JPH06324282A - 太陽光採光装置 - Google Patents
太陽光採光装置Info
- Publication number
- JPH06324282A JPH06324282A JP13414793A JP13414793A JPH06324282A JP H06324282 A JPH06324282 A JP H06324282A JP 13414793 A JP13414793 A JP 13414793A JP 13414793 A JP13414793 A JP 13414793A JP H06324282 A JPH06324282 A JP H06324282A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- prism
- prisms
- dispersion
- case
- solar light
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- Pending
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- Optical Elements Other Than Lenses (AREA)
- Non-Portable Lighting Devices Or Systems Thereof (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 出射光線の分散を減少させるようにしたプリ
ズムを用いた太陽光採光装置を提供する。 【構成】 採光部に複数枚のフレネルプリズム１ａ1〜
１ａnを複数段重ねて構成される太陽光採光装置におい
て，フレネルプリズム１ａ1〜１ａn中にアッベ数の異な
る材料を用いたフレネルプリズムを混在させるように構
成した。この場合，上記フレネルプリズムの組み合わせ
として，一方にはポリメチルメタクリレ−ト又はポリメ
チルペンタン，ノルボルネン樹脂または非晶質ポリオレ
フィンのいずれかを用い，他方にはポリカ−ボネ−トを
用いることが望ましい。
ズムを用いた太陽光採光装置を提供する。 【構成】 採光部に複数枚のフレネルプリズム１ａ1〜
１ａnを複数段重ねて構成される太陽光採光装置におい
て，フレネルプリズム１ａ1〜１ａn中にアッベ数の異な
る材料を用いたフレネルプリズムを混在させるように構
成した。この場合，上記フレネルプリズムの組み合わせ
として，一方にはポリメチルメタクリレ−ト又はポリメ
チルペンタン，ノルボルネン樹脂または非晶質ポリオレ
フィンのいずれかを用い，他方にはポリカ−ボネ−トを
用いることが望ましい。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明はプリズムを用いる方式の
太陽光採光装置の改良に関する。
太陽光採光装置の改良に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来のプリズムを用いる方式太陽光採光
装置としては，たとえば特開昭６１−１８０２１７号公
報に記載のものが知られている。これは図７（Ａ），
（Ｂ）に記載されているように，表面にプリズム作用を
行う細かい凹凸をつけた透明板又はフレネルプリズムＰ
1，Ｐ2を２枚重ねた状態において，少なくとも一方のプ
リズム板Ｐ1（又はＰ2）を回転させることによって太陽
からの直射光線を太陽の運行位置の変化に拘わらず一定
方向に送り出すように構成されていた。また，この他，
プリズムは用いず凸レンズで集光した太陽光を光ファイ
バ−を用いて光搬送をすることも行われている。
装置としては，たとえば特開昭６１−１８０２１７号公
報に記載のものが知られている。これは図７（Ａ），
（Ｂ）に記載されているように，表面にプリズム作用を
行う細かい凹凸をつけた透明板又はフレネルプリズムＰ
1，Ｐ2を２枚重ねた状態において，少なくとも一方のプ
リズム板Ｐ1（又はＰ2）を回転させることによって太陽
からの直射光線を太陽の運行位置の変化に拘わらず一定
方向に送り出すように構成されていた。また，この他，
プリズムは用いず凸レンズで集光した太陽光を光ファイ
バ−を用いて光搬送をすることも行われている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】ところで，従来のもの
はその構成上次のような問題点があった。 前者の採光装置から最終的に出射される光線は，プリ
ズムを経由するため，当然，虹色に分散され，この場合
にはプリズム材料が２枚とも同じ材質であり，２つのプ
リズムで生じる分散の和になり，このような光線を光ダ
クトで搬送する場合，分散のためにダクトに対して斜め
入射となって搬送効率が低下してしまう。 後者の光ファイバ−を用いて搬送する場合には，凸レ
ンズを用いて太陽光を集光し，その焦点付近に光ファイ
バ−をセットするが，入射光線はレンズに対して斜め入
射となるため焦点が不明瞭となり，光ファイバ−に取り
込まれる光量が減少してしまう。本発明は従来技術の上
記課題（問題点）を解決するようにした太陽光採光装置
を提供することを目的とする。
はその構成上次のような問題点があった。 前者の採光装置から最終的に出射される光線は，プリ
ズムを経由するため，当然，虹色に分散され，この場合
にはプリズム材料が２枚とも同じ材質であり，２つのプ
リズムで生じる分散の和になり，このような光線を光ダ
クトで搬送する場合，分散のためにダクトに対して斜め
入射となって搬送効率が低下してしまう。 後者の光ファイバ−を用いて搬送する場合には，凸レ
ンズを用いて太陽光を集光し，その焦点付近に光ファイ
バ−をセットするが，入射光線はレンズに対して斜め入
射となるため焦点が不明瞭となり，光ファイバ−に取り
込まれる光量が減少してしまう。本発明は従来技術の上
記課題（問題点）を解決するようにした太陽光採光装置
を提供することを目的とする。
【０００４】
【課題を解決するための手段】本発明は上記の課題を解
決するために，採光部に複数枚のフレネルプリズムを複
数段重ねて構成される太陽光採光装置において，上記フ
レネルプリズム中にアッベ数の異なる材料を用いたフレ
ネルプリズムを混在させるように構成した。この場合，
上記フレネルプリズムの組み合わせとして，一方にはポ
リメチルメタクリレ−ト又はポリメチルペンタン，ノル
ボルネン樹脂または非晶質ポリオレフィンのいずれかを
用い，他方にはポリカ−ボネ−トを用いるようにするの
が望ましい。
決するために，採光部に複数枚のフレネルプリズムを複
数段重ねて構成される太陽光採光装置において，上記フ
レネルプリズム中にアッベ数の異なる材料を用いたフレ
ネルプリズムを混在させるように構成した。この場合，
上記フレネルプリズムの組み合わせとして，一方にはポ
リメチルメタクリレ−ト又はポリメチルペンタン，ノル
ボルネン樹脂または非晶質ポリオレフィンのいずれかを
用い，他方にはポリカ−ボネ−トを用いるようにするの
が望ましい。
【０００５】
【作用】プリズムを複数段重ねる太陽光採光装置におい
て，アッベ数の異なるプリズムを混在させることによ
り，出射光線の分散を大幅に減少させることができる。
て，アッベ数の異なるプリズムを混在させることによ
り，出射光線の分散を大幅に減少させることができる。
【０００６】
【実施例】以下第１〜第４の各実施例について本発明を
具体的に説明する。まず，本発明の各実施例を比較して
説明する都合上，プリズム板の形状と分散の関係につい
て次のように定義をしておく。図１に示すように，１枚
目乃至ｎ枚目のプリズム１ａ1〜１ａnの各入射側のプリ
ズム角度をα，出射側のプリズム角度をβ，各プリズム
稜間のピッチをｐ，同図にｔで示す間隔を板厚とするも
のとし，夫々１枚目，２枚目，・・・ｎ枚目の各段に配
置されたプリズムの入射角度，出射角度，ピッチ，板厚
は上記の記号に枚数に相当する数字を添えて表示するも
のとする。分散の大きさは，同図に示すようにＦ線とＣ
線で生じる出射光線のずれ角度で表すものとする。ここ
で，Ｆ線とは比較的波長の短い青色で，４８６．１ｎｍ
の波長の光をいい，又，Ｃ線とは比較的波長の長い赤色
で，６５６．３ｎｍの波長の光をいうものとする。 （比較例）同質材料のプリズムを複数段配置して構成し
た採光装置の場合に生じる色分散の状況を比較例として
示す。ここでは，プリズム材料として，ポリカ−ボネ−
ト（以下ＰＣと略記する）を用い，そのプリズム形状を
図６の表１に，そのプリズムを用いた場合の太陽高度に
応じた分散を表２に示した。この系では，太陽高度の変
化に対応して，１枚目と２枚目の回転角を制御している
が，この結果，表２に示すように，最大で２．３゜の分
散を生じている。
具体的に説明する。まず，本発明の各実施例を比較して
説明する都合上，プリズム板の形状と分散の関係につい
て次のように定義をしておく。図１に示すように，１枚
目乃至ｎ枚目のプリズム１ａ1〜１ａnの各入射側のプリ
ズム角度をα，出射側のプリズム角度をβ，各プリズム
稜間のピッチをｐ，同図にｔで示す間隔を板厚とするも
のとし，夫々１枚目，２枚目，・・・ｎ枚目の各段に配
置されたプリズムの入射角度，出射角度，ピッチ，板厚
は上記の記号に枚数に相当する数字を添えて表示するも
のとする。分散の大きさは，同図に示すようにＦ線とＣ
線で生じる出射光線のずれ角度で表すものとする。ここ
で，Ｆ線とは比較的波長の短い青色で，４８６．１ｎｍ
の波長の光をいい，又，Ｃ線とは比較的波長の長い赤色
で，６５６．３ｎｍの波長の光をいうものとする。 （比較例）同質材料のプリズムを複数段配置して構成し
た採光装置の場合に生じる色分散の状況を比較例として
示す。ここでは，プリズム材料として，ポリカ−ボネ−
ト（以下ＰＣと略記する）を用い，そのプリズム形状を
図６の表１に，そのプリズムを用いた場合の太陽高度に
応じた分散を表２に示した。この系では，太陽高度の変
化に対応して，１枚目と２枚目の回転角を制御している
が，この結果，表２に示すように，最大で２．３゜の分
散を生じている。
【０００７】（実施例１）１枚目にポリメチルメタクリ
レ−ト（以下ＰＭＭＡと略記する），２枚目にＰＣを用
い，図２の表３に示す形状のプリズムを用いた場合の太
陽高度に応じた分散を表４に示した。この系において
も，比較例と同様，太陽高度の変化に対応して，１枚目
と２枚目の回転角を制御している。実施例１では，表４
に示すように，最大で２．０゜の分散となり，比較例に
比べて全体的に分散が減少しているのが分かる。なお，
本実施例は特に，太陽高度が高い場合に効果的である。
レ−ト（以下ＰＭＭＡと略記する），２枚目にＰＣを用
い，図２の表３に示す形状のプリズムを用いた場合の太
陽高度に応じた分散を表４に示した。この系において
も，比較例と同様，太陽高度の変化に対応して，１枚目
と２枚目の回転角を制御している。実施例１では，表４
に示すように，最大で２．０゜の分散となり，比較例に
比べて全体的に分散が減少しているのが分かる。なお，
本実施例は特に，太陽高度が高い場合に効果的である。
【０００８】（実施例２）１枚目にＰＣを，２枚目にＰ
ＭＭＡを，３枚目にＰＣを夫々用い，図３の表５に示す
形状のプリズムを用いた場合の太陽高度に応じた分散を
表６に示す。本実施例では，１枚目と，２，３枚目のプ
リズムで各々の太陽高度に応じた回転を行い，光線の制
御を行うものとする。結果として，表６に示すように，
分散は最大で１．５゜となり，特に，太陽高度が低い場
合の分散が比較例に比べて減少することが示されてい
る。
ＭＭＡを，３枚目にＰＣを夫々用い，図３の表５に示す
形状のプリズムを用いた場合の太陽高度に応じた分散を
表６に示す。本実施例では，１枚目と，２，３枚目のプ
リズムで各々の太陽高度に応じた回転を行い，光線の制
御を行うものとする。結果として，表６に示すように，
分散は最大で１．５゜となり，特に，太陽高度が低い場
合の分散が比較例に比べて減少することが示されてい
る。
【０００９】（実施例３）１枚目にＰＭＭＡを，２，３
枚目に夫々ＰＣを用い，図４の表７に示す形状のプリズ
ムを用いた場合の太陽高度に応じた分散を表８に示す。
本実施例の場合も，実施例２と同様なプリズムの回転を
行い，光線制御を行うものとする。結果として，表８に
示すように，分散は最大で１．２゜となり，特に太陽高
度が高い場合の分散が少ない特性を有する。
枚目に夫々ＰＣを用い，図４の表７に示す形状のプリズ
ムを用いた場合の太陽高度に応じた分散を表８に示す。
本実施例の場合も，実施例２と同様なプリズムの回転を
行い，光線制御を行うものとする。結果として，表８に
示すように，分散は最大で１．２゜となり，特に太陽高
度が高い場合の分散が少ない特性を有する。
【００１０】（実施例４）１，２，４枚目にＰＣを，３
枚目にＰＭＭＡを用い，図５の表９に示す形状のプリズ
ムを用いた場合の太陽高度に応じた分散を表１０に示
す。本実施例では１枚目のプリズムと，それ以降のプリ
ズムで各々の太陽高度に応じた回転を行い，光線制御を
行うようにしている。この場合には，表１０に示すよう
に，分散は最大で１．５°となり，特に太陽高度が低い
場合の分散が極めて少ない特性を有することが示されて
いる。
枚目にＰＭＭＡを用い，図５の表９に示す形状のプリズ
ムを用いた場合の太陽高度に応じた分散を表１０に示
す。本実施例では１枚目のプリズムと，それ以降のプリ
ズムで各々の太陽高度に応じた回転を行い，光線制御を
行うようにしている。この場合には，表１０に示すよう
に，分散は最大で１．５°となり，特に太陽高度が低い
場合の分散が極めて少ない特性を有することが示されて
いる。
【００１１】
【発明の効果】以上述べたように，本発明では，採光部
に複数枚のフレネルプリズムを複数段重ねて構成される
太陽光採光装置において，上記フレネルプリズム中にア
ッベ数の異なる材料を用いたフレネルプリズムを混在さ
せるように構成することにより，次のような優れた効果
を有する。 上記実験結果で示すように同質のプリズムを複数段重
ねた比較例のものに比べて，各実施例のものでは分散が
各太陽高度に応じて減少されることが確認されており，
最終的な出射光線の分散を大幅に減少させることができ
る。 従って，本発明を適用すれば，採光後の光を，光ダク
トや光ファイバ−で搬送しても効率良く搬送することが
できるので，その実益は大である。
に複数枚のフレネルプリズムを複数段重ねて構成される
太陽光採光装置において，上記フレネルプリズム中にア
ッベ数の異なる材料を用いたフレネルプリズムを混在さ
せるように構成することにより，次のような優れた効果
を有する。 上記実験結果で示すように同質のプリズムを複数段重
ねた比較例のものに比べて，各実施例のものでは分散が
各太陽高度に応じて減少されることが確認されており，
最終的な出射光線の分散を大幅に減少させることができ
る。 従って，本発明を適用すれば，採光後の光を，光ダク
トや光ファイバ−で搬送しても効率良く搬送することが
できるので，その実益は大である。
【図１】本発明の各実施例及び比較例の説明に使用する
プリズムを複数段配置して構成する採光装置の基本構成
を示す正面図である。
プリズムを複数段配置して構成する採光装置の基本構成
を示す正面図である。
【図２】実施例１の場合の条件を示す図表で，表３はプ
リズムの形状を，表４はその場合の太陽高度に応じた分
散を示す。
リズムの形状を，表４はその場合の太陽高度に応じた分
散を示す。
【図３】実施例２の場合の条件を示す図表で，表５はプ
リズムの形状を，表６はその場合の太陽高度に応じた分
散を示す。
リズムの形状を，表６はその場合の太陽高度に応じた分
散を示す。
【図４】実施例３の場合の条件を示す図表で，表７はプ
リズムの形状を，表８はその場合の太陽高度に応じた分
散を示す。
リズムの形状を，表８はその場合の太陽高度に応じた分
散を示す。
【図５】実施例４の場合の条件を示す図表で，表９はプ
リズムの形状を，表１０はその場合の太陽高度に応じた
分散を示す。
リズムの形状を，表１０はその場合の太陽高度に応じた
分散を示す。
【図６】比較例の場合の条件を示す図表で，表１はプリ
ズムの形状を，表２はその場合の太陽高度に応じた分散
を示す。
ズムの形状を，表２はその場合の太陽高度に応じた分散
を示す。
【図７】従来例の採光装置の構成を示すもので，同図
（Ａ）は斜視図，同図（Ｂ）は縦断正面図である。。
（Ａ）は斜視図，同図（Ｂ）は縦断正面図である。。
１ａ1〜１ａn：プリズム
Claims (2)
- 【請求項１】 採光部に複数枚のフレネルプリズムを複
数段重ねて構成される太陽光採光装置において，上記フ
レネルプリズム中にアッベ数の異なる材料を用いたフレ
ネルプリズムを混在させるようにしたことを特徴とする
太陽光採光装置。 - 【請求項２】 上記フレネルプリズムの組み合わせとし
て，一方にはポリメチルメタクリレ−ト又はポリメチル
ペンタン，ノルボルネン樹脂または非晶質ポリオレフィ
ンのいずれかを用い，他方にはポリカ−ボネ−トを用い
るようにした請求項１記載の太陽光採光装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13414793A JPH06324282A (ja) | 1993-05-13 | 1993-05-13 | 太陽光採光装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13414793A JPH06324282A (ja) | 1993-05-13 | 1993-05-13 | 太陽光採光装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06324282A true JPH06324282A (ja) | 1994-11-25 |
Family
ID=15121569
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP13414793A Pending JPH06324282A (ja) | 1993-05-13 | 1993-05-13 | 太陽光採光装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH06324282A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005195786A (ja) * | 2004-01-06 | 2005-07-21 | Canon Inc | 焦点検出装置及びそれを用いた光学機器 |
-
1993
- 1993-05-13 JP JP13414793A patent/JPH06324282A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005195786A (ja) * | 2004-01-06 | 2005-07-21 | Canon Inc | 焦点検出装置及びそれを用いた光学機器 |
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