JPH0682606A - 採光装置 - Google Patents
採光装置Info
- Publication number
- JPH0682606A JPH0682606A JP25357292A JP25357292A JPH0682606A JP H0682606 A JPH0682606 A JP H0682606A JP 25357292 A JP25357292 A JP 25357292A JP 25357292 A JP25357292 A JP 25357292A JP H0682606 A JPH0682606 A JP H0682606A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- light
- optical element
- fresnel lens
- daylighting
- guide duct
- Prior art date
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- Pending
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 大掛かりな追尾機構を備えず，光学素子を重
ね合わせた平板状の薄型の採光装置を提供すること。 【構成】 光を室内に導く採光装置において，光を取り
入れる採光部１２に，１枚又は複数枚の非球面型フレネ
ル・レンズを組み合わせた光学素子板１３の最上面のフ
レネル・レンズの溝を相互に異なる方向へ向くように配
置して構成した。
ね合わせた平板状の薄型の採光装置を提供すること。 【構成】 光を室内に導く採光装置において，光を取り
入れる採光部１２に，１枚又は複数枚の非球面型フレネ
ル・レンズを組み合わせた光学素子板１３の最上面のフ
レネル・レンズの溝を相互に異なる方向へ向くように配
置して構成した。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は，居住用建物，オフイス
ビルなどの照明に使用される採光装置の改良に関するも
のである。
ビルなどの照明に使用される採光装置の改良に関するも
のである。
【０００２】
【従来の技術】従来，屋外の光を室内に導く採光装置と
しては，集光用の凸レンズなど光学素子から構成され屋
上部に設けたもの，あるいは屋根もしくは壁を開口して
突出させて設けたものが知られている。さらに，この改
良案の採光装置として特開平３−５６７１号公報に示す
ように，複数のフレネル・レンズを光軸を固定したま
ま，フレネル・レンズの間隔を調節することによって，
さまざまな太陽位置に対応する採光装置がある。
しては，集光用の凸レンズなど光学素子から構成され屋
上部に設けたもの，あるいは屋根もしくは壁を開口して
突出させて設けたものが知られている。さらに，この改
良案の採光装置として特開平３−５６７１号公報に示す
ように，複数のフレネル・レンズを光軸を固定したま
ま，フレネル・レンズの間隔を調節することによって，
さまざまな太陽位置に対応する採光装置がある。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら，従来の
第１の採光装置は，大きな受光面を必要とするので大型
となり，光ファイバ−で伝送する場合には集光するため
に，凸レンズなどの光学素子を多数必要とし，採光ダク
トで伝送する場合には，大面積の反射鏡を必要とするの
で高価なものとなり，その上採光装置を独自に設ける必
要があるので，それだけ有効な空間が狭められてしまう
という問題点（課題）があった。また，上記改良案の採
光装置の場合も，太陽の移動に対応させるために複数枚
重ねて使用する構成となり，しかも各フレネル・レンズ
あるいはいくつかの群となったフレネル・レンズの間隔
を変えなければ太陽の移動等に対応できず，さらに間隔
を開けるために採光装置を薄形にできないという問題点
があった。これはフレネル・レンズには光線で制御でき
る高度角範囲，方位角範囲があるため，上記のように太
陽の移動，季節変動等に起因する対処を必要とするもの
である。本発明は従来のものの上記課題（問題点）を解
決するようにした採光装置を提供することを目的とす
る。
第１の採光装置は，大きな受光面を必要とするので大型
となり，光ファイバ−で伝送する場合には集光するため
に，凸レンズなどの光学素子を多数必要とし，採光ダク
トで伝送する場合には，大面積の反射鏡を必要とするの
で高価なものとなり，その上採光装置を独自に設ける必
要があるので，それだけ有効な空間が狭められてしまう
という問題点（課題）があった。また，上記改良案の採
光装置の場合も，太陽の移動に対応させるために複数枚
重ねて使用する構成となり，しかも各フレネル・レンズ
あるいはいくつかの群となったフレネル・レンズの間隔
を変えなければ太陽の移動等に対応できず，さらに間隔
を開けるために採光装置を薄形にできないという問題点
があった。これはフレネル・レンズには光線で制御でき
る高度角範囲，方位角範囲があるため，上記のように太
陽の移動，季節変動等に起因する対処を必要とするもの
である。本発明は従来のものの上記課題（問題点）を解
決するようにした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】本発明は光を室内に導く
採光装置において，光を取り入れる採光部に，１枚又は
複数枚の非球面型フレネル・レンズを組み合わせた光学
素子を用い，この光学素子の最上面のフレネル・レンズ
の溝が相互に異なる方向へ向くように配置するように構
成した採光装置に関する。
採光装置において，光を取り入れる採光部に，１枚又は
複数枚の非球面型フレネル・レンズを組み合わせた光学
素子を用い，この光学素子の最上面のフレネル・レンズ
の溝が相互に異なる方向へ向くように配置するように構
成した採光装置に関する。
【０００５】
【作用】本発明では多種類のフレネル・レンズ型光学素
子を種々の方向に並べることにより各方向から太陽光が
入射しても必ずどれかのフレネル・レンズ光学素子が有
効に働き，一定の部位に光が集められる。さらに，上記
光学素子板の光の透過方向側に反射板を設けるようにし
た場合は，散乱した光も可能な限り集めるようになるた
め，光量は増加する。
子を種々の方向に並べることにより各方向から太陽光が
入射しても必ずどれかのフレネル・レンズ光学素子が有
効に働き，一定の部位に光が集められる。さらに，上記
光学素子板の光の透過方向側に反射板を設けるようにし
た場合は，散乱した光も可能な限り集めるようになるた
め，光量は増加する。
【０００６】
【実施例】以下本発明による採光装置を図１〜図５に示
す一実施例に基づいて説明する。図１は本発明を使用し
た住宅の一例であり，建物は南側に面して，１階の部屋
１，２階の部屋２，北側に風呂３と台所４，地階に地下
室５，屋根６に後述する構成の採光装置７を装備するよ
うにしている。この建物では，地下室５は当然として，
北側にある風呂３や台所４にも窓が設けられてなく，周
壁８を充分な厚みの断熱壁にする一方，これらの部屋の
昼間の照明は採光装置７からの光を用い，光拡散装置
９，１０，１１によって，光が各部屋３，４，５に供給
されるようになっている。この場合，採光装置７として
は，図示のように屋根６に嵌め込まれたあるいは，屋根
上に置かれた採光部１２，この採光部１２から光を以降
の各室に導く導光ダクト２０が連結されて構成されてい
る。ところで，本発明の採光装置７では採光部１２の構
造に特徴をもつものであるから，次にその構造の詳細に
ついて図２〜図５を用いて説明する。図２は採光部１２
の構成に使用する光学素子１３ａの特性を示す略式の正
面図で，同光学素子１３ａに対して上方から入射光Ｐが
あると，同図に示すように光学素子を透過することによ
ってＱ1の屈折光を生じる。本発明の採光部１２はフレ
ネル・レンズ型光学素子のこのような性質に着目し，図
３，図４に示すように様々な方向性をもった小型の複数
個の光学素子１３ａ11，１３ａ12，１３ａ13，・・１３
ａij・・１３ａnmを平面状あるいは曲面状となるように
組み合わせて配置し，１枚の光学素子板１３を形成し，
この下方へ向かう側壁は円筒状の反射板１４または対向
して配置された２枚の反射板１４，１４’によって形成
し，屈折光を導く導光ダクト１７に連結するように構成
する。なお，図４は図３のＡ−Ａ’断面図，図５はこの
ように構成された採光部１２の側面図である。このよう
なフレネル・レンズ型光学素子板１３の各光学素子は，
ガラス，フイルム等の透明材料より成る基板の表面を切
削加工あるいは射出成形加工，ホットプレス加工をして
形成する。また，反射板１４，１４’を光学素子板１３
と導光ダクト１７間に配置したのはこれら反射板１４，
１４’により図４に示すように散乱光を導光ダクト１７
側に効率良く集めるようにするためである。図１に戻
り，上記のように構成される採光部１２の導光ダクト１
７に対し，室内供給用の導光ダクト２０を連結する。導
光ダクト２０に供給された光は同ダクト２０を介して各
室へ導かれるようになっている。このように導光ダクト
２０を用いて光を各室へ搬送する方式に代えて，光ファ
ィバ−方式での各室への搬送を行うようにすることもで
きる。以上のような構成において，昼間は太陽光線が採
光装置７によって集められ，北側の各部屋３，４，５に
搬送・供給される。ところで，本発明の実施例では上記
のように採光部１２としては，上方に配置された光学素
子板１３を構成する各光学素子１３ａ11，１３ａ12，・
・・・は図３に示すように，夫々が異なった方向の屈折
光を出し，しかも各素子が方向を変えて配置されている
からどの方向から光源があっても必ず,いずれかの光学
素子が有効に働いて屈折光を導光ダクト１７，２０側へ
供給する。この場合，反射板１４，１４’によって散乱
光は効率良く集光されてダクト１７，２０側へ導かれ
る。したがって，太陽の運行に伴う入射光線の角度の変
化に拘わらず，太陽光線は採光部１２で屈折し，ダクト
２０を介して各室１〜５へと効率良く導かれる。なお，
上記実施例では，光学素子板１３は断面方向で１枚の場
合について，説明したが，複数枚の光学素子板を断面方
向に積み重ねてて構成しても良いことは勿論である。ま
た，本発明は上記実施例に示した太陽光線を室内へ効率
良く導く採光装置としての用途の他，天井面に多数設置
された人工光を一箇所に集めて他の場所へ送るような装
置の分野にも適用することができる。
す一実施例に基づいて説明する。図１は本発明を使用し
た住宅の一例であり，建物は南側に面して，１階の部屋
１，２階の部屋２，北側に風呂３と台所４，地階に地下
室５，屋根６に後述する構成の採光装置７を装備するよ
うにしている。この建物では，地下室５は当然として，
北側にある風呂３や台所４にも窓が設けられてなく，周
壁８を充分な厚みの断熱壁にする一方，これらの部屋の
昼間の照明は採光装置７からの光を用い，光拡散装置
９，１０，１１によって，光が各部屋３，４，５に供給
されるようになっている。この場合，採光装置７として
は，図示のように屋根６に嵌め込まれたあるいは，屋根
上に置かれた採光部１２，この採光部１２から光を以降
の各室に導く導光ダクト２０が連結されて構成されてい
る。ところで，本発明の採光装置７では採光部１２の構
造に特徴をもつものであるから，次にその構造の詳細に
ついて図２〜図５を用いて説明する。図２は採光部１２
の構成に使用する光学素子１３ａの特性を示す略式の正
面図で，同光学素子１３ａに対して上方から入射光Ｐが
あると，同図に示すように光学素子を透過することによ
ってＱ1の屈折光を生じる。本発明の採光部１２はフレ
ネル・レンズ型光学素子のこのような性質に着目し，図
３，図４に示すように様々な方向性をもった小型の複数
個の光学素子１３ａ11，１３ａ12，１３ａ13，・・１３
ａij・・１３ａnmを平面状あるいは曲面状となるように
組み合わせて配置し，１枚の光学素子板１３を形成し，
この下方へ向かう側壁は円筒状の反射板１４または対向
して配置された２枚の反射板１４，１４’によって形成
し，屈折光を導く導光ダクト１７に連結するように構成
する。なお，図４は図３のＡ−Ａ’断面図，図５はこの
ように構成された採光部１２の側面図である。このよう
なフレネル・レンズ型光学素子板１３の各光学素子は，
ガラス，フイルム等の透明材料より成る基板の表面を切
削加工あるいは射出成形加工，ホットプレス加工をして
形成する。また，反射板１４，１４’を光学素子板１３
と導光ダクト１７間に配置したのはこれら反射板１４，
１４’により図４に示すように散乱光を導光ダクト１７
側に効率良く集めるようにするためである。図１に戻
り，上記のように構成される採光部１２の導光ダクト１
７に対し，室内供給用の導光ダクト２０を連結する。導
光ダクト２０に供給された光は同ダクト２０を介して各
室へ導かれるようになっている。このように導光ダクト
２０を用いて光を各室へ搬送する方式に代えて，光ファ
ィバ−方式での各室への搬送を行うようにすることもで
きる。以上のような構成において，昼間は太陽光線が採
光装置７によって集められ，北側の各部屋３，４，５に
搬送・供給される。ところで，本発明の実施例では上記
のように採光部１２としては，上方に配置された光学素
子板１３を構成する各光学素子１３ａ11，１３ａ12，・
・・・は図３に示すように，夫々が異なった方向の屈折
光を出し，しかも各素子が方向を変えて配置されている
からどの方向から光源があっても必ず,いずれかの光学
素子が有効に働いて屈折光を導光ダクト１７，２０側へ
供給する。この場合，反射板１４，１４’によって散乱
光は効率良く集光されてダクト１７，２０側へ導かれ
る。したがって，太陽の運行に伴う入射光線の角度の変
化に拘わらず，太陽光線は採光部１２で屈折し，ダクト
２０を介して各室１〜５へと効率良く導かれる。なお，
上記実施例では，光学素子板１３は断面方向で１枚の場
合について，説明したが，複数枚の光学素子板を断面方
向に積み重ねてて構成しても良いことは勿論である。ま
た，本発明は上記実施例に示した太陽光線を室内へ効率
良く導く採光装置としての用途の他，天井面に多数設置
された人工光を一箇所に集めて他の場所へ送るような装
置の分野にも適用することができる。
【０００７】
【発明の効果】本発明は上記のように採光部に１枚ある
いは複数枚のフレネル・レンズを重ね合わせた光学素子
を配置・構成するようにしたものであるから，次のよう
な優れた効果を有する。 複数個のフレネル・レンズを組み合わせた光学素子を
その溝の方向を変えて配置することにより１枚の光学素
子板を形成するようにしたから，入射光が様々の方向か
らくる光であった場合，及び太陽光線のように入射角が
時間的に変化するような場合に対しても，所定の光学素
子によって入射光を有効に取り入れることができる。 この場合，１枚では採光効果が少ない例えば１０ｃｍ
2以下の小さい光学素子を単位とし，これを繰り返しプ
リントするか，同様の繰り返しパタ−ンをもった大きい
型のものをプリントすることにより広い面積の光学素子
板を形成することができるから，採光装置を安価に製作
できる。 しかも本発明の場合，従来のような大掛かりな追尾機
構を備える必要がなく，また，光学素子を平板状に形成
するものであるから，薄型の採光装置とすることができ
る。
いは複数枚のフレネル・レンズを重ね合わせた光学素子
を配置・構成するようにしたものであるから，次のよう
な優れた効果を有する。 複数個のフレネル・レンズを組み合わせた光学素子を
その溝の方向を変えて配置することにより１枚の光学素
子板を形成するようにしたから，入射光が様々の方向か
らくる光であった場合，及び太陽光線のように入射角が
時間的に変化するような場合に対しても，所定の光学素
子によって入射光を有効に取り入れることができる。 この場合，１枚では採光効果が少ない例えば１０ｃｍ
2以下の小さい光学素子を単位とし，これを繰り返しプ
リントするか，同様の繰り返しパタ−ンをもった大きい
型のものをプリントすることにより広い面積の光学素子
板を形成することができるから，採光装置を安価に製作
できる。 しかも本発明の場合，従来のような大掛かりな追尾機
構を備える必要がなく，また，光学素子を平板状に形成
するものであるから，薄型の採光装置とすることができ
る。
【図１】本発明を適用する採光装置の全体構成を示す模
式的な縦断側面図である。
式的な縦断側面図である。
【図２】本発明の採光部の一実施例を示すもので，光学
素子への入射光の状況を説明するための正面図である。
素子への入射光の状況を説明するための正面図である。
【図３】】本発明の採光部の一実施例を示すもので，一
部を切り欠いて描いた平面図である。
部を切り欠いて描いた平面図である。
【図４】図３のＡ−Ａ’線における断面図である。
【図５】本発明の採光部の一実施例を示すもので，側面
図である。
図である。
【符号の説明】７ ：採光装置１２ ：採光部 １３：フレネル・レンズ型光学素子板 １３ａ11〜１３ａnm：フレネル・レンズ型光学素子 １４，１４’：反射板
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 須齋 嵩 大阪府守口市京阪本通２丁目18番地 三洋 電機株式会社内
Claims (1)
- 【請求項１】 光を室内に導く採光装置において，光を
取り入れる採光部に，１枚又は複数枚の非球面型フレネ
ル・レンズを組み合わせた光学素子を用い，この光学素
子の最上面のフレネル・レンズの溝が相互に異なる方向
へ向くように配置したことを特徴とする採光装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP25357292A JPH0682606A (ja) | 1992-08-31 | 1992-08-31 | 採光装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP25357292A JPH0682606A (ja) | 1992-08-31 | 1992-08-31 | 採光装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0682606A true JPH0682606A (ja) | 1994-03-25 |
Family
ID=17253245
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP25357292A Pending JPH0682606A (ja) | 1992-08-31 | 1992-08-31 | 採光装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0682606A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH07335004A (ja) * | 1994-06-03 | 1995-12-22 | Kazuo Yoshino | 太陽光集光装置 |
| KR100913341B1 (ko) * | 2009-04-23 | 2009-08-20 | 김주수 | 실내 채광용 태양광 집광장치 |
| GB2469699B (en) * | 2009-04-25 | 2011-05-11 | Optovate Ltd | Illumination apparatus |
| NL2007897C2 (nl) * | 2011-01-18 | 2012-07-19 | Bode Project En Ingenieursbureau B V | Bouwwerk, in het bijzonder tuinbouwkas met een systeem voor het absorberen van zonlicht. |
-
1992
- 1992-08-31 JP JP25357292A patent/JPH0682606A/ja active Pending
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH07335004A (ja) * | 1994-06-03 | 1995-12-22 | Kazuo Yoshino | 太陽光集光装置 |
| US6037535A (en) * | 1994-06-03 | 2000-03-14 | Yoshino; Kazuo | Sunlight collection apparatus |
| KR100913341B1 (ko) * | 2009-04-23 | 2009-08-20 | 김주수 | 실내 채광용 태양광 집광장치 |
| GB2469699B (en) * | 2009-04-25 | 2011-05-11 | Optovate Ltd | Illumination apparatus |
| US8390914B2 (en) | 2009-04-25 | 2013-03-05 | Optovate Limited | Illumination apparatus |
| NL2007897C2 (nl) * | 2011-01-18 | 2012-07-19 | Bode Project En Ingenieursbureau B V | Bouwwerk, in het bijzonder tuinbouwkas met een systeem voor het absorberen van zonlicht. |
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