JPH09243354A - 太陽位置検出センサー - Google Patents
太陽位置検出センサーInfo
- Publication number
- JPH09243354A JPH09243354A JP5455896A JP5455896A JPH09243354A JP H09243354 A JPH09243354 A JP H09243354A JP 5455896 A JP5455896 A JP 5455896A JP 5455896 A JP5455896 A JP 5455896A JP H09243354 A JPH09243354 A JP H09243354A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- incident
- sun
- position detecting
- sunlight
- casing
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Abstract
(57)【要約】
【課題】 太陽光集光装置に組み込まれる太陽位置検出
センサーであって、薄曇りやもやのかかった気象状態の
場合、または、ごみなどの異物の付着にもかかわらず、
太陽の位置を適確に検出し、太陽光集光装置を太陽の移
動に正確に追随させることができる。 【解決手段】 太陽位置検出センサーは、筐体１の頂板
に設けられた太陽光の入射孔２と、筐体１の底板内面上
に設けられた、入射孔２を通って筐体１内に入射された
太陽光を、素子の表面層両側に配置された電極から分割
して取出し、その出力に基づいて太陽光入射位置を検出
するための位置検出素子３と、位置検出素子３によって
検出された入射太陽光の重心を識別するための信号処理
回路４とからなっている。
センサーであって、薄曇りやもやのかかった気象状態の
場合、または、ごみなどの異物の付着にもかかわらず、
太陽の位置を適確に検出し、太陽光集光装置を太陽の移
動に正確に追随させることができる。 【解決手段】 太陽位置検出センサーは、筐体１の頂板
に設けられた太陽光の入射孔２と、筐体１の底板内面上
に設けられた、入射孔２を通って筐体１内に入射された
太陽光を、素子の表面層両側に配置された電極から分割
して取出し、その出力に基づいて太陽光入射位置を検出
するための位置検出素子３と、位置検出素子３によって
検出された入射太陽光の重心を識別するための信号処理
回路４とからなっている。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、太陽光をレンズ
によって集光し光源として利用する太陽光集光装置に取
り付けられる、太陽の位置を検出し集光装置を太陽の方
向に適確に追随させるための太陽位置検出センサーに関
するものである。
によって集光し光源として利用する太陽光集光装置に取
り付けられる、太陽の位置を検出し集光装置を太陽の方
向に適確に追随させるための太陽位置検出センサーに関
するものである。
【０００２】
【従来の技術】近時、代替エネルギー資源として、太陽
エネルギーの利用開発が各方面で行われており、その一
つとして、太陽光をレンズにより集光し、各種照明等の
光源として利用する太陽光集光装置が実用化されつつあ
る。このような太陽光集光装置においては、太陽の移動
に追随して集光装置を太陽の方向に回動させ、もっとも
効率のよい状態で太陽エネルギーを収集することを要
し、そのためには、太陽の位置を適確に検出するセンサ
ーが必要である。
エネルギーの利用開発が各方面で行われており、その一
つとして、太陽光をレンズにより集光し、各種照明等の
光源として利用する太陽光集光装置が実用化されつつあ
る。このような太陽光集光装置においては、太陽の移動
に追随して集光装置を太陽の方向に回動させ、もっとも
効率のよい状態で太陽エネルギーを収集することを要
し、そのためには、太陽の位置を適確に検出するセンサ
ーが必要である。
【０００３】図８は、従来の太陽位置検出センサーの概
略垂直断面図、図９は、図８のＡ−Ａ線断面図である。
図８および図９に示すように、従来の太陽位置検出セン
サーは、頂板中央に円形の太陽光入射孔１２が形成され
た円筒体１１と、円筒体１１の底板内面１１ａ上に、そ
れぞれ対をなし相対向して設けられた、素子13a,13bお
よび13c,13d とからなっている。
略垂直断面図、図９は、図８のＡ−Ａ線断面図である。
図８および図９に示すように、従来の太陽位置検出セン
サーは、頂板中央に円形の太陽光入射孔１２が形成され
た円筒体１１と、円筒体１１の底板内面１１ａ上に、そ
れぞれ対をなし相対向して設けられた、素子13a,13bお
よび13c,13d とからなっている。
【０００４】素子13a,13b および13c,13d としては、電
気抵抗が変化するフォトダイオードや、起電力が発生す
る太陽電池等が使用されている。円筒体１１内に入射さ
れた太陽光は、円筒体１１の上面に設けられた円形状入
射孔１２によって、素子13a,13b および13c,13d の各表
面に影を生ぜしめ、生じた影は、太陽の移動に伴って素
子13a,13b および13c,13d の表面上を移動する。そこ
で、影の移動量を光量として電気信号により取り出し、
信号処理回路１４により各素子間の電気抵抗または起電
力の差を求めることによって、太陽の位置を検出するこ
とができる。
気抵抗が変化するフォトダイオードや、起電力が発生す
る太陽電池等が使用されている。円筒体１１内に入射さ
れた太陽光は、円筒体１１の上面に設けられた円形状入
射孔１２によって、素子13a,13b および13c,13d の各表
面に影を生ぜしめ、生じた影は、太陽の移動に伴って素
子13a,13b および13c,13d の表面上を移動する。そこ
で、影の移動量を光量として電気信号により取り出し、
信号処理回路１４により各素子間の電気抵抗または起電
力の差を求めることによって、太陽の位置を検出するこ
とができる。
【０００５】図１０は、太陽光集光装置の概略側面図で
ある。図１０に示すように、集光装置は、複数枚の太陽
光集光レンズ１０および上述した太陽位置検出センサー
Ａ’が取り付けられた、その表面が透明な保護カバーに
よって覆われているレンズフレーム９と、レンズフレー
ム９を軸１８によって傾動可能に支持する垂直な支持軸
１７と、支持軸１７が取り付けられた、その軸線を中心
として回動可能な回動台１６とからなっている。
ある。図１０に示すように、集光装置は、複数枚の太陽
光集光レンズ１０および上述した太陽位置検出センサー
Ａ’が取り付けられた、その表面が透明な保護カバーに
よって覆われているレンズフレーム９と、レンズフレー
ム９を軸１８によって傾動可能に支持する垂直な支持軸
１７と、支持軸１７が取り付けられた、その軸線を中心
として回動可能な回動台１６とからなっている。
【０００６】太陽位置検出センサーＡ’の一方の１対の
素子13a,13b は、円筒体１１内に入射した太陽光により
生じた影の移動量を電気的に検出し、信号処理回路１４
による駆動系１５の作動によって、支持軸１７に軸着さ
れたレンズフレーム９を、軸１８を中心として傾動さ
せ、レンズフレーム９の高度角を制御する。また、太陽
位置検出センサーＡ’の他方の１対の素子13c,13d は、
同じく太陽光により生じた影の移動量を電気的に検出
し、信号処理回路１４による駆動系１５の作動によっ
て、回動台１６を回動し、レンズフレーム９の方位角を
制御する。
素子13a,13b は、円筒体１１内に入射した太陽光により
生じた影の移動量を電気的に検出し、信号処理回路１４
による駆動系１５の作動によって、支持軸１７に軸着さ
れたレンズフレーム９を、軸１８を中心として傾動さ
せ、レンズフレーム９の高度角を制御する。また、太陽
位置検出センサーＡ’の他方の１対の素子13c,13d は、
同じく太陽光により生じた影の移動量を電気的に検出
し、信号処理回路１４による駆動系１５の作動によっ
て、回動台１６を回動し、レンズフレーム９の方位角を
制御する。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】上述した従来の太陽位
置検出センサーには、次のような問題がある。 (1) 快晴の場合には、円筒体１１内に入射された太陽光
により、素子１３上に生じた影の部分と、太陽の当たる
部分との電気抵抗または起電力の差は大である。従っ
て、太陽の移動と共に生ずる素子１３上の影の面積によ
り、電気抵抗または起電力が顕著に変化するので、太陽
の位置を適確に検出することができる。
置検出センサーには、次のような問題がある。 (1) 快晴の場合には、円筒体１１内に入射された太陽光
により、素子１３上に生じた影の部分と、太陽の当たる
部分との電気抵抗または起電力の差は大である。従っ
て、太陽の移動と共に生ずる素子１３上の影の面積によ
り、電気抵抗または起電力が顕著に変化するので、太陽
の位置を適確に検出することができる。
【０００８】しかるに、薄曇りや、もやがかかったよう
な気象状態の場合には、素子１３上に生じた影の部分と
太陽の当たる部分との電気抵抗または起電力の差が小さ
いために、快晴のときと同じような影の変化量では、太
陽位置を検出することができない。
な気象状態の場合には、素子１３上に生じた影の部分と
太陽の当たる部分との電気抵抗または起電力の差が小さ
いために、快晴のときと同じような影の変化量では、太
陽位置を検出することができない。
【０００９】図１１は、素子１３が検知した入射光の強
さ（起電力）を示す説明図である。図面において、Ｔは
素子１３が検知した入射光の強さ（起電力）であって、
同図(a) は快晴の場合を示し、同図(b) は薄曇りの場合
を示す。図１１(a) と図１１(b) とを比較すれば明らか
なように、薄曇り時に素子１３により入射光の影として
検知される量ｂは、快晴時に素子１３により入射光の影
として検知される量ａよりも大でなければならず、従っ
て、薄曇り時における素子１３の検出感度は顕著に低下
する。
さ（起電力）を示す説明図である。図面において、Ｔは
素子１３が検知した入射光の強さ（起電力）であって、
同図(a) は快晴の場合を示し、同図(b) は薄曇りの場合
を示す。図１１(a) と図１１(b) とを比較すれば明らか
なように、薄曇り時に素子１３により入射光の影として
検知される量ｂは、快晴時に素子１３により入射光の影
として検知される量ａよりも大でなければならず、従っ
て、薄曇り時における素子１３の検出感度は顕著に低下
する。
【００１０】(2) 円筒体１１の円形状入射孔１２付近
に、ごみなどの異物が付着したり、レンズフレーム９に
取り付けられた透明な保護カバーに異物の付着や傷など
が存在すると、素子１３はこれを太陽位置の変化として
誤検出する結果、センサーの誤動作を招く。
に、ごみなどの異物が付着したり、レンズフレーム９に
取り付けられた透明な保護カバーに異物の付着や傷など
が存在すると、素子１３はこれを太陽位置の変化として
誤検出する結果、センサーの誤動作を招く。
【００１１】(3) 薄曇りや、もやのかかったときのよう
に、太陽光の散乱光が多い状態の場合には、円筒体内に
入射した太陽光が光量的に不均一になる結果、太陽の位
置を明確には検出することができない。
に、太陽光の散乱光が多い状態の場合には、円筒体内に
入射した太陽光が光量的に不均一になる結果、太陽の位
置を明確には検出することができない。
【００１２】従って、この発明の目的は、上述した問題
を解決し、薄曇りや、もやのかかった気象状態の場合、
または、ごみなどの異物の付着にもかかわらず、太陽の
位置を適確に検出し、太陽光集光装置を太陽の移動に正
確に追随させることができる太陽位置検出センサーを提
供することにある。
を解決し、薄曇りや、もやのかかった気象状態の場合、
または、ごみなどの異物の付着にもかかわらず、太陽の
位置を適確に検出し、太陽光集光装置を太陽の移動に正
確に追随させることができる太陽位置検出センサーを提
供することにある。
【００１３】
【課題を解決するための手段】この発明の太陽位置検出
センサーは、筒状の筐体と、前記筐体の頂板に設けられ
た太陽光の入射孔と、前記筐体の底板内面上に設けられ
た、前記入射孔を通って前記筐体内に入射した太陽光を
光電変換し、素子の表面層両側端部に対向して配置され
た１対の電極の各々から電気信号として取出し、取出さ
れた電気信号に基づいて太陽光の入射位置を検出するた
めの１つの位置検出素子と、前記位置検出素子に入射し
た太陽光の、電気信号として現される強度とその面積の
積の重心を識別するための信号処理回路とからなってお
り、識別された入射光の重心位置によって、太陽の位置
を検出することに特徴を有するものである。
センサーは、筒状の筐体と、前記筐体の頂板に設けられ
た太陽光の入射孔と、前記筐体の底板内面上に設けられ
た、前記入射孔を通って前記筐体内に入射した太陽光を
光電変換し、素子の表面層両側端部に対向して配置され
た１対の電極の各々から電気信号として取出し、取出さ
れた電気信号に基づいて太陽光の入射位置を検出するた
めの１つの位置検出素子と、前記位置検出素子に入射し
た太陽光の、電気信号として現される強度とその面積の
積の重心を識別するための信号処理回路とからなってお
り、識別された入射光の重心位置によって、太陽の位置
を検出することに特徴を有するものである。
【００１４】請求項２に記載の発明は、前記筐体の頂板
に設けられた入射孔がスリット状であることを特徴とす
るものであり、請求項３に記載の発明は、前記入射孔が
スリット状である太陽位置検出センサーが、スリット状
入射孔を互いに直交させて２組配置されていることを特
徴とするものである。
に設けられた入射孔がスリット状であることを特徴とす
るものであり、請求項３に記載の発明は、前記入射孔が
スリット状である太陽位置検出センサーが、スリット状
入射孔を互いに直交させて２組配置されていることを特
徴とするものである。
【００１５】請求項４に記載の発明は、前記位置検出素
子が、直交する２方向の入射光重心位置を検出するため
の、素子の表面層および裏面層の各両側端部に対向して
配置された２対の電極を有する２次元位置検出素子から
なっていることを特徴とするものである。
子が、直交する２方向の入射光重心位置を検出するため
の、素子の表面層および裏面層の各両側端部に対向して
配置された２対の電極を有する２次元位置検出素子から
なっていることを特徴とするものである。
【００１６】また、請求項５に記載の発明は、前記入射
孔に、赤外線域の光を通過させるフィルターが取り付け
られていることを特徴とするものであり、そして、請求
項６に記載の発明は、入射孔の端縁が、ナイフエッジ状
に形成されていることを特徴とするものである。
孔に、赤外線域の光を通過させるフィルターが取り付け
られていることを特徴とするものであり、そして、請求
項６に記載の発明は、入射孔の端縁が、ナイフエッジ状
に形成されていることを特徴とするものである。
【００１７】
【発明の実施の形態】図１は、この発明の太陽位置検出
センサーの第１実施態様を示す概略垂直断面図、図２
は、図１のＡ−Ａ線断面図である。図面に示すように、
第１実施態様の太陽位置検出センサーＡは、筒状の筐体
１と、筐体１の頂板１ａの中央にその径方向に設けられ
た、筐体１内に太陽光を入射させるための、所定幅およ
び所定長さの細長いスリット状入射孔２と、筐体１の底
板内面１ｂ上に設けられた、スリット状入射孔２の長さ
よりも短い長さの四角形状の１次元位置検出素子（ＰＳ
Ｄ）３とからなっている。
センサーの第１実施態様を示す概略垂直断面図、図２
は、図１のＡ−Ａ線断面図である。図面に示すように、
第１実施態様の太陽位置検出センサーＡは、筒状の筐体
１と、筐体１の頂板１ａの中央にその径方向に設けられ
た、筐体１内に太陽光を入射させるための、所定幅およ
び所定長さの細長いスリット状入射孔２と、筐体１の底
板内面１ｂ上に設けられた、スリット状入射孔２の長さ
よりも短い長さの四角形状の１次元位置検出素子（ＰＳ
Ｄ）３とからなっている。
【００１８】１次元位置検出素子３は、フォトダイオー
ドの表面抵抗を利用した光スポットの位置センサーであ
って、平板状シリコンからなる表面のＰ層と裏面のＮ層
と中間のＩ層とからなる３層によって構成されている。
表面のＰ層に光が入射すると、その入射位置に光エネル
ギーに比例した電荷が発生する。発生した電荷は、光電
流として表面のＰ層を通り、表面Ｐ層の両側端部に対向
して配置された１対の電極の各々から電気信号として出
力される。表面Ｐ層は、均一な抵抗値を有しているの
で、光電流は、電極までの距離（抵抗値）に逆比例して
分割されそして各電極の各々から取り出され、これによ
って入射した光の位置が求められる。
ドの表面抵抗を利用した光スポットの位置センサーであ
って、平板状シリコンからなる表面のＰ層と裏面のＮ層
と中間のＩ層とからなる３層によって構成されている。
表面のＰ層に光が入射すると、その入射位置に光エネル
ギーに比例した電荷が発生する。発生した電荷は、光電
流として表面のＰ層を通り、表面Ｐ層の両側端部に対向
して配置された１対の電極の各々から電気信号として出
力される。表面Ｐ層は、均一な抵抗値を有しているの
で、光電流は、電極までの距離（抵抗値）に逆比例して
分割されそして各電極の各々から取り出され、これによ
って入射した光の位置が求められる。
【００１９】１次元位置検出素子３には信号処理回路４
が接続されており、これによって、１次元位置検出素子
３により検出された太陽入射光の電気信号として現され
る強度とその面積の積の重心が識別され、入射光の重心
位置が求められる。このようにして求められた入射光の
重心位置により駆動系５を作動させ、後述するように太
陽光集光装置を太陽の方向に移動させる。
が接続されており、これによって、１次元位置検出素子
３により検出された太陽入射光の電気信号として現され
る強度とその面積の積の重心が識別され、入射光の重心
位置が求められる。このようにして求められた入射光の
重心位置により駆動系５を作動させ、後述するように太
陽光集光装置を太陽の方向に移動させる。
【００２０】上述した構造の太陽位置検出センサーは、
図４に概略斜視図で示す太陽光集光装置の、複数枚の太
陽光集光レンズ１０が取り付けられたレンズフレーム９
に２組取り付けられている。即ち、一方の太陽位置検出
センサーＡ1 は、図２に示すように、筐体１の頂板１ａ
にスリット状入射孔２が縦方向に形成されており、この
ようなスリット状入射孔２を通って筐体１内に入射され
た太陽光は、１次元位置検出素子３上にこれを縦方向に
横切るようにスリット状に入射されると共に、太陽の移
動に伴い、一次元位置検出素子３上をＸ軸方向に移動す
る。
図４に概略斜視図で示す太陽光集光装置の、複数枚の太
陽光集光レンズ１０が取り付けられたレンズフレーム９
に２組取り付けられている。即ち、一方の太陽位置検出
センサーＡ1 は、図２に示すように、筐体１の頂板１ａ
にスリット状入射孔２が縦方向に形成されており、この
ようなスリット状入射孔２を通って筐体１内に入射され
た太陽光は、１次元位置検出素子３上にこれを縦方向に
横切るようにスリット状に入射されると共に、太陽の移
動に伴い、一次元位置検出素子３上をＸ軸方向に移動す
る。
【００２１】他方の太陽位置検出センサーＡ2 には、図
３に示すように、筐体１の頂板１ａに、図２に示した一
方の太陽位置検出センサーＡ1 の縦方向のスリット状入
射孔２と直交するように横方向にスリット状入射孔２が
形成されており、このようなスリット状入射孔２を通っ
て筐体１内に入射された太陽光は、１次元位置検出素子
３上にこれを横方向に横切るようにスリット状に入射さ
れると共に、太陽の移動に伴い、一次元位置検出素子３
上をＹ軸方向に移動する。
３に示すように、筐体１の頂板１ａに、図２に示した一
方の太陽位置検出センサーＡ1 の縦方向のスリット状入
射孔２と直交するように横方向にスリット状入射孔２が
形成されており、このようなスリット状入射孔２を通っ
て筐体１内に入射された太陽光は、１次元位置検出素子
３上にこれを横方向に横切るようにスリット状に入射さ
れると共に、太陽の移動に伴い、一次元位置検出素子３
上をＹ軸方向に移動する。
【００２２】上述した太陽位置検出センサーＡ1,Ａ2 お
よび複数枚の太陽光集光レンズ１０が取り付けられたレ
ンズフレーム９の表面は透明な保護カバーによって覆わ
れており、レンズフレーム９は軸１８によって垂直な支
持軸１７に傾動可能に支持され、そして、支持軸１７は
その軸線を中心として回動可能な回動台１６上に支持さ
れていることは、前述した通りである。
よび複数枚の太陽光集光レンズ１０が取り付けられたレ
ンズフレーム９の表面は透明な保護カバーによって覆わ
れており、レンズフレーム９は軸１８によって垂直な支
持軸１７に傾動可能に支持され、そして、支持軸１７は
その軸線を中心として回動可能な回動台１６上に支持さ
れていることは、前述した通りである。
【００２３】従って、一方の太陽位置検出センサーＡ1
によるスリット状入射光のＸ軸方向の移動によって、支
持軸１７に軸着されたレンズフレーム９は、軸１８を中
心として傾動し、レンズフレーム９の高度角が制御さ
れ、また、他方の太陽位置検出センサーＡ2 によるスリ
ット状入射光のＹ軸方向の移動によって、回動台１６が
回動し、レンズ支持フレーム９の方位角が制御される。
によるスリット状入射光のＸ軸方向の移動によって、支
持軸１７に軸着されたレンズフレーム９は、軸１８を中
心として傾動し、レンズフレーム９の高度角が制御さ
れ、また、他方の太陽位置検出センサーＡ2 によるスリ
ット状入射光のＹ軸方向の移動によって、回動台１６が
回動し、レンズ支持フレーム９の方位角が制御される。
【００２４】図５は、１次元位置検出素子（ＰＳＤ）３
が検知した入射光の強さ（起電力）を示す説明図であ
る。図面において、Ｔは位置検出素子３が検知した入射
光の強さ（起電力）であって、同図(a) は快晴の場合を
示し、同図(b) は薄曇りの場合を示す。位置検出素子３
は、図面に点線で示すように、スリット状入射孔２を通
り入射した光の重心位置を、信号処理回路４によって識
別する。従って、同図(b) に示すように、薄曇りの場合
に、位置検出素子３が検知した入射光の強さ（起電力）
Ｔが小であっても、入射光の重心位置は識別されるの
で、一定のしきい値を超えた光量さえ確保されれば、太
陽光の入射光位置即ち太陽位置を適確に検出することが
できる。
が検知した入射光の強さ（起電力）を示す説明図であ
る。図面において、Ｔは位置検出素子３が検知した入射
光の強さ（起電力）であって、同図(a) は快晴の場合を
示し、同図(b) は薄曇りの場合を示す。位置検出素子３
は、図面に点線で示すように、スリット状入射孔２を通
り入射した光の重心位置を、信号処理回路４によって識
別する。従って、同図(b) に示すように、薄曇りの場合
に、位置検出素子３が検知した入射光の強さ（起電力）
Ｔが小であっても、入射光の重心位置は識別されるの
で、一定のしきい値を超えた光量さえ確保されれば、太
陽光の入射光位置即ち太陽位置を適確に検出することが
できる。
【００２５】第１実施態様の太陽位置検出センサーによ
れば、上述したように、入射孔はスリット状に形成さ
れ、入射光の強度はスリットの中心部が強い分布になっ
ているので、入射孔にこれを横切る形状の異物の付着や
屈折光がある場合でも、ほとんどその影響を受けること
はなく、太陽位置を高精度で検出することができる。
れば、上述したように、入射孔はスリット状に形成さ
れ、入射光の強度はスリットの中心部が強い分布になっ
ているので、入射孔にこれを横切る形状の異物の付着や
屈折光がある場合でも、ほとんどその影響を受けること
はなく、太陽位置を高精度で検出することができる。
【００２６】図６は、この発明の太陽位置検出センサー
の第２実施態様を示す概略垂直断面図、図７は図６のＡ
−Ａ線断面図である。図面に示すように、第２実施態様
の太陽位置検出センサーＢは、筐体１の頂板１ａに円形
状入射孔７が形成されており、そして、筐体１の底板内
面１ｂ上に設けられた検出素子が２次元位置検出素子
（ＰＳＤ）８である点において、第１実施態様の検出セ
ンサーと異なる。
の第２実施態様を示す概略垂直断面図、図７は図６のＡ
−Ａ線断面図である。図面に示すように、第２実施態様
の太陽位置検出センサーＢは、筐体１の頂板１ａに円形
状入射孔７が形成されており、そして、筐体１の底板内
面１ｂ上に設けられた検出素子が２次元位置検出素子
（ＰＳＤ）８である点において、第１実施態様の検出セ
ンサーと異なる。
【００２７】２次元位置検出素子（ＰＳＤ）８は、フォ
トダイオードの表面および裏面の各面の両側端部に、相
対向する１対の電極が、表面と裏面とによって反対方向
に設けられている。このような相対向する１対の２組の
電極を有する２次元位置検出素子８と、これに接続され
ている信号処理回路４とにより、図７に示すように、１
つの検出素子でＸ軸およびＹ軸の直交する２方向の入射
光重心位置を検出することができる。
トダイオードの表面および裏面の各面の両側端部に、相
対向する１対の電極が、表面と裏面とによって反対方向
に設けられている。このような相対向する１対の２組の
電極を有する２次元位置検出素子８と、これに接続され
ている信号処理回路４とにより、図７に示すように、１
つの検出素子でＸ軸およびＹ軸の直交する２方向の入射
光重心位置を検出することができる。
【００２８】第２実施態様の太陽位置検出センサーによ
れば、これを太陽光集光装置のレンズフレーム９に１つ
取り付けることにより、筐体１の頂壁1aに設けられた円
形状入射孔７を通って入射された太陽光によって、２次
元位置検出素子８によりＸ軸およびＹ軸の２方向の入射
光重心位置が検出される。従って、太陽の移動に伴う入
射光重心位置の移動によって、支持軸１７に軸着された
レンズフレーム９を、軸１８を中心として傾動させ、レ
ンズフレーム９の高度角を制御し、且つ、回動台１６の
回動により、レンズ支持フレーム９の方位角を制御する
ことができる。
れば、これを太陽光集光装置のレンズフレーム９に１つ
取り付けることにより、筐体１の頂壁1aに設けられた円
形状入射孔７を通って入射された太陽光によって、２次
元位置検出素子８によりＸ軸およびＹ軸の２方向の入射
光重心位置が検出される。従って、太陽の移動に伴う入
射光重心位置の移動によって、支持軸１７に軸着された
レンズフレーム９を、軸１８を中心として傾動させ、レ
ンズフレーム９の高度角を制御し、且つ、回動台１６の
回動により、レンズ支持フレーム９の方位角を制御する
ことができる。
【００２９】なお、入射孔７は、円形に限られるもので
はなく、四角状その他各種の形状にすることができる。
上述したように、第２実施態様の太陽位置検出センサー
Ｂによれば、１つの位置検出素子および信号処理回路に
より、Ｘ軸およびＹ軸の直交する２方向の入射光重心位
置を検出することができるので、装置はシンプルになり
極めて経済的である。
はなく、四角状その他各種の形状にすることができる。
上述したように、第２実施態様の太陽位置検出センサー
Ｂによれば、１つの位置検出素子および信号処理回路に
より、Ｘ軸およびＹ軸の直交する２方向の入射光重心位
置を検出することができるので、装置はシンプルになり
極めて経済的である。
【００３０】筐体１の頂板１ａに設けられたスリット状
入射孔２または円形状入射孔７には、赤外線域の光を通
過させるフィルター（コールドミラー）６を取り付ける
ことが好ましい。このようなフィルター６を取り付ける
ことにより、太陽から直接到達する赤外線域の光が検出
されるので、薄曇りやもやのある気象状態の場合でも、
雲等による散乱光の影響を受けにくくなり、太陽位置を
より正確に検出することができる。
入射孔２または円形状入射孔７には、赤外線域の光を通
過させるフィルター（コールドミラー）６を取り付ける
ことが好ましい。このようなフィルター６を取り付ける
ことにより、太陽から直接到達する赤外線域の光が検出
されるので、薄曇りやもやのある気象状態の場合でも、
雲等による散乱光の影響を受けにくくなり、太陽位置を
より正確に検出することができる。
【００３１】また、スリット状入射孔２または円形状入
射孔７の端縁は、ナイフエッジ状に形成されていること
が好ましい。入射孔の端縁を、ナイフエッジ状に形成す
ることによって、入射孔を通って筐体１内に入射される
太陽光が、入射孔の端縁を形成する板厚部分によって反
射したりまたは散乱するようなことがなく、位置検出素
子上に鮮明な入射光を形成させることができる。
射孔７の端縁は、ナイフエッジ状に形成されていること
が好ましい。入射孔の端縁を、ナイフエッジ状に形成す
ることによって、入射孔を通って筐体１内に入射される
太陽光が、入射孔の端縁を形成する板厚部分によって反
射したりまたは散乱するようなことがなく、位置検出素
子上に鮮明な入射光を形成させることができる。
【００３２】
【発明の効果】以上述べたように、この発明の太陽位置
検出センサーによれば、薄曇りや、もやのかかった気象
状態のとき、また、ごみなどの異物の付着にもかかわら
ず、太陽の位置を適確に検出し、太陽光集光装置を太陽
の移動に正確に追随させることができる、工業上有用な
効果がもたらされる。
検出センサーによれば、薄曇りや、もやのかかった気象
状態のとき、また、ごみなどの異物の付着にもかかわら
ず、太陽の位置を適確に検出し、太陽光集光装置を太陽
の移動に正確に追随させることができる、工業上有用な
効果がもたらされる。
【図１】この発明の第１実施態様を示す一方の太陽位置
検出センサーの概略垂直断面図である。
検出センサーの概略垂直断面図である。
【図２】図１のＡ−Ａ線断面図である。
【図３】この発明の第１実施態様を示す他方の太陽位置
検出センサーの水平断面図である。
検出センサーの水平断面図である。
【図４】太陽光集光装置の概略斜視図である。
【図５】１次元位置検出素子が検知した入射光の強さ
（起電力）を示す説明図である。
（起電力）を示す説明図である。
【図６】この発明の太陽位置検出センサーの第２実施態
様を示す概略垂直断面図である。
様を示す概略垂直断面図である。
【図７】図６のＡ−Ａ線断面図である
【図８】従来の太陽位置検出センサーの概略垂直断面図
である。
である。
【図９】図８のＡ−Ａ線断面図である。
【図１０】太陽光集光装置の概略側面図である。
【図１１】従来の素子が検知した入射光の強さ（起電
力）を示す説明図である。
力）を示す説明図である。
１ 筐体 ２ スリット状入射孔 ３ １次元位置検出素子 ４ 信号処理回路 ５ 駆動系 ６ フィルター ７ 円形状入射孔 ８ ２次元位置検出素子 ９ レンズフレーム 10 太陽集光レンズ 11 円筒体 12 入射孔 13 素子 14 信号処理回路 15 駆動系 16 回動台 17 支持軸 18 軸
Claims (6)
- 【請求項１】 筒状の筐体と、前記筐体の頂板に設けら
れた太陽光の入射孔と、前記筐体の底板内面上に設けら
れた、前記入射孔を通って前記筐体内に入射した太陽光
を光電変換し、素子の表面層両側端部に対向して配置さ
れた１対の電極の各々から電気信号として取出し、取出
された電気信号に基づいて太陽光の入射位置を検出する
ための１つの位置検出素子と、前記位置検出素子に入射
した太陽光の、電気信号として現される強度とその面積
の積の重心を識別するための信号処理回路とからなって
おり、識別された入射光の重心位置によって、太陽の位
置を検出することを特徴とする、太陽位置検出センサ
ー。 - 【請求項２】 前記筐体の頂板に設けられた前記入射孔
がスリット状である、請求項１記載の太陽位置検出セン
サー。 - 【請求項３】 前記入射孔がスリット状である太陽位置
検出センサーは、スリット状入射孔が互いに直交するよ
うに配置された２組の検出センサーからなっている、請
求項２記載の太陽位置検出センサー。 - 【請求項４】 前記位置検出素子が、直交する２方向の
入射光重心位置を検出するための、素子の表面層および
裏面層の各両側端部に対向して配置された２対の電極を
有する２次元位置検出素子からなっている、請求項１記
載の太陽位置検出センサー。 - 【請求項５】 前記入射孔に、赤外線域の光を通過させ
るフィルターが取り付けられている、請求項１から４の
何れか１つに記載の太陽位置検出センサー。 - 【請求項６】 前記入射孔の端縁が、ナイフエッジ状に
形成されている、請求項１から５の何れか１つに記載の
太陽位置検出センサー。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5455896A JPH09243354A (ja) | 1996-03-12 | 1996-03-12 | 太陽位置検出センサー |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5455896A JPH09243354A (ja) | 1996-03-12 | 1996-03-12 | 太陽位置検出センサー |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09243354A true JPH09243354A (ja) | 1997-09-19 |
Family
ID=12974027
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5455896A Pending JPH09243354A (ja) | 1996-03-12 | 1996-03-12 | 太陽位置検出センサー |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH09243354A (ja) |
Cited By (12)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007155625A (ja) * | 2005-12-07 | 2007-06-21 | Tohoku Univ | 太陽光スペクトル追尾装置 |
| JP2008545976A (ja) * | 2005-06-09 | 2008-12-18 | ワング，チェングウェイ | 光トラッキングセンサ及びその太陽光トラッキングシステム |
| KR100904242B1 (ko) * | 2008-11-17 | 2009-06-25 | (주)티엠테크 | 태양광 위치 추적용 광센서 홀더 |
| KR100904243B1 (ko) * | 2008-11-17 | 2009-06-25 | (주)티엠테크 | 태양광의 위치 추적을 위한 태양광 감지장치 |
| WO2010076950A3 (ko) * | 2008-11-17 | 2010-08-19 | (주)티엠테크 | 태양광 위치 추적용 광센서 홀더 |
| JP2010537214A (ja) * | 2007-08-29 | 2010-12-02 | ベーア−ヘラー サーモコントロール ゲーエムベーハー | 太陽輻射の入射方向及び強度を検出するための太陽センサ |
| JP2012127575A (ja) * | 2010-12-15 | 2012-07-05 | Hitachi Plant Technologies Ltd | 太陽光集熱装置および太陽光集熱装置の太陽自動追尾方法 |
| JP2012220270A (ja) * | 2011-04-06 | 2012-11-12 | Mitaka Koki Co Ltd | 太陽光検出装置 |
| CN103217141A (zh) * | 2013-03-18 | 2013-07-24 | 大连宏海新能源发展有限公司 | 一种太阳位置检测装置及方法 |
| CN103968803A (zh) * | 2014-05-14 | 2014-08-06 | 盐城工学院 | 一种太阳光入射方向检测与控制方法 |
| CN103983233A (zh) * | 2014-05-21 | 2014-08-13 | 中海阳能源集团股份有限公司 | 光热支架仰角重力、光线复合测量一体集成装置 |
| CN103994749A (zh) * | 2014-05-28 | 2014-08-20 | 宁波金盾电子工业有限公司 | 一种基于图像处理技术的太阳位置坐标检测装置 |
-
1996
- 1996-03-12 JP JP5455896A patent/JPH09243354A/ja active Pending
Cited By (16)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008545976A (ja) * | 2005-06-09 | 2008-12-18 | ワング，チェングウェイ | 光トラッキングセンサ及びその太陽光トラッキングシステム |
| JP4742143B2 (ja) * | 2005-06-09 | 2011-08-10 | ワング，チェングウェイ | 光トラッキングセンサ及びその太陽光トラッキングシステム |
| JP2007155625A (ja) * | 2005-12-07 | 2007-06-21 | Tohoku Univ | 太陽光スペクトル追尾装置 |
| JP2010537214A (ja) * | 2007-08-29 | 2010-12-02 | ベーア−ヘラー サーモコントロール ゲーエムベーハー | 太陽輻射の入射方向及び強度を検出するための太陽センサ |
| AU2009334144B2 (en) * | 2008-11-17 | 2012-12-13 | Tm Tech Co., Ltd | Light Sensor Holder for Tracking Sunlight |
| KR100904242B1 (ko) * | 2008-11-17 | 2009-06-25 | (주)티엠테크 | 태양광 위치 추적용 광센서 홀더 |
| KR100904243B1 (ko) * | 2008-11-17 | 2009-06-25 | (주)티엠테크 | 태양광의 위치 추적을 위한 태양광 감지장치 |
| WO2010076950A3 (ko) * | 2008-11-17 | 2010-08-19 | (주)티엠테크 | 태양광 위치 추적용 광센서 홀더 |
| CN102216698A (zh) * | 2008-11-17 | 2011-10-12 | Tm技术株式会社 | 太阳光跟踪用光学传感器支架 |
| US9255797B2 (en) | 2008-11-17 | 2016-02-09 | Tm Tech Co., Ltd. | Light sensor holder for tracking location of sunlight |
| JP2012127575A (ja) * | 2010-12-15 | 2012-07-05 | Hitachi Plant Technologies Ltd | 太陽光集熱装置および太陽光集熱装置の太陽自動追尾方法 |
| JP2012220270A (ja) * | 2011-04-06 | 2012-11-12 | Mitaka Koki Co Ltd | 太陽光検出装置 |
| CN103217141A (zh) * | 2013-03-18 | 2013-07-24 | 大连宏海新能源发展有限公司 | 一种太阳位置检测装置及方法 |
| CN103968803A (zh) * | 2014-05-14 | 2014-08-06 | 盐城工学院 | 一种太阳光入射方向检测与控制方法 |
| CN103983233A (zh) * | 2014-05-21 | 2014-08-13 | 中海阳能源集团股份有限公司 | 光热支架仰角重力、光线复合测量一体集成装置 |
| CN103994749A (zh) * | 2014-05-28 | 2014-08-20 | 宁波金盾电子工业有限公司 | 一种基于图像处理技术的太阳位置坐标检测装置 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JPH09243354A (ja) | 太陽位置検出センサー | |
| KR101660606B1 (ko) | 광학 측정 센서 | |
| JPH04395B2 (ja) | ||
| JPS6312521B2 (ja) | ||
| EP1079349B1 (en) | Detection of position and motion of sub-pixel images | |
| JP2000155026A (ja) | 太陽位置センサ | |
| CA2071618A1 (en) | Wide-angle radiant energy detector | |
| CN102609005B (zh) | 一种全天候高精度太阳跟踪控制系统 | |
| JPS5911830B2 (ja) | 太陽追尾装置 | |
| KR102352431B1 (ko) | 태양 추적 장치 | |
| JPH0377903A (ja) | 太陽光の集光方法及び装置 | |
| CN109031658B (zh) | 一种薄型激光透射探测窗口 | |
| KR20100094605A (ko) | 태양광 위치 추적 발전용 광센서 모듈 | |
| CN217604967U (zh) | 光照角度检测装置、太阳能装置、遮光设备 | |
| SU1456717A1 (ru) | Фотодатчик ориентации | |
| CN220106552U (zh) | 一种具有高效能谐振腔的光电探测器 | |
| JPH0245812B2 (ja) | Taiyokohokosensa | |
| KR20130022751A (ko) | 태양광 추적센서 및 이를 이용한 태양광 집광장치 | |
| JPH0157768B2 (ja) | ||
| JPS639617B2 (ja) | ||
| JPS5868611A (ja) | 姿勢検出装置 | |
| JPS6323482B2 (ja) | ||
| JPH0791950A (ja) | 受光センサー | |
| JP3441025B2 (ja) | 光検出装置 | |
| JPH0714806Y2 (ja) | 太陽光追尾センサ− |