JPS60144716A - 太陽光シミユレ−タ - Google Patents
太陽光シミユレ−タInfo
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- JPS60144716A JPS60144716A JP104484A JP104484A JPS60144716A JP S60144716 A JPS60144716 A JP S60144716A JP 104484 A JP104484 A JP 104484A JP 104484 A JP104484 A JP 104484A JP S60144716 A JPS60144716 A JP S60144716A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- light
- rays
- lenses
- photoconductors
- parallel
- Prior art date
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- Pending
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Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F21—LIGHTING
- F21S—NON-PORTABLE LIGHTING DEVICES; SYSTEMS THEREOF; VEHICLE LIGHTING DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR VEHICLE EXTERIORS
- F21S8/00—Lighting devices intended for fixed installation
- F21S8/006—Solar simulators, e.g. for testing photovoltaic panels
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B6/00—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
- G02B6/24—Coupling light guides
- G02B6/42—Coupling light guides with opto-electronic elements
- G02B6/4298—Coupling light guides with opto-electronic elements coupling with non-coherent light sources and/or radiation detectors, e.g. lamps, incandescent bulbs, scintillation chambers
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Sustainable Development (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Optical Couplings Of Light Guides (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
充血血1
本発明は、太陽光シミュレータ、より詳細には、比較的
大規模の平行光線発生装置に関する。
大規模の平行光線発生装置に関する。
疋1t=iL巷
第1図は、従来の太陽光シミュレータの一例を示す図で
、図中、’I+’2・・・1nは人工光源、21+22
・・・2nは各人工光源からの光を平行光線に変更して
反射するだめの例えばパラボラ反射鏡、3は前記各反射
鏡からの光を反射する反則板、4は該反射板3からの平
行光が照射される床で、周知のように、各人工光源から
の光をパラボラ反射鏡等によって平行光線にし、これら
各パラボラ反射鏡からの光を反射板によって反射して床
4上に照射し、該床上にて平行光線を必要にする種々の
実験等を行うものである。しかし、]二記従来の太陽光
シミュレータは、各反射鏡21〜2nと反射板3との位
置関係が正確に規制されなければ、良質の平行光線を得
ることができず、これらの間の位置関係の調整が難かし
く、また、これらの間の位置関係はこわれやすく、常に
調整を必要とする等してメンテナンスが大変であった。
、図中、’I+’2・・・1nは人工光源、21+22
・・・2nは各人工光源からの光を平行光線に変更して
反射するだめの例えばパラボラ反射鏡、3は前記各反射
鏡からの光を反射する反則板、4は該反射板3からの平
行光が照射される床で、周知のように、各人工光源から
の光をパラボラ反射鏡等によって平行光線にし、これら
各パラボラ反射鏡からの光を反射板によって反射して床
4上に照射し、該床上にて平行光線を必要にする種々の
実験等を行うものである。しかし、]二記従来の太陽光
シミュレータは、各反射鏡21〜2nと反射板3との位
置関係が正確に規制されなければ、良質の平行光線を得
ることができず、これらの間の位置関係の調整が難かし
く、また、これらの間の位置関係はこわれやすく、常に
調整を必要とする等してメンテナンスが大変であった。
また、大型の反射板3を必要とするため、その製作が困
難で、コストも高く、更には、良質な平行光線を得よう
とすれば、人工光源全体を矢印A方向に移動させなけれ
ばならず、そのようにするど、反射板と実験床、との距
離が大きくなって広いスペースを必要とし、逆に、B方
向に移動させてスペースを小さくしようとすれば、良質
の47−行光線を得ることができない等の欠点があった
。また、人工光源は、光の発生とともに多量の熱も発生
するが1人工光源と実験床とを熱的に遮断することは困
難で、特に、低温での実験を必要とする場合等には、人
工光源をできるだけ天井近くまでもっていき、人工光源
と実験床の距離を太きくしなければならず、装置が大型
化する欠点があった。
難で、コストも高く、更には、良質な平行光線を得よう
とすれば、人工光源全体を矢印A方向に移動させなけれ
ばならず、そのようにするど、反射板と実験床、との距
離が大きくなって広いスペースを必要とし、逆に、B方
向に移動させてスペースを小さくしようとすれば、良質
の47−行光線を得ることができない等の欠点があった
。また、人工光源は、光の発生とともに多量の熱も発生
するが1人工光源と実験床とを熱的に遮断することは困
難で、特に、低温での実験を必要とする場合等には、人
工光源をできるだけ天井近くまでもっていき、人工光源
と実験床の距離を太きくしなければならず、装置が大型
化する欠点があった。
則−一カ
本発明は、上述のごとき従来技術の欠点を解消するため
になされたもので、特に、位置合せ等の調整作業が簡単
で従ってメンテナンスが非常に楽で、しかも、大きなス
ペースを必要とせずに良質な平行光線を得ることができ
、更には、人工光源側と実験床間の熱遮断を完璧に行う
ことができる太“゛陽光シミュレータを提供することを
目′的としてなされたものである。
になされたもので、特に、位置合せ等の調整作業が簡単
で従ってメンテナンスが非常に楽で、しかも、大きなス
ペースを必要とせずに良質な平行光線を得ることができ
、更には、人工光源側と実験床間の熱遮断を完璧に行う
ことができる太“゛陽光シミュレータを提供することを
目′的としてなされたものである。
逢−−1
第2図は、本発明の一実施例を説明するだめの全体構成
図で、図中、111 + 112・・・llnは人工光
源、121 、122・・・12nは各人工光源からの
光を平行光線にするための例えばノ々ラポラ反射鏡、1
31,132・・・13nは各パラボラ反射鏡によって
反射された平行光線を集束するためのレンズで、これら
反射鏡121712 nとレンズ131〜13nは第1
の光学系を構成している。201,202・・・20n
はその受光端面aが各レンズ131〜13nの焦点位置
に正確に位置合せされた光導体(光導体ロンド又は光導
体ケーブル)で、前述のようにして各レンズによって集
束された光はそれぞれの光導体内に導入され、該光導体
を通して任意所望の箇所へ伝達することができる。すな
わち、本発明においては、前述のごとくして光導体20
1〜20n内を伝搬されてきた光をレンズ301〜30
nによって平行光線にしてすなわち太陽光にシミュレー
タして床」二を11(1射するようにしている。
図で、図中、111 + 112・・・llnは人工光
源、121 、122・・・12nは各人工光源からの
光を平行光線にするための例えばノ々ラポラ反射鏡、1
31,132・・・13nは各パラボラ反射鏡によって
反射された平行光線を集束するためのレンズで、これら
反射鏡121712 nとレンズ131〜13nは第1
の光学系を構成している。201,202・・・20n
はその受光端面aが各レンズ131〜13nの焦点位置
に正確に位置合せされた光導体(光導体ロンド又は光導
体ケーブル)で、前述のようにして各レンズによって集
束された光はそれぞれの光導体内に導入され、該光導体
を通して任意所望の箇所へ伝達することができる。すな
わち、本発明においては、前述のごとくして光導体20
1〜20n内を伝搬されてきた光をレンズ301〜30
nによって平行光線にしてすなわち太陽光にシミュレー
タして床」二を11(1射するようにしている。
第3図及び第4図は、それぞれ人工光源からの光を光導
体に導入する場合の例を示す図で、両図とも光源111
の場合を代表して示しであるが、112〜llnも全く
同様である。而して、第3図に示した例は、人工光源1
1.からの光を反射鏡12.によって平行光線にして反
射し、この平行光線をレンズ131によって集束して光
導体201内に導入するようにしたものであり、第4図
に示した例は、反射鏡121によって反射した平行光線
を直接光導体201内に導入するようにしたものである
が、人工光源からの光を光導体内に導入するには、上記
例に限定されることなく、その他種々の方法が考えられ
る(もし必要ならば、特願昭5B−11153号、特願
昭58−7605号参照)。また、上述のようにして光
導体内に導入された光を該光導体から放出する場合、第
3図に示した例は、光導体の開口角(N 、 A)によ
って定まる放出角θをもって放出されるが、第4図に示
した例は、平行光線であるためそのまま平行光線として
放出され、このままでは、照射面が卯花に狭いものにな
ってしまうので、図示のように、光導体の出光端にレン
ズ211を設けて放出光に広がりを持たせ、その後に、
レンズ30.によって平行光線にするようにする必要が
ある。その場合、本発明においては前述のように、多数
枚のレンズ30..302・・・3Onを組み合わせて
広面積の平行光、線を得るようにしているため、光導体
から光が放出する時の放出角θ、レンズのIU1+ D
、光導体の光放出端面からレンズまでの距離り等を、光
導体から放出された最も外側の光をレンズの最外周辺で
平行光線にするように選定する必要があり、このように
すれば、隣接するレンズとの間の充交白部分を最少にし
て良質の平行光線を得ることができる。
体に導入する場合の例を示す図で、両図とも光源111
の場合を代表して示しであるが、112〜llnも全く
同様である。而して、第3図に示した例は、人工光源1
1.からの光を反射鏡12.によって平行光線にして反
射し、この平行光線をレンズ131によって集束して光
導体201内に導入するようにしたものであり、第4図
に示した例は、反射鏡121によって反射した平行光線
を直接光導体201内に導入するようにしたものである
が、人工光源からの光を光導体内に導入するには、上記
例に限定されることなく、その他種々の方法が考えられ
る(もし必要ならば、特願昭5B−11153号、特願
昭58−7605号参照)。また、上述のようにして光
導体内に導入された光を該光導体から放出する場合、第
3図に示した例は、光導体の開口角(N 、 A)によ
って定まる放出角θをもって放出されるが、第4図に示
した例は、平行光線であるためそのまま平行光線として
放出され、このままでは、照射面が卯花に狭いものにな
ってしまうので、図示のように、光導体の出光端にレン
ズ211を設けて放出光に広がりを持たせ、その後に、
レンズ30.によって平行光線にするようにする必要が
ある。その場合、本発明においては前述のように、多数
枚のレンズ30..302・・・3Onを組み合わせて
広面積の平行光、線を得るようにしているため、光導体
から光が放出する時の放出角θ、レンズのIU1+ D
、光導体の光放出端面からレンズまでの距離り等を、光
導体から放出された最も外側の光をレンズの最外周辺で
平行光線にするように選定する必要があり、このように
すれば、隣接するレンズとの間の充交白部分を最少にし
て良質の平行光線を得ることができる。
第5図は、上記光導体201〜20nの受光端aをレン
ズの焦点位置に位置合わせするための位置調整装置の一
例を示す図で(特願昭56−11153号参照)、図中
、40は例えば光導体201(202〜20nについて
も同じ)の受光端を支持固定するための支持部材で、該
支持部材40にはキー41aを有する穴41があけられ
ており、該穴41を通して光導体201の受光端側が挿
入され、支持されるようになっている。また、この支持
部材40の両端側は円筒部42a、42bに形成され、
これら円筒部42a、42b内にはボルト43a、43
bがそれぞれ挿通されており、各ボルト43a、43b
にはそれぞれ円筒部42a、42bを挟んでナツト44
al 、44a2 ; 44b、、44b2が取り付け
られている。従って、保持部材40は、これらのナツト
を緩めることによって矢印X方向に移動可能であり、ま
た、これらのナツトを締めることによって所望の位置に
同定可能である。更に、ポル)43a、43bの各端部
には筒体45a、45bが取り伺けられ、該筒体45a
、45bにはそれぞれポルト46a、46bが挿通され
ており、各ポルト46a 、 46 ’bにはそれぞれ
筒体45a、45bを挟んでナツト47al 、47a
2 ;47b1.47b2が取り伺けられている。従っ
て、支持部材40は、これらのナツトを緩めることによ
ってY方向に移動可能であり、また、これらのナツトを
締めることによって所望の位置に固定可能である。
ズの焦点位置に位置合わせするための位置調整装置の一
例を示す図で(特願昭56−11153号参照)、図中
、40は例えば光導体201(202〜20nについて
も同じ)の受光端を支持固定するための支持部材で、該
支持部材40にはキー41aを有する穴41があけられ
ており、該穴41を通して光導体201の受光端側が挿
入され、支持されるようになっている。また、この支持
部材40の両端側は円筒部42a、42bに形成され、
これら円筒部42a、42b内にはボルト43a、43
bがそれぞれ挿通されており、各ボルト43a、43b
にはそれぞれ円筒部42a、42bを挟んでナツト44
al 、44a2 ; 44b、、44b2が取り付け
られている。従って、保持部材40は、これらのナツト
を緩めることによって矢印X方向に移動可能であり、ま
た、これらのナツトを締めることによって所望の位置に
同定可能である。更に、ポル)43a、43bの各端部
には筒体45a、45bが取り伺けられ、該筒体45a
、45bにはそれぞれポルト46a、46bが挿通され
ており、各ポルト46a 、 46 ’bにはそれぞれ
筒体45a、45bを挟んでナツト47al 、47a
2 ;47b1.47b2が取り伺けられている。従っ
て、支持部材40は、これらのナツトを緩めることによ
ってY方向に移動可能であり、また、これらのナツトを
締めることによって所望の位置に固定可能である。
また、光導体201〜20nの受光端をそれぞれ各レン
ズ131〜13nの墨点に正確に位置合わせるには、上
記以外に、各先導体の受光端を各レンズの光軸方向に調
整する必要があるが、その場合の具体的な構成について
も特願昭56−11153号に詳細に説明しであるので
、もし必要ならば上記特願昭56−11153号を参照
されたい。
ズ131〜13nの墨点に正確に位置合わせるには、上
記以外に、各先導体の受光端を各レンズの光軸方向に調
整する必要があるが、その場合の具体的な構成について
も特願昭56−11153号に詳細に説明しであるので
、もし必要ならば上記特願昭56−11153号を参照
されたい。
第6図は、本出願人が先に提案した太陽光収集装置の一
例を示す図で、図中、51は円筒状の基体部、52は透
、明体のドーム状頭部で、これらによって太陽光収集装
置用のカプセル53を構成し、使用状態においては、該
カプセル53内に図示のように太陽光収集装置60が収
容されている。この太陽光収集装置60は、太陽光を集
束するための多数枚(例えば、7枚、19枚)のレンズ
611〜61n、太陽、の方向を検出するだめの太陽光
方向センサ62、これらを一体内に保持する支持枠体6
3、該支持枠体63を回動するための第1の回転軸64
、該回転軸64を回動自在に支持するための支持腕66
、及び、該支持腕66を前記第1の回転軸64と直交す
る軸のまわりに回動させるための第2の回転軸67等を
有し、前記太陽光方向センサ62によって太陽の方向を
検出し、その検出信号によってレンズ611〜61nが
常に太陽の方向を向くように前記第1の回転軸及び第2
の回転軸を制御し、レンズ611〜61nによって集束
された太陽光を該レンズの焦点位置にその受光端が配設
された図示しない光導体重こ導入し、該光導体を通して
任意所望の箇所へ伝達するようにしている。面して、上
記太陽光収集装置は、太陽光をレンズ611〜61nに
よって集束して光導体内に導入するものであったが、逆
に、各先導体から光を放出すると、各光導体から放出さ
れた光はそれぞれ各先導体、に対向して配設されたレン
ズ61.〜61nからは太陽光つまり平行光が放出され
ることになる。従って、第2図番と示したレンズ301
〜30nに+iij記レンズ611〜61nを使用すれ
ば、各レンズ301〜30’ nからは太陽光に相当す
る平行光が照射されることになる。勿論、この場合は、
第5図に示したカプセルや太陽光方向センサ等は不要で
あり、また、レンズの面の向きを調整するための機構も
場合によっては不要となる。
例を示す図で、図中、51は円筒状の基体部、52は透
、明体のドーム状頭部で、これらによって太陽光収集装
置用のカプセル53を構成し、使用状態においては、該
カプセル53内に図示のように太陽光収集装置60が収
容されている。この太陽光収集装置60は、太陽光を集
束するための多数枚(例えば、7枚、19枚)のレンズ
611〜61n、太陽、の方向を検出するだめの太陽光
方向センサ62、これらを一体内に保持する支持枠体6
3、該支持枠体63を回動するための第1の回転軸64
、該回転軸64を回動自在に支持するための支持腕66
、及び、該支持腕66を前記第1の回転軸64と直交す
る軸のまわりに回動させるための第2の回転軸67等を
有し、前記太陽光方向センサ62によって太陽の方向を
検出し、その検出信号によってレンズ611〜61nが
常に太陽の方向を向くように前記第1の回転軸及び第2
の回転軸を制御し、レンズ611〜61nによって集束
された太陽光を該レンズの焦点位置にその受光端が配設
された図示しない光導体重こ導入し、該光導体を通して
任意所望の箇所へ伝達するようにしている。面して、上
記太陽光収集装置は、太陽光をレンズ611〜61nに
よって集束して光導体内に導入するものであったが、逆
に、各先導体から光を放出すると、各光導体から放出さ
れた光はそれぞれ各先導体、に対向して配設されたレン
ズ61.〜61nからは太陽光つまり平行光が放出され
ることになる。従って、第2図番と示したレンズ301
〜30nに+iij記レンズ611〜61nを使用すれ
ば、各レンズ301〜30’ nからは太陽光に相当す
る平行光が照射されることになる。勿論、この場合は、
第5図に示したカプセルや太陽光方向センサ等は不要で
あり、また、レンズの面の向きを調整するための機構も
場合によっては不要となる。
第7図は、前記光導体20.〜20nとレンズ30、〜
3Onとの関係を示す図で、第2図の■−■線方向から
見た図を示し、図中、20.〜20nは第2図に示した
光導体20.〜20nに相当し、また、30.〜30n
は第2図に示したレンズ301〜3Onに相当し、各光
導体20.〜20nの光放出端はそれぞれ第5図に示し
た位置調整装置と同様に構成された位置調整装置70゜
〜7.Onに固定され、前記と同様にして各光導体20
、〜20nの光放出端がそれぞれの対応するレンズの焦
点に正確に位置合わせされる。従って、前述のごとくし
て光導体201〜20nを通して伝搬され、該先導体の
端面がら放出された光は、各レンズ301〜30nによ
って平行光線にされて放射される。
3Onとの関係を示す図で、第2図の■−■線方向から
見た図を示し、図中、20.〜20nは第2図に示した
光導体20.〜20nに相当し、また、30.〜30n
は第2図に示したレンズ301〜3Onに相当し、各光
導体20.〜20nの光放出端はそれぞれ第5図に示し
た位置調整装置と同様に構成された位置調整装置70゜
〜7.Onに固定され、前記と同様にして各光導体20
、〜20nの光放出端がそれぞれの対応するレンズの焦
点に正確に位置合わせされる。従って、前述のごとくし
て光導体201〜20nを通して伝搬され、該先導体の
端面がら放出された光は、各レンズ301〜30nによ
って平行光線にされて放射される。
A−一】
以上の説明から明らかなように、本発明によると、各先
導体とレンズとの間の位置調整を簡単に行うことができ
、一旦調整するとその関係はほとんど変化しないのでメ
ンテナンスが非常に楽になる。また、スペース−を小さ
くしてしかも良質な平行光線を得ることができ、しかも
人工光源側と実験法側とを完全に熱遮断することができ
るので、温度調整が非常に楽になり、低温度での実験も
容易に行うことができ、また、装置全体を小型化するこ
とができる等の利点がある。
導体とレンズとの間の位置調整を簡単に行うことができ
、一旦調整するとその関係はほとんど変化しないのでメ
ンテナンスが非常に楽になる。また、スペース−を小さ
くしてしかも良質な平行光線を得ることができ、しかも
人工光源側と実験法側とを完全に熱遮断することができ
るので、温度調整が非常に楽になり、低温度での実験も
容易に行うことができ、また、装置全体を小型化するこ
とができる等の利点がある。
第1図は、従来の太陽光シミュレータの一例を示す図、
t52図は、本発明による太陽光シミュレータの一実施
例を示す図、第3図及び第4図は、それぞれ人工光源側
、及び光放出側の例を示す光学図、第5図は、光導体の
受光端をレンズの焦点に合わせる位置調整装置の一例を
示す図、第6図は、本出願人が先に提案した太陽光収集
装置の一例を示す図、第7図は、第2図の■−■線方向
から見た図である。 11、〜11・・・人工光源、12.〜12n・・・反
身4鏡、13 H−13n−Iy 7ズ、201〜20
n・・・光導体、301〜3On・・・レンズ。 第 l シ1 0===ニー=二r4 第2図 第3図 第 4 図 第5図 第6図 第7図
t52図は、本発明による太陽光シミュレータの一実施
例を示す図、第3図及び第4図は、それぞれ人工光源側
、及び光放出側の例を示す光学図、第5図は、光導体の
受光端をレンズの焦点に合わせる位置調整装置の一例を
示す図、第6図は、本出願人が先に提案した太陽光収集
装置の一例を示す図、第7図は、第2図の■−■線方向
から見た図である。 11、〜11・・・人工光源、12.〜12n・・・反
身4鏡、13 H−13n−Iy 7ズ、201〜20
n・・・光導体、301〜3On・・・レンズ。 第 l シ1 0===ニー=二r4 第2図 第3図 第 4 図 第5図 第6図 第7図
Claims (1)
- 人工光源と、該人工光源からの光を集束して多数本の光
導体内に導入するための第1の光学系と、前記光導体の
出光端面側に配設され、各先導体の端面から放出される
光を平行光線にするだめの第2の光学系とから成ること
を特徴とする太陽光シミュレータ。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP104484A JPS60144716A (ja) | 1984-01-06 | 1984-01-06 | 太陽光シミユレ−タ |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP104484A JPS60144716A (ja) | 1984-01-06 | 1984-01-06 | 太陽光シミユレ−タ |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS60144716A true JPS60144716A (ja) | 1985-07-31 |
Family
ID=11490552
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP104484A Pending JPS60144716A (ja) | 1984-01-06 | 1984-01-06 | 太陽光シミユレ−タ |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS60144716A (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS61145555A (ja) * | 1984-12-19 | 1986-07-03 | Konishiroku Photo Ind Co Ltd | 写真感光材料 |
-
1984
- 1984-01-06 JP JP104484A patent/JPS60144716A/ja active Pending
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS61145555A (ja) * | 1984-12-19 | 1986-07-03 | Konishiroku Photo Ind Co Ltd | 写真感光材料 |
JPH0549090B2 (ja) * | 1984-12-19 | 1993-07-23 | Konishiroku Photo Ind |
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