JPS61105511A - 集光装置 - Google Patents
集光装置Info
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- JPS61105511A JPS61105511A JP59225764A JP22576484A JPS61105511A JP S61105511 A JPS61105511 A JP S61105511A JP 59225764 A JP59225764 A JP 59225764A JP 22576484 A JP22576484 A JP 22576484A JP S61105511 A JPS61105511 A JP S61105511A
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
- F24S—SOLAR HEAT COLLECTORS; SOLAR HEAT SYSTEMS
- F24S23/00—Arrangements for concentrating solar-rays for solar heat collectors
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
- Y02E10/40—Solar thermal energy, e.g. solar towers
- Y02E10/44—Heat exchange systems
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- Chemical & Material Sciences (AREA)
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- Sustainable Development (AREA)
- Sustainable Energy (AREA)
- Thermal Sciences (AREA)
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- Combustion & Propulsion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Light Guides In General And Applications Therefor (AREA)
- Microscoopes, Condenser (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】
〔発明の利用分野〕
本発明は太陽エネルギー利用装置に係り、特に太陽を追
尾することなく太陽光を集光し、その集光した光を他に
供給するに好適な非追尾集光装置に関する。
尾することなく太陽光を集光し、その集光した光を他に
供給するに好適な非追尾集光装置に関する。
従来の非追尾集光装置では、第２図に示すように、透明
な平板３０表面に螢光体の１−ヲ設け、太陽光の波長変
換と全反射を利用して平板の端面に導き、端面を設けた
光電池４により成気に変換したり、゛または集熱体によ
り熱に変換していた。この装置では太陽を追尾すること
なく太陽光２１００倍以上に集光可能であるが、集光し
た太陽光を平板の端面で電気や熱に変換して利用してお
り、集光した光を平板の外部に取抄出し、平板から遠く
へ光のまま伝送して利用することについては配慮されて
いなかった。
な平板３０表面に螢光体の１−ヲ設け、太陽光の波長変
換と全反射を利用して平板の端面に導き、端面を設けた
光電池４により成気に変換したり、゛または集熱体によ
り熱に変換していた。この装置では太陽を追尾すること
なく太陽光２１００倍以上に集光可能であるが、集光し
た太陽光を平板の端面で電気や熱に変換して利用してお
り、集光した光を平板の外部に取抄出し、平板から遠く
へ光のまま伝送して利用することについては配慮されて
いなかった。
したがって、本発明の目的は太陽を追尾することなく太
陽光を１００倍以上に集光し、かつその集光した光を効
率よく外部に取シ出すことの可能な非追尾集光装置を提
供することにある。
陽光を１００倍以上に集光し、かつその集光した光を効
率よく外部に取シ出すことの可能な非追尾集光装置を提
供することにある。
本発明の集光装置は、ルミネッセンス層の少なくとも一
面に、直接又は透明体を介し、前記ルミネッセンス層に
対して傾斜した平面部分を有する透明体であって、前記
ルミネッセンス層と対向する面の面積が該ルミネッセン
ス層の面積よりも小さい透明体から、なる導光手段を設
けたことを特徴とする。
面に、直接又は透明体を介し、前記ルミネッセンス層に
対して傾斜した平面部分を有する透明体であって、前記
ルミネッセンス層と対向する面の面積が該ルミネッセン
ス層の面積よりも小さい透明体から、なる導光手段を設
けたことを特徴とする。
以下、本発明の一実施例をｇｉ図により説明する。第１
図は本発明の一実施例を示す非追尾集光装置の構造を示
す一部切シ欠き図である。第１図において、１１は透明
板であり、ガラス、石英、アクリル樹脂、ポリカーボネ
イト樹脂等の光吸収率の低い材質が適している。本実施
例では透明体１１としてガラス板を使用した。この透明
板１１の裏面には特定波長域の太陽光を吸収し、その吸
収スペクトルと波長域の異なるスペクトルの光を放射す
る物質、すなわちルミネッセンス層１２及び１３が設け
られている。このルミネッセンス体としては無機質また
は有機質の螢光体、燐光体等が適している。また性状は
、液体でも固体でもよい。本実施例ではルミネッセンス
層１２としてＺｎ８：Ａｇ螢光体、ルミネッセンス層１
３としてｚｎｓ ：Ｃｕ螢光体を用いている。Ｚｎ８：
人ｇ及びＺｎＳ：Ｃｕ螢光体の特性を第３図に示す。第
３図において横軸は光の波長、縦軸は吸収又は放射され
る光強度の相対値である。
図は本発明の一実施例を示す非追尾集光装置の構造を示
す一部切シ欠き図である。第１図において、１１は透明
板であり、ガラス、石英、アクリル樹脂、ポリカーボネ
イト樹脂等の光吸収率の低い材質が適している。本実施
例では透明体１１としてガラス板を使用した。この透明
板１１の裏面には特定波長域の太陽光を吸収し、その吸
収スペクトルと波長域の異なるスペクトルの光を放射す
る物質、すなわちルミネッセンス層１２及び１３が設け
られている。このルミネッセンス体としては無機質また
は有機質の螢光体、燐光体等が適している。また性状は
、液体でも固体でもよい。本実施例ではルミネッセンス
層１２としてＺｎ８：Ａｇ螢光体、ルミネッセンス層１
３としてｚｎｓ ：Ｃｕ螢光体を用いている。Ｚｎ８：
人ｇ及びＺｎＳ：Ｃｕ螢光体の特性を第３図に示す。第
３図において横軸は光の波長、縦軸は吸収又は放射され
る光強度の相対値である。
同図中ハツチングをほどこした曲線５１及び曲線５２が
それぞれＺｎＳ：Ａｇ及びＺｎＳ：Ｃｕ螢光体の吸収ス
ペクトルを表わし、実線５３及び破線５４がそれぞれの
螢光体の放射スペクトルを表わしている。第３図より、
例えばＺｎ８ ：Ｃｕ螢光体の吸収スペクトル５２と放
射スペクトル５４のスペクトル重なシ部分５５が小さい
ことから、Ｚｎ８：Ｃｕ螢光体から放射された光が再び
ｚｎＳ：Ｃｕ螢光体に入射してほとんど吸収されない。
それぞれＺｎＳ：Ａｇ及びＺｎＳ：Ｃｕ螢光体の吸収ス
ペクトルを表わし、実線５３及び破線５４がそれぞれの
螢光体の放射スペクトルを表わしている。第３図より、
例えばＺｎ８ ：Ｃｕ螢光体の吸収スペクトル５２と放
射スペクトル５４のスペクトル重なシ部分５５が小さい
ことから、Ｚｎ８：Ｃｕ螢光体から放射された光が再び
ｚｎＳ：Ｃｕ螢光体に入射してほとんど吸収されない。
上記したＺＩ’ｌＳ：Ａｇ螢光体とｚｎｓ ： Ｃｕ螢
光体のそれぞれの屈折率ｎ、ｎｊは約２．５でありほぼ
等しいが、透明板１１のガラスの屈折率ｎ。
光体のそれぞれの屈折率ｎ、ｎｊは約２．５でありほぼ
等しいが、透明板１１のガラスの屈折率ｎ。
＝１．４に比較して大きい。したがって、光取シ出し周
突起１４ｔ−ルミネッセンス層１３の表面に設けた。そ
の理由を以下に説明する。第４図は第１図のＡ−Ａ断面
図の一部である。第４図において、透明板１１、ルミネ
ッセンス層１２、ルミネッセンス層１３のそれぞれの屈
折率”Ｏ＊ ｎｌ ＋ ”２を説明の便宜上、 ”！ ＞ｎｔ ＞ｎ。
突起１４ｔ−ルミネッセンス層１３の表面に設けた。そ
の理由を以下に説明する。第４図は第１図のＡ−Ａ断面
図の一部である。第４図において、透明板１１、ルミネ
ッセンス層１２、ルミネッセンス層１３のそれぞれの屈
折率”Ｏ＊ ｎｌ ＋ ”２を説明の便宜上、 ”！ ＞ｎｔ ＞ｎ。
とする。いま、透明板１１に入射した太陽光１５はその
大部分が透明板１１を透過してルミネッセンス層１２内
の点Ｂでその一部分が波長変換されるとする。点Ｂで波
長変換された光は点Ｂより等方的に放射される。この等
方的に放射された光のうち、次式 ％式％（１） で決まる臨界角θｃ１より大きい入射角度で透明板１１
とルミネッセンス層１２の界面６１へ入射した光は界面
６１で全反射される。この全反射された光は、 ｎス） ｎ １ であるため、ルミネッセンス層１２と１３の界面６２を
通過してルミネッセンス層１３に入る。一方、臨界角θ
ｃ１より小さい入射角度で界面６１へ入射した光は界面
６１を通過して透明板１１の表面６３に入射する。この
表面６３に入射した光のうち、次式 ％式％（２） で決まる臨界角θｃ３よシ大きい入射角度で表面６３へ
入射した光は表面６３で全反射される。この全反射した
光は、 ｎ２ ）ｎｌ ）ｎ。
大部分が透明板１１を透過してルミネッセンス層１２内
の点Ｂでその一部分が波長変換されるとする。点Ｂで波
長変換された光は点Ｂより等方的に放射される。この等
方的に放射された光のうち、次式 ％式％（１） で決まる臨界角θｃ１より大きい入射角度で透明板１１
とルミネッセンス層１２の界面６１へ入射した光は界面
６１で全反射される。この全反射された光は、 ｎス） ｎ １ であるため、ルミネッセンス層１２と１３の界面６２を
通過してルミネッセンス層１３に入る。一方、臨界角θ
ｃ１より小さい入射角度で界面６１へ入射した光は界面
６１を通過して透明板１１の表面６３に入射する。この
表面６３に入射した光のうち、次式 ％式％（２） で決まる臨界角θｃ３よシ大きい入射角度で表面６３へ
入射した光は表面６３で全反射される。この全反射した
光は、 ｎ２ ）ｎｌ ）ｎ。
であるため、界面６１、界面６２を通過してルミネッセ
ンス層１３に入る。点Ｂで放射された光が表面６３でθ
ｃ３となる界面６１への入射角θ゛１は次式で与えられ
る。
ンス層１３に入る。点Ｂで放射された光が表面６３でθ
ｃ３となる界面６１への入射角θ゛１は次式で与えられ
る。
θに＝ｓｉｎ−’ （−ｓｕ＋θＣ３）＝ｓｕ＋−”（
−） ・・・・・・（３）同様にして
、ルミネッセンス層１３の中の点Ｃで波長変換されて放
射された光のうち、次式で与えられるθ２より大きい入
射角度で界面６２に入射した光は、表面６３で全反射さ
れて再びルミネッセンス層１３にもどってくる。
−） ・・・・・・（３）同様にして
、ルミネッセンス層１３の中の点Ｃで波長変換されて放
射された光のうち、次式で与えられるθ２より大きい入
射角度で界面６２に入射した光は、表面６３で全反射さ
れて再びルミネッセンス層１３にもどってくる。
θ、＝８．−息（−） ・・・・−（４
）また、ルミネッセンス層１３の表面６４から出る光に
対する臨界角θｃ４はθ２と等しい。
）また、ルミネッセンス層１３の表面６４から出る光に
対する臨界角θｃ４はθ２と等しい。
したがって、点Ｂや点Ｃで放射された光のうち、表面６
３で全反射される光は必ずルミネッセンス層１３にもど
ってくるが、表面６４で全反射される光は必ずしも透明
体１１には入らない。そのため、効率よく外部に光を取
り出すためには、光取り出し用突起を最も屈折率の大き
く層の表面に設ける必要がある。
３で全反射される光は必ずルミネッセンス層１３にもど
ってくるが、表面６４で全反射される光は必ずしも透明
体１１には入らない。そのため、効率よく外部に光を取
り出すためには、光取り出し用突起を最も屈折率の大き
く層の表面に設ける必要がある。
第１図において、光取り出し用突起１４は三角錐状とし
、透明な材質でかつその屈折率はそれを取りつける相手
の屈折率に近くしている。光取り出し用突起１４の形状
を三角錐状としたのは以下の光学的理由による。透明板
１１、ルミネッセンス層１２．１３で構成された集光用
透明板１６内で波長変換と全反射によって集光された光
を集光用透明板１６の外部に取シ出すためには、取シ出
し位置で全反射条件を満たせない表面条件を作ればよい
。その方法としては、集光用透明板１６の端面から取シ
出す方法、集光用透明板１６にくぼみを設ける方法等が
考えられるが、これらの方法では集光用透明板１６の内
部で全反射をくシ返している広い角度範囲の光に対して
全反射条件をくずすのは困難であシ、効率よく光を取シ
出すことはできない。そこで集光用透明板に突起を設け
、その形状を五角錐とした。第１図における光取シ出し
用突起１４の詳細図を第５図に示す。第５図において、
点り９点Ｅ、点Ｆ１点Ｇはそれぞれ五角錐の各頂点であ
る。また、第５図中の矢印は代表的な光の経路である。
、透明な材質でかつその屈折率はそれを取りつける相手
の屈折率に近くしている。光取り出し用突起１４の形状
を三角錐状としたのは以下の光学的理由による。透明板
１１、ルミネッセンス層１２．１３で構成された集光用
透明板１６内で波長変換と全反射によって集光された光
を集光用透明板１６の外部に取シ出すためには、取シ出
し位置で全反射条件を満たせない表面条件を作ればよい
。その方法としては、集光用透明板１６の端面から取シ
出す方法、集光用透明板１６にくぼみを設ける方法等が
考えられるが、これらの方法では集光用透明板１６の内
部で全反射をくシ返している広い角度範囲の光に対して
全反射条件をくずすのは困難であシ、効率よく光を取シ
出すことはできない。そこで集光用透明板に突起を設け
、その形状を五角錐とした。第１図における光取シ出し
用突起１４の詳細図を第５図に示す。第５図において、
点り９点Ｅ、点Ｆ１点Ｇはそれぞれ五角錐の各頂点であ
る。また、第５図中の矢印は代表的な光の経路である。
この光取シ出し用突起に入射する光のうち、外部に取シ
出すのに最も厳しい条件の入射光の１つは、ルミネッセ
ンス層１３に密着している面ＤＥＦにほぼ平行に光取シ
出し用突起に入射する光でおる。この光を外部に取り出
すため、面ＤＥＧで全反射されない条件から面ＤＥＦと
面ＤＥＧとのなす角αを次式を満足するように設定した
。
出すのに最も厳しい条件の入射光の１つは、ルミネッセ
ンス層１３に密着している面ＤＥＦにほぼ平行に光取シ
出し用突起に入射する光でおる。この光を外部に取り出
すため、面ＤＥＧで全反射されない条件から面ＤＥＦと
面ＤＥＧとのなす角αを次式を満足するように設定した
。
但し ｆｉ：ｉｉ３：１１２
ｎ２＝ルミネッセンス層１３の屈折率
ｎ３＝光取り出し用突起１４の屈折率
とした。面ＥＦＧ、面ＤＦＧについても（５）式を満足
するように設定した。
するように設定した。
もう一つの最も厳しい条件の入射光は、面ＥＦＧにほぼ
平行に入射する光である。しかし、第６図に示す面ＤＥ
Ｆから見た光経路図に示すように面ＥＦＧで全反射され
た光は、面ＤＥＧへは入射角がよシ大きくなって入射す
るため全反射条件からはずれてくる。そのため、面ＥＦ
Ｇ、面ＤＥＧ。
平行に入射する光である。しかし、第６図に示す面ＤＥ
Ｆから見た光経路図に示すように面ＥＦＧで全反射され
た光は、面ＤＥＧへは入射角がよシ大きくなって入射す
るため全反射条件からはずれてくる。そのため、面ＥＦ
Ｇ、面ＤＥＧ。
面ＤＦＧ等に平行に入射した光は１〜２回は全反射する
ことはあるが、その後光取り出し用突起の外部へ出るた
め問題ない、。四角錐以上の多角錐やその１部を切り出
した形状としてもその効果はほとんどかわらない。
ことはあるが、その後光取り出し用突起の外部へ出るた
め問題ない、。四角錐以上の多角錐やその１部を切り出
した形状としてもその効果はほとんどかわらない。
第１図において、曲面鏡１７はその焦点位置が光取シ出
し用突起１４の内部にくるように配置されている。本実
施例では曲面鏡１７を楕円面鏡で構成し、その一方の焦
点位置を光取り出し用突起１４の内部に、他方の焦点位
置をライトガイド１Ｂの入口付近に配置している。この
ことによシ、光取シ出し用突起１４から放出される広い
角度範囲の光は、この曲面鏡１７（楕円面鏡）で集光さ
れ、効率よくライトガイド１８に入射する。
し用突起１４の内部にくるように配置されている。本実
施例では曲面鏡１７を楕円面鏡で構成し、その一方の焦
点位置を光取り出し用突起１４の内部に、他方の焦点位
置をライトガイド１Ｂの入口付近に配置している。この
ことによシ、光取シ出し用突起１４から放出される広い
角度範囲の光は、この曲面鏡１７（楕円面鏡）で集光さ
れ、効率よくライトガイド１８に入射する。
第１図において、集光用透明板１１の端面には、銀蒸着
などにより反射層１８を設けており、端面からの光の損
失を防止している。
などにより反射層１８を設けており、端面からの光の損
失を防止している。
以下、第１図に示した本発明の一実施例を示す非追尾集
光装置の動作を説明する。集光用透明板１６に入射した
太陽光１５はルミネッセンス層１２又は１３で波長変換
され、等方的に放射されるが、その放射された光のうち
数十チ以上の全反射条件を満足する光は全反射をくり返
して光取シ出し用突起１４よシ放出される。この放出さ
れた光は曲面鏡１７により集光されてライトガイド１８
に入射し、光利用部まで伝送される。この非追尾集光装
置による集光倍率Ｎ及び入射した全太陽光に対する効率
ηは次式によシ与えられる。
光装置の動作を説明する。集光用透明板１６に入射した
太陽光１５はルミネッセンス層１２又は１３で波長変換
され、等方的に放射されるが、その放射された光のうち
数十チ以上の全反射条件を満足する光は全反射をくり返
して光取シ出し用突起１４よシ放出される。この放出さ
れた光は曲面鏡１７により集光されてライトガイド１８
に入射し、光利用部まで伝送される。この非追尾集光装
置による集光倍率Ｎ及び入射した全太陽光に対する効率
ηは次式によシ与えられる。
但し、Ｎ＝集光倍率
η＝集光装置の効率
ηｌ＝集光用透明板と光取り出し部の総合伝達効率
Ａ６＝集光用透明板の太陽光受光面積
Ａ凰＝光取り出し部の面積
Ｉｏ＝集光用透明板へ入射する太陽光の強度
１１＝光取シ出し用突起から放出される光の強度□
Ｐ＝ルミネッセンス層の太陽光に対する変換確率
上式よシ集光倍率Ｎ及び効率ηを高めるためには伝達効
率η１は高い必要があるが、上記説明したように光取シ
出し用突起１４での損失がほとんどないためηｌとして
単に端面から取シ出す場合の０．５に対して０．９程度
が可能である。したがって、Ａ（１／ＡＩを１００００
、Ｐｉ−０，１、η！を０、９とすれば、集光倍率Ｎ
は９００、効率ηは０．０９が可能である。
率η１は高い必要があるが、上記説明したように光取シ
出し用突起１４での損失がほとんどないためηｌとして
単に端面から取シ出す場合の０．５に対して０．９程度
が可能である。したがって、Ａ（１／ＡＩを１００００
、Ｐｉ−０，１、η！を０、９とすれば、集光倍率Ｎ
は９００、効率ηは０．０９が可能である。
以上説明したように、本実施例によれば、太陽を追尾す
ることなく効率よく高い集光倍率で集光した光を外部に
取シ出して利用できる。
ることなく効率よく高い集光倍率で集光した光を外部に
取シ出して利用できる。
第７図は光取シ出し用突起の他の実施例を示す鳥かん図
である。同図において五角錐の１つの頂部を切シ取った
突起延長部８１の底面に三角錐状の光取シ出し用突起８
２の１つの面を一致させて設けている。そして集光用透
明板に密着した面ＨＩＪを通過して側面ＩＪＫＬに入射
した光を反射させる。そのため、側面ＩＪＫＬ’を含む
突起延長部８１の３つの側面に銀等を蒸着して反射面を
形成している。この反射面は、側面と面ＨＩＪとのなす
角βを次式を満足するように設定し、全反射させてもよ
い。
である。同図において五角錐の１つの頂部を切シ取った
突起延長部８１の底面に三角錐状の光取シ出し用突起８
２の１つの面を一致させて設けている。そして集光用透
明板に密着した面ＨＩＪを通過して側面ＩＪＫＬに入射
した光を反射させる。そのため、側面ＩＪＫＬ’を含む
突起延長部８１の３つの側面に銀等を蒸着して反射面を
形成している。この反射面は、側面と面ＨＩＪとのなす
角βを次式を満足するように設定し、全反射させてもよ
い。
光取り出し用突起をこのように構成することにより、光
の放出部を集光用透明板から離すことができる。そのた
め、曲面鏡１４の配置が設計上容易になる効果がある。
の放出部を集光用透明板から離すことができる。そのた
め、曲面鏡１４の配置が設計上容易になる効果がある。
第８図は本発明の非追尾集光装置の他の実施例を示す断
面図である。第８図において球殻状の透明体球９１の内
部にルミネッセンス層９２が設けられている。さらに透
明体球９１の表面の一部に光取シ出し用突起９３が設け
られ、その光取り出し用突起９３のまわシに曲面鏡９４
が設けられている。また、本実施例では光取シ出し用突
起９３を透明体球９１に引き出し口を設け゛て取シつけ
ているが、透明体球９１の曲面上に取りつけてもよい。
面図である。第８図において球殻状の透明体球９１の内
部にルミネッセンス層９２が設けられている。さらに透
明体球９１の表面の一部に光取シ出し用突起９３が設け
られ、その光取り出し用突起９３のまわシに曲面鏡９４
が設けられている。また、本実施例では光取シ出し用突
起９３を透明体球９１に引き出し口を設け゛て取シつけ
ているが、透明体球９１の曲面上に取りつけてもよい。
以上説明した本実施例によれば、平板状の集光用透明体
にくらべて端面がないため、端面での光損失をなくすこ
とができ、効率の向上をはかることができる。また太陽
光の入射方向が変化しても球殻状の透明体球の投影面積
は変化しないため取シ出すことの出来る光の量が変化し
ないという効果もある。
にくらべて端面がないため、端面での光損失をなくすこ
とができ、効率の向上をはかることができる。また太陽
光の入射方向が変化しても球殻状の透明体球の投影面積
は変化しないため取シ出すことの出来る光の量が変化し
ないという効果もある。
第９図は第１図の集光用透明板１６の他の実施例を示す
断面図である。同図において、（ａ）は集光用透明板１
６をルミネッセンス層１２のみで構成した場合、（ｂ）
はルミネッセンス層１２と透明板１１で構成し、光取り
出し用突起１４を透明板１１の側につけた場合、（Ｃ）
はルミネッセンス層１２を透明板１１ではさみ、サンド
インチ構造とした場合、（ｄ）は透明板１１の両面にル
ミネッセンス層１２及び１３を設けた場合、（ｅ）はΦ
）の構成の集光用透明板１６を空間３１及び３２を設け
てカバーガラス３３及び３４でカバーした場合を示して
いる。これらの構造からルミネッセンス層の特性や使用
環境に適した構造を選ぶことができる。
断面図である。同図において、（ａ）は集光用透明板１
６をルミネッセンス層１２のみで構成した場合、（ｂ）
はルミネッセンス層１２と透明板１１で構成し、光取り
出し用突起１４を透明板１１の側につけた場合、（Ｃ）
はルミネッセンス層１２を透明板１１ではさみ、サンド
インチ構造とした場合、（ｄ）は透明板１１の両面にル
ミネッセンス層１２及び１３を設けた場合、（ｅ）はΦ
）の構成の集光用透明板１６を空間３１及び３２を設け
てカバーガラス３３及び３４でカバーした場合を示して
いる。これらの構造からルミネッセンス層の特性や使用
環境に適した構造を選ぶことができる。
第１０図は、第１図の光取シ出し用突起１４の他の実施
例を示す鳥かん図である。第１０図において、（ａ）は
断面が三角形のドーナツリング状の光取り出し用突起１
４を多重に設けたものであり、（ｂ）は同じく断面が三
角形の角柱をリング状に設けたものである。このように
構成することにより、光取シ出し用突起１４の底面積に
対する高さを低くすることが可能となる。
例を示す鳥かん図である。第１０図において、（ａ）は
断面が三角形のドーナツリング状の光取り出し用突起１
４を多重に設けたものであり、（ｂ）は同じく断面が三
角形の角柱をリング状に設けたものである。このように
構成することにより、光取シ出し用突起１４の底面積に
対する高さを低くすることが可能となる。
本発明によれば、波長変換及び全反射を利用して光取シ
出し部に光を伝送し、光取ｐ出し部に多角錐又は多角錐
を組み合せた形状の光取シ出し用突起とその光取り出し
用突起から放出される光を集光するための曲面鏡によシ
効率よく光を取り出すことができるので、効率、集光倍
率とも２倍近く性能の高い非追尾集光装置を得ることが
できる。
出し部に光を伝送し、光取ｐ出し部に多角錐又は多角錐
を組み合せた形状の光取シ出し用突起とその光取り出し
用突起から放出される光を集光するための曲面鏡によシ
効率よく光を取り出すことができるので、効率、集光倍
率とも２倍近く性能の高い非追尾集光装置を得ることが
できる。
第１図は本発明の一実施例を示す構造図、第２図は従来
例を示す鳥かん図、第３図はルミネッセンス体の特性図
、第４図は第１図のＡ−ＡＩ＃ｉ面図の一部、第５図は
第１図の光取シ出し用突起１４の鳥かん図、第６図は第
５図の子図面、第７図と第１０図は第１図の光取シ出し
用突起１４の他の実施例上＊す鳥かん図、第８図は本発
明の他の実施例を示す断面図、第９図は、第１図の集光
用透明板１６の他の実施例を示す断面図である。 １１・・・透明板、１２．１３・・・ルミネッセンス層
、１４・・・光取シ出し用突起、１６・・・集光用透明
板、１７・・・曲面鏡、１８・・・反射層、１９・・・
ライトガイド。
例を示す鳥かん図、第３図はルミネッセンス体の特性図
、第４図は第１図のＡ−ＡＩ＃ｉ面図の一部、第５図は
第１図の光取シ出し用突起１４の鳥かん図、第６図は第
５図の子図面、第７図と第１０図は第１図の光取シ出し
用突起１４の他の実施例上＊す鳥かん図、第８図は本発
明の他の実施例を示す断面図、第９図は、第１図の集光
用透明板１６の他の実施例を示す断面図である。 １１・・・透明板、１２．１３・・・ルミネッセンス層
、１４・・・光取シ出し用突起、１６・・・集光用透明
板、１７・・・曲面鏡、１８・・・反射層、１９・・・
ライトガイド。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、ルミネッセンス層の少なくとも一面に、直接又は透
明体を介し、前記ルミネッセンス層に対して傾斜した平
面部分を有する透明体であつて、前記ルミネッセンス層
と対向する面の面積が該ルミネッセンス層の面積よりも
小さい透明体からなる導光手段を設けたことを特徴とす
る集光装置。 ２、導光手段としての透明体の屈折率とルミネッセンス
層と該導光手段との間に介在せる透明体の屈折率とが同
一ないし近似していることを特徴とする特許請求の範囲
第１項記載の集光装置。 ３、ルミネッセンス層が励起作用の異なる２種以上のル
ミネッセンスを含むことを特徴とする特許請求の範囲第
１項又は第２項記載の集光装置。 ４、ルミネッセンス層は２種以上の多層構造を有し、か
つ各層は互いに励起作用が異なつていることを特徴とす
る特許請求の範囲第３項記載の集光装置。 ５、ルミネッセンス層は励起作用の異なる２種以上のル
ミネッセンスの混合物の層であることを特徴とする特許
請求の範囲第３項記載の集光装置。 ６、多層構造のルミネッセンス層は各層が互いに屈折率
が異なつたものであることを特徴とする特許請求の範囲
第３項記載の集光装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59225764A JPH0679094B2 (ja) | 1984-10-29 | 1984-10-29 | 集光装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59225764A JPH0679094B2 (ja) | 1984-10-29 | 1984-10-29 | 集光装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61105511A true JPS61105511A (ja) | 1986-05-23 |
| JPH0679094B2 JPH0679094B2 (ja) | 1994-10-05 |
Family
ID=16834438
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59225764A Expired - Lifetime JPH0679094B2 (ja) | 1984-10-29 | 1984-10-29 | 集光装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0679094B2 (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS63115109A (ja) * | 1986-10-31 | 1988-05-19 | Kuraray Co Ltd | 光結合器 |
| EP1565770A1 (en) * | 2002-10-24 | 2005-08-24 | Fluorosolar Systems Limited | A light transfer component |
| AU2003273627B2 (en) * | 2002-10-24 | 2007-03-08 | Fluorosolar Systems Limited | A light transfer component |
| WO2010056382A1 (en) * | 2008-11-12 | 2010-05-20 | Abengoa Solar New Technologies, S.A. | Light collection and concentration system |
-
1984
- 1984-10-29 JP JP59225764A patent/JPH0679094B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS63115109A (ja) * | 1986-10-31 | 1988-05-19 | Kuraray Co Ltd | 光結合器 |
| EP1565770A1 (en) * | 2002-10-24 | 2005-08-24 | Fluorosolar Systems Limited | A light transfer component |
| EP1565770A4 (en) * | 2002-10-24 | 2005-12-28 | Fluorosolar Systems Ltd | RADIATION TRANSFER COMPONENT |
| AU2003273627B2 (en) * | 2002-10-24 | 2007-03-08 | Fluorosolar Systems Limited | A light transfer component |
| WO2010056382A1 (en) * | 2008-11-12 | 2010-05-20 | Abengoa Solar New Technologies, S.A. | Light collection and concentration system |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0679094B2 (ja) | 1994-10-05 |
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