JPS6152441B2 - - Google Patents
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- JPS6152441B2 JPS6152441B2 JP58119867A JP11986783A JPS6152441B2 JP S6152441 B2 JPS6152441 B2 JP S6152441B2 JP 58119867 A JP58119867 A JP 58119867A JP 11986783 A JP11986783 A JP 11986783A JP S6152441 B2 JPS6152441 B2 JP S6152441B2
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- JP
- Japan
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- 239000004020 conductor Substances 0.000 description 8
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 4
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- 238000012827 research and development Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- 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
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A01—AGRICULTURE; FORESTRY; ANIMAL HUSBANDRY; HUNTING; TRAPPING; FISHING
- A01G—HORTICULTURE; CULTIVATION OF VEGETABLES, FLOWERS, RICE, FRUIT, VINES, HOPS OR SEAWEED; FORESTRY; WATERING
- A01G7/00—Botany in general
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F21—LIGHTING
- F21S—NON-PORTABLE LIGHTING DEVICES; SYSTEMS THEREOF; VEHICLE LIGHTING DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR VEHICLE EXTERIORS
- F21S11/00—Non-electric lighting devices or systems using daylight
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F21—LIGHTING
- F21V—FUNCTIONAL FEATURES OR DETAILS OF LIGHTING DEVICES OR SYSTEMS THEREOF; STRUCTURAL COMBINATIONS OF LIGHTING DEVICES WITH OTHER ARTICLES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- F21V7/00—Reflectors for light sources
-
- 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
- G02B6/0001—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings specially adapted for lighting devices or systems
- G02B6/0005—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings specially adapted for lighting devices or systems the light guides being of the fibre type
- G02B6/0008—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings specially adapted for lighting devices or systems the light guides being of the fibre type the light being emitted at the end of the fibre
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B7/00—Mountings, adjusting means, or light-tight connections, for optical elements
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Environmental Sciences (AREA)
- Forests & Forestry (AREA)
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- Cultivation Of Plants (AREA)
- Greenhouses (AREA)
- Light Guides In General And Applications Therefor (AREA)
- Optical Elements Other Than Lenses (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
技術分野
本発明は、光導体ケーブル等を通して伝送され
てくる光を該光導体ケーブル外へ効果的に拡散し
て放射するための光ラジエータに関する。
てくる光を該光導体ケーブル外へ効果的に拡散し
て放射するための光ラジエータに関する。
従来技術
近時、省エネルギー時代を迎え、各方面で太陽
光エネルギーの効果的利用について活発に研究開
発が行われているが、太陽光エネルギーを最も効
果的に利用するには、太陽光エネルギーを熱エネ
ルギー、電気エネルギー等の他の形態のエネルギ
ーに変換することなく、そのまゝ光エネルギーと
して利用することである。このような観点に立つ
て、本出願人は、太陽光をレンズ等を用いて集束
して光導体ケーブル内に導入し、該光導体ケーブ
ルを通して任意所望の箇所に伝達し、該箇所にお
いて光導体ケーブルより光を放出させて照明その
他の使用例えば植物の促成栽培における光合成光
源として使用することについて種々提案してき
た。而して、太陽光エネルギーを上述のように利
用して植物の栽培に利用しようとする場合、光導
体ケーブル内を伝搬されてくる光は指向性を持つ
ており、光導体ケーブルの端部を切断して該切断
箇所から光を放出させた場合、その放射角度は、
集束光の場合通常約46゜で、かなり狭いものであ
り、太陽光を前述のごとき使用に供しようとする
場合、このように単に光導体ケーブルの端部を切
断し、該切断箇所から光を放出させるようにした
のでは、希望するような光照射を行うことはでき
ない。そのため、本出願人は、光導体ケーブル内
を伝搬されてくる光を効果的に拡散して希望の範
囲に照射し得るようにした光ラジエータについて
種々提案したが、本発明もその一環としてなされ
たものである。
光エネルギーの効果的利用について活発に研究開
発が行われているが、太陽光エネルギーを最も効
果的に利用するには、太陽光エネルギーを熱エネ
ルギー、電気エネルギー等の他の形態のエネルギ
ーに変換することなく、そのまゝ光エネルギーと
して利用することである。このような観点に立つ
て、本出願人は、太陽光をレンズ等を用いて集束
して光導体ケーブル内に導入し、該光導体ケーブ
ルを通して任意所望の箇所に伝達し、該箇所にお
いて光導体ケーブルより光を放出させて照明その
他の使用例えば植物の促成栽培における光合成光
源として使用することについて種々提案してき
た。而して、太陽光エネルギーを上述のように利
用して植物の栽培に利用しようとする場合、光導
体ケーブル内を伝搬されてくる光は指向性を持つ
ており、光導体ケーブルの端部を切断して該切断
箇所から光を放出させた場合、その放射角度は、
集束光の場合通常約46゜で、かなり狭いものであ
り、太陽光を前述のごとき使用に供しようとする
場合、このように単に光導体ケーブルの端部を切
断し、該切断箇所から光を放出させるようにした
のでは、希望するような光照射を行うことはでき
ない。そのため、本出願人は、光導体ケーブル内
を伝搬されてくる光を効果的に拡散して希望の範
囲に照射し得るようにした光ラジエータについて
種々提案したが、本発明もその一環としてなされ
たものである。
目 的
本発明は、光導体ケーブル内を伝搬されてきた
太陽光或いは人工光を該光導体ケーブルから効果
的に放出し得るようにして植物の栽培に適するよ
うにした光ラジエータを提供することを目的とし
てなされたものである。
太陽光或いは人工光を該光導体ケーブルから効果
的に放出し得るようにして植物の栽培に適するよ
うにした光ラジエータを提供することを目的とし
てなされたものである。
構 成
第１図は、本発明による光ラジエータの一実施
例を説明する正面図、第２図は、第１図に示した
光ラジエータを長軸に関して90゜回転した側面図
で、図中、１は太陽光或いは人工光が導入されて
伝送されてくる光導体ケーブル、１０は本発明に
よる光ラジエータで、該光ラジエータ１０は、透
明体の円筒体１１、該円筒体内に該円筒体の長軸
に対して直角の軸１２に関して回動可能に配設さ
れた透明板１３等で構成され、該透明板は軸１２
を中心に任意の角度に回転することができるよう
になつている。従つて、光導体ケーブル１より光
ラジエータ１０内に放出された光は、矢印Ａ方向
に進行していく間に、該透明板１３によつてその
一部が反射され、残りの一部が該透明板１３を透
過し、透明板を透過した光は後続の透明板によつ
て反射され、反射された光が透明体の円筒体１１
を透過して外部へ放出される。各透明板１３は図
示のように軸１２を中心に任意の角度に回転する
ことができ、これによつて、各透明板１３によつ
て反射される光の量を調整することができ、従つ
て、光ラジエータ１０から放出される光の該光ラ
ジエータ１０の軸方向に沿う配光特性を任意に調
整することができる。
例を説明する正面図、第２図は、第１図に示した
光ラジエータを長軸に関して90゜回転した側面図
で、図中、１は太陽光或いは人工光が導入されて
伝送されてくる光導体ケーブル、１０は本発明に
よる光ラジエータで、該光ラジエータ１０は、透
明体の円筒体１１、該円筒体内に該円筒体の長軸
に対して直角の軸１２に関して回動可能に配設さ
れた透明板１３等で構成され、該透明板は軸１２
を中心に任意の角度に回転することができるよう
になつている。従つて、光導体ケーブル１より光
ラジエータ１０内に放出された光は、矢印Ａ方向
に進行していく間に、該透明板１３によつてその
一部が反射され、残りの一部が該透明板１３を透
過し、透明板を透過した光は後続の透明板によつ
て反射され、反射された光が透明体の円筒体１１
を透過して外部へ放出される。各透明板１３は図
示のように軸１２を中心に任意の角度に回転する
ことができ、これによつて、各透明板１３によつ
て反射される光の量を調整することができ、従つ
て、光ラジエータ１０から放出される光の該光ラ
ジエータ１０の軸方向に沿う配光特性を任意に調
整することができる。
すなわち、図には、円筒体１０内に７枚の透明
板１３１〜１３７が配設されている例を示すが、
１３１〜１３６に示すように透明板が円筒体１１
と平行になつている時は、光は該円筒体内を矢印
Ａ方向に進行し、１３７に示すように傾斜されて
いる時は、該透明板によつてその一部が反射され
て円筒体１１から放出され、その放出量及び放出
方向は該透明板の回転角によつて異なる。例え
ば、上記光ラジエータを植物の促成栽培における
光合成用光源として使用する場合、植物が小さい
間は、図示のように、上側の透明板１３１〜１３
６を垂直にし、下側の透明板１３７を斜傾させる
と、円筒体１１内に導入された光は該円筒体内を
透明板１３１〜１３６を通過して進行し、透明板
１３７にて反射されて円筒体１１の外へ放出され
て植物に照射される。植物が大きくなるに従つて
上側の反射板を傾斜させるようにすると、常に当
該植物の上方より光を供給することができ、下方
には前記傾斜された透明板部を通過した一部の光
が供給され、この光が下方の傾斜透明板にて反射
されて円筒体の外へ放出されるが、大部分の光は
上側の傾斜透明板で反射されるので、植物の上方
には大量の光が供給され、下方は少量の光が供給
され、従つて、最も効率よく植物を育成すること
ができる。
板１３１〜１３７が配設されている例を示すが、
１３１〜１３６に示すように透明板が円筒体１１
と平行になつている時は、光は該円筒体内を矢印
Ａ方向に進行し、１３７に示すように傾斜されて
いる時は、該透明板によつてその一部が反射され
て円筒体１１から放出され、その放出量及び放出
方向は該透明板の回転角によつて異なる。例え
ば、上記光ラジエータを植物の促成栽培における
光合成用光源として使用する場合、植物が小さい
間は、図示のように、上側の透明板１３１〜１３
６を垂直にし、下側の透明板１３７を斜傾させる
と、円筒体１１内に導入された光は該円筒体内を
透明板１３１〜１３６を通過して進行し、透明板
１３７にて反射されて円筒体１１の外へ放出され
て植物に照射される。植物が大きくなるに従つて
上側の反射板を傾斜させるようにすると、常に当
該植物の上方より光を供給することができ、下方
には前記傾斜された透明板部を通過した一部の光
が供給され、この光が下方の傾斜透明板にて反射
されて円筒体の外へ放出されるが、大部分の光は
上側の傾斜透明板で反射されるので、植物の上方
には大量の光が供給され、下方は少量の光が供給
され、従つて、最も効率よく植物を育成すること
ができる。
第３図は、透明板の傾斜角θ（ここでは垂直軸
から偏り角をいう）と反射光の関係を示す図で前
述のように、θが０の時は、ほとんどの光が該透
明板部の間隙ｄを通して下方に伝搬されていく
が、θが大きくなるに従つて透明板に当る光が増
加し、同時に、反射方向が上方に移動し、傾斜角
θが45゜になつた時、略水平方向に反射される。
耐して、傾斜角が45゜以上になると、透明板によ
つて反射された光は下方から上方へ向う光となる
が、植物を栽培する場合、下方から光を当てるの
は無駄であるので、それ以上傾斜させる必要はな
い。一方、透明板を円筒体の内径と等しい直径の
円板とすると、該透明板を45゜傾斜させた場合に
おいて、該透明板と円筒体内壁の間にはまだ相当
の間隙があり、この間隙を通して光が下方に伝達
されるので、下方へ伝達される光を少なくするに
は、透明板を楕円に形成し、第４図に示すよう
に、該透明板が45゜傾斜した時に前記間隙がなく
なるようにすれば、下方へは該楕円透明板を透過
する光のみが伝達され、下方へ伝達される光を少
なくすることができる。なお、円筒体１０の下端
部から光を放出する必要がない場合には、該円筒
体１０の下端面を反射面１０ａに形成しておくこ
とも可能で、このようにしておくと、円筒体の下
端面に到達した光は該反射面１０ａで反射されて
矢印Ｂ方向に向い、その間に傾斜した透明板の裏
面で反射されて今度は逆方向に放出され、光ラジ
エータの裏側の植物に光が放射される。また、最
下部の透明板に代つて両面反射板を配設すること
も可能で、その場合、該反射板を前述のごとき楕
円構成にすると、該反射板と円筒体間の間隙を小
さくすることができ、該間隙を通して下方へ漏れ
る光を最少限に抑えることができ、該円筒体内に
導入された光を効果的に使用することができる。
また、以上に説明した透明板及び反射板を回動し
てその傾斜方向と逆にすることも可能で、このよ
うにすると、光ラジエータの裏側の植物にも光を
照射することができる。更には、前記透明板の回
転軸の方向をそれぞれ異ならしめることも可能
で、このようにすると、光ラジエータの全周にわ
たつて光を放出することができる。更に、前記透
明板に代つてハーフミラー或いは両面反射板、又
は、これらを組み合わせて使用することも可能
で、両面反射板の場合には、傾斜角は最大45゜ま
ででよく、その場合には、該両面反射板の回動角
は合計で90゜となる。また、両面反射板と透明板
又はハーフミラーを組み合わせて使用する場合
は、透明板又はハーフミラーの１つ又は複数置き
に両面反射板を配設するようにすればよく、その
ようにすれば、両面反射板を45゜傾斜させた時、
円筒体内を伝搬されてきた光は該反射板によつて
全て反射されて円筒体外へ放出されるので、該反
射板の傾斜を植物が大きくなるに従つて大きくな
るようにすれば、光ラジエータから放出される光
の最下端を植物の成長に合わせた高さに調整する
ことができる。なお、以上には、各透明板、ハー
フミラー、両面反射板が平板である場合について
説明したが、これらを孤面に形成し、凸面又は凹
面で反射させることにしてもよいことは容易に理
解できよう。
から偏り角をいう）と反射光の関係を示す図で前
述のように、θが０の時は、ほとんどの光が該透
明板部の間隙ｄを通して下方に伝搬されていく
が、θが大きくなるに従つて透明板に当る光が増
加し、同時に、反射方向が上方に移動し、傾斜角
θが45゜になつた時、略水平方向に反射される。
耐して、傾斜角が45゜以上になると、透明板によ
つて反射された光は下方から上方へ向う光となる
が、植物を栽培する場合、下方から光を当てるの
は無駄であるので、それ以上傾斜させる必要はな
い。一方、透明板を円筒体の内径と等しい直径の
円板とすると、該透明板を45゜傾斜させた場合に
おいて、該透明板と円筒体内壁の間にはまだ相当
の間隙があり、この間隙を通して光が下方に伝達
されるので、下方へ伝達される光を少なくするに
は、透明板を楕円に形成し、第４図に示すよう
に、該透明板が45゜傾斜した時に前記間隙がなく
なるようにすれば、下方へは該楕円透明板を透過
する光のみが伝達され、下方へ伝達される光を少
なくすることができる。なお、円筒体１０の下端
部から光を放出する必要がない場合には、該円筒
体１０の下端面を反射面１０ａに形成しておくこ
とも可能で、このようにしておくと、円筒体の下
端面に到達した光は該反射面１０ａで反射されて
矢印Ｂ方向に向い、その間に傾斜した透明板の裏
面で反射されて今度は逆方向に放出され、光ラジ
エータの裏側の植物に光が放射される。また、最
下部の透明板に代つて両面反射板を配設すること
も可能で、その場合、該反射板を前述のごとき楕
円構成にすると、該反射板と円筒体間の間隙を小
さくすることができ、該間隙を通して下方へ漏れ
る光を最少限に抑えることができ、該円筒体内に
導入された光を効果的に使用することができる。
また、以上に説明した透明板及び反射板を回動し
てその傾斜方向と逆にすることも可能で、このよ
うにすると、光ラジエータの裏側の植物にも光を
照射することができる。更には、前記透明板の回
転軸の方向をそれぞれ異ならしめることも可能
で、このようにすると、光ラジエータの全周にわ
たつて光を放出することができる。更に、前記透
明板に代つてハーフミラー或いは両面反射板、又
は、これらを組み合わせて使用することも可能
で、両面反射板の場合には、傾斜角は最大45゜ま
ででよく、その場合には、該両面反射板の回動角
は合計で90゜となる。また、両面反射板と透明板
又はハーフミラーを組み合わせて使用する場合
は、透明板又はハーフミラーの１つ又は複数置き
に両面反射板を配設するようにすればよく、その
ようにすれば、両面反射板を45゜傾斜させた時、
円筒体内を伝搬されてきた光は該反射板によつて
全て反射されて円筒体外へ放出されるので、該反
射板の傾斜を植物が大きくなるに従つて大きくな
るようにすれば、光ラジエータから放出される光
の最下端を植物の成長に合わせた高さに調整する
ことができる。なお、以上には、各透明板、ハー
フミラー、両面反射板が平板である場合について
説明したが、これらを孤面に形成し、凸面又は凹
面で反射させることにしてもよいことは容易に理
解できよう。
第５図は、上述のごとき透明板、ハーフミラ
ー、或いは、両面反射板を円筒体１０内に配設す
る場合の一例を説明するための図で、Ａは、前記
円筒体１０の部分図、Ｂは円形透明板１３の正面
図、Ｃは楕円形反射板１３の正面図で、図示のよ
うに、円筒体１０の側壁には前記透明板、ハーフ
ミラー、或いは、両面反射板１３の回転軸１２が
挿通される穴１０′が設けられており、該穴１
０′に対向する側壁には前記透明板、ハーフミラ
ー或いは、両面反射板１３が挿通される長さ及び
幅をもつスリツト１０″があけられており、その
長さ及び厚さは透明板、ハーフミラー、又は、両
面反射板の長さより長く、その厚さよりも幅広く
切られている。従つて、透明板等は該スリツト１
０″を通して円筒体内に入れられ、一方の回転軸
１２′が前記穴１０′に挿通される。他方の回転軸
１２″はスリツト１０″から突出されるが、該回転
軸１２″は、例えば、該回転軸１２″が挿通される
穴１５′を有する補助板１５の該穴１５′に挿通さ
れ、次いで、該補助板１５の穴１５′が前記穴１
０′と水平になるように位置決めされ、該補助板
１５が円筒体１０の外周面に接着されて固定され
る。なお、透明板等が弧状の場合には、当然のこ
とながら、前記スリツト１０″も弧状に形成され
る。
ー、或いは、両面反射板を円筒体１０内に配設す
る場合の一例を説明するための図で、Ａは、前記
円筒体１０の部分図、Ｂは円形透明板１３の正面
図、Ｃは楕円形反射板１３の正面図で、図示のよ
うに、円筒体１０の側壁には前記透明板、ハーフ
ミラー、或いは、両面反射板１３の回転軸１２が
挿通される穴１０′が設けられており、該穴１
０′に対向する側壁には前記透明板、ハーフミラ
ー或いは、両面反射板１３が挿通される長さ及び
幅をもつスリツト１０″があけられており、その
長さ及び厚さは透明板、ハーフミラー、又は、両
面反射板の長さより長く、その厚さよりも幅広く
切られている。従つて、透明板等は該スリツト１
０″を通して円筒体内に入れられ、一方の回転軸
１２′が前記穴１０′に挿通される。他方の回転軸
１２″はスリツト１０″から突出されるが、該回転
軸１２″は、例えば、該回転軸１２″が挿通される
穴１５′を有する補助板１５の該穴１５′に挿通さ
れ、次いで、該補助板１５の穴１５′が前記穴１
０′と水平になるように位置決めされ、該補助板
１５が円筒体１０の外周面に接着されて固定され
る。なお、透明板等が弧状の場合には、当然のこ
とながら、前記スリツト１０″も弧状に形成され
る。
効 果
以上の説明から明らかなように、本発明による
と、照射する場合を自由に調整することができ、
しかも、効率よく光を拡散して放出することので
きる光ラジエータを提供することができる。
と、照射する場合を自由に調整することができ、
しかも、効率よく光を拡散して放出することので
きる光ラジエータを提供することができる。
第１図は、本発明による光ラジエータの一実施
例を説明するための部分的正面断面図、第２図は
部分的側面断面図、第３図は、透明板の回転角と
光の反射の関係を示す図、第４図は、楕円透明板
の例を示す図、第５図は、円筒体内に透明板等を
配設する場合の一例を説明するための分解図であ
る。 １…光導体ケーブル、１０…光ラジエータ、反
射面、１１…円筒体、１２…回転軸、１３…透明
体、ハーフミラー、又は、反射板。
例を説明するための部分的正面断面図、第２図は
部分的側面断面図、第３図は、透明板の回転角と
光の反射の関係を示す図、第４図は、楕円透明板
の例を示す図、第５図は、円筒体内に透明板等を
配設する場合の一例を説明するための分解図であ
る。 １…光導体ケーブル、１０…光ラジエータ、反
射面、１１…円筒体、１２…回転軸、１３…透明
体、ハーフミラー、又は、反射板。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 透明体の円筒体と、該円筒体内に該円筒体の
軸と直角の軸を中心に回動可能に配設されかつ前
記円筒体の軸方向に沿つて配設されている複数個
の透明板とから成ることを特徴とする光ラジエー
タ。 ２ 前記円筒体の少なくとも一方の内端面が反射
面に形成されていることを特徴とする特許請求の
範囲第１項に記載の光ラジエータ。 ３ 前記反射板の回転軸の方向が異つていること
を特徴とする特許請求の範囲第１項又は第２項に
記載の光ラジエータ。 ４ 前記透明板が平板であることを特徴とする特
許請求の範囲第１項乃至第３項のいずれか１項に
記載の光ラジエータ。 ５ 前記透明板が弧状でなることを特徴とする特
許請求の範囲第１項乃至第３項のいずれか１項に
記載の光ラジエータ。 ６ 透明体の円筒体と、該円筒体内に該円筒体の
軸と直角の軸を中心に回動可能に配設されかつ前
記円筒体の軸方向に沿つて配設されている多数枚
の透明板と、前記円筒体に該円筒体の軸と直角の
軸を中心に回動可能にかつ前記透明板と透明板の
間及び／又は最終透明板の後に配設されている反
射板とから成ることを特徴とする光ラジエータ。 ７ 前記反射板が前記透明板の複数個置きに配設
されていることを特徴とする特許請求の範囲第６
項に記載の光ラジエータ。 ８ 前記透明板及び反射板の回転軸の方向が異つ
ていることを特徴とする特許請求の範囲第６項又
は第７項に記載の光ラジエータ。 ９ 前記反射板が両面反射板であることを特徴と
する特許請求の範囲第６項乃至第８項のいずれか
１項に記載の光ラジエータ。 １０ 前記反射板が前記円筒体の軸線に対して45
゜の範囲内で回動可能であることを特徴とする特
許請求の範囲第６項乃至第９項のいずれか１項に
記載の光ラジエータ。 １１ 透明体の円筒体と、該円筒体内に該円筒体
の軸と直角の軸を中心に回動可能に配設されかつ
前記円筒体の軸方向に沿つて配設されている複数
個の反射板とから成ることを特徴とする光ラジエ
ータ。
Priority Applications (8)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58119867A JPS6012506A (ja) | 1983-07-01 | 1983-07-01 | 光ラジエ−タ |
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