NL8900222A - DEVICE FOR COLLECTING SUN BEAMS. - Google Patents
DEVICE FOR COLLECTING SUN BEAMS. Download PDFInfo
- Publication number
- NL8900222A NL8900222A NL8900222A NL8900222A NL8900222A NL 8900222 A NL8900222 A NL 8900222A NL 8900222 A NL8900222 A NL 8900222A NL 8900222 A NL8900222 A NL 8900222A NL 8900222 A NL8900222 A NL 8900222A
- Authority
- NL
- Netherlands
- Prior art keywords
- optical cable
- lens
- optical
- light
- sun
- Prior art date
Links
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
- G02B6/26—Optical coupling means
- G02B6/32—Optical coupling means having lens focusing means positioned between opposed fibre ends
-
- 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
- F24S23/12—Light guides
-
- 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
- F24S23/30—Arrangements for concentrating solar-rays for solar heat collectors with lenses
- F24S23/31—Arrangements for concentrating solar-rays for solar heat collectors with lenses having discontinuous faces, e.g. Fresnel lenses
-
- 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
-
- 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
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Sustainable Energy (AREA)
- Thermal Sciences (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Sustainable Development (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Optical Couplings Of Light Guides (AREA)
- Light Guides In General And Applications Therefor (AREA)
- Photovoltaic Devices (AREA)
- Non-Portable Lighting Devices Or Systems Thereof (AREA)
Description
MO 35447 1MO 35447 1
Inrichting voor het verzamelen van zonnestralen.Device for collecting the sun's rays.
Achtergrond van de uitvinding.Background of the invention.
De onderhavige uitvinding heeft betrekking op een inrichting voor het verzamelen van zonnestralen, waarin het zonlicht, gefocusseerd on-5 der toepassing van een Fresnellens, effectief binnengeleid wordt in een optische kabel.The present invention relates to an apparatus for collecting the sun's rays, in which the sunlight, focused using a Fresnel lens, is effectively introduced into an optical cable.
De onderhavige aanvrager heeft eerder een inrichting voorgesteld voor het verzamelen van zonnestralen voorzien van een groot aantal lenzen. De zonnestralen gefocusseerd door de lenzen worden binnengeleid in 10 de optische geleiderkabels. De zonnestralen die op een dergelijke manier geleid worden, worden door de optische geleiderkabel naar een optische gewenste plaats gezonden.The present applicant has previously proposed an apparatus for collecting the sun's rays comprising a large number of lenses. The sun's rays focused by the lenses are introduced into the optical conductor cables. The sun's rays which are guided in such a way are sent by the optical conductor cable to an optical desired location.
In de bovengenoemde inrichting voor het verzamelen van zonnestralen is, wanneer de nummerieke apertuurhoek van de lens groot is, de af-15 beelding van de zon gefocusseerd door de lens klein. Bijgevolg kan er een optische kabel met een kleine diameter gebruikt worden. Dit is het voordeel van zijn afmetingen. Echter, de hellingshoek bij het deel aan de omtrek van de lens is groot en daarom is de hoeveelheid licht die aan dit deel reflecteert groot en is de focusseringsefficiëntie niet 20 goed. De invalshoek van de optische kabel is ook groot. Bijgevolg is de mate van reflectie aan het licht-ontvangende einde van de optische kabel groot en is de efficiëntie bij het binnenleiden van zonnestralen in de optische kabel niet goed. Verder worden de zonnestralen die de lens binnengaan gereflecteerd naar het licht-uitzendende einde daarvan 25 en teruggestuurd in de lens. Daarna planten de gereflecteerde zonnestralen zich voort binnen de lens. Om deze reden kunnen de invallende stralen niet effectief binnengeleid worden in de optische kabel.In the above sun ray collecting device, when the numerical aperture angle of the lens is large, the image of the sun focused by the lens is small. Consequently, a small diameter optical cable can be used. This is the advantage of its dimensions. However, the angle of inclination at the peripheral part of the lens is large, and therefore the amount of light reflecting to this part is large and the focusing efficiency is not good. The angle of attack of the optical cable is also large. Accordingly, the degree of reflection at the light-receiving end of the optical cable is high and the efficiency of introducing sun rays into the optical cable is not good. Furthermore, the sun's rays entering the lens are reflected to the light-emitting end thereof and sent back into the lens. Then the reflected sun rays propagate within the lens. For this reason, the incident rays cannot be effectively introduced into the optical cable.
Aan de andere kant is, wanneer de numerieke apertuur van de lens klein is, de hellingshoek op het deel aan de omtrek daarvan klein. Bij-30 gevolg is de mate van reflectie aan deze zijde van de invalshoek klein aangezien de optische kabel klein is, zodat de mate van reflectie aan het licht-ontvangende einde van de optische kabel ook klein is. Hierdoor wordt het verzamelen van zonnestralen effectiever. Daarentegen is de afbeelding van de zon gefocusseerd door de lens groot. Bijgevolg 35 moet de diameter van de optische kabel groot zijn. Hierdoor worden de kosten van de optische kabel hoog. Dergelijke kwesties zijn de zwakke punten van de stand der techniek.On the other hand, when the numerical aperture of the lens is small, the angle of inclination on the peripheral part thereof is small. As a result, the reflectance on this side of the incident angle is small since the optical cable is small, so that the reflectance at the light-receiving end of the optical cable is also small. This makes collecting the sun's rays more effective. In contrast, the image of the sun focused by the lens is large. Consequently, the diameter of the optical cable must be large. This makes the cost of the optical cable high. Such issues are the weaknesses of the prior art.
Samenvatting van de uitvinding.Summary of the invention.
De onderhavige uitvinding beoogt om het gebruik van een optische 40 kabel met een grote numerieke apertuur mogelijk te maken en verder om 89 00222.' ψ 2 reflectie op het licht-ontvangende einde van de optische kabel te elimineren om een hoge efficiëntie te handhaven bij de geleiding van de zonnestralen in de optische kabel.The present invention aims to enable the use of an optical cable with a large numerical aperture and further at 89 00222. " ψ 2 eliminate reflection on the light-receiving end of the optical cable to maintain high efficiency in guiding the sun's rays into the optical cable.
De onderhavige uitvinding beoogt ook om de diameter van de opti-5 sche kabel te verkleinen met de bedoeling de kosten daarvan te verlagen.The present invention also aims to reduce the diameter of the optical cable with the aim of reducing its costs.
Korte beschrijving van de tekeningen.Brief description of the drawings.
Figuur 1 is een aanzicht in perspectief voor het verklaren van een uitvoeringsvorm van een eerder door de onderhavige aanvrager voorge-10 stelde inrichting voor het verzamelen van zonnestralen;Figure 1 is a perspective view for explaining an embodiment of a sunbeam collecting device previously proposed by the present applicant;
Figuren 2 tot 4 zijn respectievelijk constructieaanzichten voor het verklaren van uitvoeringsvormen van de inrichting voor het verzamelen van zonnestralen volgens de stand der techniek; enFigures 2 to 4 are construction views, respectively, for explaining embodiments of the prior art solar ray collecting device; and
Figuur 5 is een constructieaanzicht voor het verklaren van een 15 uitvoeringsvorm van de inrichting voor het verzamelen van zonnestralen volgens de onderhavige uitvinding.Figure 5 is a construction view for explaining an embodiment of the sunbeam collecting device of the present invention.
Beschrijving van de voorkeursuitvoeringsvormen.Description of the Preferred Embodiments.
Figuur 1 is een gedetailleerd aanzicht in perspectief voor het verklaren van een uitvoeringsvorm van een inrichting voor het verzame-20 len van zonnestralen. In figuur 1 verwijst het referent!egetal 1 naar een transparante beschermende capsule, 2 naar een Fresnellens, 3 naar een lens-houdend instrument, 4 naar een richtingsensor voor het waarnemen van de richting van de zonnestralen, 5 naar een optische vezel (of een optische geleiderkabel) voorzien van een licht-ontvangend einde dat 25 geplaatst moet worden in het brandpunt van de Fresnellens 2, 6 naar een vezel houder, 7 naar een arm, 8 naar een pulsmotor, 9 naar een horizontaal roteerbare as die geroteerd wordt door de pulsmotor 8, 10 naar een basis voor het dragen van de beschermende capsule 1, 11 naar een pulsmotor, en 12 naar een verticaal roteerbare as aangedreven door de puls-30 motor 11.Figure 1 is a detailed perspective view for explaining an embodiment of a sun ray collecting device. In Figure 1, the reference number 1 refers to a transparent protective capsule, 2 to a Fresnel lens, 3 to a lens-holding instrument, 4 to a direction sensor for detecting the direction of the sun's rays, 5 to an optical fiber (or a optical conductor cable) provided with a light-receiving end to be placed at the focal point of the Fresnel lens 2, 6 to a fiber holder, 7 to an arm, 8 to a pulse motor, 9 to a horizontally rotatable shaft rotated by the pulse motor 8, 10 to a base for carrying the protective capsule 1, 11 to a pulse motor, and 12 to a vertically rotatable shaft driven by the pulse-30 motor 11.
Zoals reeds werd voorgesteld door de onderhavige aanvrager, detecteert de boven-genoemde inrichting voor het verzamelen van zonnestralen de richting van de zon onder toepassing van de sensor voor de zonnestraal richting 4, en het detectiesignaal daarvan stuurt de pulsmotoren 35 9 en 11. De beide pulsmotoren 8 en 11 doen respectievelijk de horizontaal roteerbare as 9 en de verticaal roteerbare as 12 roteren om de sensor voor de richting van de zonnestralen in de richting van de zon te bewegen. Op die manier worden de zonnestralen gefocusseerd door elk van de lenzen 2 respectievelijk binnengeleid in de optische vezels 5 40 die voorzien zijn van een licht-ontvangend einde aangebracht in het 8900222./ 3 brandpunt van de respectieve lenzen. Voor elke lens is een optische vezel of een optische geleiderkabel 5 aangebracht en uit de inrichting voor het verzamelen van zonnestralen weggevoerd, samengebundeld in een kabel 13 en naar een optionele gewenste plaats geleid waar hij wordt 5 gebruikt.As already suggested by the present applicant, the above-mentioned sunbeam collecting device detects the direction of the sun using the sunbeam sensor direction 4, and its detection signal controls the pulse motors 9 and 11. Both pulse motors 8 and 11 rotate the horizontally rotatable shaft 9 and the vertically rotatable shaft 12, respectively, to move the sensor for the direction of the sun's rays towards the sun. In this way, the sun's rays are focused by each of the lenses 2, respectively, introduced into the optical fibers 5 40 which have a light-receiving end disposed at the 8900222./3 focal point of the respective lenses. For each lens, an optical fiber or an optical conductor cable 5 is provided and carried away from the sun collecting device, bundled in a cable 13 and guided to an optional desired location where it is used.
Figuren 2 en 3 zijn respectievelijk constructieaanzichten voor het verklaren van uitvoeringsvormen van inrichtingen voor het verzamelen van zonnestralen volgens de stand der techniek. In de figuren 2 en 3 verwijst het referentiegetal 2 naar een lens voor het focusseren van 10 het zonlicht, en 5 naar een optische kabel waarin de gefocusseerde zonnestal en worden binnengeleid. Figuur 2 toont een uitvoeringsvorm voor het geval van een grote numerieke apertuur (hoek) van de lens 2, en figuur 3 toont een andere uitvoeringsvorm voor het geval van een kleine numerieke apertuur (hoek) van de lens 2.Figures 2 and 3 are construction views for explaining embodiments of prior art solar ray collecting devices, respectively. In Figures 2 and 3, the reference number 2 refers to a lens for focusing the sunlight, and 5 to an optical cable into which the focused sunshed are inserted. Figure 2 shows an embodiment for the case of a large numerical aperture (angle) of the lens 2, and Figure 3 shows another embodiment for the case of a small numerical aperture (angle) of the lens 2.
15 Wanneer de numerieke apertuur van de lens 2 groot is, dan is de afbeelding van de zon, gefocusseerd door de lens 2, klein zoals getoond in figuur 2. Bijgevolg kan er een optische kabel met een kleine diameter worden gebruikt. Dit is het voordeel van zijn afmetingen. Daarentegen is de hellingshoek Οχ bij het deel aan de omtrek van de lens 2 20 groot en daarom is de hoeveelheid licht die aan dit deel reflecteert groot en is de focusserende efficiëntie niet goed. De invalshoek O2 van de optische kabel 5 1s ook groot. Bijgevolg is de mate van reflectie op het licht-ontvangende einde van de optische kabel 5 groot en de efficiëntie bij de geleiding van de zonnestraal in de optische kabel 25 5 niet goed. Yerder worden de zonnestralen die de lens 2 binnengaan gereflecteerd naar op het licht-uitzendende einde 2a en teruggestuurd in de lens 2. Daarna planten de gereflecteerde zonnestralen zich voort binnen de lens 2. Om deze reden kunnen de invallende stralen niet effectief in de optische kabel binnengeleid worden.When the numerical aperture of the lens 2 is large, the image of the sun focused by the lens 2 is small as shown in Figure 2. Consequently, a small diameter optical cable can be used. This is the advantage of its dimensions. On the other hand, the angle of inclination Οχ at the peripheral part of the lens 2 is large, and therefore the amount of light reflecting to this part is large and the focusing efficiency is not good. The angle of attack O2 of the optical cable 5 1s is also large. As a result, the reflection on the light-receiving end of the optical cable 5 is high and the efficiency of the conduction of the sunbeam in the optical cable 5 is not good. Rather, the sun's rays entering the lens 2 are reflected to the light-emitting end 2a and sent back into the lens 2. Thereafter, the reflected sun's rays propagate within the lens 2. For this reason, the incident rays cannot be effectively in the optical cable be brought in.
30 Aan de andere kant is, wanneer de apertuurhoek van de lens 2 klein is, de hellingshoek O3 bij het deel aan de omtrek van de lens 2 ook klein. Bijgevolg is de mate van reflectie aan deze zijde klein en is de Invalshoek O4 voor de optische kabel 5 klein zodat de mate van reflectie aan het licht-ontvangende einde van de optische kabel 5 ook 35 klein is. Daardoor wordt de inzameling van stralen efficiënter. Daarentegen is de afbeelding van de zon gefocusseerd door de lens 2 groot, zoals getoond in figuur 3. Bijgevolg moet de diameter van de optische kabel groot zijn. Hierdoor worden de kosten van de optische kabel hoog. Dergelijke kwesties zijn de zwakke punten van de stand van de tech-40 niek.On the other hand, when the aperture angle of the lens 2 is small, the angle of inclination O3 at the peripheral part of the lens 2 is also small. Accordingly, the reflectance on this side is small and the Angle of Incidence O4 for the optical cable 5 is small, so that the reflectance at the light-receiving end of the optical cable 5 is also small. This makes the collection of rays more efficient. In contrast, the image of the sun focused by the lens 2 is large, as shown in Figure 3. Consequently, the diameter of the optical cable must be large. This makes the cost of the optical cable high. Such issues are the weaknesses of the state of the art.
89 00221.' * 489 00221. " * 4
Figuur 4 is een vergroot diagram van het hoofddeel van een Fresnel lens toegepast in plaats van een lens met een grote apertuurhoek zoals getoond in figuur 2. Zoals bekend is een Fresnellens een lens waarin de dikte daarvan wordt verkleind door het effectieve gebruik van 5 het ronde oppervlak C van een gewone lens zoals getoond in figuur 2 en daarom is zijn totale gewicht ook verminderd. In het geval van toepassing van een dergelijke Fresnellens in plaats van de respectieve lenzen getoond in figuren 2 en 3, kunnen zowel de afmeting van de inrichting als het gewicht daarvan verminderd worden. In het bijzonder in het ge-10 val waarin men de lens de beweging van de zon laat volgen, wordt het gewicht van het bewegende deel verminderd zodat zijn actie versneld kan worden. Dit zijn de voorkeursomstandigheden voor de inrichting.Figure 4 is an enlarged diagram of the main body of a Fresnel lens used in place of a lens with a large aperture angle as shown in Figure 2. As is known, a Fresnel lens is a lens in which its thickness is reduced by the effective use of the round surface C of an ordinary lens as shown in figure 2 and therefore its total weight is also reduced. In the case of using such a Fresnel lens in place of the respective lenses shown in Figures 2 and 3, both the size of the device and its weight can be reduced. Particularly in the case where the lens is made to follow the movement of the sun, the weight of the moving part is reduced so that its action can be accelerated. These are the preferred conditions for the device.
Aan de andere kant wordt er in het geval van toepassing van een Fresnellens zoals getoond in figuur 2 in principe een lens met een 15 grote apertuurhoek afgesneden zoals getoond door Αχ, A£, A3,...On the other hand, in the case of using a Fresnel lens as shown in Figure 2, a lens with a large aperture angle is basically cut as shown by Αχ, A £, A3, ...
De afgesneden delen van de lens zijn aangebracht op een horizontaal vlak zoals getoond door Αχ, A2, A3,....., en de lensoppervlakken,The cut-off parts of the lens are arranged on a horizontal plane as shown by Αχ, A2, A3, ....., and the lens surfaces,
Si, S2, $3,......worden gebruikt als de oppervlakken van deSi, S2, $ 3, ...... are used as the surfaces of the
Fresnellens. In dat geval, wanneer de lens wordt afgesneden zoals ge- 20 toond door Αχ, A2, A3,......, moeten de oppervlakken Βχ, B2, B3,.—, schuin afgesneden worden zoals getoond in figuur 4. In een dergelijke constructie, kunnen de lichtstralen die overeenkomen met Wx, W2,..... niet toegepast worden. Om deze reden blijkt dit inef fectief te zijn.Fresnel lens. In that case, when the lens is cut as shown by Αχ, A2, A3, ......, the surfaces Βχ, B2, B3,… must be cut obliquely as shown in Figure 4. In such a construction, the light rays corresponding to Wx, W2, ..... cannot be used. For this reason, this appears to be ineffective.
25 De onderhavige uitvinding werd gedaan om de gebreken van de stand van de techniek zoals boven genoemd op te lossen. De onderhavige uitvinding beoogt in het bijzonder om het gebruik van een optische kabel met een groot apertuurgetal mogelijk te maken en verder om reflextie aan het licht-ontvangende einde van de optische kabel te elimineren om 30 bij het binnenleiden van de zonnestralen in de optische kabel de hoge efficiëntie te handhaven. De onderhavige uitvinding beoogt ook om het mogelijk te maken dat de diameter van de optische kabel verkleind kan worden met de bedoeling om de kosten daarvan te verlagen.The present invention has been made to overcome the shortcomings of the prior art mentioned above. In particular, the present invention aims to enable the use of an optical cable with a large aperture number and further to eliminate reflection at the light-receiving end of the optical cable in order to prevent the rays of sunlight from entering the optical cable during the introduction of the sun rays into the optical cable. maintain high efficiency. The present invention also aims to allow the diameter of the optical cable to be reduced with the intention of reducing the cost thereof.
Figuur 5 is een constructieaanzicht voor het verklaren van een 35 uitvoeringsvorm van de inrichting voor het verzamelen van zonnestralen volgens de onderhavige uitvinding. In figuur 5 verwijst het referentie-getal 2 naar een Fresnellens voor het focusseren van de zonnestralen, 5 naar een optische kabel, en 20 naar een optische koppeling die bestaat uit een in een punt afgesneden conische lichtgeleider, voorzien van een 40 groot uiteinde 20a als licht-ontvangend uiteinde en een klein uiteinde 89 0022.2.1 5 ' 20b voor het uitzenden van licht.Figure 5 is a construction view for explaining an embodiment of the sunbeam collecting device of the present invention. In Figure 5, the reference number 2 refers to a Fresnel lens for focusing the sun's rays, 5 to an optical cable, and 20 to an optical coupling consisting of a conical light guide cut in a point, having a 40 large end 20a as light-receiving end and a small end 89 0022.2.1 5 '20b for emitting light.
In de onderhavige uitvinding wordt een Fresnellens met een kleine numerieke apertuur, met andere woorden met een niet zo grote hellings-hoek op het deel aan de omtrek daarvan, als een licht-focusserende lens 5 gebruikt. Echter, een Fresnellens 2 met een kleine numerieke apertuur heeft een kleine hellingshoek op het deel aan de omtrek daarvan en bijgevolg is de mat» van reflectie hiervan klein. En verder kan het schuine stuk in figuur 4 klein worden gemaakt waardoor de zonnestralen effectief gefocusseerd kunnen worden door middel van de Fresnellens 2.In the present invention, a Fresnel lens with a small numerical aperture, in other words with a not so great angle of inclination on the peripheral part thereof, is used as a light-focusing lens 5. However, a Fresnel lens 2 with a small numerical aperture has a small angle of inclination on the peripheral portion thereof, and therefore the mat of reflection thereof is small. Furthermore, the slant in figure 4 can be made small so that the sun's rays can be effectively focused by means of the Fresnel lens 2.
10 Echter, aangezien de afbeelding van de zon gefocusseerd door een Fresnellens 2 met een kleine numerieke apertuur groot is, moet er in het geval dat de zonnestralen, gefocusseerd door de Fresnellens direkt de optische kabel 5 worden binnengeleid, een optische kabel met een grote diameter gebruikt worden, zodat de kosten van de inrichting hoog wor-15 den.10 However, since the image of the sun focused by a Fresnel lens 2 with a small numerical aperture is large, in the case where the sun's rays focused by the Fresnel lens are introduced directly into the optical cable 5, a large diameter optical cable be used so that the cost of the device is high.
Aan de andere kant moet de apertuurhoek van de lens 2, als de diameter van de optische kabel 5 moet worden verkleind, worden vergroot om de afbeelding gefocusseerd door de lens 1 klein te maken. Wanneer echter de apertuurhoek van de lens 2 vergroot wordt, wordt de invalshoek 20 van de zonnestralen op het inval seinde vlak van de optische kabel 2 ook vergroot zoals hiervoor genoemd, zodat het reflect!ever!ies groot wordt. Dit is een probleem dat opgelost moet worden. Daarom wordt in de onderhavige uitvinding de optische koppeling 20 voorzien van een licht-ontvangend uiteinde 20a met een groot oppervlak en wordt een licht-uit-25 zendend uiteinde 20b met een klein oppervlak toegepast, en de relatief grote afbeelding van de zon gefocusseerd door de Fresnellens 2 met een relatief kleine nummerieke apertuur wordt ontvangen op het grote uiteinde 20a van de optische koppeling 20 en in de optische koppeling 20 binnengeleid.On the other hand, if the diameter of the optical cable 5 is to be reduced, the aperture angle of the lens 2 must be increased to make the image focused by the lens 1 small. However, when the aperture angle of the lens 2 is increased, the angle of incidence of the sun's rays on the incident end face of the optical cable 2 is also increased as mentioned above, so that the reflectivity becomes large. This is a problem to be solved. Therefore, in the present invention, the optical coupling 20 is provided with a large-area light-receiving end 20a, and a small-area light-emitting end 20b is employed, and the relatively large image of the sun is focused by the Fresnel lens 2 with a relatively small numerical aperture is received at the large end 20a of the optical coupling 20 and introduced into the optical coupling 20.
30 De zonnestralen die de optische koppeling 20 worden binnengeleid worden gereflecteerd door het oppervlak aan de omtrek 20c en planten zich voort naar het licht-uitzendende uiteinde 20b. Elke keer dat dergelijke reflecties worden herhaald wordt de apertuurhoek groter en groter. Tenslotte wordt de apertuurhoek op het licht-uitzendende uiteinde 35 20b bijna gelijk aan de numerieke apertuur van de optische kabel 5.The sun's rays entering the optical coupling 20 are reflected by the peripheral surface 20c and propagate to the light-emitting end 20b. The aperture angle becomes larger and larger each time such reflections are repeated. Finally, the aperture angle on the light-emitting end 35 20b becomes almost equal to the numerical aperture of the optical cable 5.
Bijgevolg kunnen, wanneer de zonnestralen uitgezonden vanaf de optische koppeling 20 de optische kabel 5 binnengeleid worden, de lichtstralen zich voortplanten binnen de optische kabel 5. Op een dergelijke manier kunnen de lichtstralen het meest effectief worden overgebracht.Consequently, when the sun rays emitted from the optical coupling 20 are introduced into the optical cable 5, the light rays can propagate within the optical cable 5. In such a way, the light rays can be transferred most effectively.
40 Zoals echter hiervoor vermeld, worden in het geval waarin de nume- 89 00221.' r’ 6 rieke apertuur van de optische geleiderkabel 5 groot is, de zonnestralen met een grote overeenkomstige invalshoek (apertuurhoek) de optische kabel 5 met een groot openingsgetal binnengeleid. Echter, het reflec-tieverlies aan het licht-ontvangende uiteinde van de optische kabel 5 5 is groot, zodat de zonnestralen niet effectief de optische kabel 5 kunnen worden binnengeleid. Daarentegen wordt in de onderhavige uitvinding het licht-uitzendende uiteinde 20b van de optische koppeling 20 in zijn geheel en vasthechtend bevestigd aan het licht-ontvangende eindopper-vlak van de optische kabel 5 onder toepassing van een optische pasta of 10 dergelijke. Bijgevolg kan het reflect!ever!ies aan het licht-ontvangende einde van de optische kabel 5 volledig geëlimineerd worden.40 However, as mentioned above, in the case where the number 89 00221. " If the aperture of the optical conductor cable 5 is large, the sun's rays with a large corresponding angle of incidence (aperture angle) are introduced into the optical cable 5 with a large aperture number. However, the reflection loss at the light-receiving end of the optical cable 5 is large, so that the sun's rays cannot effectively be introduced into the optical cable 5. In contrast, in the present invention, the light-emitting end 20b of the optical coupling 20 is attached in its entirety and adhesively to the light-receiving end surface of the optical cable 5 using an optical paste or the like. Accordingly, the reflection at the light-receiving end of the optical cable 5 can be completely eliminated.
Zoals duidelijk is uit de voorgaande beschrijving kan, volgens de onderhavige uitvinding wanneer er een Fresnellens met een kleine numerieke apertuur wordt gebruikt, het reflectieverlies aan het deel aan de 15 omtrek van de lens, kleiner worden gemaakt in vergelijking tot het geval waarin de Fresnel!ens een grote numerieke apertuur heeft. Daarnaast wordt het schuin afgesneden oppervlak, vereist op het moment dat de Fresnel lens wordt gevormd, verkleind zodat de zonnestralen effectief gefocusseerd kunnen worden. En verder kan, onder toepassing van een op-20 tische koppeling voorzien van een groot licht-ontvangend oppervlak, een Fresnellens met een kleine numerieke apertuur toegepast worden en daarbij kan het reflectieverlies aan het licht-ontvangende oppervlak van de optische koppeling verminderd worden. Wanneer de zonnestralen door de optische koppeling heen gaan wordt de apertuurhoek van de zonnestralen 25 vergroot. Bovendien kan de apertuurhoek zodanig vergroot worden dat dit de maximaal aantoonbare, door de optische kabel aangenomen apertuurhoek wordt. Bijgevolg kan er een optische kabel met een grote numerieke apertuur gebruikt worden en een optische kabel met een kleine diameter. Als resultaat kunnen de kosten van de optische kabel gereduceerd wor-30 den. Verder kan het reflectieverlies aan het licht-ontvangende einde van de optische kabel volledig geëlimineerd worden door het licht-ontvangende einde van de optische koppeling in zijn geheel en vasthechtend te bevestigen aan het licht-ontvangende einde van de optische kabel onder toepassing van een optische pasta of dergelijke.As is apparent from the foregoing description, according to the present invention when using a Fresnel lens with a small numerical aperture, the reflection loss at the peripheral portion of the lens can be made smaller compared to the case where the Fresnel! ens has a large numerical aperture. In addition, the obliquely cut surface required when the Fresnel lens is formed is reduced so that the sun's rays can be effectively focused. And further, using an optical coupling provided with a large light-receiving surface, a Fresnel lens with a small numerical aperture can be used and thereby the reflection loss on the light-receiving surface of the optical coupling can be reduced. When the sun's rays pass through the optical coupling, the aperture angle of the sun's rays is increased. In addition, the aperture angle can be increased to become the maximum detectable aperture angle assumed by the optical cable. Accordingly, an optical cable with a large numerical aperture can be used and an optical cable with a small diameter. As a result, the cost of the optical cable can be reduced. Furthermore, the reflection loss at the light-receiving end of the optical cable can be completely eliminated by attaching the light-receiving end of the optical coupling in its entirety and adhering to the light-receiving end of the optical cable using an optical paste or similar.
89 00 222.·89 00 222.
Claims (1)
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2532888 | 1988-02-04 | ||
| JP63025328A JPH01200209A (en) | 1988-02-04 | 1988-02-04 | Sunlight gathering device |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| NL8900222A true NL8900222A (en) | 1989-09-01 |
Family
ID=12162881
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| NL8900222A NL8900222A (en) | 1988-02-04 | 1989-01-30 | DEVICE FOR COLLECTING SUN BEAMS. |
Country Status (13)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH01200209A (en) |
| KR (1) | KR910008485B1 (en) |
| CN (1) | CN1034813A (en) |
| AU (1) | AU2378588A (en) |
| DE (1) | DE3837741A1 (en) |
| DK (1) | DK666288A (en) |
| ES (1) | ES2011399A6 (en) |
| FI (1) | FI884842A (en) |
| FR (1) | FR2626966A1 (en) |
| GB (1) | GB2215483A (en) |
| IT (1) | IT1228072B (en) |
| NL (1) | NL8900222A (en) |
| SE (1) | SE8803897L (en) |
Families Citing this family (12)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE4036938A1 (en) * | 1990-11-20 | 1992-05-21 | Drescher Ruediger | Solar power generator tower - has inexpensive reflectors e.g. inner surfaces of waste drink cartons for diffuse light reflection |
| US6348684B1 (en) * | 1999-03-25 | 2002-02-19 | Lucent Technologies Inc. | Receiving system for free-space optical communications |
| FR2805920B1 (en) | 2000-03-06 | 2004-01-30 | Patrice Brunet | VISUAL IDENTIFICATION DEVICE FOR WIRING OR CONDUITS |
| KR20030090316A (en) * | 2002-05-22 | 2003-11-28 | 신병한 | Device for collectiong and distributing sunlight in sunlight illumination system |
| CN100439793C (en) * | 2006-03-23 | 2008-12-03 | 宁波新亚机电有限公司 | Sun light lighting collecting and transmission system of multiple lens optical fiber beam |
| TW200907263A (en) * | 2007-08-03 | 2009-02-16 | Prodisc Technology Inc | Light collection device |
| CN102176288B (en) * | 2010-12-20 | 2014-05-28 | 北京同方瑞博数字技术有限公司 | Energy-saving traffic light utilizing sunlight by day |
| US9520519B2 (en) | 2011-02-11 | 2016-12-13 | Jaime Caselles Fornés | Direct solar-radiation collection and concentration element and panel |
| ES2421408B1 (en) * | 2012-01-30 | 2014-12-18 | Daniel Enrique PEREZ RODRIGUEZ | OPTIONAL, MODULAR AND ADAPTATION CAPTATION AND DISTRIBUTION TEAM |
| CN102681109B (en) * | 2012-05-09 | 2014-07-09 | 天津大学 | Large-caliber light beam coupler |
| CN102890318A (en) * | 2012-09-19 | 2013-01-23 | 刘君才 | Solar cable device |
| EP2971947A4 (en) * | 2013-03-13 | 2016-11-23 | Ofs Fitel Llc | Collimating and concentrating light into an optical fiber |
Family Cites Families (16)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5120844A (en) * | 1974-08-12 | 1976-02-19 | Mitsubishi Rayon Co | HIKARIDEN SOTAI |
| NL180882C (en) * | 1976-05-31 | 1987-05-04 | Philips Nv | OPTICAL COUPLING ELEMENT AND OPTICAL COUPLING DEVICE WITH SUCH COUPLING ELEMENTS. |
| US4340812A (en) * | 1979-03-26 | 1982-07-20 | Kei Mori | Radiation energy collection and tracking apparatus |
| JPS5856845B2 (en) * | 1979-11-13 | 1983-12-16 | 敬 森 | Optical conductor cable for optical energy transmission |
| US4307936A (en) * | 1979-09-17 | 1981-12-29 | Tsurunosuke Ochiai | System for collecting solar energy |
| US4257401A (en) * | 1980-01-02 | 1981-03-24 | Daniels Ronald M | Solar heat collector |
| JPS5831567B2 (en) * | 1980-08-26 | 1983-07-07 | 敬 森 | Optical coupler for sunlight collection |
| FR2504691A1 (en) * | 1981-04-27 | 1982-10-29 | Boscher Daniel | Optical fibre coupler used between light transmitter and receiver - where fibre is subjected to ion exchange so its numerical aperture varies along fibre and coupling losses are reduced |
| DE3211339A1 (en) * | 1982-03-27 | 1983-09-29 | M.A.N. Maschinenfabrik Augsburg-Nürnberg AG, 8000 München | Solar installation |
| JPS59133507A (en) * | 1983-01-20 | 1984-07-31 | Takashi Mori | Artificial light source device |
| JPS60162209A (en) * | 1984-02-01 | 1985-08-24 | Oki Electric Ind Co Ltd | Light beam collimator |
| JPS60232514A (en) * | 1984-05-02 | 1985-11-19 | Takashi Mori | Connecting structure of photoconductive pipe |
| JPS6161125A (en) * | 1984-08-31 | 1986-03-28 | Takashi Mori | Converging device of solar energy |
| JPS6167010A (en) * | 1984-09-07 | 1986-04-07 | Takashi Mori | Sunshine collecting device |
| EP0184432A2 (en) * | 1984-12-04 | 1986-06-11 | AT&T Corp. | Optical coupler |
| US4729621A (en) * | 1985-03-11 | 1988-03-08 | Shiley Inc. | Integral optical fiber coupler |
-
1988
- 1988-02-04 JP JP63025328A patent/JPH01200209A/en active Pending
- 1988-10-14 AU AU23785/88A patent/AU2378588A/en not_active Abandoned
- 1988-10-20 FI FI884842A patent/FI884842A/en not_active Application Discontinuation
- 1988-10-21 KR KR1019880013771A patent/KR910008485B1/en not_active IP Right Cessation
- 1988-10-31 SE SE8803897A patent/SE8803897L/en not_active Application Discontinuation
- 1988-11-07 DE DE3837741A patent/DE3837741A1/en not_active Withdrawn
- 1988-11-10 ES ES8803411A patent/ES2011399A6/en not_active Expired - Lifetime
- 1988-11-29 DK DK666288A patent/DK666288A/en not_active Application Discontinuation
- 1988-12-05 FR FR8815900A patent/FR2626966A1/en active Pending
- 1988-12-10 CN CN88108558A patent/CN1034813A/en active Pending
-
1989
- 1989-01-30 NL NL8900222A patent/NL8900222A/en not_active Application Discontinuation
- 1989-01-31 GB GB8902073A patent/GB2215483A/en not_active Withdrawn
- 1989-01-31 IT IT8919256A patent/IT1228072B/en active
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| KR910008485B1 (en) | 1991-10-18 |
| IT1228072B (en) | 1991-05-28 |
| FI884842A0 (en) | 1988-10-20 |
| GB8902073D0 (en) | 1989-03-22 |
| IT8919256A0 (en) | 1989-01-31 |
| CN1034813A (en) | 1989-08-16 |
| FI884842A (en) | 1989-08-05 |
| KR890013435A (en) | 1989-09-23 |
| SE8803897D0 (en) | 1988-10-31 |
| DE3837741A1 (en) | 1989-08-17 |
| DK666288D0 (en) | 1988-11-29 |
| JPH01200209A (en) | 1989-08-11 |
| GB2215483A (en) | 1989-09-20 |
| AU2378588A (en) | 1989-08-10 |
| DK666288A (en) | 1989-08-05 |
| FR2626966A1 (en) | 1989-08-11 |
| SE8803897L (en) | 1989-08-05 |
| ES2011399A6 (en) | 1990-01-01 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| NL8900222A (en) | DEVICE FOR COLLECTING SUN BEAMS. | |
| US5254858A (en) | System having non-imaging concentrators for performing IR transmission spectroscopy | |
| EP0141729A2 (en) | Sensitive display device involving a scanning screen | |
| KR960701358A (en) | Particle Detection System with Reflective Line-to-Spot Collector (PARTICLE DETECTION SYSTEM WITH REFLECTIVE LINE-TO-SPOT COLLECTOR) | |
| US4815858A (en) | Reflectometers | |
| CH645801A5 (en) | OPTICAL HEAD OF A SYSTEM FOR LASER RADIATION OBSERVATION AND TREATMENT OF THE EYE. | |
| JPS6230465A (en) | Reader for radiation image | |
| CN110832347B (en) | Focal zone optical element for high performance optical scanner | |
| FR2503391A1 (en) | OPTICAL SCANNING SYSTEM | |
| FR2493539A1 (en) | PERFECTIONAL NIGHT VISION EQUIPMENT | |
| JPH03256185A (en) | Finger print input device | |
| FR2535466A1 (en) | Method and apparatus for locating observation devices | |
| EP0553504A1 (en) | Optical scanning system comprising optical chopper | |
| EP0713103B1 (en) | Light collector having optically coated acrylic substrate | |
| US4902089A (en) | Solar ray-collecting device | |
| EP0610640B1 (en) | Portable bar-code reader with extended depth of focus | |
| US8124925B2 (en) | Simulation detector having multiple sensor surfaces for detecting incident radiation | |
| FR2909182A1 (en) | Retroreflecting object e.g. eye, detecting method, involves forming two set of images of scene through respective filters whose bandwidths are adjusted on wavelengths during object illumination, respectively, and forming third set of image | |
| JPH0882677A (en) | Reflection measuring apparatus | |
| US4814606A (en) | Photodetector assembly for a laser scanning apparatus | |
| US5617247A (en) | Light signaling device | |
| JP2668615B2 (en) | Optical reflective element | |
| CN2358646Y (en) | Linear fluorescent signal receiver | |
| JPH0792596B2 (en) | Radiation image reader | |
| BE1029513B1 (en) | Sensor for automatic doors or automatic barriers and automatic door or automatic barrier with such a sensor |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A1B | A search report has been drawn up | ||
| BV | The patent application has lapsed |