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    公开号:WO1982004326A1
    申请号:PCT/JP1982/000191
    申请日:1982-05-25
    公开日:1982-12-09
    发明作者:Masataka Negishi
    申请人:Masataka Negishi；
    IPC主号:G02B5-00
    专利说明:
    [0001] 明 光の幅お よ び方向変換装量 技 術 分 野
    [0002] 本発明は、 主 と して平行光線の幅およ び方向を同時 に変換する こ と の で き る装置に関する。 月 術
    [0003] 光の方向を変える手段と しては反射鏡がある。 反射 鏡では、 光がその面で反射する こ と に よ って方向が変 わるが、 平面反射鏡の場合にはそれへ入射する光束の 幅と反射する光束の幅は同 じであ D 幅の変換は行 わ れ ¾い。 ま た、 曲面反射鏡に あっては、 平行光を収れ ん光ま たは発散光に変換する こ とはで き て も 、 平行光 束を幅の異な る平行光束に変換する こ と はでき る 。 平行光束を幅の異 ¾ る平行光束に変換するには、 従来 は レ ン ズ系を用いる しか いが、 レ ン ズ系は高価であ
    [0004] D s しか も 処理でき る光束の幅に実用上の限度がある 本発明は、 以上の事実に鏟み、 光束を、 任意の比率 で幅変換 しつつ方向変換する こ と がで き 、 処理する光 束の幅に格別の制限がる く 、 しか も 比餃的安価に大量 生産する こ と ができ る、 光の幅、 方向の変換装置を得 る こ と を 目的 とする。 発 明 の 開 示
    [0005] 本発明に よれば、 上記 目 的は、 少な く と も 1 つの傾 斜面を有する微細な畝を無数に並列犾に配設 して構成 された面を有する フ レ ネ ル板よ る光の幅およ び方 向変換装置によ って達成される。 図面の箇単 ¾説明
    [0006] 図は本発明の光の箧およ び方向変換装置で用い る フ レ ネ ル板の斜視図、 第 2 図は第 1 図の フ レ ネ ル板 を有する光の幅および方向変換装置の光の エネルギ収 集のために用いた一例を示す図、 第 3 図およ び第 4 図 は第 1 図の フ レ ネ ル板の具 る変形例をそれぞれ示す 断面図、 第 5 図乃至第 7 図は、 光の幅およ び方向変換 装置を光のエネル ギ収集のために用いた異な る例をそ れぞれ示す断面図、 第 8 図はフ レ ネ ル板の変形例を示 す断回図、 第 9 図は フ レ ネ ル板の俊の変形例を用いた 光の幅および方向変換装置の一例を示す図、 第 1 0 図 および第 1 1 図はフ レ ネ ル板の さ ら に他の変形例をそ れぞれ示す新面図、 第 1 2 図は彎 した形状の畝を有 する フ レ ネル板の平面図、 第 1 3 図は円形の畝を有す る フ レ ネ ル板の平面図、 第 1 4 図は直交配置の畝を有 する フ レ ネ ル板の平面図、 第 1 5 図は 4 5 ° の角度を ¾ して交わる畝を有する フ レ ネ ル板の平面図、 第 1 6 図はフ レ ネル板を家屋内への太 光の導入に用いる場 合の説明図、 第 1 7 図はフ レ ネ ル ¾と 家屋と 導入され f ΟΜΡΙ た太陽光線と の関係を示す説明図、 第 1 8 図は フ レ ネ ル板の拡大縦断面図、 第 1 9 図は異 る 使用態様にお ける フ レ ネ ル板の拡大縦断面図、 第 2 0 図はフ レ ネ ル 板と ガ ラ ス板の接合体の一例を示す拡大縦断面図、 第 2 1 図は 2 枚の フ レ ネ ル板の接合体を示す拡大縦断面 図、 第 2 2 図乃至第 2 4 図は家屋内への太陽光の導入 方式の異 ¾る例をそれぞれ示す説明図、 第 2 5 図は主 プ リ ズ ム に色分散を防 ぐための副プ リ ズ ム を添設した 状態を示す原理図、 第 2 6 図乃至第 2 9 図は、 色分散 を防 ぐためにフ レ ネ ル板に旌される種々 の手段を説明 する断面図である。 発明を実施するための最良の形態 第 1 図は、 本発明の光の幅お よび方向変換装置に用 いる フ レ ネ ル板の一例を示している。 このフ レ ネ ル板 2 は、 例えばガ ラ ス、 合成樹脂等の透光材料か らる 、 その一面 （ 図における上面 ） には、 傾斜面 3 を有す る三角形断面の畝 4 が無数に並列状に配置されている 。 これ らの畝 4 は、 視覚的には殆ん ど認識で き ない程 度の微細な寸法の畝であって、 人間の 目 では フ レ ネ ル 板 2 の上面は平滑 面に見える。 各畝 4 の他方の面 5 は、 こ の実施例では フ レ ネ ル板 2 の面に対して垂直を す面に形成されて る。 フ レ ネ ル板 2 の下面 6 は、 この実施例では平面を な している。
    [0007] 以上に説明 した フ レ ネ ル板 2 は、 例えば第 2 図に示 すよ う 態様で、 光の幅およ び方向の変換のために用 る こ とができ る。 同図に いて、 フ レ ネ ル板 2 の背 後には集熱器の よ う 光の エネルギ収集装置 7 が設け られてお！） 、 フ レ ネ ル板 2 の表面の畝 4 は例えば太陽 光線 8 を受ける よ う になっている。 太陽光線 8 は フ レ ネ ル板 2 の表面に好ま し く は垂直に、 も し く は右斜上 方よ i 当たる よ う にされている。 各畝 4 の傾斜面 3 に 照射された太陽光線 8 は平行光籙であって、 その一部 は傾斜面 3 で反射 して矢印 8 Aで示す方向へ向か う。 反射光線 8 Aは、 傾斜面 3 の角度をすベて同 じに して おけば平行光線と ！） 、 その幅 b は入射太陽光籙 8 の 幅 B よ 小さ く る。 よって、 光の方向変換と共に幅 の変換 （ 縮小 ） も なされた こ と にな る。 反射光籙 8 A の経路には、 温水器の よ う ¾光のエネル ギ収集装置 1 0 が設け られ、 反射光議 8 Aのエネル ギ は同装置 1 0 に よって驭集される。 一方、 フ レ ネ ル板 2 を透過 した太 陽光線 8 B はエネルギ収集装置 7 に達 し、 それにエネ ルギを与える。
    [0008] この よ う に フ レ ネ ノレ板 2 によって光の方向および幅 の変換を行な う こ と に よって、 フ レ ネ ル板 2 に ける 表面反射光を入射光線の経路外へ導 き、 しか も その幅 を滅少させて エ ネ ル ギ密度を高め、 エネル ギ収集装置 1 0 へ到達させる こ と か-でき る。 した力；つて、 ェ ネ ル ギ収集装置 1 0 は、 入射光黨 8 を達けた位置で、 フ レ ネ ル板 2の表面反射ェ ネ ルギを、 入射光線の幅 B よ 1 も狭い幅 b で受ける こ と に ] 、 畝の先端部でさえ ぎ られる一部の表面反射光を除けば、 小形の収集装置 1 0 で表面反射光のエネルギをほぼ完全に回収する こ と が 可能と ¾ る。
    [0009] いま 、 フ レ ネ ル板 2 に傾斜面 3 を も った畝 4 が い と仮定する と、 入射光線 8 は フ レ ネ ル板の表面で逆方 向に全反射 して しま い、 反射光線のエネ ルギ を回収す る こ と は不可能であ る。
    [0010] フ レ ネ ル板 2 を合成樹脂で作る場合には、 例えぱ シ リ コ ン樹脂、 塩化 ビ ニ ル樹脂、 ア ク リ ル撐脂等の平板 の成形に よ る こ とができ る。 —方、 フ レ ネ ル板 2 は第 3 図に示す よ う に、 透明る平板 1 2 の片面に透明 三 角柱状体 1 3 を多数違続 して接合する こ と に よ 得る こ と も でき 、 ま た第 4 ·図に示す よ う に透明 ¾平板 1 2 に、 多数の畝 4 を予め成形 した他の板体 1 4 を接合す る こ と に よ 得る こ と も でき る。
    [0011] 第 2 図に示す例では、 フ レ ネ ル板 2 の背後に間隙を おいてエネル ギ収集装置 7 が設け られているが、 エネ ルギ収集装置 7 は第 5 図に示す よ う に フ レ ネ ル板 2 の 背面に接 して設ける こ と も で き 、 ま たエ ネ ル ギ収集装 置 7 自体の表面を フ レ ネ ル板 2 で形成する こ と も 可能 である。 さ らにま た、 フ レ ネ ル板 2 の背後にエネ ル ギ 収集装置 7 を設置する こ と が場所的に困篛 場合には 、 フ レ ネ ル钣 2 を非透光性材料で作 、 すべての光が 傾斜面 3 で反射する よ う に し 、 エ ネ ル ギ収集装置 1 0
    [0012] ΟΜΡΙ のみで光線の エネ ルギを収集する よ う に して も よい。 第 5 図に示す実施例にお ' ては、 反射光籙 8 Aの経 路に反射鏡 1 4 が設け られてお 、 傾斜面 3 で反射さ れた反射光 8 Aは反射鏡 1 4 に よ ！) 反射されて同 じ経 路をた どって傾斜面 3 に戻る よ う になっている。 こ れ に よ って、 反射光 8 Aのエ ネ ル ギは傾斜面 3 に環元さ れ、 エ ネルギはフ レ ネ ル板 2 を透過 してエネルギ収集 装置 7 に劫率よ く 吸収される。 なお 、 第 5 図の実施例 では、 反射鏡 1 4 は平面鏡に よ ] 構成されている が、 第 5 図に鎖線で示す よ う に凹面反射鏡 1 4 Α を用いて も よ い し、 ま た凹面反射鏡の代 ]) に同等の機能を有す る フ レ ネ ル ミ ラ 一 を用いて も よ い。
    [0013] 第 6 図に示す実篛例は、 第 2 図に示す旲施例におい て、 エ ネ ル ギ収集装量 1 0 の前面に フ ミ 5 を設けた も のである。 、 こ こ で用いるハ ー フ ミ ラ — と は、 透過率が 5 0 の も のに限定される も のでは く 、 任意の透逼率の も の を ^いる こ とがで き る。 こ の実施例では、 反射充 8 A の一部が フ ミ ラ ー 1 5 で反射されて フ レ ネル板 2 へ戻され、 主エネ ル ギ収集 装置 7 へ送 られ、 一方、 ー フ ミ ラ — 1 5 を透過 した 反射光 8 Aは副エネル ギ权集装置 1 0 に吸収される。 よって、 ハ ー フ ミ ラ 一 1 5 は、 主ェネ ル ギ収集装置 7 へ戻すべき 反射光 と、 副エ ネ ル ギ奴集装置 1 0 へ送る べき 反射光の比率を ^め ό ¾ §5 ^ ' している と い う こ とカ でき る。 f 第 7 図に示す実施例では、 反射光鎳 8 A の経路を横 切って フ レ ネ ル板 2 と 同様に畝 4 A を有する フ レ ネ ル 板 2 A が設け られ、 その背後に光の エ ネ ル ギ収集装置
    [0014] 1 0 が設け られている。 第 5 図およ び第 6 図の実施例 における よ う に反射光篛 8 A を再び同 じ经路を経て フ レ ネ ル板 2 に戻す と、 その戻された光の一部がフ レ ネ ル板 2 の内部へは進入 して も エネル ギ収集装置 7 へ向 つて直接進入 し い経路をた どる場合がある。 第 7 図 の実施例では、 その よ う な事態を避けるために フ レ ネ ル板 2 A に畝 4 Aが設け られてお ]9 、 これ らの畝 4 A の傾斜面で反射 した光鎳 8 C は フ レ ネ ル板 2 の畝 4 の
    [0015] い表面にほぼ直交する よ う に照射され、 フ レ ネ ル板
    [0016] 2 を透過 してエ ネ ル ギ収集装置 7 に達する。 よつて、 反射光 8 Aは有効に利用される。 な お、 フ レ ネ ル板 2
    [0017] A を透過 した光 8 A の エ ネ ル ギはその背後のエ ネ ル ギ 収集装置 1 0 に収集される。 お、 第 7 図'の フ レ ネ ル 板の左端部上面の畝の い部分に も 適当る傾斜面を有 する畝を設けておき、 その畝と フ レ ネ ル板 2 Aの畝 4
    [0018] A との間で反射光が .相互に反射を繰 ] 返すよ う に し、 最終的に表面反射光をいずれかに吸収でき る よ う に し て も よ 。 こ の際、 両方の ^の傾斜面角度を変化させ てお く と、 一層の効杲を得る こ とがで き る。
    [0019] 以上に述べた実施例では、 フ レ ネ ル板 2 お よ び 2 A は同 じ高さお よ び同 じ傾斜角度の畝 4 を有 している力； 、 フ レ ネ ル板 2 の畝は第 8 図に示す よ う 煩斜面角度力'
    [0020] REA r _OMPI 大 き く かつ高さの大き い畝 4 X と傾斜面角度が小さ く 高さが低い畝 と 力 ら ¾ る よ う にする こ と も でき る ま た、 フ レ ネ ル板の畝 4 は、 第 9 図に示す よ う にフ レ ネ ル板の一側か ら他側へ向って衞次高さが増大 し、 傾斜面の角度も増大する よ う に構成 して も よい。 この よ う にする と、 反射光 · 8 A は土 ネ ルギ収集装置 1 0 へ 向って収れんする よ う に ¾ ]？ 、 エネルギ驭集装置 1 0 を前述の実施例の場合に比 し一層小型に し、 光鎳のェ ネルギ密度を高める こ とができ る。 ¾ お、 エネルギ収 集'装置 1 0 の位置に、 前述の実旛例の よ う に反射鏡、 ハ ー フ ミ ラー等を設ける場合に も 同様にそれ らは小型 の ものを用いる こ と ができ る。
    [0021] 第 ェ 0 図に示す実旖例に ては、 フ レ ネ ル板 2 の 畝 4 はその長手方向中心面をはさんで傾斜方向が具 る傾斜面 3 X、 3 Y を有 している。 フ レ ネ ル板 2 に よ 1 太陽光鎳を受ける場合、 その方向は常に一定ではな く 時刻の変化によ ] その照射角度が変化する。 この よ う 場合でも、 1 対の傾斜面に よつて太陽光籙の向き に関係 ¾ く 、 光線を有効に利 ^する こ とができ る。 お、 歆 4 の この よ う 形状は、 敦先靖椽で反射光の一 部が遣 られる現象を防 ぐのに都合がよい。
    [0022] フ レ ネ ル板 2 は、 その一靣のみに該 4 を有する形状 ではな く 他面に も対応する ^を有する よ う に形成する こ と も でき る。 その一例は第 1 1 図に示す で、 ― 方の面上の畝 4 のほかに反対側の面に も 畝 4 B が形成 されている。 この よ う ¾ フ レ ネ ル板 2 は、 合成樹脂や セ ロ フ ァ ン の薄い シ 一 卜 に ブ レ ス加工を施すこ と に よ 製造する こ と ができ る。
    [0023] 以上に述べた実旌例では、 フ レ ネ ル板の畝は直線形 状を有 しているが、 ^は第 1 2 図に 4 C で示すよ う に 彎曲形状を有 していて も よ く 、 ま た第 1 3 図に 4 D で 示す よ う に円形を していて も よ い。 さ らに、 第 1 4 図に示す よ う に、 交互に直角を ¾ して交差する 直線形 -状の畝 4 E を設けて も よ い し、 苐 1 5 図に ' 4 F で示す よ う に畝が 4 5 ° の角度で交差する よ う に して も よ い 。 第 1 2 図およ び第 1 3 図の例では、 畝の ある面を反 射面と'して構成する と、 ゆがんだ反射像を与える鏡が 得 られ、 ま た全侔を透明材料で樽成する と、 畝の ある 面へ投射される光像 対してゆがんだ光像を送 ] 出す こ と 力 Sでき る。 ま た、 第 8 図、 第 1 4 図、 第 1 5 図等 の例では、 反射ま たは透逼に よ って送 ] 出される光像 が、 多重に見える点で興昧深い。 .
    [0024] 本発明の光の およ び方向変換装置は、 以上に述べ た用途のほかに、 家屋等の内 ¾への太陽光鎳の導入の ために も 用いる こ と がで き る。
    [0025] いま 、 第 1 図に示す よ う 構成の、 畝 4付 き フ レ ネ ル板 2 を第 1 6 図に示すよ う に^方向に置 き 、 太陽光 線 2 0 を例えば^ 4 の ある ϋか ら フ レ ネ ル板 2 に照射 させた と する。 この場合、 第 2 図等についての説明か
    [0026] ΟΜΡΙ ら明 らかな よ う に フ レ ネ ル板 2 を透逼 した光は幅 B 1 の透過光束 2 0 A に変換される。 また、 畝 4 の傾斜面 の角度に よっては、 例えば幅 B 2 の透過光束 2 0 B に 変換される。 これ らのいずれの光束において も 幅 B 1 または Β · 2 は、 ずれも入射する太陽光線 2 0 の幅 b よ ] 大と なっている。 と ころが、 フ レ ネ ル板 2 の位置 に単な る透明板を置いた場合には太陽光鎳 2 0 は、
    [0027] 2 0 C で示すよ う に方向も 「匿 も変換される こ と な く 直 進する だけである。
    [0028] 第 1 6 図に示す原苣は、 第 1 7 図に示す よ う に家屋
    [0029] 2 1 内への太陽光の導入に ^い られる。 いま、 家屋 2 1 の窓に通常の ガ ラ ス ·ε '¾いた とする と 太陽光 2 0 は 2 0 C で示すよ う に家屋内の室の窓際に入射する だ けであるが、 本凳明の原理を用いたフ レ ネ ル板 2 を第 1 8 図に示す よ う にその^ 4 の ある 回 を豕'屋外へ向け て窓に設置する と、 太陽光 2 0 は光束 2 0 Α に変換さ れ、 入射光線の ® b よ ] 大き ¾ 幅 Β で家屋 2 1 内へ深 く 送 ] 込ま れる。 ¾ 、 フ レ ネ ノレ板 2 は、 第 1 9 図に 示す よ う にその 、 4 のある 回 ^家屋内へ向けて設置 し て も 同様な作用が得 つ れ ^ >。 いずれに して も 、 歆の傾 斜面 3 の角度の選定に よつて室内へ任意の角度で太陽 光を導入する こ とがで き る
    [0030] フ レ ネ ル板 2 はそれ自 を ガ ラ ス ¾の代 ] に窓サッ シにはめ込んでも よ い 、 フ レ ネ ル ¾ 2 を例えばシ リ コ ン ゴ 厶等の透 ^ で予め作 ] 、 それを第 2 0 図に示 す よ う に ガ ラ ス板 2 2 に接合 して も よ い。
    [0031] 第 2 1 図に示す板状体は、 2 枚の フ レ ネ ル板 2 X、 2 Y をそれ らの畝 4 を表側に向けて背中合せに接合 し て構成されている。 この例に よ って も 、 大陽光の家屋 内への導入を よ 効杲的に行な う こ と ができ る。
    [0032] 第 2 2 図は、 フ レ ネ ル板を高い建物 2 3 の蔭に ある 低い建物 2 4 内への太陽光の導入に用いた例を示す。 この例では、 建物 2 3 の背後のそれよ j 高い位置に反 射鏡 2 5 を設け、 反射鏡 2 5 か らの反射光を前述と 同 様る フ レ ネ ル板 2 を透過させ、 幅を広げて建物 2 4 の、 内部に導入 している。 ¾お、 場合に よ っては、 透過光 線 2 0 A を乳 白 等の光拡散板 2 6 を介して建物 2 4 内へ導入 して も よ い。 これに よ ])、 直射光ではな く 拡 散光を得る こ とができ る。
    [0033] 第 2 3 図の例では、 家屋 2 7 の屋根に反射鏡 2 8 を 設け、 屋棂の開口か ら太陽光を家屋内に導 き 、 さ らに フ レ ネ ル 衩 2 に よ つて光篛の權を広げかつ方向を変え て家屋内へ水平方向に導入 している。 お、 場合に よ つては拡散板 2 6 をさ らに設ける こ と も でき る。
    [0034] 第 2 4 図の例では、 建物外の反射鏡 3 1 で太陽光を 水平方向に建物内へ取入れた後、 水平配置の フ レ ネ ル 板 2 で、 寝の拡大された下向 き光養 2 0 Aに変換 して る。 お、 同図において、 反射鏡 3 2 に よ ] 建物内 へ水平に取入れ られた光篛は、 第 2 図等に示す表面反 射の原理に基づき、 畝付 き フ レ ネ ル板 2 の煩斜面での
    [0035] ，R OMPI 反射に よ ] 幅の拡大された下向 き 光線 2 0 A に変換さ れている。 この場合、 フ レ ネ ル板 2 は透過型では ¾ く 表面反射型と して用い られている こ と にな る。
    [0036] お、 第 2 2 図乃至第 2 4 図の例において、 反射鏡 2 5、 2 8、 3 1 、 3 2 の代 ] に歆付き フ レ ネ ル板 2 を用いて太陽光の反射を行なわせる こ と も 可能である と こ ろで、 家屋内への太陽光の導入は好ま し も の であるが、 フ レ ネ ル板 2 は多数のブ リ ズ ムを有 してい るので、 太陽光がそれを透過する こ と に よって色分散 が生 じる
    [0037] この よ う ¾色分散を防止するには、 原理的には、 第 2 5 図に示すよ う に主プ リ ズム P 1 に分散率の異 る 副プ リ ズム P 2 を添わせる構成を と る こ とができ る。 入射光篛 4 0 が種々 の波長の光の成分を含んでいる場 合には、 それらの成分の屈折率の稆違に よ ] 、 主プ リ ズ ム の射出側に色分散が生 じる。 と こ ろが、 副 プ リ ズ ム P 2 を主プ リ ズ ム P 1 に対 して反転 した状態で主プ リ ズ ム P 1 の射岀側に添設する と、 4 1 a 、 4 1 b で 示す よ う に分散した光鎳は副 プ リ ズ ム P 2 内で再び集 め られて色分散が消失する。
    [0038] ^上の原理を フ 'レ ネ ル钣 2 に した例を第 2 6 図乃 至第 2 9 図に示 3
    [0039] 第 2 6 図の例では、 フ レ ネ ル夜 2 は、 2 0 図の場 合と 同様にガ ラ ス板 4 3 に接合されて ])、 畝 4 の あ る側には、 傾斜面 3 B を有する畝 4 B を備えた副プ リ ズ ム連続体 2 B が添設されている。
    [0040] 第 2 7 図の例では、 フ レ ネ ル板 2 の畝 4 B の傾斜面
    [0041] 3 ごと に、 独立 した副プ リ ズ ム 4 4 が添設されている 。 各副 プ リ ズ ム 4 4 は斜面 4 C を有 している。
    [0042] 主プ リ ズ ムを有する フ レ ネ ル板 2 の材質と 、 副プ リ ズ ム 違続体 2 B または副プ リ ズ ム 4 4 の分散率は、 前 者において生起 した色分散を後者において打消すのに 最も 適する よ う に定め られる。 フ レ ネ ル板 2 の材質と しては、 例えば、 珪酸、 酸ィヒ カ リ ゥ ム 、 酸化ナ ト リ ゥ ム 、 酸化 カ ル シ ウ ム 、 酸化ア ル ミ ニ ウ ム 、 酸化鉛、 酸 化バ リ ウ ム 、 酸化亜脔、 ¾酸、 酸化ア ン チ モ ン 、 酸化 砒素、 鉛 の含有量の多いフ リ ソ ト · ガ ラ ス （ プ ラ ス チ ッ ク系を含む ） どがあ ] 、 ま た副プ リ ズ ム の材質 と しては、 硼珪ク ラ ウ ン、 バ リ ゥ ム ' ク ラ ウ ン 、 重バ リ ゥ ム . ク ラ ウ ン、 藍フ リ ン ト 、 フ リ ン ト 、 重バ リ ウ ム
    [0043] • フ リ ン ト 、 重フ リ ン ト 、 ク ル ツ ' フ リ ン ト る どの ク ラ ウ ン ' ガ ラ ス （ ブ ラ ス チ ッ ク系を含む ） な ど力；ある 第 2 8 図に示す例では、 ガ ラ ス板 4 5 の一面に畝 4 のある フ レ ネ ル板 2 を、 他面に副 プ リ ズム と しての畝 4 D の ある フ レ ネ ル ： ¾ 2 D がそれぞれ接合されてお j 、 フ レ ネ ル板 2 Dの作^で フ レ ネ ル板 2 における色分 散が打消される。
    [0044] 第 2 8 図の例では、 間に断熱、 新音用の空隙 4 6 を
    [0045] Ο ΡΙ
    [0046] " おいて 2 枚の ガ ラ ス板 4 7 、 4 8 か *二重窓钣を構成す る よ う に設け られてお ] 、 ガ ラ ス板 4 7 の内面には畝 4 の ある フ レ ネル板 2 カ 添着されている。 また、 ガ ラ ス板 4 8 の内面には斜面 3 E のある畝 l E を有する フ レ ネ ノレ板 2 E 力；添着されてお 、 畝 4 Eが副プ リ ズム と して色消 し機能を杲たす。 これ らの フ レ ネ ル板 2 、 2 Eはいずれも き わめて薄い シ一 ト であるか ら、 空隙 4 6 の幅を増大させる こ と く 添着する こと ができ 、 しか も ガ ラ ス板の破壤に対する強度を増大させる。 こ の例では、 窓ガラ ス 4 7 、 4 8 の外側に畝の よ う 突 起部がないの で、 窓板の清掃に便利であ ])、 ま た、 ほ こ 等が沈着 し易い畝が両ガ ラ ス板間の密閉空隙 4 6 内にあるので、 窓板の汚れが少 い と い う 利点がある 以上の よ う にフ レネル板 ¾太陽光の導入のために用 る こ と.に よって、 太陽光が室の奥深 ぐ 差し込ま い よ う 状況下で も、 室内へ、 大 した輕を も って太陽 光を送 込むこ とができ る。 本発明で用 る フ レ ネ ル 板は、 既設の窓ガ ラ ス等の代 ]9 にそのま ま ^いた ] 、 既設の窓ガ ラ ス に ½着 した ！）する こ と によって、 容易 にその効杲を得る こ とか'で き るので、 手鏊るに利用す る こ とが可能である。 フ レ ネ ノレ板の傾斜面の角度は、 太陽光の 込み角度、 方向や室内への光の導入範囲の 要求に照 ら して ^め られ、 ま た フ レ ネ ル钣の設置個所 は状況に応 じて窓の上半き: のみま たは下半^のみにす る こ とができ る。
    [0047] 以上の説明は、 等分布 太陽光を例に と って行 つ たが、 フ レ ネ ル板で処理する光は太陽光に限 られる も のでは い。 例えば、 フ レ ネ ル板は像を含む光線の変 換のために用いる こ と ができ る。 ま た、 この フ レ ネ ル 板は窓ガ ラ ス等の 目 か く しゃ、 本来見え ¾い所にある も のを見た するの に も 用い'る こ と ができ る。 産業上の利用可能性
    [0048] 本発明で用 る フ レ ネ ル板は、 光の幅 よ び方向の 変換を設計に応 じて 自 由に行る う こ とができ るので、 反射光を任意の向き に幅の縮小 した状態で送ってそ こ でエ ネ ル ギの収集を行なった ]) 、 フ レ ネ ル板を透過 し た光を任意の向 き に幅の拡大 した ^態で送って太陽光 の室内への導入を行 ¾つた ] 9 する こ とができ る。 この よ う に、 本発明で用いる フ レ ネ ル板は反射型ま たは透 過型と して用い る こ と が可能で る。 また本発明では フ レ ネル板を曲面状に形成して用いる こ と も でき る。
    [0049] O PI
    权利要求:
    Claims
    1- 少な く と も 1 つの傾斜面を有する徵細 ¾畝を無数 に並列状に配設して搆成された面を有する フ レ ネ ル 板よ D る、 光の幅および方向変換装置。
    2. 前記畝が鋸歯犾斬面を有している請求の範囲第 1 項記載の光の幅およ び方向変換装置。
    求
    3. 前記畝の傾斜面がすべて同 じ角度を している請
    求の範囲第 1 項ま たは第 2 項記載の光の幅およ び方 向変換装置。
    4. 前記畝の一部が他の畝と異なる囲傾斜面角度を有 し
    て る請求の範囲第 1 項ま たは第 2 項記載の光の幅 およ び方向変換装置。
    5. 前記畝の傾斜面の角度が板状体の一側か ら池側へ 向けて漸次変化している請求の範囲第 1 項または第 2 項記載の光の幅 よび方向変換装置。
    6. 各畝がその長手方向中心面をはさんで反対方向の 傾斜を も つ 1 対の傾斜面を有 している請求の範囲第 •1 項記載の光の幅およ び方向変換装置。
    7. 畝が直鎳状を す請求の範囲第 1 項、 第 2 項ま た は第 6 項記載の光の蔭およ び方向変換装置。
    8. 孰が齒鎳抉部を有する請求の範園第 1 項、 第 2 項
    ま たは第 6 項記載の光の幅および方向変換装置。
    9. フ レ ネ ル板が、 平滑る板と、 この平滑 板の一面 に接合された畝構成部と に よ 搆成されている請求
    OMPI 鶴 の範囲第 1 項記載の光の幅およ び方向変換装置。 .
    10. フ レ ネ ル板の畝の斜面に色分散打消 し用の副ブ リ ズムが接合されている請求の範囲第 1 項記载の光の 幅およ び方向変換装置。
    11. フ レ ネ ル板に対 し間隔をおいて色分散打消 し用の 他の フ レ ネ ル板が配置されている請求の範囲第 1 項 記載の光の幅およ び方向変換装置。
    1 2. フ レネ ル板が、 その畝の あ る 側 の面が光線供給源に 対向する よ う に配置され、 光線供給源か らの光線の 、 畝の傾斜面に よ る反射光の経路に、 反射光を受け て所定位置へ再反射させる手段が設け られている請 求の範囲第 1 項記載の光の幅およ び方向変換装置。
    13. フ レ ネ ル板が、 その ^の ある側の面が光線供給源 に対向する よ う に配置され、 光線供給源か らの光線 の、 畝の傾斜面に よ る反射光の経路に、 反射光の ェ ネ ルギの収集装置が設け られてい る 請求の範囲第 1 項ま たは第 1 2 項記载の光の幅およ び方向変換装置
    1 . フ レ ネ ル板が、 透明お よ ] 、 その一方の面が 光線を受ける姿勢で設け られ、 フ レ ネ ル板の他方の 面が、 それを透過 した光線が所定の方向へ指向され る よ う な方向を向いている請求の範囲第 1 項記載の 光の幅およ び方向変換装量。
    15. フ レ ネ ル板の畝が反射面を有する よ う に構成され 、 その畝のある面に光善が到達する と と も に、 畝の
    ΟΜΡΙ
    ゝ 7 傾斜面で反射した光線が所定の方向へ指向される よ う に配置されている請求の範囲第 1 項記載の光の幅 およ び方向変換装置。
    CMPI
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    同族专利:
    公开号 | 公开日
    US4657355A|1987-04-14|
    引用文献:
    公开号 | 申请日 | 公开日 | 申请人 | 专利标题
    法律状态:
    1982-12-09| AK| Designated states|Designated state(s): AU US |
    1982-12-09| AL| Designated countries for regional patents|Designated state(s): AT BE CH DE FR GB LU NL SE |
    优先权:
    申请号 | 申请日 | 专利标题
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