(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
採光部に所定の間隔で配置される複数枚の採光プリズムを備えた太陽光採光装置であって、上記の各採光プリズムを毎時の太陽位置に対応した最適の回転角となるように、所定の順序で、交互に、１枚宛、間欠的に駆動するようにした太陽光採光装置において、
上記の採光プリズムを間欠駆動する順序を、その順序で行ったときの光軸の中心からのずれ量を、上記採光プリズムの駆動前に毎時、比較して、上記各順序の内、光軸の中心からのずれ量が一番小さい順序によって間欠駆動を行うようにしたことを特徴とする太陽光採光装置における採光プリズムの駆動方法。
【請求項２】
採光部に所定の間隔で配置される３枚以上の採光プリズムを備えた太陽光採光装置であって、上記の各採光プリズムの内、所定の２枚以上の採光プリズムをセットにした組を１つ以上つくり、これらの各組の採光プリズムを毎時の太陽位置に対応した最適の回転角となるように、所定の順序で交互に、各組毎に、間欠的に、駆動するようにした太陽光採光装置において、
上記の採光プリズムを間欠駆動する順序を、その順序で行ったときの光軸の中心からのずれ量を、上記採光プリズムの駆動前に毎時、比較して、上記各順序の内、光軸の中心からのずれ量が一番小さい順序によって間欠駆動を行うようにしたことを特徴とする太陽光採光装置における採光プリズムの駆動方法。
【請求項３】
採光部に所定の間隔で配置される複数枚の採光プリズムを備えた太陽光採光装置であって、上記の各採光プリズムを毎時の太陽位置に対応した最適の回転角となるように、所定の順序で、交互に、１枚宛、間欠的に駆動するようにした太陽光採光装置において、
上記の採光プリズムを間欠駆動する順序を、その順序で行ったときの光軸の移動距離を、上記採光プリズムの駆動前に毎時、比較して、上記各順序の内、光軸の移動距離が一番小さい順序によって間欠駆動を行うようにした太陽光採光装置における採光プリズムの駆動方法。
【請求項４】
採光部に所定の間隔で配置される３枚以上の採光プリズムを備えた太陽光採光装置であって、上記の各採光プリズムの内、所定の２枚以上の採光プリズムをセットにした組を１つ以上つくり、これらの各組の採光プリズムを毎時の太陽位置に対応した最適の回転角となるように、所定の順序で交互に、各組毎に、間欠的に、駆動するようにした太陽光採光装置において、
上記の採光プリズムを間欠駆動する順序を、その順序で行ったときの光軸の移動距離を、上記採光プリズムの駆動前に毎時、比較して、上記各順序の内、光軸の移動距離が一番小さい順序によって間欠駆動を行うようにした太陽光採光装置における採光プリズムの駆動方法。
【請求項５】
採光部に所定の間隔で配置される複数枚の採光プリズムを備えた太陽光採光装置であって、上記の各採光プリズムを毎時の太陽位置に対応した最適の回転角となるように、所定の順序で、交互に、１枚宛、間欠的に駆動するようにした太陽光採光装置において、
上記の採光プリズムを間欠駆動する順序を、その順序で行ったときの、これらの採光プリズムの駆動を行う前後と、この駆動前後での光軸の中心の軌跡で囲まれる面積を、上記採光プリズムの駆動前に毎時、比較して、これらの面積の内、前記面積が一番小さい順序によって間欠駆動を行うようにした太陽光採光装置における採光プリズムの駆動方法。
【請求項６】
採光部に所定の間隔で配置される３枚以上の採光プリズムを備えた太陽光採光装置であって、上記の各採光プリズムの内、所定の２枚以上の採光プリズムをセットにした組を１つ以上つくり、これらの各組の採光プリズムを毎時の太陽位置に対応した最適の回転角となるように、所定の順序で交互に、各組毎に、間欠的に、駆動するようにした太陽光採光装置において、
上記の採光プリズムを間欠駆動する順序を、その順序で行ったときの、これらの採光プリズムの駆動を行う前後と、この駆動前後での光軸の中心の軌跡で囲まれる面積を、上記採光プリズムの駆動前に毎時、比較して、これらの面積の内、前記面積が一番小さい順序によって間欠駆動を行うようにした太陽光採光装置における採光プリズムの駆動方法。
【請求項７】
上記の採光プリズムの間欠駆動を行う各ステップの１サイクル分の駆動動作を終了したときは、これ迄の各ステップの駆動動作を繰り返す前に、所定の待機時間を設けるようにした請求項１乃至６のいずれかに記載の太陽光採光装置における採光プリズムの駆動方法。
【請求項８】
上記採光プリズムの駆動手段の構成要素として設けられるモータ等の駆動要素を複数個の採光プリズムに対して採光プリズムの数よりも少ない数の共通の駆動要素を設け、この共通の駆動要素を切替手段を介して複数個の採光プリズムに共用するようにした請求項１乃至６のいずれかに記載の太陽光採光装置における採光プリズムの駆動方法。
【請求項９】
上記採光プリズムの駆動手段の制御手段を複数個の採光プリズムに対して採光プリズムの数よりも少ない数の共通の制御手段を設け、この共通の制御手段を切替手段を介して複数個の採光プリズムに共用するようにした請求項１乃至６のいずれかに記載の太陽光採光装置における採光プリズムの駆動方法。
【請求項１０】
マイクロコンピュータ等の演算制御記憶手段と時計とを有する設定装置を備え、上記時計との関連で毎時の太陽位置データを上記設定装置内に読み込んで、上記のように駆動される採光プリズムの回転角を設定するようにした請求項１乃至６のいずれかに記載の太陽光採光装置における採光プリズムの駆動方法。
【請求項１１】
マイクロコンピュータ等の演算制御記憶手段を備えた設定装置のほか、太陽光採光装置に光軸センサ又は光量センサ等の太陽光状態判別手段を備え、この太陽光状態判別手段からの出力に基づき、上記設定装置内で毎時の太陽位置を算出し、この太陽位置の算出値に基づいて、上記のように駆動される採光プリズムの回転角を設定するようにした請求項１乃至６のいずれかに記載の太陽光採光装置における採光プリズムの駆動方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は太陽光採光装置における採光プリズムの駆動方法の改良に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来の太陽光採光装置は図７に示すように構成されていた。
同図（Ａ）において、１１及び１２は夫々第１及び第２の平板状の採光プリズムである。
これらの採光プリズム１１及び１２は、同図（Ｂ）に示すように各下面に三角形状の微小プリズム部１１ａ及び１２ａが夫々形成されているものとする。
１３及び１４は夫々各採光プリズム１１及び１２の駆動装置で、例えばモータ、駆動ギヤ等より成る。
１５及び１６は夫々各駆動装置１３及び１４に制御信号を与える制御装置である。
１７は設定装置で、これは各採光プリズム１１及び１２の毎時の回転角を定める駆動指令を各制御装置１５及び１６に与える。
このため、設定装置１７は、例えばマイクロコンピュータ等の演算制御記憶手段により構成されている。
設定装置１７には各年月日の毎時の太陽の高度・方位（以下太陽位置と主に略称する）に対応して各採光プリズム１１及び１２のプリズム角を最適とするための各採光プリズム１１及び１２の回転角のデータがインプットされているものとする。
以上の１１乃至１７により従来の太陽光採光装置が構成される。
なお、この装置の電源等の付属部品については、図示を省略している。
【０００３】
次に、従来の太陽光採光装置の駆動方法を図７（Ｃ）の流れ図を用いて説明する。
先ず、装置の電源を入れ、その作動をスタートすると（ＳＴ１）、設定装置１７内において、既に記憶されているデータ中から、その年月日の毎時の太陽の現在位置データが設定装置１７に内蔵されている時計との連動で読み込まれる（ＳＴ２）。
この読み込まれたデータに基づいて制御装置１５及び１６に対して採光プリズム１１及び１２に対する各駆動指令が出される（ＳＴ３）。
従って、各採光プリズム１１及び１２は同時に夫々の駆動装置１３及び１４によって駆動され、設定装置１７によって設定された所要の回転角（プリズム角）となる。
よって、太陽光採光装置は太陽位置の変動に拘わらず一定方向への採光を常に行う。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上述した従来の太陽光採光装置の駆動方法の場合、実用装置としては次のような問題点があった。
（１）各採光プリズムを常時、同時に駆動しているので、その制御が連続的に行うことができ、採光特性を高精度とすることができるという長所を有する反面、電源容量が大となるから高価となり、また消費電力も大となる。
（２）従って、従来の太陽光採光装置の駆動方法は、実用上差し支えない程度に採光特性の精度は低下しても良いから、装置を安価に製作でき、また消費電力も低減できるような需要には応えられない。
本発明は、従来のものの上記課題（問題点）を解決するようにした太陽光採光装置の駆動方法を提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明の太陽光採光装置における採光プリズムの駆動方法は、上記課題を解決するために、請求項１に記載のものでは、採光部に所定の間隔で配置される複数枚の採光プリズムを備えた太陽光採光装置であって、上記の各採光プリズムを毎時の太陽位置に対応した最適の回転角となるように、所定の順序で、交互に、１枚宛、間欠的に駆動するようにした太陽光採光装置において、上記の採光プリズムを間欠駆動する順序を、その順序で行ったときの光軸の中心からのずれ量を、上記採光プリズムの駆動前に毎時、比較して、上記各順序の内、光軸の中心からのずれ量が一番小さい順序によって間欠駆動を行うようにした。
また、請求項２に記載のものでは、採光部に所定の間隔で配置される３枚以上の採光プリズムを備えた太陽光採光装置であって、上記の各採光プリズムの内、所定の２枚以上の採光プリズムをセットにした組を１つ以上つくり、これらの各組の採光プリズムを毎時の太陽位置に対応した最適の回転角となるように、所定の順序で交互に、各組毎に、間欠的に、駆動するようにした太陽光採光装置において、上記の採光プリズムを間欠駆動する順序を、その順序で行ったときの光軸の中心からのずれ量を、上記採光プリズムの駆動前に毎時、比較して、上記各順序の内、光軸の中心からのずれ量が一番小さい順序によって間欠駆動を行うようにした。
なお、この場合、上記の採光プリズムを間欠駆動する順序としては、請求項３に記載のように、採光部に所定の間隔で配置される複数枚の採光プリズムを備えた太陽光採光装置であって、上記の各採光プリズムを毎時の太陽位置に対応した最適の回転角となるように、所定の順序で、交互に、１枚宛、間欠的に駆動するようにした太陽光採光装置においては、その順序で行ったときの光軸の移動距離を、上記採光プリズムの駆動前に毎時、比較して、上記各順序の内、光軸の移動距離が一番小さい順序によって間欠駆動を行う駆動方法が考えられる。
また、これに代え、請求項４に記載のように、採光部に所定の間隔で配置される３枚以上の採光プリズムを備えた太陽光採光装置であって、上記の各採光プリズムの内、所定の２枚以上の採光プリズムをセットにした組を１つ以上つくり、これらの各組の採光プリズムを毎時の太陽位置に対応した最適の回転角となるように、所定の順序で交互に、各組毎に、間欠的に、駆動するようにした太陽光採光装置においては、
上記の採光プリズムを間欠駆動する順序を、その順序で行ったときの光軸の移動距離を、上記採光プリズムの駆動前に毎時、比較して、上記各順序の内、光軸の移動距離が一番小さい順序によって間欠駆動を行うようにしても良い。
或いは、これに代え、請求項５に記載のように、採光部に所定の間隔で配置される複数枚の採光プリズムを備えた太陽光採光装置であって、上記の各採光プリズムを毎時の太陽位置に対応した最適の回転角となるように、所定の順序で、交互に、１枚宛、間欠的に駆動するようにした太陽光採光装置においては、上記の採光プリズムを間欠駆動する順序を、その順序で行ったときの、これらの採光プリズムの駆動を行う前後と、この駆動前後での光軸の中心の軌跡で囲まれる面積を、上記採光プリズムの駆動前に毎時、比較して、これらの面積の内、前記面積が一番小さい順序によって間欠駆動を行うようにしても良い。
或いは、これに代え、請求項６に記載のように、採光部に所定の間隔で配置される３枚以上の採光プリズムを備えた太陽光採光装置であって、上記の各採光プリズムの内、所定の２枚以上の採光プリズムをセットにした組を１つ以上つくり、これらの各組の採光プリズムを毎時の太陽位置に対応した最適の回転角となるように、所定の順序で交互に、各組毎に、間欠的に、駆動するようにした太陽光採光装置において、上記の採光プリズムを間欠駆動する順序を、その順序で行ったときの、これらの採光プリズムの駆動を行う前後と、この駆動前後での光軸の中心の軌跡で囲まれる面積を、上記採光プリズムの駆動前に毎時、比較して、これらの面積の内、前記面積が一番小さい順序によって間欠駆動を行うようにしても良い。
また、請求項７に記載のように、上記の採光プリズムの間欠駆動を行う各ステップの１サイクル分の駆動動作を終了したときは、これ迄の各ステップの駆動動作を繰り返す前に、所定の待機時間を設けるようにすることもできる。
また、上記採光プリズムの駆動手段の構成要素として設けられるモータ等の駆動要素は、複数個の採光プリズムに対して専用の駆動要素を夫々設けるようにするほか請求項８に記載のように、切替手段を介して採光プリズムの数よりも少ない数の共通の駆動要素を設け、この共通の駆動要素を複数個の採光プリズムに共用するようにしても良い。
また、上記採光プリズムの駆動手段の制御手段も、複数個の採光プリズムに対して専用の制御手段を設けるようにするほか、請求項９に記載のように、切替手段を介して採光プリズムの数よりも少ない数の共通の制御手段を設け、この共通の制御手段を複数個の採光プリズムに共用するようにしたようにしても良い。
また、請求項１０に記載のように、マイクロコンピュータ等の演算制御記憶手段と時計とを有する設定装置を備え、上記時計との関連で毎時の太陽位置データを上記設定装置内に読み込んで、上記のように駆動される採光プリズムの回転角を設定することができる。
或いは、これに代え、請求項１１に記載のように、マイクロコンピュータ等の演算制御記憶手段を備えた設定装置のほか、太陽光採光装置に光軸センサ又は光量センサ等の太陽光状態判別手段を備え、この太陽光状態判別手段からの出力に基づき、上記設定装置内で毎時の太陽位置を算出し、この太陽位置の算出値に基づいて、上記のように駆動される採光プリズムの回転角を設定するようにしても良い。
【０００６】
【作用】
上記のように複数枚の採光プリズムに対して各別に設けられる駆動装置及びその制御装置を全て同時に駆動せず、所定の順序で駆動するようにすれば、この間欠駆動によって電気回路の電源容量は低下し、また省電力化となる。
この場合、上記の間欠駆動を行う場合に、事前に複数枚の採光プリズムの内のどの採光プリズムから行うかを、毎時の光軸の中心からのずれ量等の所定の観点から比較検討し、最適の採光プリズムの駆動順序を設定するようにしたので、間欠駆動によって生じる採光特性の精度の低下は僅少となる。
また、上記駆動方法を行う場合、太陽光採光装置側に設けられる各採光プリズムの駆動装置内のモータ等の駆動要素を採光プリズムの数より少ない数（１個も含む）とするようにし、これらの共通の駆動要素を所定の順序に従って切り替えて複数個の採光プリズムの制御に共用するようにすれば、駆動要素の数が減少した分だけ太陽光採光装置は安価となる。
これは上記採光プリズムの駆動手段の制御手段も、複数個の採光プリズムに対して専用の制御手段を設けるようにするほか、切替手段を介して採光プリズムの数よりも少ない数の共通の制御手段を設け、この共通の制御手段を複数個の採光プリズムに共用する場合にもいえることである。
【０００７】
【実施例】
以下図１乃至図６に示す第１乃至第４の各実施例により本発明の駆動方法を具体的に説明する。
先ず、最初に本発明の太陽光採光装置の各駆動方法が夫々適用される第１の太陽光採光装置乃至第３の太陽光採光装置の各構成例から説明する。
第１の太陽光採光装置：
図１（Ａ）は第１の太陽光採光装置の構成を示すもので、同図（Ａ）において１及び２は夫々第１及び第２の平板状の採光プリズムで、これの採光プリズム１及び２は、夫々、例えば水平方向に回動自在に保持される。
なお、これらの採光プリズム（以下単にプリズムということが多い。）１及び２は、同図（Ｂ）に示すように各下面に三角形状の微小プリズム部１ａ及び２ａが形成されているものとする。
また、各プリズム１及び２の外周には、図示しないがギヤが刻設されているものとする。
３及び４は夫々プリズム１及び２の駆動装置で、例えばパルスモータ等のモータ、ウォームギヤ及び駆動ギヤ等（図示せず）より成り、上記モータのトルクをウォームギヤ及び駆動ギヤを介してプリズム１及び２の外周に設けられているギヤに伝達することにより各採光プリズム１及び２を駆動するようになっている。  ５及び６は夫々制御装置で、駆動装置３及び４に内蔵されるモータが、例えばパルスモータの場合は、位相をそろえた制御パルス信号を発生する等の制御を行う。
７は設定装置で、これは各採光プリズム１及び２の毎時の回転角を設定するための駆動指令を各制御装置５及び６に与える。
このため、設定装置７はマイクロコンピュータ等の演算制御記憶手段により構成される。
この設定装置７中には、各年月日の毎時の太陽の高度・方位で決まる太陽の現在位置とこの現在位置における各プリズム１及び２の最適の回転角（プリズム角）を算出するためのプログラム及び後述する各プリズム１及び２の駆動指令のプログラムがインプットされているものとする。
以上の１乃至７により、本発明のプリズムの駆動方法を適用する第１の太陽光採光装置が構成される。
なお、図１（Ａ）の場合も太陽光採光装置の電源等の細部の構成及び部品については図示を省略してある。
【０００８】
第２の太陽光採光装置：
第２の太陽光採光装置は図２に示すように構成される。
同図において、第１の太陽光採光装置と同等の構成については図１と同一の符号を付し、その説明は省略する。
７Ａは設定装置で、これは設定装置７と同様、マイクロコンピュータ等の演算制御記憶手段で構成される。
設定装置７Ａ内には、各年月日の毎時の太陽の高度・方位で決まる太陽の現在位置とこの太陽の現在位置における各プリズム１及び２の最適の回転角（プリズム角）を算出するプログラム及び後述するプリズム１及び２の駆動指令のプログラム（後述する切替スイッチ８の切替指令発信のプログラムも含む）等が夫々インプットされているものとする。
８はスイッチ端子８ａ及び切替端子８ｂ、８ｃより成る切替スイッチで、これは設定装置７Ａが第１又は第２の各プリズム１又は２の駆動指令を出すときに、スイッチ端子８ａを端子８ｂ又は８ｃに切り替える切替指令を切替スイッチ８に出し、切替スイッチ８が夫々切替作動されるようになっているものとする。
９は各駆動装置３及び４に共通の１個の制御装置で、図１の制御装置５、６と同等の機能を有し設定装置７Ａからの駆動指令を切替スイッチ８を介して駆動装置３又は４に伝えるようになっている。
【０００９】
第３の太陽光採光装置：
第２の太陽光採光装置では、複数個の採光プリズム１、２に対する駆動手段として夫々専用の駆動装置３、４を設け、制御手段として共通の制御装置９を設ける場合であった。
第３の太陽光採光装置は、図２の構成において、駆動装置３、４の内、採光プリズム１、２に対して設ける駆動ギヤは専用の駆動ギヤを設け、この各駆動ギヤに対して駆動力を与えるモータ等の駆動要素として共通の１個の駆動要素を設け、この駆動要素と上記各駆動ギヤとを機械的又は電気的な切替機構を介して切り替えて設定装置７Ａからの採光プリズム１又は２に対する駆動指令を制御装置９及び切替スイッチ８及び上記駆動要素を介して制御対象の採光プリズム１又は２を駆動するように構成するものである。
なお、この場合、制御装置の方は図２に示す共通の制御装置９と切替スイッチ８を設ける代わりにを図１のように専用の制御装置５、６を設けるようにしても良い。
【００１０】
次に、本発明の太陽光採光装置の第１乃至第４の駆動方法の各実施例を図１及び図２のほか図３乃至図６に示す流れ図を用いて説明する。
第１の実施例：
先ず、第１の実施例である太陽光採光装置の第１の駆動方法を図１又は図２と図３の流れ図を参照して説明する。なお、本駆動方法は、図１と図２の両者の太陽光採光装置に適用可能である（以下同じ）。
まず、装置の電源を入れ、その作動をスタートすると（ＳＴ１１）、設定装置７又は７Ａ内において既に記憶されているデータ中から、その年月日の毎時の太陽の現在位置データが設定装置７又は７Ａに内蔵される時計との連動で読み込まれる（ＳＴ１２）。
従って、設定装置７又は７Ａは、先ず、この読み込まれた太陽位置データに基づいて第１の採光プリズム１の回転角を決める駆動指令を算出し、この駆動指令を制御装置５又は９に与える。よって、図１の装置の場合は、その信号が直接、図２の装置では切替スイッチ８を介して駆動装置３に伝わるから、駆動装置３によって第１のプリズム１が駆動される（ＳＴ１３）。
次に、設定装置７又は７Ａは、第１の採光プリズム１の駆動指令を解除したこと、即ち第１のプリズム１の停止を確認した後（ＳＴ１４）、その時点の太陽の現在位置データに基づいて定まる第２のプリズム２の駆動指令を制御装置６又は９に与える。従って、図１の装置ではその指令が直接、図２の装置では切替スイッチ８を介して駆動装置４に伝えられ、駆動装置４によって第２のプリズム２が駆動される（ＳＴ１５）。
次に、設定装置７又は７Ａは第２のプリズム２の駆動指令を解除したこと、即ち、第２のプリズム２の停止を確認した後（ＳＴ１６）、再び前述したステップＳＴ１２〜ＳＴ１６に至る駆動動作を繰り返す。
従って、第１及び第２の各プリズム１及び２は間欠的ではあるが、各時点における太陽位置データをもとに、各プリズム１及び２を最適のプリズム角とするように交互に駆動される。
【００１１】
第２の実施例：
次に、第２の実施例である太陽光採光装置の第２の駆動方法を図１又は図２のほか図４の流れ図と図３の流れ図を参照して説明する。
先ず、装置の電源を入れ、その作動をスタートすると（ＳＴ２１）、設定装置７又は７Ａ内では、既に記憶されているデータ中から、その年月日の毎時の太陽の現在位置データが設定装置７又は７Ａに内蔵されている時計との連動で読み込まれる（ＳＴ２２）。
ここで本駆動方法では、先ず、採光装置７又は７Ａ内で、この読み込まれた太陽の現在位置データに基づき第１のプリズム１を先に駆動したときの光軸の中心からのずれ量Ａを算出し（ＳＴ２３）、次に、第２のプリズム２を先に駆動したときの光軸の中心からのずれ量Ｂを算出し（ＳＴ２４）、これらの各ずれ量ＡとＢのどちらかが大かを比較する（ＳＴ２５）。
この結果、Ａ≦Ｂの場合には、第１のプリズム１を先に、第２のプリズム２を後に駆動するという条件の駆動指令が出され（ＳＴ２６）、図４の流れ図では省略したが、図３に示す各ステップＳＴ１３〜ＳＴ１６に従ってＳＴ２６の駆動指令を実行する（この場合の採光プリズム１及び２が夫々交互に駆動される状態は第１の実施例に準じて行われるので、再述しない）。
一方、Ａ＞Ｂの場合には、第２のプリズム２を先に、第１のプリズム１を後に駆動するという条件の駆動指令が出され（ＳＴ２７）、図３の各ステップをＳＴ１５→ＳＴ１６→ＳＴ１３→ＳＴ１４の順序に変えてＳＴ２７の駆動指令を実行する。
次に、例えば１０秒間の待機時間が経過すると（ＳＴ２８）、再びこれ迄の各ステップＳＴ２２〜ＳＴ２８の動作を繰り返す（ＳＴ２８）。
従って、第２の実施例の駆動方法の場合も、第１及び第２の各採光プリズム１及び２は間欠的ではあるが、各時点における太陽位置データをもとに、各プリズム１及び２を最適のプリズム角とするように交互に駆動される。
なお、第２の実施例では、この交互駆動の結果、精度が低下する採光特性を補償するために、各時点での光軸の中心からのずれ量の観点から各駆動順序を比較検討し、第１及び第２のプリズムの駆動順序を決めるように制御している点に、本駆動方法の特徴がある。
【００１２】
第３の実施例：
次に、第３の実施例である太陽光採光装置の第３の駆動方法を図１又は図２のほか図５及び図３の流れ図を参照して説明する。
先ず、装置の電源を入れ、その作動をスタートすると（ＳＴ３１）、設定装置７又は７Ａでは、既に記憶されているデータ中から、その年月日の毎時の太陽の現在位置データが設定装置７又は７Ａに内蔵されている時計と連動して読み込まれる（ＳＴ３２）。
本駆動方法では、先ず、採光装置７又は７Ａ内で、この読み込まれた太陽の現在位置データに基づき、第１のプリズム１を先に、第２のプリズム２を後に駆動したときの光軸の移動距離Ｃを算出し（ＳＴ３３）、次に、第２のプリズム２を先に、第１のプリズム１を後に駆動したときの光軸の移動距離Ｄを算出し（ＳＴ３４）、これらの各移動距離ＣとＤのどちらが大かを比較する（ＳＴ３５）。
この結果、Ｃ≦Ｄの場合には、第１のプリズム１を先に、第２のプリズム２を後に駆動するという条件の駆動指令が出され（ＳＴ３６）、図５の流れ図でも省略したが、図３に示す各ステップＳＴ１３〜ＳＴ１６に従ってＳＴ３６の駆動指令を実行する。
一方、Ｃ＞Ｄの場合には、第２のプリズム２を先に、第１のプリズム１を後に駆動するという条件の駆動指令が出され（ＳＴ３７）、図３の各ステップをＳＴ１５→ＳＴ１６→ＳＴ１３→ＳＴ１４の順序に変えて、ＳＴ３７の駆動指令を実行する。
この場合も、例えば１０秒間の待機時間が経過すると（ＳＴ３８）、これ迄の各ステップＳＴ３２〜ＳＴ３８の各動作を繰り返す（ＳＴ３８）。
従って、第３の実施例の駆動方法の場合も、第１及び第２の各プリズム１及び２は、間欠的ではあるが、各時点における太陽位置データをもとに、各プリズム１及び２のプリズム角を最適のものとするように交互に駆動される。
なお、第３の実施例では、この交互駆動の結果、低下する採光特性の精度を補償するために、各時点での光軸の移動距離の観点から各駆動順序を比較検討し、第１及び第２のプリズムの駆動順序を決めるように制御している点に、本駆動方法の特徴がある。
【００１３】
第４の実施例：
次に、第４の実施例である太陽光採光装置の第４の駆動方法を図１又は図２のほか、図６及び図３の流れ図も参照して説明する。
先ず、装置の電源を入れ、その作動をスタートすると（ＳＴ４１）、設定装置７又は７Ａでは、既に記憶されているデータ中から、その年月日の毎時の太陽の現在位置データが設定装置７又は７Ａに内蔵されている時計と連動して読み込まれる（ＳＴ４２）。
本駆動方法では、先ず、採光装置７又は７Ａ内で、この読み込まれた太陽の現在位置データに基づき、第１のプリズム１を先に駆動し、第２のプリズム２を後に駆動する場合、これらのプリズム１及び２の各駆動を行う前後と、この駆動の前後での光軸の中心が移動する結果、生じる軌跡で囲まれる面積Ｅを算出する（ＳＴ４３）。
次に、第２のプリズム２を先に駆動し、第１のプリズム１を後に駆動する場合、これらのプリズム１及び２の各駆動を行う前後と、この駆動の前後での光軸の中心が移動する結果、生じる軌跡で囲まれる面積Ｆを算出する（ＳＴ４４）。
このようにして算出された各面積ＥとＦとではどちらが大きいか、比較する（ＳＴ４５）。
この結果、Ｅ≦Ｆの場合には、第１のプリズム１を先に、第２のプリズム２を後に駆動するという条件の駆動指令が出され（ＳＴ４６）、図６の流れ図では図示を省略したが、図３に示す各ステップＳＴ１３〜ＳＴ１６に従ってＳＴ４６の駆動指令を実行する。
一方、Ｅ＞Ｆの場合には、第２のプリズム２を先に、第１のプリズム１を後に駆動するという条件の駆動指令が出され（ＳＴ４７）、図３の各ステップをＳＴ１５→ＳＴ１６→ＳＴ１３→ＳＴ１４の順序に変えて、ＳＴ４７の駆動指令を実行する。
この場合も、例えば、１０秒間の待機時間が経過すると（ＳＴ４８）、これ迄の各ステップＳＴ４２〜ＳＴ４８の各動作を繰り返す（ＳＴ４８）。
従って、第４の実施例の駆動方法の場合も、第１及び第２の各プリズム１及び２は、間欠的ではあるが、各時点における太陽位置データをもとに、各プリズム１及び２のプリズム角を最適のものとするように、交互に駆動される。
なお、第４の実施例では、この交互駆動の結果、低下する採光特性の精度を補償するために、各時点での光軸の中心の軌跡で囲まれる面積の観点から各駆動順序を比較検討し、第１及び第２のプリズムの駆動順序を決めるように制御している点に、本駆動方法の特徴がある。
【００１４】
本発明の太陽光採光装置における駆動方法は、上記した各実施例に限定されるものではない。
例えば、本発明の各実施例では、太陽の現在位置の検出を、設定装置７又は７Ａに予めインプットされている各年月日の毎時の太陽の位置データと時計との連動で検出していたが、太陽光採光装置に光軸センサ又は光量センサ等の太陽光状態判別手段を設け、本装置が設置されている場所の毎時の太陽光の光軸又は光量の検出出力をもとに設定装置７又は７Ａ内に内蔵されるマイクロコンピュータ等の演算制御記憶手段によって毎時の太陽の現在位置を求めるようにしても良い。また、図１及び図２に示す太陽光採光装置では、各採光プリズムを水平方向に保持して回転するように採光部を配置する構成を示したが、太陽光採光装置を構成する採光プリズムの配置は、太陽光採光装置を適用する建物における設置条件等によっては、これ以外の配置とする場合がある。
即ち、上述した水平方向に配置される採光プリズムに代えて、建物の屋根に対して、例えば斜め方向に配置される採光プリズムを備えた太陽光採光装置や、建物の壁部分に垂直方向に配置される採光プリズムを備えた太陽光採光装置も考えられ、本発明の採光プリズムの駆動方法は、このように配置された採光プリズムを採光部に備えた太陽光採光装置に対しても適用されるものである。
また、第１の実施例では、先に、第１のプリズムを駆動し、次に第２のプリズムを駆動するというように上方から下方に向かう順序で駆動したが、これに代え、先に、第２のプリズムを駆動し、後に第１のプリズムを駆動するというように下方から上方に向かう順序で駆動するようにしても良い。
さらに、３枚以上のプリズムが配置される場合には、上記のように、上方からの順序、又は下方からの順序のほか、中間のプリズムを最初に駆動し、その後、上方又は下方のプリズムを順次、駆動する駆動方法も考えられる。
また、第２乃至第４の各実施例で説明したように所定の観点での駆動順序を比較検討するための初期データの算出は、図４乃至図６に示した流れ図の順序でなくても良い。例えば、図４の流れ図の場合、ＳＴ２３→ＳＴ２４に向かう手順をＳＴ２４→ＳＴ２３に向かう手順で行った後に、ＳＴ２５においてＡとＢの比較を行うように変更しても良い。
また、第２乃至第４の各実施例では、各ステップＳＴ２８、ＳＴ３８及びＳＴ４８において、次のサイクルに移行する前に１０秒間の待機時間を設けるようにしているが、この待機時間は、このほか、設置場所でのニーズによっては、例えば１分等の各種の時間設定が可能である。
なお、理想的には、このＳＴ４８を省略し、待機時間を０とした方が、採光特性を改善させる点では望ましい。
さらに、上記各実施例では、採光部に配置される複数枚の採光プリズムの例として２枚の場合で説明したが、前記のように採光プリズムを３枚以上設けるようにした場合にも本発明は適用できる。
なお、採光プリズムを３枚以上配置する場合には、上記の各実施例の第１及び第２の採光プリズムを単純に第１、第２及び第３の採光プリズムとして置換する場合のほか、複数枚の採光プリズムをセットとして駆動する組合せ方法で、各採光プリズムを駆動するようにしても良い。
例えば、３枚の採光プリズムの場合の駆動方法として第１の実施例で説明すると、ＳＴ１３で第１と第２の各プリズムを先に駆動し、ＳＴ１４でそれらのプリズムの停止を確認した後、ＳＴ１５で第３のプリズムの駆動を行い、ＳＴ１６で第３のプリズムの駆動停止を確認するといった複数枚の組合せを各実施例のステップに適合する駆動方法も可能である。
【００１５】
【発明の効果】
本発明の太陽光採光装置における採光プリズムの駆動方法は、上記のようになされるので、次のような優れた効果を有する。
（１）図１に示すように、複数枚の採光プリズムに対して、専用の駆動装置とその制御装置を備えた場合でも、第１乃至第４の各実施例で説明したように、各採光プリズムを同時に駆動せず、所定の順序で交互に間欠駆動することにより、この間欠駆動によって電源容量は低下し、また電力消費量を低減することができる。
（２）この場合、図２に示すように複数枚の採光プリズムに対して、採光プリズムの枚数よりも少ない数（１個も含む）の共通のモータ等の駆動要素と採光プリズムの枚数よりも少ない数（１個も含む）の各切替手段とを設けることにより、採光プリズムを駆動するときは上記切替手段によって共通の駆動要素を切り替えて用いるようにすれば、上記のように電源容量の低減・省電力化に加えて、駆動要素の数が減少した分だけ、装置が安価となるという効果がある。
このことは、採光プリズムの枚数よりも少ない数（１個も含む）の共通の制御装置と採光プリズムの枚数よりも少ない数（１個も含む）の各切替手段とを設けることにより、採光プリズムを駆動するときは上記切替手段によって共通の制御装置を切り替えて用いるように構成した場合にも同様である。
さらに、駆動要素と制御装置の両者を共通なものとして切り替えるように構成すれば、装置としては一番安価となる。
（３）さらに、上記（１）、（２）の各駆動方法において、実施例２乃至４に示すように間欠駆動を行う場合の採光プリズムの駆動順序を所定の観点で検討した上で行うようにすれば、間欠駆動によって生じる採光特性の精度の低下は僅少となり、実用上支障がないように補償することができる。
（４）なお、採光プリズムの間欠駆動を行う各ステップの１サイクル分の駆動動作を終了したときは、これ迄の駆動動作を繰り返す前に、図４、図５及び図６の各ステップＳＴ２８、ＳＴ３８及びＳＴ４８に示すような実用上差し支えない時間の範囲での待機時間を設けるようにすれば、その分、採光特性の精度は多少低下するが、電力消費量を、さらに低減させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】同図（Ａ）は本発明の採光プリズムの各駆動方法が夫々適用される第１の太陽光採光装置の構成例をその駆動回路も含めて示す正面略図、同図（Ｂ）は採光プリズムの要部拡大正面図である。
【図２】本発明の採光プリズムの各駆動方法が夫々適用される第２の太陽光採光装置の構成例をその駆動回路も含めて示す正面略図である。
【図３】本発明の第１の実施例である太陽光採光装置の第１の駆動方法を示す流れ図である。
【図４】本発明の第２の実施例である太陽光採光装置の第２の駆動方法の要部を示す流れ図である。
【図５】本発明の第３の実施例である太陽光採光装置の第３の駆動方法の要部を示す流れ図である。
【図６】本発明の第４の実施例である太陽光採光装置の第４の駆動方法の要部を示す流れ図である。
【図７】同図（Ａ）は従来の採光プリズムの駆動方法が適用される太陽光採光装置の構成例をその駆動回路も含めて示す正面略図、同図（Ｂ）は採光プリズムの要部拡大正面図、同図（Ｃ）は従来例の太陽光採光装置の駆動方法を示す流れ図である。
【符号の説明】
１、２：採光プリズム
３、４：駆動装置
５、６、９：制御装置
７、７Ａ：設定装置
８：切替スイッチ（切替手段）
【図１】
0003706404.tif 000002
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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