(57)【要約】      （修正有）【課題】誘電体レンズ装置を用いた電磁波の反射器、発生器及び信号機の提供。【解決手段】電磁波に対して透明な誘電体レンズ2の焦点距離に設けた電磁波を反射する反射体あるいは電磁波を発生する発生体4を誘電体レンズ2の焦点距離に位置決め保持する手段を有する反射器あるいは発生器1において、位置決め保持する手段は、焦点距離と等しい内径又は外径を有し、電磁波に対して透明な部材で内部に誘電体レンズ2を収納可能な中空に形成した誘電体殻3に誘電体レンズを内包した状態で、且つ、焦点距離に沿った位置に誘電体殻3が位置するように、誘電体殻3と誘電体レンズ2とを位置決め保持する保持機構を有し、反射体あるいは発生体4の面にカラーフィルタ5あるいは液晶のいずれか一方あるいは両方を配置した。  さらに、太陽電池、スリットを設けたり、誘電体レンズをケースに内包したり、信号機として応用したりする。【選択図】図１
2006203345.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電磁波に対して透明な誘電体レンズと、
この誘電体レンズの焦点距離に設けた電磁波を反射する反射体と、
この反射体を前記誘電体レンズの焦点距離に位置決め保持する手段と
を有する誘電体レンズを用いた反射器において、
前記反射体を誘電体レンズの焦点距離に位置決め保持する手段は、前記焦点距離と等しい内径又は外径を有し、電磁波に対して透明な部材で内部に前記誘電体レンズを収納可能な中空に形成した誘電体殻と、この誘電体殻が前記誘電体レンズを内包した状態で、且つ、前記焦点距離に沿った位置に前記誘電体殻が位置するように、この誘電体殻と前記誘電体レンズとを位置決め保持する保持機構とを有し、
前記反射体の反射面には、カラーフィルタあるいは液晶のいずれか一方あるいは両方を配置したこと
を特徴とする誘電体レンズを用いた反射器。
【請求項２】
電磁波に対して透明な誘電体レンズと、
この誘電体レンズの焦点距離に設けた電磁波を反射する反射体と、
この反射体を前記誘電体レンズの焦点距離に位置決め保持する手段と
を有する誘電体レンズを用いた反射器において、
前記反射体を誘電体レンズの焦点距離に位置決め保持する手段は、電磁波に対して透明な部材で形成し、前記焦点距離と等しい内径又は外径を有し、内部に前記誘電体レンズを複数収納可能な中空に形成した筒状容器と、この筒状容器が前記誘電体レンズを内包した状態で、且つ、各々の誘電体レンズの焦点距離にそれぞれ沿った位置に位置するように、前記筒状容器と各々の誘電体レンズとを位置決め保持する保持機構とを有すること
を特徴とする誘電体レンズを用いた反射器。
【請求項３】
電磁波に対して透明な誘電体レンズと、
この誘電体レンズの焦点距離に設けた電磁波を反射する反射体と、
この反射体を前記誘電体レンズの焦点距離に位置決め保持する手段と
を有する誘電体レンズを用いた反射器において、
前記反射体は、スリットを有する反射体あるいは金属小片を互いに離間して設置してなる反射体を用い、
前記スリットからの反射された反射電磁波の反射方向を検知する機能を有すること
を特徴とする誘電体レンズを用いた反射器。
【請求項４】
電磁波に対して透明な誘電体レンズと、
この誘電体レンズの焦点距離に設けた電磁波を反射する反射体と、
この反射体を前記誘電体レンズの焦点距離に位置決め保持する手段と
を有する誘電体レンズを用いた反射器において、
前記反射体を誘電体レンズの焦点距離に位置決め保持する手段は、前記誘電体レンズを内包するとともに、一端には前記誘電体レンズの焦点距離に沿った位置に前記反射体が位置するように前記誘電体レンズを位置決め保持する保持機構を有し、他端は開放あるいは電磁波に対して透明な部材で形成した蓋体で覆われたケースであること
を特徴とする誘電体レンズを用いた反射器。
【請求項５】
前記反射体の反射面に、カラーフィルタあるいは液晶のいずれか一方あるいは両方を配置したこと
を特徴とする請求項２〜請求項４にそれぞれ記載の誘電体レンズを用いた反射器。
【請求項６】
前記反射体の反射面に液晶を配置した場合、電源となる太陽電池を配設したこと
を特徴とする請求項１〜請求項５にそれぞれ記載の誘電体レンズを用いた反射器。
【請求項７】
電磁波に対して透明な誘電体レンズと、
この誘電体レンズの焦点距離に設けた電磁波を反射する反射体と、
この反射体を前記誘電体レンズの焦点距離に位置決め保持する手段と
を有する誘電体レンズを用いた反射器において、
前記反射体に、電磁波を制御可能な電気制御反射体を設けるとともに、この電気制御反射体の電源となる太陽電池を配設したこと
を特徴とする誘電体レンズを用いた反射器。
【請求項８】
前記反射体を誘電体レンズの焦点距離に位置決め保持する手段は、前記焦点距離と等しい内径又は外径を有し、電磁波に対して透明な部材で内部に前記誘電体レンズを収納可能な中空に形成した誘電体殻と、この誘電体殻が前記誘電体レンズを内包した状態で、且つ、前記焦点距離に沿った位置に前記誘電体殻が位置するように、この誘電体殻と前記誘電体レンズとを位置決め保持する保持機構とを有すること
を特徴とする請求項７に記載の誘電体レンズを用いた反射器。
【請求項９】
前記位置決め保持する手段に、誘電体レンズに照射される太陽光線を遮断する日除けキャップを配置したこと
を特徴とする請求項１〜請求項８にそれぞれ記載の誘電体レンズを用いた反射器。
【請求項１０】
前記日除けキャップの代わりに、光を散乱する部材で形成した光散乱材を配設したこと
を特徴とする請求項９に記載の誘電体レンズを用いた反射器。
【請求項１１】
前記位置決め保持する手段に、窓を設けるとともに、この窓にカラーフィルタあるいは液晶のいずれか一方あるいは両方を配置したこと
を特徴とする請求項１〜請求項１０にそれぞれ記載の誘電体レンズを用いた反射器。
【請求項１２】
電磁波に対して透明な誘電体レンズと、
この誘電体レンズの焦点距離に設けた電磁波を放射する発生体と、
この発生体を前記誘電体レンズの焦点距離に位置決め保持する手段と
を有する誘電体レンズを用いた電磁波の発生器において、
前記発生体を前記誘電体レンズの焦点距離に位置決め保持する手段は、電磁波に対して透明な部材で形成し、前記焦点距離と等しい内径又は外径を有し、内部に前記誘電体レンズを複数収納可能な中空に形成した筒状容器と、この筒状容器が前記誘電体レンズを内包した状態で、且つ、各々の誘電体レンズの焦点距離にそれぞれ沿った位置に位置するように、前記筒状容器と各々の誘電体レンズとを位置決め保持する保持機構とを有すること
を特徴とする誘電体レンズを用いた電磁波の発生器。
【請求項１３】
電磁波に対して透明な誘電体レンズと、
この誘電体レンズの焦点距離に設けた電磁波を放射する発生体と、
この発生体を前記誘電体レンズの焦点距離に位置決め保持する手段と
を有する誘電体レンズを用いた電磁波の発生器において、
前記発生体を誘電体レンズの焦点距離に位置決め保持する手段は、前記誘電体レンズを内包するとともに、一端には前記誘電体レンズの焦点距離Ｒに沿った位置に前記発生体が位置するように前記誘電体レンズを位置決め保持する保持機構を有し、他端は開放あるいは電磁波に対して透明な部材で形成した蓋体で覆われた円筒状のケースであること
を特徴とする誘電体レンズを用いた電磁波の発生器。
【請求項１４】
前記発生体の発生面に、カラーフィルタあるいは液晶のいずれか一方あるいは両方を配置したこと
を特徴とする請求項１２〜請求項１３にそれぞれ記載の誘電体レンズを用いた電磁波の発生器。
【請求項１５】
前記発生体の発生面に液晶を配置した場合、電源となる太陽電池を配設したこと
を特徴とする請求項１２〜請求項１４にそれぞれ記載の電磁波を用いた発生器。
【請求項１６】
前記位置決め保持する手段に、誘電体レンズに照射される太陽光線を遮断する日除けキャップを配置したこと
を特徴とする請求項１２〜請求項１５にそれぞれ記載の誘電体レンズを用いた電磁波の発生器。
【請求項１７】
前記日除けキャップの代わりに、光を散乱する部材で形成した光散乱材を配設したこと
を特徴とする請求項１６に記載の誘電体レンズを用いた電磁波の発生器。
【請求項１８】
前記位置決め保持する手段に、窓を設けるとともに、この窓にカラーフィルタあるいは液晶のいずれか一方あるいは両方を配置したこと
を特徴とする請求項１２〜請求項１７にそれぞれ記載の誘電体レンズを用いた電磁波の発生器。
【請求項１９】
電磁波に対して透明な誘電体レンズと、
この誘電体レンズの焦点距離に設けた電磁波を反射する反射体と、
この反射体を前記誘電体レンズの焦点距離に位置決め保持する手段と
を有する誘電体レンズを用いた電磁波の反射器において、
前記反射体の反射面に、３種類の色彩のカラーフィルタをそれぞれ配置するとともに、この３種類の色彩のカラーフィルタを反射面に配置した反射体を前記誘電体レンズの焦点距離に位置決め保持する手段に、垂直方向をその回転軸として３個の反射体を回転駆動する回転機構を配置し、
この回転機構に電源を供給する太陽電池を設けたこと
を特徴とする誘電体レンズを用いた電磁波の反射器を用いた信号機。
【請求項２０】
３種類の色彩のカラーフィルタを反射面に配置した前記反射体に、それぞれスリットあるいは金属小片を互いに離間して設置したこと
を特徴とする請求項１９に記載の誘電体レンズを用いた電磁波の反射器を用いた信号機。
【請求項２１】
前記３種類の色彩のカラーフィルタを反射面に配置した反射体を前記誘電体レンズの焦点距離に位置決め保持する手段に、日除けキャップを配置したこと
を特徴とする請求項１９〜請求項２０にそれぞれ記載の誘電体レンズを用いた電磁波の反射器を用いた信号機。
【請求項２２】
前記３種類の色彩のカラーフィルタを反射面に配置した反射体を、前記誘電体レンズの焦点距離に位置決め保持する手段に、窓を設けるとともに、この窓にカラーフィルタあるいは液晶のいずれか一方あるいは両方を配置したこと
を特徴とする請求項１９〜請求項２１にそれぞれ記載の誘電体レンズを用いた電磁波の反射器を用いた信号機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、電磁波に対して透明な誘電体レンズを用いた電磁波の反射器、電磁波の発生器及びこれらを利用した信号機に関し、特に、電磁波の内、マイクロ波帯、ミリ波帯及び光波帯に適している反射器、発生器及びこれらを利用した信号機に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
一般に、空間を伝搬する電磁波には、長波、中波、マイクロ波、ミリ波、さらに、赤外線、紫外線、Ｘ線やガンマ線があり、それぞれ各帯域とも多方面にわたり応用されている。電磁波の中で、波長３８０〜７６０ｍｍの範囲のものは、即ち、光波帯域では、人の目には、光として明るさを感じさせる。そして、現在、ミリ波帯から光波帯の電磁波が、通信の分野で利用され始めている。
【０００３】
従来、通信分野で使用されるミリ波帯域において、電磁波を反射する反射板としては、金属製のものが多く使用されているが、この反射板を光波帯で使用するには、コーナキューブのように直角に形成する角度精度や表面を平滑に形成する表面平滑度の高い精度が要求される。又、ミリ波帯より長い波長の帯域、いわゆる電波帯域において使用する全方向性を有する誘電体レンズとしては、発泡スチロール等により誘電率を調整して形成されたルーネベルグレンズがある。
【０００４】
金属製の反射板を光波・ミリ波帯に使用する場合、構造上９０度の範囲でヌル点が両端に表れる。又、実効８０度以上の広角度特性を得ることが出来ない。一方、全方向性を有するものとして発泡スチロール等により形成されているルーネベルグレンズの場合には、光を反射させることが出来ないとの問題があった。そこで、発明者等は、ミリ波帯や光波帯の両方に用いることの出来る誘電体レンズを用いた装置を開発し、さらに、この誘電体レンズを用いて電磁波を受信する機能や反射する機能を有する誘電体レンズ装置を開発して、すでに特許出願している。
【０００５】
これは、図１１〜図１２に示すように、誘電体レンズ装置５１は、基本的には球形誘電体レンズ５２、この球形誘電体レンズ５２を内包する誘電体球殻５３、この誘電体球殻５３と球形誘電体レンズ５２とを位置決めするとともに、保持固定するための保持機構５４とにより構成されている。球形誘電体レンズ５２は、誘電体損失の小さい透明な誘電体部材として、透明なポリスチレン樹脂を用いて球形に形成されており、さらに、電磁波（電波及び光波）が球形誘電体レンズ５２を通過する際に屈折されて焦点Ｆに収束されるように形成されている。このように、球形誘電体レンズ５２は、全体が透明な球形であるから、電磁波に対して、即ち、電波帯に限らず光波帯に対しても全方向性を有している。
【０００６】
誘電体球殻５３は、誘電体損失の小さい透明な誘電体部材を用いて、内部が中空の球形に形成されており、さらに、誘電体球殻５３の内球面あるいは外球面の半径、即ち、誘電体球殻５３のいずれか一方の球面の半径が、球形誘電体レンズ５２の焦点距離Ｒと等しい半径となる球形に形成されている。そして、この誘電体球殻５３の内部中心部には、球形誘電体レンズ５２が保持機構５４に固定された状態で配置されているとともに、誘電体球殻５３のいずれか一方の球面が、球形誘電体レンズ５２の焦点距離Ｒに沿って位置するように、保持機構５４により位置決めされている。
【０００７】
保持機構５４は、この実施例の場合には、図１１に示すように、誘電体損失の小さい透明な誘電体部材を用いて、誘電体球殻５３の内径と一致する球形を下端部で切断した形状に形成するとともに、この切断面の中央部には、球形誘電体レンズ５２の下端部を嵌合した状態で保持する凹部が設けられている。なお、保持機構５４はこの実施例に限定されることなく、誘電体球殻５３の内部中心部に球形誘電体レンズ５２を内包した状態で、且つ、焦点距離Ｒに沿った位置に誘電体球殻５３のいずれか一方の球面が位置するように、誘電体球殻５３と球形誘電体レンズ５２とを位置決め保持することの出来る構造であれば、如何なる構造であっても良い。電磁波を反射する反射体５５は、球形誘電体レンズ５２の焦点距離Ｒに位置している誘電体球殻５３の内球面あるいは外球面のいずれか一方の球面に配置され位置決めされている。
【非特許文献１】特願２００４−２３９２２３号
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、先に発明者等が出願したものは、ミリ波帯から光波帯の電磁波に対して利用することの出来る全方向性を有する誘電体レンズ装置の基本的な発明に関するものであった。そこで、このような誘電体レンズ装置を広く利用することの出来る、即ち、応用分野についての開発が待たれていた。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
請求項１に係る発明は、電磁波に対して透明な誘電体レンズと、この誘電体レンズの焦点距離に設けた電磁波を反射する反射体と、この反射体を誘電体レンズの焦点距離に位置決め保持する手段とを有する誘電体レンズを用いた反射器において、反射体を誘電体レンズの焦点距離に位置決め保持する手段は、焦点距離と等しい内径又は外径を有し、電磁波に対して透明な部材で内部に誘電体レンズを収納可能な中空に形成した誘電体殻と、この誘電体殻が誘電体レンズを内包した状態で、且つ、焦点距離に沿った位置に誘電体殻が位置するように、この誘電体殻と誘電体レンズとを位置決め保持する保持機構とを有し、反射体の反射面には、カラーフィルタあるいは液晶のいずれか一方あるいは両方を配置した誘電体レンズを用いた反射器である。
【００１０】
請求項２に係る発明は、電磁波に対して透明な誘電体レンズと、この誘電体レンズの焦点距離に設けた電磁波を反射する反射体と、この反射体を誘電体レンズの焦点距離に位置決め保持する手段とを有する誘電体レンズを用いた反射器において、反射体を誘電体レンズの焦点距離に位置決め保持する手段は、電磁波に対して透明な部材で形成し、焦点距離と等しい内径又は外径を有し、内部に誘電体レンズを複数収納可能な中空に形成した筒状容器と、この筒状容器が誘電体レンズを内包した状態で、且つ、各々の誘電体レンズの焦点距離にそれぞれ沿った位置に位置するように、筒状容器と各々の誘電体レンズとを位置決め保持する保持機構とを有する誘電体レンズを用いた反射器である。
【００１１】
請求項３に係る発明は、電磁波に対して透明な誘電体レンズと、この誘電体レンズの焦点距離に設けた電磁波を反射する反射体と、この反射体を誘電体レンズの焦点距離に位置決め保持する手段とを有する誘電体レンズを用いた反射器において、反射体は、スリットを有する反射体あるいは金属小片を互いに離間して設置してなる反射体を用い、スリットからの反射された反射電磁波の反射方向を検知する機能を有する誘電体レンズを用いた反射器である。
【００１２】
請求項４に係る発明は、電磁波に対して透明な誘電体レンズと、この誘電体レンズの焦点距離に設けた電磁波を反射する反射体と、この反射体を誘電体レンズの焦点距離に位置決め保持する手段とを有する誘電体レンズを用いた反射器において、反射体を誘電体レンズの焦点距離に位置決め保持する手段は、誘電体レンズを内包するとともに、一端には誘電体レンズの焦点距離に沿った位置に反射体が位置するように誘電体レンズを位置決め保持する保持機構を有し、他端は開放あるいは電磁波に対して透明な部材で形成した蓋体で覆われたケースである誘電体レンズを用いた反射器である。
【００１３】
請求項５に係る発明は、請求項２〜請求項４に記載の発明において、反射体の反射面に、カラーフィルタあるいは液晶のいずれか一方あるいは両方を配置した誘電体レンズを用いた反射器である。
【００１４】
請求項６に係る発明は、請求項１〜請求項５に記載の発明において、反射体の反射面に液晶を配置した場合、電源となる太陽電池を配設した誘電体レンズを用いた反射器である。
【００１５】
請求項７に係る発明は、電磁波に対して透明な誘電体レンズと、この誘電体レンズの焦点距離に設けた電磁波を反射する反射体と、この反射体を前記誘電体レンズの焦点距離に位置決め保持する手段とを有する誘電体レンズを用いた反射器において、反射体に、電磁波を制御可能な電気制御反射体を設けるとともに、この電気制御反射体の電源となる太陽電池を配設した誘電体レンズを用いた反射器である。
【００１６】
請求項８に係る発明は、請求項７に記載の発明において、反射体を誘電体レンズの焦点距離に位置決め保持する手段は、焦点距離と等しい内径又は外径を有し、電磁波に対して透明な部材で内部に誘電体レンズを収納可能な中空に形成した誘電体殻と、この誘電体殻が前記誘電体レンズを内包した状態で、且つ、前記焦点距離に沿った位置に前記誘電体殻が位置するように、この誘電体殻と前記誘電体レンズとを位置決め保持する保持機構とを有する誘電体レンズを用いた反射器である。
【００１７】
請求項９に係る発明は、請求項１〜請求項８に記載の発明において、位置決め保持する手段に、誘電体レンズに照射される太陽光線を遮断する日除けキャップを配置した誘電体レンズを用いた反射器である。
【００１８】
請求項１０に係る発明は、請求項９に記載の発明において、日除けキャップの代わりに、光を散乱する部材で形成した光散乱材を配設した誘電体レンズを用いた反射器である。
【００１９】
請求項１１に係る発明は、請求項１〜請求項１０に記載の発明において、位置決め保持する手段に、窓を設けるとともに、この窓にカラーフィルタあるいは液晶のいずれか一方あるいは両方を配置した誘電体レンズを用いた反射器である。
【００２０】
請求項１２に係る発明は、電磁波に対して透明な誘電体レンズと、この誘電体レンズの焦点距離に設けた電磁波を放射する発生体と、この発生体を誘電体レンズの焦点距離に位置決め保持する手段とを有する誘電体レンズを用いた電磁波の発生器において、発生体を誘電体レンズの焦点距離に位置決め保持する手段は、電磁波に対して透明な部材で形成し、焦点距離と等しい内径又は外径を有し、内部に誘電体レンズを複数収納可能な中空に形成した筒状容器と、この筒状容器が誘電体レンズを内包した状態で、且つ、各々の誘電体レンズの焦点距離にそれぞれ沿った位置に位置するように、筒状容器と各々の誘電体レンズとを位置決め保持する保持機構とを有する誘電体レンズを用いた電磁波の発生器である。
【００２１】
請求項１３に係る発明は、電磁波に対して透明な誘電体レンズと、この誘電体レンズの焦点距離に設けた電磁波を放射する発生体と、この発生体を誘電体レンズの焦点距離に位置決め保持する手段とを有する誘電体レンズを用いた電磁波の発生器において、発生体を誘電体レンズの焦点距離に位置決め保持する手段は、誘電体レンズを内包するとともに、一端には誘電体レンズの焦点距離Ｒに沿った位置に発生体が位置するように誘電体レンズを位置決め保持する保持機構を有し、他端は開放あるいは電磁波に対して透明な部材で形成した蓋体で覆われた円筒状のケースである誘電体レンズを用いた電磁波の発生器である。
【００２２】
請求項１４に係る発明は、請求項１２〜請求項１３に記載の発明において、発生体の発生面に、カラーフィルタあるいは液晶のいずれか一方あるいは両方を配置した誘電体レンズを用いた電磁波の発生器である。
【００２３】
請求項１５に係る発明は、請求項１２〜請求項１４に記載の発明において、発生体の発生面に液晶を配置した場合、電源となる太陽電池を配設した誘電体レンズを用いた電磁波の発生器である。
【００２４】
請求項１６に係る発明は、請求項１２〜請求項１５に記載の発明において、位置決め保持する手段に、誘電体レンズに照射される太陽光線を遮断する日除けキャップを配置した誘電体レンズを用いた電磁波の発生器である。
【００２５】
請求項１７に係る発明は、請求項１６に記載の発明において、日除けキャップの代わりに、光を散乱する部材で形成した光散乱材を配設した誘電体レンズを用いた電磁波の発生器である。
【００２６】
請求項１８に係る発明は、請求項１２〜請求項１７にそれぞれ記載の発明において、位置決め保持する手段に、窓を設けるとともに、この窓にカラーフィルタあるいは液晶のいずれか一方あるいは両方を配置した誘電体レンズを用いた電磁波の発生器である。
【００２７】
請求項１９に係る発明は、電磁波に対して透明な誘電体レンズと、この誘電体レンズの焦点距離に設けた電磁波を反射する反射体と、この反射体を誘電体レンズの焦点距離に位置決め保持する手段とを有する誘電体レンズを用いた電磁波の反射器において、反射体の反射面に、３種類の色彩のカラーフィルタをそれぞれ配置するとともに、この３種類の色彩のカラーフィルタを反射面に配置した反射体を誘電体レンズの焦点距離に位置決め保持する手段に、垂直方向をその回転軸として３個の反射体を回転駆動する回転機構を配置し、
この回転機構に電源を供給する太陽電池を設けた誘電体レンズを用いた電磁波の反射器を用いた信号機である。
【００２８】
請求項２０に係る発明は、請求項１９に記載の発明において、３種類の色彩のカラーフィルタを反射面に配置した反射体に、それぞれスリットあるいは金属小片を互いに離間して設置した誘電体レンズを用いた電磁波の反射器を用いた信号機である。
【００２９】
請求項２１に係る発明は、請求項１９〜請求項２０に記載の発明において、３種類の色彩のカラーフィルタを反射面に配置した反射体を誘電体レンズの焦点距離に位置決め保持する手段に、日除けキャップを配置した誘電体レンズを用いた電磁波の反射器を用いた信号機である。
【００３０】
請求項２２に係る発明は、請求項１９〜請求項２１に記載の発明において、３種類の色彩のカラーフィルタを反射面に配置した反射体を誘電体レンズの焦点距離に位置決め保持する手段に、窓を設けるとともに、この窓にカラーフィルタあるいは液晶のいずれか一方あるいは両方を配置した誘電体レンズを用いた電磁波の反射器を用いた信号機である。
【発明の効果】
【００３１】
請求項１に係る発明は、上記のように構成したので、ミリ波帯に限らず光波帯の電磁波に対してもレンズとして作用するから、無電源の反射器を得ることが出来る。さらに、反射体の反射面に配置されるカラーフィルタや液晶の色を任意に選択することにより、任意の色を反射する着色機能を有する反射器が得られる。又、電源を必要としないので、一度設置すれば半永久的に使用することが出来る。さらに、誘電体レンズの周囲が、電磁波に対して透明な誘電体殻で包囲されているので、レンズの表面が保護されて、破損、損傷、機械的な変形等が発生することもない。
【００３２】
請求項２に係る発明は、上記のように構成したので、任意の長さを有する長い棒状の反射器を製作することが出来るから、道路上に設置される無電源の道路標識として利用することが出来る。又、電源を必要としないので、一度設置すれば半永久的に使用することが出来る。そのため、給電線が設置されていない山岳地帯や砂漠等のような場所にも道路標識としてあるいは誘導灯として設置することが出来る。又、空港のない場所でも臨時の誘導滑走路を容易に設営することが出来る。又、レーダ装置に使用する場合には、移動体等を自動誘導する際のマーカとしても使用することが出来る。
【００３３】
請求項３に係る発明は、上記のように構成したので、電磁波を放射した移動体側では、スリットの間隙やスリットの方向を基準にして、あるいは金属小片の間隔を基準にして、反射波から距離、方向等を測定することが出来る。スリットからの反射電磁波から反射方向を検知する機能を有する反射器を得ることが出来る。
【００３４】
請求項４に係る発明は、上記のように構成したので、レーダ装置として使用する場合には、自動誘導のためのマーカとしても使用することが出来る。又、自動車等の移動体のブレーキ灯としても使用することが出来る。又、ケース内に複数の誘電体レンズを用いた反射器を配置すれば、全体として大型の反射器を構成することが出来る。ケースにより誘電体レンズは、堅固に固定した状態に保持されているので、レンズの表面が破壊、損傷、機械的な変形等が発生することもない。
【００３５】
請求項５に係る発明は、上記のように構成したので、請求項２〜請求項４にそれぞれ記載の発明と同様な効果がある。さらに、反射体の反射面に配置されるカラーフィルタの色を任意に選択することにより、任意の色の反射器が得られる。
【００３６】
請求項６に係る発明は、上記のように構成したので、請求項１〜請求項５に記載の発明の効果に加えて、液晶用の電源は、太陽電池から給電されるので、特別な電源を必要とせず、半永久的に使用することが出来る。
【００３７】
請求項７に係る発明は、上記のように構成したので、電磁波を電気制御する電気制御反射体には、太陽光線から永久的に電源が供給されるので、通常の電源を必要とせず、一度設置すれば半永久的な無給電の電気制御機能を有する反射器が得られる。そのため、山中や砂漠等の如何なる場所にも設置することが出来、又、空港のない場所でも臨時の誘導滑走路を容易に設営することが出来る。又、レーダ装置に使用する場合には、自動誘導のためのマーカとしても使用することが出来る。地上や海上等の電波灯としてや距離マーカとしても利用することが出来る。
【００３８】
請求項８に係る発明は、上記のように構成したので、請求項７に記載の発明の効果に加えて、誘電体レンズの周囲が、電磁波に対して透明な誘電体殻で包囲されているので、レンズの表面が破損、損傷、機械的な変形等が発生することもない。
【００３９】
請求項９に係る発明は、上記のように構成したので、請求項１〜請求項８に記載の発明の効果に加えて、さらに、日除けキャップにより、誘電体レンズに照射される太陽光線が遮蔽されるから、反射体を誘電体レンズの焦点距離に位置決め保持する手段の表面に、誘電体レンズによる焦点への太陽光線の収束を避けることが出来るので、位置決め保持する手段が加熱されることもなく、安全である。
【００４０】
請求項１０に係る発明は、上記のように構成したので、請求項９に記載の発明と同様な効果があるとともに、光散乱材により太陽光線が散乱されるから、誘電体レンズによる焦点への太陽光線の収束を避けることが出来るので、反射体を誘電体レンズの焦点距離に位置決め保持する手段が加熱されることもなく、安全である。
【００４１】
請求項１１に係る発明は、上記のように構成したので、請求項１〜請求項１０に記載の発明と同様な効果に加えて、窓に配置されるカラーフィルタの色を任意に選択することにより、任意の色の反射器が得られる。
【００４２】
請求項１２に係る発明は、上記のように構成したので、任意の長さを有する長い棒状の電磁波の発生器を製作することが出来るから、道路上に設置される無電源の電磁波を発信する道路標識として利用することが出来る。又、電源を必要としないので、一度設置すれば半永久的に使用することが出来る。そのため、給電線が設置されていない山岳地帯や砂漠等のような場所にも道路標識としてあるいは誘導マーカして設置することが出来る。又、空港のない場所でも臨時の誘導滑走路を容易に設営することが出来る。又、レーダ装置に使用する場合には、移動体等を自動誘導する際のマーカとしても使用することが出来る。
【００４３】
請求項１３に係る発明は、上記のように構成したので、レーダ装置として使用する場合には、自動誘導のためのマーカとしても使用することが出来る。又、自動車等の移動体のブレーキ灯としても使用することが出来る。又、ケース内に発生器を複数配置すれば、大型の発生器を構成することが出来る。ケースにより誘電体レンズは、堅固に固定した状態に保持されているので、破壊、損傷、機械的な変形等が発生することもない。
【００４４】
請求項１４に係る発明は、上記のように構成したので、請求項１２〜請求項１３にそれぞれ記載の発明の効果に加えて、さらに、発生体が光源の場合には、任意のカラー光線を放射する発生器が得られる。
【００４５】
請求項１５に係る発明は、上記のように構成したので、請求項１２〜請求項１４にそれぞれ記載の発明の効果に加えて、さらに、液晶用の電源は、太陽電池から給電されるので、特別な電源を必要とせず、一度設置すれば半永久的に使用することが出来る。
【００４６】
請求項１６に係る発明は、上記のように構成したので、請求項１２〜請求項１５にそれぞれ記載の発明の効果に加えて、さらに、日除けキャップにより、誘電体レンズに照射される太陽光線が遮蔽されるから、発生体を誘電体レンズの焦点距離に位置決め保持する手段の表面に、誘電体レンズによる焦点への太陽光線の収束を避けることが出来るので、位置決め保持する手段が加熱されることもなく、安全である。
【００４７】
請求項１７に係る発明は、上記のように構成したので、請求項１６に記載の発明の効果に加えて、光散乱材により太陽光線が散乱されるから、誘電体レンズによる焦点への太陽光線の収束を避けることが出来るので、発生体を誘電体レンズの焦点距離に位置決め保持する手段が加熱されることもなく、安全である。
【００４８】
請求項１８に係る発明は、上記のように構成したので、請求項１２〜請求項１７にそれぞれ記載の発明の効果に加えて、窓に配置されるカラーフィルタの色を任意に選択することにより、任意の色の発生器が得られる。
【００４９】
請求項１９に係る発明は、上記のように構成したので、太陽光線から永久に電源が供給されるので、通常の電源を必要とせず、一度設置すれば半永久的に信号機として使用することが出来る。そのため、山中や砂漠等の如何なる場所にも設置することが出来、又、道路や空港のない場所でも臨時の信号機や誘導滑走路を容易に設営することが出来る。さらに、車両に搭載されたレーダ装置による車両の自動運転の際の信号機における運転制御用の反射器として使用することが出来る。さらに、太陽電池を使用しているので、一般電源からの電力供給の必要がなく、半永久的に信号機として動作させることが出来る。一度設置すれば、その後の信号機としてコストが係らず、非常に安価な信号機が得られる。
【００５０】
請求項２０に係る発明は、上記のように構成したので、請求項１９に記載の発明の効果に加えて、車両に搭載されたレーダ装置により、信号機からの距離を測定することも出来る。
【００５１】
請求項２１に係る発明は、上記のように構成したので、請求項１９〜請求項２０にそれぞれ記載の発明の効果に加えて、さらに、日除けキャップにより、誘電体レンズに照射される太陽光線が遮蔽されるから、誘電体レンズによる焦点への電磁波の収束を避けることが出来るので、信号機が加熱されることもなく、安全である。
【００５２】
請求項２２に係る発明は、上記のように構成したので、請求項１９〜請求項２１にそれぞれ記載の発明の効果に加えて、窓に配置されるカラーフィルタの色を任意に選択することにより、道路交通用信号機の色に限らず、任意の色の信号機が得られる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００５３】
電磁波に対して透明な誘電体レンズと、この誘電体レンズの焦点距離に設けた電磁波を反射する反射体と、この反射体を誘電体レンズの焦点距離に位置決め保持する手段とを有する誘電体レンズを用いた反射器において、反射体を誘電体レンズの焦点距離に位置決め保持する手段は、焦点距離と等しい内径又は外径を有し、電磁波に対して透明な部材で内部に誘電体レンズを収納可能な中空に形成した誘電体殻と、この誘電体殻が誘電体レンズを内包した状態で、且つ、焦点距離に沿った位置に誘電体殻が位置するように、この誘電体殻と誘電体レンズとを位置決め保持する保持機構とを有し、反射体の反射面には、カラーフィルタあるいは液晶のいずれか一方あるいは両方を配置した誘電体レンズを用いた反射器。さらに、液晶用の太陽電池を配置した反射器。
【００５４】
反射体を誘電体レンズの焦点距離に位置決め保持する手段は、電磁波に対して透明な部材で形成し、焦点距離と等しい内径又は外径を有し、内部に誘電体レンズを複数収納可能な中空に形成した筒状容器と、この筒状容器が誘電体レンズを内包した状態で、且つ、各々の誘電体レンズの焦点距離にそれぞれ沿った位置に位置するように、筒状容器と各々の誘電体レンズとを位置決め保持する保持機構とを有する誘電体レンズを用いた反射器。
【００５５】
電磁波に対して透明な誘電体レンズと、この誘電体レンズの焦点距離に設けた電磁波を反射する反射体と、この反射体を誘電体レンズの焦点距離に位置決め保持する手段とを有する誘電体レンズを用いた反射器において、反射体に、電磁波を制御可能な電気制御反射体を設けるとともに、この電気制御反射体の電源となる太陽電池を配設した誘電体レンズを用いた反射器。位置決め保持する手段に、誘電体レンズに照射される太陽光線を遮断する日除けキャップを配置した誘電体レンズを用いた反射器。又は、日除けキャップの代わりに光散乱する部材で形成した加熱防止型の反射器。
【００５６】
電磁波に対して透明な誘電体レンズと、この誘電体レンズの焦点距離に設けた電磁波を放射する発生体と、この発生体を誘電体レンズの焦点距離に位置決め保持する手段とを有する誘電体レンズを用いた電磁波の発生器において、発生体を誘電体レンズの焦点距離に位置決め保持する手段は、電磁波に対して透明な部材で形成し、焦点距離と等しい内径又は外径を有し、内部に誘電体レンズを複数収納可能な中空に形成した筒状容器と、この筒状容器が誘電体レンズを内包した状態で、且つ、各々の誘電体レンズの焦点距離にそれぞれ沿った位置に位置するように、筒状容器と各々の誘電体レンズとを位置決め保持する保持機構とを有する誘電体レンズを用いた電磁波の発生器。
【００５７】
発生体の発生面に、カラーフィルタあるいは液晶のいずれか一方あるいは両方を配置した誘電体レンズを用いた電磁波の発生器。位置決め保持する手段を備えた誘電体レンズに、太陽光線を遮断する日除けキャップを配置した誘電体レンズを用いた電磁波の発生器。日除けキャップの代わりに、光を散乱する部材で形成した光散乱材を配設した誘電体レンズを用いた電磁波の発生器。
【００５８】
電磁波に対して透明な誘電体レンズと、この誘電体レンズの焦点距離に設けた電磁波を反射する反射体と、この反射体を誘電体レンズの焦点距離に位置決め保持する手段とを有する誘電体レンズを用いた電磁波の反射器において、反射体の反射面に、３種類の色彩のカラーフィルタをそれぞれ配置するとともに、この３種類の色彩のカラーフィルタを反射面に配置した反射体を誘電体レンズの焦点距離に位置決め保持する手段に、垂直方向をその回転軸として３種類の色彩のカラーフィルタを反射面に配置した反射体を回転駆動する回転機構を配置し、回転機構に電源を供給する太陽電池を設けた誘電体レンズを用いた電磁波の反射器を用いた信号機。
【実施例１】
【００５９】
この発明の第１の実施例を、図１に基づいて詳細に説明する。図１は電磁波に対して透明な誘電体レンズを用いた反射器の模式図である。反射器１は、電磁波に対して透明な性質を有する球形の誘電体レンズ２とこの誘電体レンズ２の焦点距離に設けた反射体４とこの反射体４を誘電体レンズ２の焦点距離に位置決め保持する手段と、この反射体４の反射面に配置されているカラーフィルタ５とにより構成されている。さらに、反射体４を誘電体レンズ２の焦点距離に位置決め保持する手段は、誘電体レンズ２を内包する誘電体殻３と保持機構６とにより構成されている。
【００６０】
この実施例１の場合には、誘電体レンズ２は、誘電体損失の小さい透明な誘電体部材として、透明なポリスチレン樹脂を用いて球形に形成されており、これを電磁波（電波及び光波）が通過する際に屈折されて焦点Ｆに収束されるように形成されている。このように、誘電体レンズ２は、全体が透明な球形であるから、電磁波に対して、即ち、電波帯に限らず光波帯に対しても全方向性を有している。なお、この実施例１では、誘電体レンズ２は、比誘電率が３．５以下の透明な誘電体部材を用いて球形に形成されている。
【００６１】
誘電体殻３は、誘電体レンズ２と同様に、電磁波に対して透明な部材で、即ち、誘電体損失の小さい透明な誘電体部材を用いて、内部が中空の球形であって、誘電体殻３の内面あるいは外面の半径、即ち、誘電体殻３のいずれか一方の球面の半径が、誘電体レンズ２の焦点距離Ｒと等しい半径となるような球形に形成されている。
【００６２】
反射体４を誘電体レンズ２の焦点距離Ｒに位置決め保持する手段は、焦点距離Ｒと等しい内径又は外径を有し、電磁波に対して透明な部材で内部に誘電体レンズ２を収納可能な中空に形成した誘電体殻３と、この誘電体殻３が誘電体レンズ２を内包した状態で、且つ、焦点距離Ｒに沿った位置に誘電体殻３が位置するように、この誘電体殻３と誘電体レンズ２とを位置決め保持する保持機構６とにより構成されている。
【００６３】
保持機構６（図１１では保持機構５４と記載している）は、この実施例の場合には、図１１に示すように、先に発明者等が出願したものと同一形状に形成されている。なお、保持機構６はこの実施例に限定されることなく、誘電体殻３の内部中心部に誘電体レンズ２を内包した状態で、且つ、焦点距離Ｒに沿った位置に誘電体殻３のいずれか一方の球面が位置するように、誘電体殻３と誘電体レンズ２とを位置決め保持することの出来る構造であれば、如何なる構造であっても良い。
【００６４】
電磁波を反射する反射体４は、誘電体レンズ２の焦点距離Ｒに位置している誘電体殻３の内面あるいは外面のいずれか一方の球面に配置され位置決めされている。反射体４の反射面には、カラーフィルタ５が配置されており、反射光は、このカラーフィルタ５の色彩の光が反射される。従って、３個の誘電体レンズ２に設けた反射体４の反射面に、それぞれ赤、青、黄の３色のカラーフィルタ５を配置すれば、３色の受動型の反射器を形成して、これら３色の反射器を、交通信号機を制御する信号により制御すれば、受動型の交通信号機としても利用することが出来る。
【００６５】
なお、反射体の反射面には、カラーフィルタの代わりに、液晶を配置しても良く、あるいはカラーフィルタと液晶とを両方配置してもよい。又、後述する図４に示すように、位置決め保持する手段に、誘電体レンズに照射される太陽光線を遮断する日除けキャップ３１を配置しても良い。又、日除けキャップの代わりに、光を散乱する部材で形成した光散乱材、例えば、プリズムを配設してもよい。
【００６６】
又、位置決め保持する手段（この実施例では誘電体殻３）に、窓を設けるとともに、この窓にカラーフィルタあるいは液晶の何れか一方あるいは両方を配置しても良い。この場合には、配置されるカラーフィルタや液晶の色を任意に選択することにより、任意の色を反射する着色機能を有する反射器が得られる。通常は電源を必要としないので、一度設置すれば半永久的に使用することが出来る。なお、反射体の反射面や窓に液晶を用いた場合には、位置決め保持する手段に、太陽電池（例えば、後述する図３に示す太陽電池２１）を配設すれば、液晶用の特別な電源を設ける必要が無く、半永久的に使用することが出来る。太陽電池の配置箇所は、図３に示すものに限らず、太陽光線を受光可能な位置であって、且つ、液晶に給電可能な位置であれば、如何なる箇所であっても良い。
【実施例２】
【００６７】
この発明の第２の実施例を、図１、図２、図１１に基づいて詳細に説明する。図２は円筒状に長い棒状の反射器１０の模式図で、この実施例２では、棒状の反射器１０の場合を示している。なお、実施例１と同一のものは、同一名称、同一番号を付し、その説明を省略する。
【００６８】
この実施例２では、反射体を誘電体レンズ２の焦点距離Ｒに位置決め保持する手段としては、電磁波に対して透明な部材で形成し、焦点距離Ｒと等しい内径又は外径を有し、内部に誘電体レンズを複数収納可能な中空に形成した筒状容器１１とこの筒状容器１１が誘電体レンズ２を内包した状態で、且つ、各々の誘電体レンズ２の焦点距離Ｒにそれぞれ沿った位置に位置するように、筒状容器１１と各々の誘電体レンズ２とを位置決め保持する保持機構とにより構成されている。
【００６９】
円筒容器１１は、電磁波に対して透明な部材で内部が中空の筒状に形成されており、下端は平坦な底部１１ａで閉鎖されており、内部には、誘電体レンズ２が複数個縦型に収納されており、さらに、内部に収納されている各々の誘電体レンズ２が、焦点距離Ｒにそれぞれ沿った位置に、反射体４が配置されるように、筒状容器１１と各々の誘電体レンズ２とを位置決め保持する保持機構（図示せず）が設けられている。この円筒容器１１の上端は、開閉自在な蓋部１１ｂで覆われている。なお、円筒容器１１の底部１１ａ及び蓋部１１ｂは、いずれも電磁波に対して透明な部材で形成すれば、棒状の反射器１０が得られる。
【００７０】
このように形成されているので、円筒容器１１の内部に収納する反射器の数により、任意の長さの棒状の反射器１０を形成することが出来る。又、反射体１４の反射面に配置するカラーフィルタ１５により、所望する色彩のカラーの棒状の反射器１０を形成することが出来る。又、底部１１ａに重しを内包させれば、棒状の反射器１０を安定化させることが出来る。従って、道路上に載置する無給電の道路標識としても半永久的に利用出来る。なお、底部１１ａに重りをいれず、かつ、円筒容器１１及びその内部に有する誘電体レンズ２と反射体１４とが携帯可能な大きさとし、底部１１ａに携帯用の持ち手を付けた場合には、交通整理等に使用可能な受動型の誘導棒としても利用出来る。又、空港のない場所でも臨時の誘導滑走路を容易に設営することが出来る。又、レーダ装置に使用する場合には、移動体等を自動誘導する際の受動型のマーカとしても使用することが出来る。
【００７１】
なお、この実施例では、反射体の反射面には、カラーフィルタが配置されている場合について述べたが、液晶であっても良く、あるいはカラーフィルタと液晶の両方を配置しても同様な効果が生じる。
【００７２】
又、後述するように、誘電体レンズ２により太陽光線が誘電体殻３の表面に収束され、誘電体殻３が加熱されるのを防止するために、太陽光線を遮断するための日除けキャップ３１を設けても良い。又、日除けキャップ３１の代わりに、光を散乱する部材で形成した光散乱材、例えば、プリズムを配置してもよい。
【００７３】
さらに、実施例１の場合と同様に、位置決め保持する手段（この実施例では誘電体殻３）に、窓を設けるとともに、この窓にカラーフィルタあるいは液晶の何れか一方あるいは両方を配置しても良い。この場合には、配置されるカラーフィルタや液晶の色を任意に選択することにより、任意の色を反射する着色機能を有する反射器が得られる。通常は電源を必要としないので、一度設置すれば半永久的に使用することが出来る。なお、反射体の反射面や窓に液晶を用いた場合には、位置決め保持する手段に、太陽電池（例えば、後述する図３に示す太陽電池２１）を配設すれば、液晶用の特別な電源を設ける必要が無く、半永久的に使用することが出来る。太陽電池の配置箇所は、図３に示すものに限らず、太陽光線を受光可能な箇所であって、且つ、液晶に給電可能な箇所であれば、如何なる箇所であっても良い。
【実施例３】
【００７４】
この発明の第３の実施例を、図３、図１、図１１に基づいて説明する。図３は太陽電池３１を内蔵した電気制御機能を有する反射器２０の模式図を示している。なお、実施例１、実施例２と同一のものは、同一名称、同一番号を付し、その説明を省略する。
【００７５】
この実施例３では、反射体を誘電体レンズ２の焦点距離Ｒに位置決め保持する手段としては、実施例１と同様に、焦点距離Ｒと等しい内径又は外径を有し、電磁波に対して透明な部材で内部に誘電体レンズ２を収納可能な中空に形成した誘電体殻３と、この誘電体殻３が誘電体レンズ２を内包した状態で、且つ、焦点距離Ｒに沿った位置に誘電体殻３が位置するように、この誘電体殻３と誘電体レンズ２とを位置決め保持する保持機構６とにより構成されている。
【００７６】
実施例１の場合と同様に、保持機構６（図１１では保持機構５４と記載している）は、この実施例の場合には、図１１に示すように、先に発明者等が出願したものと同一形状に形成されている。なお、保持機構６はこの実施例に限定されることなく、誘電体球殻３の内部中心部に球形誘電体レンズ２を内包した状態で、且つ、焦点距離Ｒに沿った位置に誘電体球殻３のいずれか一方の球面が位置するように、誘電体球殻３と球形誘電体レンズ２とを位置決め保持することの出来る構造であれば、如何なる構造であっても良い。
【００７７】
誘電体殻３の内部あるいは外部には、太陽電池２１が配置されている。誘電体レンズ２の焦点距離に位置している誘電体殻３の内球面あるいは外球面のいずれか一方の球面には、電気制御反射体２２あるいはＬＥＤ等の光源２２ａが配置され位置決めされている。電気制御反射体２２あるいは光源２２ａは、太陽電池２１により給電されるように構成されている。
【００７８】
電気制御機能を有する反射器２０は、このように構成されているので、電気制御反射体２２が配置されている場合には、電気制御信号を送信することが出来るので、地上や海上等の電波灯としてや距離マーカとしても利用することが出来る。又、ＬＥＤ等の光源が配置されている場合には、同様に地上や海上の半永久的な光の標識としてあるいは距離マーカとして利用することができる。山中や砂漠等の如何なる場所にも設置することが出来、又、空港のない場所でも臨時の誘導滑走路を容易に設営することが出来る。又、レーダ装置に使用する場合には、自動誘導のためのマーカとしても使用することが出来る。
【００７９】
なお、上記各実施例の場合と同様に、反射体の反射面には、カラーフィルタを配置しても良く、又、カラーフィルタの代わりに液晶を配置しても良く、あるいはカラーフィルタと液晶とを両方配置してもよい。又、位置決め保持する手段に、窓を設け、この窓にカラーフィルタあるいは液晶のいずれか一方、あるいは両方を配置しても良く、この場合には、配置されるカラーフィルタや液晶の色を任意に選択することにより、任意の色を反射する着色機能を有する反射器が得られる。通常は電源を必要としないので、一度設置すれば半永久的に使用することが出来る。いずれも同様な効果がある。
【実施例４】
【００８０】
この発明の第４の実施例を、図１、図３、図４に基づいて説明する。図４は日除けキャップ３１が誘電体殻３に設けられている加熱防止型の反射器３０の模式図を示している。なお、実施例１〜実施例３と同一のものは、同一名称、同一番号を付し、その説明を省略する。
【００８１】
誘電体レンズ２の焦点距離Ｒに沿って誘電体殻３が配置されているので、誘電体レンズ２が光波帯で使用された場合には、誘電体レンズ２により太陽光線が誘電体殻３の表面に収束され、誘電体殻３が加熱されるという問題がある。受信エネルギが小さい場合には、あまり問題とはならないが、受信エネルギが大きな場合には、問題となる。
【００８２】
そこで、この実施例では、図４に示すように、誘電体レンズに照射される上方からの太陽光線を遮蔽するように、日除けキャップ３１が、誘電体殻３の内部あるいは外部のいずれかに配置されている。そして、誘電体殻２は、誘電体レンズ２の焦点距離Ｒに沿って位置するように配置されている。そのため、上方からの太陽光線は、日除けキャップ３１により遮断されるので、誘電体殻３が加熱されることはない。
【００８３】
なお、日除けキャップ３１の代わりに、光を散乱する部材で形成した光散乱材を配設した場合、例えば、プリズムを配置した場合には、太陽光線が散乱されるので、誘電体殻３が加熱されることはなく、安全である。
【００８４】
又、この実施例では、誘電体レンズの焦点距離に反射体を配置して反射器を構成しているが、反射体の代わりに、電磁波の発生体を配置すれば、同様に誘電体レンズを用いた電磁波の発生器が得られる。
【実施例５】
【００８５】
この発明の第５の実施例を、図１、図３、図４に基づいて説明する。この実施例では、反射体３４にスリットを設けた形式の反射体３４ａ、あるいは、金属小片を所定間隔離間して設置した形式の反射体３４ｂを使用している。なお、実施例１〜実施例４と同一のものは、同一名称、同一番号を付し、その説明を省略する。
【００８６】
誘電体レンズ２の焦点距離Ｒには、スリット付き反射体３４ａやあるいは金属小片を所定間隔離間して設置して形成した反射体３４ｂが、この焦点に収束される信号を反射する反射体３４として設けられている。
【００８７】
反射体３４ａ、３４ｂをこのような形状に形成した場合には、移動体側では、自己の放射した電磁波は、反射体３４で反射され、この反射された反射電磁波を受信するまでの時間を測定し、計算することにより、移動体側では、自己の位置から反射器３０が設置されている距離を測距することが出来る。
【００８８】
又、スリット付き反射体３４ａのスリットの配置状態により、反射体３４で反射された反射電磁波に符号化した情報を付加することが出来る。例えば、この反射電磁波に付加する情報として、位置を既知とした反射器３０の識別情報とし、３つ以上の反射器３０の反射電磁波を受信することにより、測位を行うことが出来る。このように、スリットからの反射電磁波から測位する機能を有する反射器３０を得ることが出来る。さらに、日除けキャップ３１により、太陽光線が遮蔽されるから、誘電体殻３の表面に、誘電体レンズ２による焦点への太陽光線の収束を避けることが出来、誘電体殻３が加熱されることもなく、安全である。
【００８９】
なお、上記各実施例の場合、反射体の反射面には、カラーフィルタを配置しても良く、あるいはカラーフィルタの代わりに、液晶を配置して良く、あるいはカラーフィルタと液晶とを両方配置してもよい。又、位置決め保持する手段に、窓を設け、この窓にカラーフィルタあるいは液晶のいずれか一方、あるいは両方を配置しても良く、この場合には、上記各実施例と同様に、配置されるカラーフィルタや液晶の色を任意に選択することにより、任意の色を反射する着色機能を有する反射器が得られる。通常は電源を必要としないので、一度設置すれば半永久的に使用することが出来る。
【００９０】
さらに、上記各実施例の場合、反射体の反射面や窓に液晶を用いた場合には、位置決め保持する手段に、太陽電池（例えば、図３に示す太陽電池２１）を配設すれば、液晶用の特別な電源を設ける必要が無く、半永久的に使用することが出来る。太陽電池の配置箇所は、太陽光線を受光可能な箇所であって、且つ、液晶に給電可能な箇所であれば、如何なる箇所であっても良い。図４に示す場合には、日除けキャップ３１の上面に配置することも出来る。
【００９１】
又、上記各実施例では、いずれも誘電体レンズの焦点距離に反射体を配置して反射器を構成しているが、反射体の代わりに、電磁波の発生体を配置すれば、同様に誘電体レンズを用いた電磁波の発生器が得られる。
【実施例６】
【００９２】
この発明の第６の実施例を、図５〜図６に基づいて説明する。図５はケース４１内に誘電体レンズ２を収納した反射器４０の模式図、図６は誘電体レンズ２を複数収納出来る大型のケース５１内に誘電体レンズ２を多数収納した反射器５０の模式図である。なお、実施例１〜実施例５と同一のものは、同一名称、同一番号を付し、その説明を省略する。
【００９３】
図５に示すように、反射体４４を誘電体レンズ２の焦点距離Ｒに位置決め保持する手段は、誘電体レンズ２を内包するとともに、一端には誘電体レンズ２の焦点距離Ｒに沿った位置に反射体４４が位置するように、誘電体レンズ２を位置決め保持する保持機構４６が設けられている。他端は開放あるいは電磁波に対して透明な部材で形成した蓋体で覆われた円筒状に形成されたケース４１である。そしてこのケース４１の内部には、単体の誘電体レンズ２が収納されている。誘電体レンズ２を位置決め保持する保持機構は、この実施例の場合には、図５に示すように、球を一部切断した形状に形成され、中央部に誘電体レンズ２の一部を保持可能な凹部が設けられており、電磁波を反射する反射体４４は、この保持機構４６に配置されている。
【００９４】
このように構成されているので、入射した電磁波は、反射体４４で反射されるから、小型のレーダ反射器、光反射器、車両等のブレーキ灯や尾灯で使用されている反射板としても利用することの出来る反射器４０が得られる。又、ケース４１と誘電体レンズ２を位置決め保持する保持機構４６とにより誘電体レンズ２は、堅固に固定した状態に保持されているので、破壊、損傷、機械的な変形等が発生することはない。
【００９５】
又、誘電体レンズ２とこの誘電体レンズ２を位置決め保持する保持機構５６と反射体５４とを、図６に示すように、図５における保持機構４６と反射体４４と同じ位置関係を保持したまま複数個平坦に収納可能な大型のケース５１に収納すれば、ケース５１の大きさに対応する大型のブレーキ灯、尾灯で使用する反射板やレーダ反射器等に利用することの出来る大型の反射器５０が得られる。
【００９６】
さらに、反射体４４、５４の反射面にカラーフィルタを配置した場合には、着色機能を有する小型及び大型の反射器４０、５０が得られ、任意の大きさのカラーの反射器が得られる。又、カラーフィルタの代わりに液晶を配置しても良く、さらに、カラーフィルタと液晶の両方を配置しても良い。あるいは、図５及び図６に示すケース４１、５１の蓋体に、カラーフィルタあるいは液晶のいずれか一方あるいは両方を配置しても良い。
【００９７】
なお、誘電体レンズの焦点距離に位置するように、ＬＥＤ等の光源やあるいは送信機能を有する送信機等を設置した場合には、反射機能をさらに発光機能あるいは送信機能を備えた電磁波の反射器や発生器等の装置が得られる。ここで、さらに反射体の反射面にカラーフィルタを配置した場合には、車両等のブレーキ灯や尾灯として使用することが出来る。
【００９８】
又、この実施例では、誘電体レンズの焦点距離に反射体を配置して反射器を構成しているが、上記各実施例の場合と同様に、反射体の代わりに、電磁波の発生体を配置すれば、同様に誘電体レンズを用いた電磁波の発生器が得られる。
【００９９】
なお、上記実施例１〜実施例６は、誘電体レンズ２の形状は、球形の場合について説明したが、これに限定されるものではなく、当然にして、球形の誘電体レンズの代わりに、半球形の誘電体レンズを用いても良い。この場合には、球形の誘電体レンズを使用した場合と同様な効果が得られるとともに、さらに、レンズの占有体積を半分に出来るので、容積効率が良くなる。
【０１００】
ここで、一例として、図７に示すように、半球形の誘電体レンズ１０２を用いた場合の反射器１００について説明する。１０３は半球形の誘電体殻で、半球形の誘電体レンズ１０２の焦点距離に沿った位置に配置されている。１０４は反射体で、この反射体１０４を半球形の誘電体レンズ１０２の焦点距離Ｒに位置決め保持する手段は、焦点距離Ｒと等しい内径又は外径を有し、電磁波に対して透明な部材で内部に誘電体レンズ１０２を収納可能な中空に形成した半球形の誘電体殻１０３と、この誘電体殻１０３が誘電体レンズ１０２を内包した状態で、且つ、焦点距離Ｒに沿った位置に誘電体殻１０３が位置するように、この誘電体殻１０３と誘電体レンズ１０２とを位置決め保持する保持機構（図示せず）により、反射体１０４が誘電体レンズ１０２及び誘電体殻１０３の断面側に設置されている。
【０１０１】
この場合、電磁波が、図７に示すように、誘電体レンズ１０２の真横から入射する電磁波１１０の場合には、焦点１に焦点を結ぶ。又、図７に示す電磁波が、斜めから入射する電磁波１２０の場合には、誘電体レンズ１０２の断面側に設置されている反射体１０４により、本来の焦点位置と鏡面反射した位置である焦点２に焦点を結ぶ。従って、断面に設置した反射体の面積によって、斜め入射の際の開口面積効率が決定される。
【０１０２】
そこで、一般的に、図８に示すように、電磁波の入射する向きと反射体に垂直な軸とが、角度θで有る場合、全反射のために必要な反射体の半径ｒは、Ｒ＝ｒ／ｃｏｓθとなる。
従って、いずれの実施例においても、半球形の誘電体レンズを用いる場合には、反射効率が関係するのみで、その他は球形の誘電体レンズを用いた場合と同様となる。
【０１０３】
この実施例の場合にも、上記各実施例と同様に、反射体の反射面にカラーフィルタあるいは液晶のいずれか一方あるいは両方を配置しても良い。さらに、位置決め保持する手段に、窓を設けるとともに、この窓にカラーフィルタあるいは液晶の何れか一方あるいは両方を配置しても良い。この場合には、配置されるカラーフィルタや液晶の色を任意に選択することにより、任意の色を反射する着色機能を有する反射器が得られる。通常は電源を必要としないので、一度設置すれば半永久的に使用することが出来る。なお、反射体の反射面や窓に液晶を用いた場合には、位置決め保持する手段に、太陽電池（例えば、図３に示す太陽電池２１）を配設すれば、液晶用の特別な電源を設ける必要が無く、半永久的に使用することが出来る。太陽電池の配置箇所は、図３に示すものに限らず、太陽光線を受光可能な箇所であって、且つ、液晶に給電可能な箇所であれば、如何なる箇所であっても良い。
【０１０４】
又、この実施例では、誘電体レンズの焦点距離に反射体を配置して反射器を構成しているが、反射体の代わりに、電磁波の発生体を配置すれば、同様に誘電体レンズを用いた電磁波の発生器が得られる。
【実施例７】
【０１０５】
この発明の第７の実施例を、図９〜図１０に基づいて説明する。図９は反射体として、３種類の色彩のカラーフィルタを配置した反射体６４ａ〜６４ｃを有する反射器６０の模式図、図１０はこの反射器６０を用いた信号機を４つ角において使用する際の原理図である。なお、実施例１〜実施例６と同一のものは、同一名称、同一番号を付し、その説明を省略する。
【０１０６】
４つ角の中心には、反射器６０が配置されており、それぞれの道路には車両６７ａ〜６７ｄが４つ角の中心に向かって、走行若しくは停車している。誘電体殻３の底部には、垂直方向をその回転軸として反射器６０を一定の回転速度で回転させる回転機構６８が配置されており、太陽電池２１により回転のための電源が供給されている。誘電体レンズ２の焦点距離Ｒに位置している誘電体殻３の内面あるいは外面のいずれか一方の面には、反射体６４が配置され、誘電体レンズ２を位置決め保持する保持機構６により位置決めされている。
【０１０７】
反射体６４は、反射面に青色のカラーフィルタを配置した反射体６４ａと、反射面に黄色のカラーフィルタを配置した反射体６４ｂと、反射面に赤色のカラーフィルタを配置した反射体６４ｃの３種類の反射体により構成されている。これらの反射体６４ａ〜６４ｃは、信号機において、青信号、黄信号、赤信号の表示する割合で順番に配分されており、反射器６０が１回転した際に、青−＞黄−＞赤の表示を１周期とした場合に２周期分になるように配分されている。
【０１０８】
図１０に示すように、この状態では、車両６７ａが反射器６０にライトを照射すると、ライトの反射光は、反射体６４ａで反射するため、反射光は青色の色彩を有し、車両６７ａを運転している者には、青信号として認識することが出来る。車両６７ｃについても同様に、青信号として認識させることが出来る。車両６７ｂや、車両６７ｄについては、反射体６４ｃで反射するので、反射光は赤色の色彩を有し、赤信号として認識させることが出来る。
【０１０９】
回転機構６８により、反射器６０は、青−＞黄−＞赤の表示を１周期とした場合に、一回転で２周期分となる速度で、一定の速度で回転している。この実施例では、反射器６０は、時計方向に回転している。このため、例えば、車両６７ａについては、時間が経過すれば、反射体６４ａ−＞６４ｂ−＞６４ｃで順次、車両６７ａの照射するライトを反射するので、車両６７ａを運転している者には、青信号−＞黄信号−＞赤信号として変化するように認識することが出来る。他の車両についても同様である。
【０１１０】
なお、実施例５に示すように、さらに反射体６４にスリットを付け、車両６７から電磁波を照射した際に、その反射電磁波に青信号、黄信号、赤信号の情報を付加するようにしても良い。このように構成すれば、車両に搭載されたレーダ装置を用いた自動運転の際の信号機における車両の運転制御用の反射器として利用することが出来る。
【０１１１】
この実施例の場合にも、上記各実施例と同様に、反射体の反射面にカラーフィルタあるいは液晶のいずれか一方あるいは両方を配置しても良い。さらに、位置決め保持する手段に、窓を設けるとともに、この窓にカラーフィルタあるいは液晶の何れか一方あるいは両方を配置しても良い。この場合には、配置されるカラーフィルタや液晶の色を任意に選択することにより、任意の色を反射する着色機能を有する反射器が得られる。通常は電源を必要としないので、一度設置すれば半永久的に使用することが出来る。なお、反射体の反射面や窓に液晶を用いた場合には、位置決め保持する手段に、太陽電池（例えば、図３に示す太陽電池２１）を配設すれば、液晶用の特別な電源を設ける必要が無く、半永久的に使用することが出来る。太陽電池の配置箇所は、図３に示すものに限らず、太陽光線を受光可能な箇所であって、且つ、液晶に給電可能な箇所であれば、如何なる箇所であっても良い。
【０１１２】
又、この実施例では、誘電体レンズの焦点距離に反射体を配置して反射器を構成しているが、反射体の代わりに、電磁波の発生体を配置すれば、同様に電磁波の発生器を用いた信号機が得られる。
【産業上の利用可能性】
【０１１３】
誘電体レンズを用いた電磁波の反射器や発生器等は、電源を必要としないから、屋内、屋外に係わらず利用可能である。又、道路の側壁等に設置すれば、車両のライトあるいは車両に搭載されているレ−ダ装置で検知出来る反射板として利用可能である。又、地方空港の滑走路の誘導灯として利用出来る。又、砂漠等の空港がない地域で臨時の空港の滑走路の誘導灯としても利用出来る。又、地上に限らず、海上のブイ、船舶のマスト等に設置して目標とすることが出来る。さらに、反射体を設けたケース内に誘電体レンズを配置した形式のものは、車両等のブレーキ灯や尾灯としても使用することが出来る。青、黄、赤のカラーフィルタを反射体に配置した形式のものは、車両に搭載されたレーダ装置による車両の自動運転の際の信号機における運転制御用の反射器として使用することが出来る。又、反射器あるいは発生器を用いた簡易型の簡単な信号機を構成する事も出来る。
【図面の簡単な説明】
【０１１４】
【図１】この発明の第１の実施例を示すもので、誘電体レンズ装置を用いた反射器の模式図である。
【図２】この発明の第２の実施例を示すもので、誘電体レンズ装置を用いた円筒状に長い棒状の反射器の模式図である。
【図３】この発明の第３の実施例を示すもので、誘電体レンズ装置に太陽電池を配置した反射器及び発生器の模式図である。
【図４】この発明の第４の実施例を示すもので、誘電体球殻に日除けキャップを設けた反射器の模式図である。
【図５】この発明の第５の実施例を示すもので、ケース内に誘電体レンズ装置を収納した反射器の模式図である。
【図６】この発明の第５の実施例を示すもので、大型のケース内に誘電体レンズ装置を収納した反射器の模式図である。
【図７】誘電体レンズとして、半球形形状を用いた場合の原理を示す図である。
【図８】誘電体レンズとして、半球形形状を用いた場合の原理を示す図である。
【図９】この発明の第６の実施例を示すもので、反射体として、３種類の色彩のカラーフィルタを付した反射体１１５ａ〜１１５ｃを有する反射器１１０の模式図である。
【図１０】この発明の第６の実施例を示すもので、反射器１１０を用いた信号機を４つ角において使用する際の原理図である。
【図１１】従来例を示すもので、先に発明者等が特許出願した誘電体レンズ装置を用いた反射装置の模式図である。
【図１２】従来例を示すもので、先に発明者等が特許出願した球形誘電体レンズ５２と誘電体球殻５３との位置関係を示す説明図である。
【符号の説明】
【０１１５】
１、１０、２０、３０、４０、６０、１００      反射器
２      誘電体レンズ
３      誘電体殻
４、１４、３４、４４、５４、１０４      電磁波の反射体あるいは電磁波の発生体
５、１５      カラーフィルタ
６、４６、５６、６６      保持機構
１１      筒状容器
２１      太陽電池
２２      電気制御反射体
３１      日除けキャップ
３４ａ      スリット付き反射体あるいは発生体
３４ｂ      金属小片で形成した反射体あるいは発生体
４１、５１      ケース
６４      反射体
６８      回転機構
１０２      半球形の誘電体レンズ
１０３      半球形の誘電体殻
【図１】
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【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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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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