(57)【要約】【課題】何ら光の追尾手段等の付加的操作手段を用いることなく、屋外広場や建物の屋根、壁、手摺下、及び、波の影響で絶えず揺れている海上の施設や船舶にも使用できる太陽光集光装置を提供する。【解決手段】入射光はガラス２０を通して、集光チューブ１内に並置させた略同一形状の複数の単位集光チューブ１ａによって分割され反射した光は、曲面反射板Ｒ１により集光チューブ１の出口のＰ１点およびその周辺に集められる。次に、光第1凝集部に入り反射して狭い範囲に集められ、続いて光第２凝集部内で更に狭い範囲に集められ、導光材へ送られる。【選択図】  図８
2005123036.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
太陽光の照射を受ける鏡面が設けられ、該鏡面から反射される反射光を室内側に反射させて、該反射光を導光材を用いて室内に送光する太陽光集光装置であって、上記入射光は集光チューブ内に並置させた略同一形状の複数の単位集光チューブによって分割され、反射光が、曲面反射板により集光チューブの出口の所定位置の光第1凝集部に集められ、該光第1凝集部から反射して狭い範囲に集められ、続いて光第２凝集部内で更に狭い範囲に集められ、導光材へ送られることを特徴とする太陽光集光装置。
【請求項２】
建物外壁に照射される太陽光の直接照射光を集光し、集光した光を室内に送光することを特徴とする請求項１記載の太陽光集光装置。
【請求項３】
急傾斜した建物屋根材にその勾配に合わせ、直接取り付けることを特徴とする請求項１記載の太陽光集光装置。
【請求項４】
手摺外面が鏡面であることを特徴とする請求項１記載の太陽光集光装置。
【請求項５】
太陽光を受光できる鏡面を、イカダなどの水上施設や船舶上のように揺動場所に設置し、集光した光を水中または室内まで送光することを特徴とする請求項１記載の太陽光集光装置。
【請求項６】
採光部分を碁盤目状や放射線状など画一に並べて平面的に一体化し、全体を板状にすることを特徴とする請求項１記載の太陽光集光装置。
【請求項７】
建物の屋根や外壁などに取り付け装飾材として使用することを特徴とする請求項１記載太陽光集光装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、住宅のベランダ等に設置される太陽光の集光装置及び該集光装置を用いた照明装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
図１８に示すように、これまでの太陽光集光装置３１は、太陽追尾装置３２により光源としての太陽を常に真正面に捉え、一方向からの光として採光し利用してきた（例えば、下記の先行文献１参照）。そのため、効率的な採光が可能であるものの、その分設備コストがかかり、更に年に一度か二度の保守点検が必要になり、そのための人件費も必要であった。また、従来の多くの製品が建物の屋上に設置するタイプであり、一つの建物に多くの世帯が入居する例えば共同住宅などに使用する場合、その世帯分だけ屋上に設置しなければならず、限られた設置スペースを有効に利用する面で効率が悪く、美観上にも問題があった。
【０００３】
また、照明装置では、光による様々な演出をする場合に、様々な角度からなる光源から拡散照明するのが一般的であったため、例えばプリズムやレンズなどの光学器具を使用するために、光源を加工しにくい面があった。
【特許文献１】特開平９−２７０２０４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
そこで、本発明の課題は、太陽光の集光装置において、太陽光追尾装置を使用せずに集光チューブに対して入射する多くの角度の入射光を集光できるようにするものである。また、構造が簡単なため、製作コストも格段に安くて済むものである。
本発明は全ての採光部品を概ね日の射して来る方向に向けて固定して設置し、装置自体が動くことはない。ただ、設置状況によっては、たとえば朝、夕の時間帯などに採光面に対して光が斜め方向からの直射光を受けるときには採光面積が正面の時に比べて少なくなり、従来技術より同程度の大きさの集光装置ひとつあたりの採光効率はいくらか劣る。
【０００５】
しかし、集光チューブ外周面の一辺をせり出す形状にし、斜めからの光に対して受光し易い形状にすることや、採光部品を例えば碁盤目状にまとめて並置して全体を平面的に一体化し、入射光に向かって弧を描くように配置すれば、常時どこかの面が太陽と向き合うことになり、採光効率は安定する。また、塵付着防止用アクリル製のドームなどに入れる必要がなく増設幅の制約条件がないので、採光面積を自由且つ簡単に格段に安価で効率よく増やすことができ、その欠点を充分カバーできる。また、手摺の下の外壁部分に簡易に設置でき、手摺と一体化すれば専用の設置場所を別に用意する必要がない。
【０００６】
従って、屋上は、例えば屋上緑化のためのスペースとしてとっておくことも可能であり、また、共同住宅の場合に各戸の手摺に取り付ければ、今まで難しかった入居戸数の多い高層マンション等にも応用できる。省エネ効果があるのはもとより、外観上も一般の設備機器のような無機質な感じはせず、例えばガラスブロックのように、光を通すという本来の機能と素材としての美しさを兼ね備え、建築デザインの一部として用いることもできる。
また、照明装置の課題については、集光した全ての光を略同一方向に揃え、例えば、プリズムやレンズなどの光学器具を使って、散乱光ではできない光の加工を、簡単にできるようにし、照明装置の笠の幅のまま照射できるというスポットライトの機能も優れている。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決するために、本発明は以下の手段を講じた。即ち、
太陽光集光装置は、建物外面に固定し、照射される太陽光の直接照射光の略大部分を集光し、該集光した光を室内側に送光することを特徴とする。また、太陽光集光装置は、水上など常に揺れている場所で採光された太陽光の直接照射光の略大部分を集光し、該集光した光を例えば水中や室内など必要とする場所まで送光することを特徴とする。
【０００８】
この場合、鏡面体である縦、横反射性板材を集光チューブ１の入り口付近にいくつか並べて配置することにより、採光した光を細かく分割し、分割した光をＰ１点とその周辺の狭い範囲にそれぞれが集中して反射した後、次第により狭い範囲へと凝縮し、導光材３へと送ることにより解決する。また、照明装置の課題については、反射鏡でもある笠の部分と凸レンズを組み合わせることにより、それを解決する。
【０００９】
また、建物各部に配置された太陽光を直接受光する面を、太陽と直接向き合うように配置することを特徴とする。
【００１０】
更に、太陽光集光装置は、集光した光を室内照明用、海上の施設や船舶上など常に揺れている場所に設置し、水中や施設の照明用、及び、建物屋上のみならず、屋外の広場や施設、柱上などの日の当たる場所に設置し、集光した光を照明用などに用いることを特徴とする。
【００１１】
また、照明装置は、光源から発光された光を、その周囲を覆う反射鏡でもある笠の部分と凸レンズを組み合わせて使い、送られてきた光の全てを同一の方向に揃え、笠の部分の直径と同じ幅のまま、光を前方に照射できることを特徴とする。
【００１２】
更に、太陽光集光装置は、日の当たる建物の瓦葺の屋根、ビルの屋上、外壁、手摺外面及びイカダなどの水上施設、船舶上、更には、屋外の広場や施設、柱上など太陽光を受光できる場所に設置する太陽光集光装置及び光が拡散することなく、照明装置の笠の幅のまま、照射できる照明装置に関する。
【発明の効果】
【００１３】
（集光装置）
本発明によれば、何ら太陽光の追尾手段等の付加的操作手段を用いることなく太陽光等を集光できる。例えば、常に波の影響で揺れている船舶やイカダ上でも有効に採光できる。また、本発明は、ほとんど設置後の維持管理を必要とせず、格段に安価で製作することができ、広い面積のパネル化も簡単にできる。建物に使用する場合、配線も外部に露出しないことから美観を損ねず、しかも、構造が簡単で薄型に形成し易いため、その形状に合わせて設置でき、手摺の下や壁面に取り付けることができるので、設置スペースを有効に活用できる。例えば室内に照射すれば省エネに有効であるばかりでなく、人工照明とは明らかに質の違う自然光は、人の心に安らぎを与える。室内の観葉植物やペットにも自然光の下で育つのと同じ効果を与え、農業用、例えば、花卉園芸・畜産用にも用いることができ、更には、健康機器にも使用が可能である。
【００１４】
（照明器具）
次に、照明器具の特徴は、器具から発する光が全て同一方向に向かうので、スポットライトのような使い方のみならず、器具出口に例えばプリズムを取り付けて分光し、虹の演出をしたり、紫外線や赤外線の分離をしたり、また、各種のレンズを取り付け、その特性により、散乱光ではできない光のいろいろな加工を容易にするなど多彩な応用ができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
本発明の本実施形態を図面を用いて説明する。
【実施例１】
【００１６】
図面のうち、図１は実施例１の外観図、図２は実施例１の水平方向断面図、図３は実施例１の垂直方向断面図、図４は実施例１のシステム全体図、図５（１）〜（３）は、ともに実施例１の要部縦断面図、図６は同実施例１の要部外観図、図７〜１４は同実施例１の説明図、図１５、１６は同実施例１の照明装置の説明図である。図１７は従来技術の使用例であり、図１８は縦反射羽１０、横反射羽１１の構成例を示す。
【００１７】
（全体の流れ）
まず、図４は全体のシステム図の一例である。この図を使い全体の工程を説明する。いくつかの集光チューブ１により採光された光は、光統合器２により一つにまとめられ、同じようにしてまとめられたいくつかの光は更に公知の光統合器２によりまとめられ、より強い光となって導光材３へ送られ、照明具４により照射されることを示している。
【００１８】
（光の減衰）
次に、光が反射を繰り返すことに伴い、光量が次第に少なくなる光の減衰について説明をする。光を１００％反射する材料は今のところ存在しない。反射率はその反射材料により異なるが、反射率の最も高いものでも９６％程度であり、その場合、残り４％は反射材に吸収されてしまう。例えば、金属板に化学蒸着した反射率９０％の材料が複数枚あると仮定する。この材料間に５回光を反射させた場合、0.9×0.9×0.9×0.9×0.9＝0.59となり、元の光の約６割の光量にまで落ちてしまうことになる。従って、反射回数をできる限り少なくすることが効率的な採光につながる事は言うまでもない。
【００１９】
（集光チューブ１）
本実施形態は、図１は集光装置の外観を示す。図２及び図３は、集光チューブ１内に略同一形態の複数の単位集光チューブ１ａを並置させることによって、入射光がガラス２０を通して単位集光チューブ１ａ内に入射される大部分の光を集光チューブ１の出口に向け効果的に送るようにしたものである。採光装置に対して、入射光である太陽光は、そのほとんどが上下方向、左右方向共に斜め方向から射し込んでくる。ここでは説明が複雑になるので、上下方向と左右方向別々に説明をする。
【００２０】
（上下方向の反射）
まず、集光チューブ１内の上下方向の反射について説明する。北回帰線よりも北に位置する日本の場合、太陽の高度は最も高い位置に達する夏至の時でも上下角９０度を越えることはない。集光チューブ１内に形成された鏡面体である全ての横反射羽１１は図８で示すように、単位集光チューブ１ａへの矢印で表したいくつかの時間帯の入射光のうち、その交点（以下、基準光交点Ｐ０という）を通過する光（以下基準光という。図の場合、Ｋ３５、Ｋ４５、Ｋ６０を示す）を基準として、その反射光を全てを同一の方向に揃える必要がある。
【００２１】
即ち、全ての横反射羽の基準光の反射を同一方向に揃え、次の反射面である縦方向曲面反射部Ｌ２に反射させことにより、基準光の反射光を全て、焦点位置Ｐ１に光学的に集めることが可能となる。図では任意の角度である６０度、４５度、３５度の入射光を基準光（それぞれＫ６０，Ｋ４５，Ｋ３５とする）とし、全ての基準光の反射光を同一方向（図の場合は水平方向）に向かうように横反射羽を湾曲させてある。
【００２２】
本発明では図８のように採光面積確保のための補助的手段を取らない場合、概ね上下角４５度程度の範囲の採光が可能である。図８の場合、集光チューブ採光可能下限角度Ｐ３０を仰角＋３０度と設定しているので、３０度〜７５度程度の角度の光を採光できる。この場合、０度〜３０度の範囲の角度の光が横反射羽１１の外側面を反射しながら集光チューブ１内に入るが、同内で乱反射を繰り返した後、消滅し結局採光はできない。
【００２３】
しかし、集光チューブ採光可能下限角度Ｐ３０の設定を変え、横反射羽１１の配置角度を変えることにより、居住する地域の緯度に合わせて都合の良い入射角度範囲の設定ができる。次に、集光チューブ１内奥にある縦方向曲面反射部Ｌ２は同一方向から来た上記基準光の反射光を集光チューブ１の出口にあるＰ１点へ集めるように湾曲させてある。ただし、図８に示すように，単位集光チューブ１ａ内に入射する光には単位集光チューブ採光可能範囲Ｌ１０ａに示す範囲があり、例えば図１１の基準光４５の場合、他にその範囲にある同じ方向を射す任意の位置の光（以下自由光という）であるＮ４５があり、Ｎ４５は基準光４５の反射する位置よりも勾配が急な位置に反射している。
【００２４】
（自由光の反射）
即ち、自由光の反射方向であるＮＨ０は基準光Ｋ４５の反射方向であるＫＨ１よりも少し下向きの角度で縦方向曲面反射部Ｌ２へ反射され、基準光の反射光は焦点位置Ｐ１点を通過し、自由光の反射光ＮＨ０は、その角度と縦方向曲面反射板Ｌ２の反射した位置により、焦点位置Ｐ１点より僅かに外れた方向に反射され、それぞれ反射光第1凝集部２１内に入る。次に反射光は光第1凝集部２１内壁面に反射した光のうち、基準光の反射光は出口にある第１凝集部光焦点位置Ｐ２へ進み、自由光の反射光はその周辺へと更に狭い範囲に集められながら、導光材３に送られる。もし、導光材に小さな径の例えば光ファイバーを使用するなら、この段階で反射光第1凝集部２１と同形状、同性能で更に小型の反射光第２凝集部２２を接続させる必要がある。また、焦点位置Ｐ１の設定位置は縦方向曲面反射板Ｌ２の湾曲を変化させるにより自由に設定することができる。
【００２５】
（自由光の反射角度差）
次に自由光が横反射羽１１を反射した後、基準光の反射光とどの程度の角度の差があるかを図１２で検証する。図１２（１）は基準光Ｋ３５〜Ｋ６０の入射光が横反射羽１１を反射し、その反射方向ＫＨ１が全て水平方向に向かうように設定されている。横反射羽１１上の反射点の位置に仮想平面反射板ＫＭ１〜３を入射角と反射角が同じになる角度で、それぞれの位置に置いたと仮定したことを表している。
【００２６】
この場合、それぞれの入射角、反射角と仮想平面反射板ＫＭ１〜３の水平方向に対する角度は、ＫＨ１が水平になるように設定しているので同じになる。同図１２（２）は基準光のうち最も小さな角度である基準光Ｋ３５と同じ方向である自由光Ｎ３５が基準光４５のために設定された上記（１）で説明した仮想平面反射板ＫＭ２上に反射した場合に、その反射光ＮＨ２は−２２．５度になる。同図１２（３）は同様に自由光Ｎ３５が、同じく上記図１２（１）で説明をした基準光６０用に設定された仮想平面反射板ＫＭ１上に反射した場合に、その反射光ＮＨ１は−２５度となり更にはＨＰ０の点でもう一度反射し、より水平方向に近づくことを示している。
【００２７】
これらのことにより、基準光のうち最も大きな角度であるＫ６０と最も小さな角度であるＫ３５の角度差が２５度であるのに対し、その反射光の角度差はその差２５度を超えることはない。むしろ、その角度差が広がることにより、横反射羽上の１回目の自由反射光ＮＨ１の反射方向が図３に示す横反射羽先端１１ａより下側にきたとき、図１２（３）に示すように横反射羽１１上の反射回数が増えて、基準光反射方向ＫＨ１との角度差は更に減少する。
【００２８】
（左右方向の反射）
次に集光チューブ１内の左右方向の反射について説明する。採光範囲は東の日の出から西への日没まで１８０度が対象である。集光チューブ１内に形成された鏡面体である全ての縦反射羽１０は、図７で示すように、単位集光チューブ１ａ入り口に設定された基準光交点Ｐ０を通過するいくつかの時間帯の光を基準光として、その反射光を全て焦点位置Ｐ１点方向へ向かうように湾曲させてある。このとき入射光は縦反射羽１０を反射した後、縦方向曲面反射板Ｌ２の反射位置は一度の反射で焦点位置Ｐ１点に向かう場所に設定するのが効率的である。
【００２９】
全体の形状は縦反射羽１０の反射光の焦点位置を自由に設定できるので、入射光に対して必ずしも左右対称の形状でなくても良い。また、同図中Ｌ３０は縦反射羽１０と同じ反射性能とする曲がりとする。ここでも、単位集光チューブ１ａ範囲内に入射する光には基準光以外の同一方向光である自由光があり、その反射光は、次に縦方向局面反射板Ｌ２に反射した後、焦点位置Ｐ１の周辺に向かうが、これら反射については、原理は前記上下方向の場合と同じであるので説明は省略する。
【００３０】
（縦反射羽を設置しない領域）
次に縦反射羽を設定しない領域を設ける効果について図１３により説明する。図１３は縦反射羽を設定しない領域を設けていなければ太陽光入射角度ＳＬ１がどのような角度になっても、曲面反射鏡の外側面に光が当たることにより、反射光が想定しない角度で集光チューブ１内に入り、同内で不定な反射を繰り返す光（以下、不定光という）が発生してしまう範囲である不定光入射範囲Ｌ２１が常に存在することを表している。具体的には、図２のＰ１１，Ｐ１２，Ｐ１３の点によって囲まれた三角形の領域（斜線部）が、この装置の縦反射羽１０を設置しない領域である。この領域を図７に示すように設けた場合、太陽光入射角度ＳＬ１が縦反射羽無配置エリア角度Ｐ２０を超えない限り不定光入射範囲Ｌ２１は発生しないが、超えた場合、採光可能範囲Ｌ２０に比べて割合は少ないが発生する。このように同エリアは縦反射羽無配置エリア角度Ｐ２０を越えるまでの間、不定光を発生させない効果がある。
【００３１】
（正面または正面に近い角度の入射光）
次に、正面または正面に近い角度の入射光の反射について図９、１０で説明をする。図９は入射光Ｋ９０が縦反射羽１０に当たることなく集光チューブ１内に真正面から射し込んでくるとき、集光チューブ１奥の水平方向反射部Ｌ１部は光が焦点位置Ｐ１付近に向かうように湾曲させてあることを示している。また、図は、不定入射範囲Ｌ２１が全体的に且つ細かく発生してしまうことを表している。しかし、このような状況は一日のうちでは僅かな時間帯であり、全体として大きな影響はない。次に、入射角度が正面に近いときの状況を図１０に示した。採光可能範囲Ｌ２０内を通過する光はＰ１点付近に集められるが、ここでも一定の範囲に不定入射範囲Ｌ２１が発生する。しかし、図６（Ａ）、（Ｃ）に示すように、いくつもの集光チューブ１を太陽の移動にあわせ、弧を描くように配置すれば、常にどこかの面が太陽と真正面に向き合うにとどまり、一日を通して均一に採光できる。
【００３２】
（単位集光チューブ部縦方向反射範囲Ｌ２ａ）
集光チューブ１に入射する光を図１１で示すように、縦、横の反射羽を使って入射光をより多くに分割することは、即ち、図２に示す単位集光チューブ採光可能範囲Ｌ２０ａ，図８に示すＬ１０ａを狭くすることであり、その結果、反射光が当たる縦方向反射範囲Ｌ２ａが狭くなり、焦点位置P１点により近い周囲に光を集めることが可能になる。図１１中、側面反射位置４１は上下方向、左右方向共に斜め方向からの光が射してきた場合、一度水平反射羽１１に反射した後、縦反射羽に反射した位置を示している。
【００３３】
（第１凝集部２１、第２凝集部２２）
次に図８、図１１により、反射光第１凝集部２１、反射光第２凝集部２２について説明をする。反射光焦点位置Ｐ１点およびその周辺を通過した光は反射光の第１凝集部２１に入り、その内部壁面に反射する。形状は円筒形で中央部が膨らんでおり、出口はより小さく絞ってある。内部壁面は反射した基準光が出口にある第1凝集部焦点位置Ｐ２点へ向かうように湾曲させてある。従って、自由光は第１凝集部焦点位置Ｐ２点より僅かに外れた位置を通過する。もし、導光材に例えば光ファイバーなど径の小さな材料を使用する場合は、反射光の第１凝集部２１と同形状、同性能の更に小さな第２凝集部２２を第1凝集部焦点位置Ｐ２点に続いて連結させることにより、更に狭い範囲へ光を凝縮させ、導光材３へと送ることができる。
【００３４】
以上のように本発明は、集光チューブ１に入射したされた光全てをP１、Ｐ２点を通過させようとするものではなく、P１、Ｐ２点を基準にできる限り近いその周辺に集め、段々に光を凝集する構造になっている。また、ガラス２０は必須の構成要件ではなく、基準光交点Ｐ０の設定位置は単位集光チューブ入り口であれば、上下方向、左右方向共にその場所を特定しない。
【００３５】
全体的には、図２に示されるように、集光チューブ１は、縦反射羽１０及び横反射羽１１が直角方向に交差する鏡面仕切り板で形成されたものであり、前面にガラス２０、後方に導光材３が連結され、集光された光は導光材３を通して適宜場所に送られる。なお、集光チューブ１の入り口の縦反射羽１０、横反射羽１１は、上下左右の四面とは限らない。例えば、六面形状のハニカム形状等であっても良い。また、縦反射羽１０、横反射羽１１で形成される単位集光チューブ１ａも縦横の格子状とは限らず、図１９の（１）〜（４）にその他の形態の一例としてあげた。
【００３６】
（斜め方向からの入射光に強い集光チューブ１）
本発明は太陽に自動的に向かい合う追尾装置を持たないため、斜め方向からの入射光が正面からの採光に比べて採光面積が少なくなる欠点がある。それを改良した形態を図１４（１）、（２）に示す。（１）は朝夕など、横方向からの入射光に対して効率の良い採光ができるように、集光チューブ１の外部側面の一端をせり出し長さＬ３の分だけ延ばしたものである。これにより、通常装置の採光幅Ｌ４０がせり出し改良型装置の採光幅Ｌ４１へと幾分増えた。次に図１４（２）は昼時など太陽が高い位置にあるときに採光面積を増やす工夫をしたものである。集光チューブ１の外部底面をせり出し長さＬ３の分だけ前面にせり出したもので、これにより通常装置の採光幅Ｌ４０がせり出し改良型装置の採光幅Ｌ４１へ増えた。しかし、図１４（１）、（２）共、この改良に伴い正面方向からの採光面積が減るなどの欠点も同時に発生するため、通常型との目的に応じた併用が効果的である。
【００３７】
（照明器具１）
次に図１５、１６に示す照明器具について説明をする。採光した光は導光材３により必要とされる場所まで導かれ、その末端には照明器具が取り付けられて、光を照射する。図１５（１）はスポットライトのように部分的に照明を当てるようなときに便利である。この装置の特徴は導光材３により送光された光を図１５（１）の照明器具を通して全ての光を同一方向に照射できることにある。
【００３８】
まず、その仕組みを図１６により説明する。導光材３の先端であり照明装置仕切板５１と同面より発せられる光はその周囲直交方向から前方方向にかけての全１８０度に発するようにする。具体的には導光材３の先端を直交方向へ水平にカットするのが効果的である。内面が鏡面体である照明装置笠部５０の側面曲がり部Ｌ３０は、導光材３の先端から発せられ反射した光が全て水平方向に向かうように湾曲させてある。また、凸レンズＬＮ０はその焦点ＬＮ２が導光材３の先端になる位置に取り付けている。従って、導光材３先端から発し、凸レンズＬＮ０を通る光は全て水平方向になるように屈折される。透明ガラスＧ３は側面曲がり部Ｌ３０を反射した光をそのまま透過させる役目と凸レンズを支える役目を兼ねているが、必ずしもガラスでなくても、例えば金属の薄い板で支えても良い。
【００３９】
照明装置内導光材の出５３の寸法は、導光材３の先端より発せられる光がその周囲直交方向へ向かい反射した点である直交方向光反射位置５４を反射し、水平線上で凸レンズ端部５５と一致する位置にする。側面曲がり部Ｌ３０の反射範囲は、直交方向光反射位置５４から、凸レンズ焦点位置ＬＮ２と凸レンズ端部５５を結び、その延長線上にある照明装置笠内側面上の笠前部反射位置５６まで必要である。これらにより、導光材３の先端から発せられた光は、照明装置反射光ＬＮ３や凸レンズ屈折光ＬＮ１となり、いずれも同一方向に向かう平行光となり照明装置笠部直径５２の幅を保ったまま、前方に照射される。
【実施例２】
【００４０】
次にベランダなどの手摺の下に並置された場合の例について図５（１）、（２）、（３）を使い説明をする。手摺３０下を利用するため専用の設置場所を必要としない。図５（１）は入射光の角度が比較的低い高緯度の建物に適しており、一方、図５（２）は入射光の角度が比較的高い低緯度に位置する建物に適している。また、図５（３）は図５（１）の例に下から３段分を前記「斜め方向からの入射光に強い集光チューブ１」を併用した例として示した。これにより、設置する建物の位置する緯度によっては太陽の高度が高い時間帯などにも、より多く採光ができる。また、図のように、コンクリート中に導光材３をコンクリート打設時に設置した埋設管の中に配線可能で、これにより表面に導光材３が表面に露出せず、美観を損なうこともない。
【実施例３】
【００４１】
次に、自ら動くこともない固定式であることの欠点である斜め方向からの、採光面積減少対策の一例を図６（Ａ）に示した。手摺３０とその下に並置された集光チューブ１の外面を太陽光と向き合うように大きくカーブさせることにより、日中どこかの面が太陽と正面に向き合うことでき、これによりムラのない安定した採光が可能になる。なお、上記実施例２の図５（２）、（３）と組み合わせても良いのは言うまでもない。
【実施例４】
【００４２】
図６（Ｂ）のように適当な範囲を一枚の板状にしてパネル化すれば、外壁にも建築デザイン上、違和感のない取り付けが可能であることを示している。設置場所を節約したいときや建物外観のデザイン上の装飾材としても利用したいときなどに有効である。また，壁面には広い面積に亘って取付が可能であるため、例えば高層の建物の北側に隣接する日影になる近隣に対し、太陽光を提供することも可能である。
【実施例５】
【００４３】
図６（Ｃ）の場合は、建物屋上に設置した場合を表しているが、広場の地面上や柱上にも設置可能であり、瓦葺の屋根面には、全体を平面板状にしても、屋根の勾配に合わせて設置できる。また、波の影響で常に揺れている船舶やイカダ上は追尾装置が逆に役に立たず、本発明は常時どの角度からの採光も可能なので、そのような場所にも設置できる。具体的には、イカダ上に設置し、導光材３に例えば水圧の影響を受けない光ファイバーを用いて水底上で照射すれば、藻類の育成による水質浄化や海草やプランクトンの育成による小魚の住処とする栽培漁業の分野にも応用できる。海、湖沼だけでなく、他にも野菜工場などシステム化された農業の分野にも応用が可能である。また、光の利用分野として単に照明ばかりでなく、熱、電気、生化学反応等へのエネルギー変換装置としても利用できる。また、本発明の集光チューブ１は、建物ばかりでなく、全体をプレート形状に形成して種々の太陽熱利用装置にも適用できる。
【図面の簡単な説明】
【００４４】
【図１】同実施例１の外観図。
【図２】本発明に係る実施例１の説明図（水平方向断面図）。
【図３】同実施例１の説明図（垂直方向断面図）。
【図４】同実施例１のシステム全体図。
【図５】（１）（２）（３）共、同実施例２の要部縦断面図。
【図６】本発明に係る実施例（Ａ）〜（Ｃ）の斜視図。
【００４５】
【図７】本発明に係る実施例２の説明図（水平方向反射図）。
【図８】同実施例２の説明図（垂直方向反射図）。
【図９】同実施例２の説明図（正面直射光の水平方向反射図）。
【図１０】同実施例２の説明図（正面に近い光の水平方向反射図）。
【図１１】同実施例２の説明図（４５度の光のときの垂直方向反射図）。
【図１２】（１）（２）（３）共、同実施例２の説明図（水平反射羽各部の反射角度）。
【図１３】同実施例２の説明図（垂直羽無配置領域の説明図）。
【図１４】（１）（２）共、同実施例２の説明図（斜め方向からの入射光に強い形態）。
【００４６】
【図１５】照明装置の斜視図。
【図１６】照明装置の説明図。
【図１７】従来技術の説明図。
【図１８】（１）〜（４）共、本発明に係る採光部反射羽の応用例。
【符号の説明】
【００４７】
１・・・集光チューブ  １ａ・・・単位集光チューブ
２・・・光統合器  ３・・・導光材  ４ ・・・照明具
１０・・縦反射羽  １１・・横反射羽  １１ａ・・横反射羽先端部
２０・・外部ガラス  ２１・・反射光第１凝集部  ２２・・反射光第２凝集部                  
３０・・手摺  ３１・・従来集光器  ３２・・自動太陽追尾装置
【００４８】
４０・・不定光  ４１・・側面反射位置
５０・・照明装置笠部  ５１・・照明装置仕切板  ５２・・照明装置笠部直径    ５３・・照明装置内導光材の出  ５４・・直交方向光反射位置  
５５・・凸レンズ端部  ５６・・笠前部反射位置
【００４９】
Ｇ１・・照明器具透明ガラス
ＨＰ０・・反射点０    ＨＰ１・・反射点１    ＨＰ２・・反射点２
Ｋ９０・・基準光９０度    Ｋ７５・・基準光７５度    Ｋ６０・・基準光６０度    Ｋ４５・・基準光４５度    Ｋ３５・・基準光３５度
ＫＨ１・・基準光反射方向
ＫＭ１〜３・・仮想平面反射板１〜３
【００５０】
Ｌ１・・水平方向反射部  Ｌ２・・縦方向反射部
Ｌ２ａ・・単位集光チューブ内縦方向反射部    Ｌ３・・せり出し長さ
Ｌ１０・・集光チューブ奥行き長さ  
Ｌ１０ａ・・単位集光チューブ採光可能範囲（垂直）
Ｌ１１・・採光可能範囲（垂直）        
Ｌ２０・・採光可能範囲（水平）
Ｌ２０ａ・・単位集光チューブ採光可能範囲（水平）
Ｌ２１・・不定光入射範囲  Ｌ３０・・側面曲がり部（採光部）
Ｌ３１・・側面曲がり部（照明具）  Ｌ４０・・通常装置の採光幅
Ｌ４１・・せり出し型装置の採光幅  ＬＮ０・・凸レンズ
ＬＮ１・・凸レンズ屈折光  ＬＮ２・・凸レンズ焦点
ＬＮ３・・照明装置反射光
【００５１】
Ｎ９０・・自由光９０度  Ｎ７５・・自由光７５度  Ｎ４５・・自由光４５度    Ｎ３５・・自由光３５度  ＮＨ０・・自由光反射方向
ＮＨ１・・自由光反射方向１  ＮＨ２・・自由光反射方向２
Ｐ０・・基準光交点  Ｐ１・・焦点位置  Ｐ２・・第1凝集部焦点位置
Ｐ１０〜１２・・縦反射羽無配置エリアポイント
Ｐ２０・・縦反射羽無配置エリア角度
Ｐ３０・・集光チューブ採光可能下限角度
ＳＬ１・・太陽光入射角度
【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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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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