(57)【要約】      （修正有）【課題】太陽光またはその他の電磁波を集束するための凹平面鏡利用集電磁波システムを提供する。【解決手段】凹平面板Ａ（２）から反射された太陽光またはその他の電磁波１を、湾曲が迎え合わせであり、湾曲と垂直方向に細長く伸びた凹平面板Ｂに集束させる。凹平面板Ｂは凹平面板Ａ（２）の焦線付近に設置されている。凹平面板Ｂは、湾曲を横から見た断面である放物線の、中心をつないだ中心線が、放物線を描くように湾曲しているものである。この凹平面板Ｂに線状に集束された太陽光またはその他の電磁波１は、中心線が放物線を描くことで、凹平面板Ａ（２）の中心部分に集束させることができる。この集束した太陽光またはその他の電磁波１を受け取る装置を凹平面板Ａ（２）の中心付近に設置する。【選択図】図１
2013174845.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
中央部分に穴を開け電磁波を反射できる凹平面板Ａを用意する。この凹平面板Ａの上部に細長く互い違いに凹平面状に湾曲していて電磁波を反射できる板状の物体Ｂを設置する。それぞれの湾曲の断面はどちらも放物線または円の弧を描き、お互いが線対称をなすものである。この放物線または円の弧を描く断面の中心点を結ぶ中心線が、放物線または円の弧となるものとする。また細長く伸びる方向は、互い違いの湾曲と垂直をなす方向である。凹平面板Ａと中心線が放物線となる物体Ｂは、凹平面板Ａの湾曲と物体Ｂの放物線を描く中心線が９０度ねじれた位置関係になるようにする。物体Ｂの互い違いの湾曲の仕方は凹平面板Ａに向かって中心部は凹面であり、両側が凸面となる。また凹平面板Ａに開けた穴には集められた電磁波を受け取る装置を貫通させた凹平面板利用集電磁波システム。
【請求項２】
中央線部分で切り取り小さな隙間を持ち、電磁波を反射できる凹平面板Ａを用意する。凹平面板Ａの焦線の近傍に凹平面鏡Ａと向かい合わせになるように細長く電磁波を反射できる凹平面板Ｂを取り付ける。凹平面板Ａを中央とし、、凹平面板Ｂと反対側に湾曲の仕方が前述した２つの凹平面板Ａ，Ｂと９０度ねじれていて電磁波を反射できる凹平面板Ｃを取り付ける。凹平面板Ｃの焦点付近に向かい合わせで電磁波を反射できる小さな凹平面板Ｄを設置する。凹平面板Ｃの中央部分に穴を開け、電磁波を受け取る装置を貫通させた凹平面板利用集電磁波システム。
【発明の詳細な説明】
【発明の詳細な説明】
現在、環境問題や原子力利用の危険性が指摘されることで、再生可能エネルギーを利用することが叫ばれ、屋根や屋上に太陽電池パネルをつけることで電気を得ようということが高まっている。
日中屋内で生活するとき、明るさを求めようとすると、窓から日の光を取り入れるか、照明器具を利用するかということになる。日の光を取り入れようとすると、直接太陽光が入ってくるとまぶしすぎて困ることがある。結局カーテンなどでさえぎり、制御可能な照明器具を使うことが多い。このように、昼間にも照明器具を使うことが少なくない。このとき、太陽電池パネルを使って照明を行おうとすると、２回のエネルギー変換をすることになる。すなわち太陽の光を電気に変える変換でエネルギーが失われ、次にその電気で照明器具を光らせる変換でまたエネルギーが失われるということになる。
本発明は、このエネルギー損失を補うために考えられたシステムであると共に光だけでなく、電磁波全般にも応用できるシステムである。
まずは光に関して述べると、凹平面鏡により焦線に光が集められる。集められた光は焦線を過ぎると焦線を中心として線対称な図形を描くように広がっていく。ここで焦線を中心に焦線の前後にまたがるように向かい合わせで互い違いに凹平面状に湾曲している細長い反射鏡を設置する。この細長い反射鏡は、放物線を描く方の断面できったときの中心点において、その中心点を結んだ中心線が放物線となるようにする。するとこの細長い反射鏡から反射される光線は、すべて平行光線となるがこの光線が元の凹平面鏡の中心にあいた穴を貫通している柱状または錐台形状の透明体に集める。この柱状または錐台形状の透明体の先端には集められた光を平行光線として接続された柔軟性がある円柱状透明体に送る。その後集束された並行光線は、さまざまな場所へ送られることになる。
この円柱状透明体の逆側の先端に焦点距離が非常に近い凸レンズまたは凹レンズを接続することで、集束して運ばれた光を広域に発散させることができる。これにより部屋等を明るくすることができる。このとき、部屋等を明るくする必要がない場合は、集束された太陽光を小型の太陽電池パネルにより発電させ、蓄電させるシステムを作っておくことができる。このとき計算上では、太陽光は集束することで数百倍の光量になる。このため、集束された太陽光の発散の割合と太陽電池パネルの光量に対する発電効率を考えて発散度と太陽電池パネルの大きさを決めてやることができる。以上が太陽光についてであるが、そのほかの電磁波においても、現在は、パラボラアンテナを使用して集めているが、本発明である凹平面板の組み合わせによれば、より安価に製造し、同様の電磁波を集めることができる。
【図１】
2013174845.tif 000003
【手続補正書】
【提出日】平成24年6月12日(2012.6.12)
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【発明の詳細な説明】
【発明の詳細な説明】
現在、環境問題や原子力利用の危険性が指摘されることで、再生可能エネルギーを利用することが叫ばれ、屋根や屋上に太陽電池パネルをつけることで電気を得ようということが高まっている。  日中屋内で生活するとき、明るさを求めようとすると、窓から日の光を取り入れるか、照明器具を利用するかということになる。日の光を取り入れようとすると、直接太陽光が入ってくるとまぶしすぎて困ることがある。結局カーテンなどでさえぎり、制御可能な照明器具を使うことが多い。このように、昼間にも照明器具を使うことが少なくない。このとき、太陽電池パネルを使って照明を行おうとすると、２回のエネルギー変換をすることになる。すなわち太陽の光を電気に変える変換でエネルギーが失われ、次にその電気で照明器具を光らせる変換でまたエネルギーが失われるということになる。  本発明は、このエネルギー損失を補うために考えられたシステムである。    まず、凹面鏡により焦点に光が集められる。集められた光は焦点を過ぎると焦点を中心として点対称な図形を描くように広がっていく。ここで凹面鏡からその焦点距離よりほんのわずか離れたところに小さな凹面鏡を向かい合わせに置くと、広がりつつある光は平行光線となり、元の大きな凹面鏡の中心部分に向かう。この中心部分に穴を開け、穴に円錐台形の透明体を下底面（面積が大きいほう）が凹面側になるように貫通させる。するとこの円錐台形の透明体の下底面に平行光線が入り、上底面（面積が小さいほう）に光が向かうことになる。このとき円錐台の傾斜角が大きいと、入射光が反射されてしまうことがある。そのため傾斜角は小さくすることで集める光量を大きくできる。１つの例としては傾斜角が６度とすると、円錐台の下底面が上底面の半径で６倍で面積が３６倍となる関係の場合まで円錐台形の中に入った平行光線が反射によって外へ飛び出すことはない。ただこのとき円錐台の長さは、下底面の半径の約１１倍である。ここまでのシステムで円錐台の透明体の上底面部分に集まってきた太陽光は、光ファイバーケーブルを接続することでいろいろな場所へ太陽光を運ぶことができる。このとき円錐台の透明体の上底面部分に上底面と光ファイバーケーブルのコアの部分の切り口が合同な円となるように接続する。光ファイバーケーブルの透明円錐台形体部分と逆側の先端には焦点距離が非常に近い凸レンズまたは凹レンズを接続することで、集束して運ばれた光を広域に発散させることができる。これにより部屋等を明るくすることができる。このとき、部屋等を明るくする必要がない場合は、集束された太陽光を小型の太陽電池パネルにより発電させ、逐電させるシステムを作っておくことができる。このとき計算上では、太陽光は集束することで数百倍の光量になる。このため、集束された太陽光の発散の割合と太陽電池パネルの光量に対する発電効率を考えて発散度と太陽電池パネルの大きさを決めてやることができる。  光ファイバーケーブルに関しては、送光する距離が長くても数十ｍ程度であるから安価なアクリル製で充分に光エネルギーの損失な送光することができる。凹面鏡については、湾曲で競りあがった部分の高さと凹面鏡半径の比を１：５程度にすると放物体のときと、球の一部分としたときでほとんど変わ��ない曲面となるため球体の一部として安価にしあげてもこのシステムでほとんど損失なく集光させることができる。
【図面の簡単な説明】
【０００１】
【図１】断面図
【符号の説明】
【０００１】  １．太陽からの平行光線の道筋  ２．凹面鏡（大）  ３．凹面鏡（小）              ４．円錐台形透明体  ５．光ファイバーケーブル
【手続補正３】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】全図
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図１】
2013174845.tif 000004