以下、図面を参照して、本発明の実施の� ��態をさらに詳細に説明する。図3は、本発明 にかかる光学素子を用いた太陽光集光システ ムの斜視図である。図4は、かかる太陽光集� �システムを側方から見た図である。図にお� �て、比較的大径の楕円鏡1は、3本の支持タワ ー2により所定の高さ位置に、反射面を下向� �状態にして保持されている。楕円鏡1の下方� ��は、太陽光Lを熱エネルギーに変換するため の熱交換器を収容した熱交換施設3が建設さ� �ており、該熱交換施設3の上部には、筒状の� ��光鏡4が設置されている。そして、熱交換施 設3の周囲の地上には、楕円鏡1を取り囲んだ� ��態で、多数のヘリオスタット5が設けられて いる。

 図5は、1つのヘリオスタット5の斜視図で� ��る。図6は、図5の構成を矢印VI-VI線を含む面 で切断して矢印方向に見た図である。図7は� �図5の構成を矢印VII-VII線を含む面で切断して 矢印方向に見た図である。図5において、地� �に設置され垂直に延在するヘリオスタット5� ��支柱6の上部には、フォーク7が取り付けら� �、支柱6に対して方位角方向(A方向)へ回転変� ��自在となっている。支柱6の上端周囲にリン グ状レール8が設けられている。また、フォ� �ク7の下面において、支柱6をはさんで対向す る位置には、それぞれ回転プーリ9が回転可� �に取り付けられており、該回転プーリ9に隣� ��して、スプリング(図6のS)にて回転プーリ9� �に付勢された押さえプーリ10が設けられてい る。リング状レール8は、この回転プーリ9と� ��押さえプーリ10との間に挟持されている。� �対の回転プーリ9には、モータ11により回転� �るタイミングベルト12が掛け回されており、 一対の回転プーリ9が同期して回転するよう� �なっている。モータ11が駆動されると、タイ ミングベルト12を介して回転プーリ9が回転し 、それによりリング状レール8に沿ってフォ� �ク7が方位角方向へ回転する。このとき、押� ��えプーリ10により、リング状レール8を押さ� ��付けているため、回転プーリ9とリング状レ ール8とがスリップすることはない。

 フォーク7の上端には、仰角方向(B方向)へ 回転変位自在となるように、凹面鏡13が保持� ��れている。矩形板状の凹面鏡13は、曲面(非� ��面、放物面等を含む)である反射面を有する が、この反射面は平面であっても良い。

 凹面鏡13の裏側には、円形パイプ14が固定 されている。図6に示すように、凹面鏡13の対 向する二辺の中央において、円形パイプ14に� ��転軸15がそれぞれ軸線を合わせて固定され� �いる。水平に延在する一対の回転軸15は、フ ォーク7の上端に枢支されており、従って凹� �鏡13は、回転軸15の軸線回りに仰角方向へ回� ��変位可能となっている。

 一方、図7に示すように、回転軸15がある� ��辺とは異なる二辺の中央には、円弧状レー� ��16の両端が固定されている。フォーク7の中� ��部底面には、回転プーリ17と、スプリング(� ��図示)にて付勢された押さえプーリ18が、2組 設けられており、各回転プーリ17と押さえプ� ��リ18とで、円弧状レール16が挟持されている 。更にフォーク7には、両方の回転プーリ17に 係合するようにして、動力プーリ19が設けら� ��ており、この動力プーリ19に、モータ20から 動力を伝達されるタイミングベルト21が掛け� ��されている。モータ20が駆動されると、タ� �ミングベルト21を介して回転プーリ19及び回� ��プーリ17が回転し、それにより円弧状レー� �16が相対移動して、凹面鏡13が回転軸15を中� �にして、仰角方向へ回転変位できるように� �っている。

 ヘリオスタット5の凹面鏡13の高さは、中� ��の楕円鏡1から離れるにしたがって順次高く なっている。これは、太陽光の反射時に凹面 鏡13同士が影になり遮光ロスが生じないよう� ��するためである。

 また、図5において、ヘリオスタット5の� �柱6に取り付けられたアーム22を介して、セ� �サ23が固定されている。センサ23は、太陽光L の入射方向を検出するために用いられる。即 ち、センサ23から出力された信号により、モ� ��タ11、20が制御されて、凹面鏡13で反射され� ��太陽光Lが常に楕円鏡1の第1焦点f1 (図8参照) に向かうようになっている。これにより、時 間経過に従い太陽光Lの入射方向が変化して� �、凹面鏡13からの太陽光Lを確実に楕円鏡1の� ��1焦点f1 側へ反射することができる。各凹� �鏡13から楕円鏡3に向かって反射され、更に� �円鏡1で反射された太陽光は、集光鏡4に向か うこととなる。

 この集光鏡4の内部での反射は、光のロス を考えると、図9に示すように、上部開口30か ら入射した光は、1回の反射だけで、より径� �絞られた下部開口31から出るようにするのが 好ましいが、内部で2回以上反射するような� �さい幅の下部開口31にすることも自由である 。下部開口31から出た太陽光Lは、熱交換施設 3内へ送られ、所定の熱交換機によって熱エ� �ルギーに変換され、その熱エネルギーを利� �して発電することができる。

 図10は、楕円鏡1の概略斜視図である。楕� ��鏡1は、凹面もしくは平面の反射面を有する 板状の光学素子OE1,OE2,OE3,OE4を、複数個曲面に 沿って回転双曲面状に並べた形状を有する。

 図11は、楕円鏡1の一部断面図である。光� ��素子OE1,OE2,OE3の入射側の面(又はその反対側� ��面)には、後述する実施例に示すような誘電 体多層膜が形成されている。光学素子OE1,OE2,O E3への入射光の中心は、常に第1焦点f1を通過� ��る。従って、凹面鏡13から、光学素子OE1,OE2, OE3に入射する入射光Lの入射角を、それぞれθ 1,θ2,θ3とすると、時間経過に従い太陽光Lの� �射方向が変化しても、入射角θ1,θ2,θ3は殆ど 変化しない。よって、かかる入射角θ1,θ2,θ3� ��対応するようにして、光学素子OE1,OE2,OE3の� �計を行えば、誘電体多層膜の膜厚が厚くて� �、所望の光学特性を発揮させることが可能� �なる。又、楕円鏡1は、図3,4に示すように、� ��射面を重力方向下方に向けて設置されるの� ��、雪、あられ、塵埃などの落下物により誘� ��体多層膜を傷つける恐れが少なく、長期間� ��わたって安定した光学特性を発揮できる。

 (実施例)
 表1に、上述の光学素子に好適な実施例(26層 )に用いる誘電体多層膜の膜厚データと、比� �例(37層)の誘電体多層膜の膜厚データを示す� ��図12は、ガラス製の基材の入射面に、表1に� ��す実施例と比較例の誘電体多層膜を形成し� ��場合において、入射角20度で光を入射させ� �際の反射特性を示す図であり、実線が実施� �の特性を示し、点線が比較例の特性を示し� �いる。図12より明らかであるが、比較例の誘 電体多層膜を用いた場合、全域にわたって95% 以上の反射率を有するが、その分、層数が37� ��と厚くなっている。これに対し、実施例の� ��電体多層膜を用いた場合、波長1.40μmの近傍 において、反射率が44%(即ち50%以下)に低下す� ��帯域が存在するが、それ以外は比較例を用� ��た場合と同等の反射率を有し、又かかる帯� ��の反射率を犠牲にすることで、26層と格段� �薄い誘電体多層膜を得ることができた。尚� �実施例の誘電体多層膜における高屈折率層(S i)は、入射光の波長0.8μm~2.4μmの範囲内で、屈 折率が4.06~3.53であり、低屈折率層(SiO ₂ )は、入射光の波長0.8μm~2.4μmの範囲内で、屈� ��率が1.45~1.43である。

 図13は、ガラス製の基材の入射面に、表1� ��示す実施例と比較例の誘電体多層膜を形成� ��た場合において、入射角50度で光を入射さ� �た際の反射特性を示す図であり、実線が実� �例の特性を示し、点線が比較例の特性を示� �ている。図13より明らかであるが、比較例の 誘電体多層膜を用いた場合、全域にわたって 反射率が70%以下に低下することはない。これ に対し、実施例の誘電体多層膜を用いた場合 、波長1.25μmの近傍において、反射率が53%(即� ��60%以下)に低下する帯域が存在するが、それ 以外は比較例を用いた場合と同等の反射率を 有することがわかった。尚、Siに代えてGeを� �いることでも、同様の特性を確保できる。

 以上、本発明を実施の形態を参照して説� ��してきたが、本発明は上記実施の形態に限� ��して解釈されるべきではなく、適宜変更・� ��良が可能であることはもちろんである。例� ��ば、本発明の光学素子は、凹面鏡や集光鏡� ��も使用できる。