バーチカルヘリオスタット 基本光軸 構造

下の図は太陽からの光がミラーにて反射したの二次元投影光軸を表す。

1 各ミラーの角度は太陽光とミラー中心から集光点まで光軸の入射角と反射角が同じなる様に設定しておく。

2 太陽光Aが地球の自転により太陽光Bとなった時の太陽光の角度差(変位角)1/2をミラーの角度差(変位角)とすると
ミラーに対する太陽光の入射角と反射角は同じでミラー中心から集光点迄の光軸の角度は変わることはない。

3 実際の太陽光はこの平面上に平行運動しないが、同様に直交する変面にて2つの角度成分を持って同様である。

4 ただし、各ミラーは平行ではないので、ミラー中心軸をもってミラーを回転させると直交角度成分がミラーの各角度差
により変化して1、2,3の条件を満たせなくなり、集光点に光は集まることが出来なくなる。

5 よってシリアル(回転軸自身が回転する)制御では条件がずれるため、パラレル(回転軸がそれぞれ独立)制御する必要がある。
従来のへリアスタットはミラーの回転角制御をシリアルにて行っていたため各ミラー平面に対しそれぞれ独立制御が必要であった。

6 パラレル制御することより集光のための条件を保ったままリンク機構のみにより複数の連動を可能とした。


また集光点とミラーの位置関係は装置設計時にのその位置関係より計算して設定することで、集光点位置を設定することが出来る。