[實用新型]光學玻璃熱壓成型非球面聚光元件

無效

• 申請號: 200720106191.5
• 申請日: 2007-02-01
• 公開（公告）號: CN201037874Y
• 公開（公告）日: 2008-03-19
• 發明（設計）人: 姚祖義
• 申請（專利權）人: 杭州永瑩光電有限公司
• 主分類號: G02B19/00
• 分類號: G02B19/00;G02B3/02;G02B5/00;G02B1/10;G02B27/00
• 代理公司: 杭州九洲專利事務所有限公司
• 代理人: 韓小燕

技術領域

本實用新型涉及一種聚光元件，特別是一種光學玻璃熱壓成型非球面聚光元件，可應用于太陽能照明、發電、光伏系統，并可擴展到各領域的紅外光電接收系統及新型半導體照明光源應用系統。

背景技術

為了增大光學系統的相對孔徑、擴大視場，改善光照度均勻性、簡化結構、提高系統的性能，在很多光學系統中都加入了非球面的光學零件。例如為了高效率利用太陽能，可采用非球面組成的卡塞格林系統，附加高精度的跟蹤系統，構成太陽能聚光器，但由于非球面光學零件加工工藝復雜，需要采用一系列工序，毛坯加工，粗加工，粗磨，精磨、拋光；定中、磨邊、膠合等。致使加工誤差較高，制造困難、調試麻煩，費用高，太陽能聚光比低。

發明內容

本實用新型要解決的技術問題是：針對上述存在的問題提供一種結構設計新穎、成本低、定位精度高的光學玻璃熱壓成型非球面聚光元件，以達到省工省料，減輕勞動強度，簡化加工工藝，提高對中精度的目的，從而提高太陽能的聚光比、利用率和產品的性價比。

本實用新型所采用的技術方案是：光學玻璃熱壓成型非球面聚光元件，其特征在于：它由依次連接在一起的非球面透鏡、平行平板、固定平板和導光四方棱鏡一次熱壓成型。

所述非球面透鏡的設計公式為：

Z=cr21+1-(1+k)c2r2+a1r2+a2r4+a3r6+a4r8+a5r10+Λ]]>

式中z為矢高，r²＝x²+y²以上方程式右邊第一項相當于一個球面方程，稱為非球面的基準球面，c為基準球面的曲率，a₁，a₂，a₃，a₄，a₅為非球面系數，Λ表示第七項后的非球面高次項(通常可忽略)。

所述非球面透鏡表面鍍有一層可透射紅外波段、反射近紅外和可見光波段太陽光的膜。

所述平行平板呈圓形，其上對稱的開有兩個長槽。

所述固定平板呈正方形。

所述導光棱鏡為四棱鏡。

本實用新型的有益效果是：本實用新型采用熱壓成型加工不僅省工省料，減輕了勞動強度，簡化了加工工藝，不需要對非球面進行粗磨、精磨、拋光等多道工序，將多個光學元件一次模壓成型，省去了定中、膠合等多道工序，不用裝配調校，提高了對中精度，從而提高了太陽能的聚光比、利用率和產品的性價比；圓形平行平板上對稱的開有兩個長槽，該器件可以將整束光的邊緣口徑分成四束光，形成四光點，用以控制光能聚焦面以及探測器元件與光軸的同心度，使聚光元件能夠很好的居中。

附圖說明

圖1是本實用新型的主視圖。

圖2是圖1的右視圖。

圖3是圖1的俯視圖。

圖4是本實用新型的光路圖。

圖5是本實用新型應用于卡塞格林系統中的示意圖。