[實用新型]平行軸線型矩形菲涅爾透鏡

有效

• 申請號: 201220478224.X
• 申請日: 2012-09-18
• 公開（公告）號: CN202886631U
• 公開（公告）日: 2013-04-17
• 發明（設計）人: 劉維甲;王新華;劉晉浩;王建利;魏超;王璐;王慧
• 申請（專利權）人: 劉晉浩;劉維甲
• 主分類號: G02B3/08
• 分類號: G02B3/08
• 代理公司: 北京凱特來知識產權代理有限公司 11260
• 代理人: 鄭立明;趙鎮勇

技術領域

本實用新型涉及一種菲涅爾透鏡，尤其涉及一種平行軸線型矩形菲涅爾透鏡。

背景技術

菲涅爾透鏡是一種質量輕、結構緊湊、體積小的一種透鏡。其主要組成是由多個角度不同的棱鏡拼接而成，用棱鏡的斜面代替一般凸透鏡的曲面，從而降低透鏡的厚度，同時使工作區域擴大。

菲涅爾透鏡廣泛的用于光線的發散，主要是由點光源變成平行光，如液晶顯示器的背光透鏡，也可用于將平行光匯聚成為限定光束，利用匯聚后的光能進行其它用途，如太陽能發電系統的聚光透鏡。

現有技術中的菲涅爾透鏡的焦距一般較小，因而折射時會有很大的反射率。

實用新型內容

本實用新型的目的是提供一種焦距大、反射率低的平行軸線型矩形菲涅爾透鏡。

本實用新型的目的是通過以下技術方案實現的：

本實用新型的平行軸線型矩形菲涅爾透鏡，包括矩形板，所述矩形板的中間為對稱軸，所述矩形板的一面為平面、另一面為齒形面，所述齒形面上在所述對稱軸的兩側對稱設置多個直角三棱鏡，且所述三棱鏡與所述對稱軸平行；

每個三棱鏡的一個直角邊固定在所述矩形板上、另一個直角邊與其相鄰的三棱鏡的對應的直角邊平行，并且垂直于所述平面，每個三棱鏡的背向所述對稱軸的一邊為斜邊，多個直角三棱鏡的斜邊與所述平面的夾角自中間向兩側逐漸增大，所有直角三棱鏡均與矩形板融為一體。

由上述本實用新型提供的技術方案可以看出，本實用新型實施例提供的平行軸線型矩形菲涅爾透鏡，由于矩形板的一面為平面、另一面為齒形面，齒形面上在對稱軸的兩側對稱設置多個直角三棱鏡，且三棱鏡與所述對稱軸平行；每個三棱鏡的一個直角邊固定在所述矩形板上、另一個直角邊與其相鄰的三棱鏡的對應的直角邊平行，并且垂直于平面，每個三棱鏡的背向所述對稱軸的一邊為斜邊，多個直角三棱鏡的斜邊與平面的夾角自中間向兩側逐漸增大，所有直角三棱鏡均與矩形板融為一體，焦距大、反射率低。入射光從入射平面垂直入射，經過一次折射后從棱鏡的斜邊出射，最終匯聚在一條窄帶上，能夠將太陽的平行光匯聚成帶狀，由于光路的可逆性，本實用新型同樣適用于將帶狀光變成平行光的情況。

附圖說明

圖1為本實用新型實施例提供的平行軸線型矩形菲涅爾透鏡的平面結構示意圖；

圖2為本實用新型實施例提供的平行軸線型矩形菲涅爾透鏡的側面結構示意圖；

圖3為本實用新型實施例的菲涅爾透鏡的工作原理示意圖；

圖4為本實用新型實施例的菲涅爾透鏡工作時的主要參數示意圖。

圖中：1、矩形板，2、對稱軸，3、齒形面，4、平面。

具體實施方式

下面將對本實用新型實施例作進一步地詳細描述。

本實用新型的平行軸線型矩形菲涅爾透鏡，其較佳的具體實施方式是：

包括矩形板，所述矩形板的中間為對稱軸，所述矩形板的一面為平面、另一面為齒形面，所述齒形面上在所述對稱軸的兩側對稱設置多個直角三棱鏡，且所述三棱鏡與所述對稱軸平行；

每個三棱鏡的一個直角邊固定在所述矩形板上、另一個直角邊與其相鄰的三棱鏡的對應的直角邊平行，并且垂直于所述平面，每個三棱鏡的背向所述對稱軸的一邊為斜邊，多個直角三棱鏡的斜邊與所述平面的夾角自中間向兩側逐漸增大，所有直角三棱鏡均與矩形板融為一體。

所述平面為入射面，所述齒形面為透射面；或所述齒形面為入射面，所述平面為透射面。

所述矩形板為亞克力材料矩形板。

所述矩形板沿垂直于所述對稱軸方向的長度為1100mm，對應的焦距為500mm。

本實用新型中，由多個直角三棱鏡組合而成的菲涅爾透鏡，入射光從入射平面垂直入射，經過一次折射后從棱鏡的斜邊出射，最終匯聚在一條窄帶上，能夠將太陽的平行光匯聚成帶狀，但是由于光路的可逆性，本實用新型同樣適用于將帶狀光變成平行光的情況。

具體實施例：

如圖1、圖2所示，本實用新型的平行軸線型矩形菲涅爾透鏡，整體外形為矩形，矩形的一面為平面，矩形的另一面的矩形對稱軸的兩側對稱分布著許多與矩形對稱軸平行并向矩形對稱軸傾斜的棱鏡，棱鏡與矩形平面的角度自中間向兩側逐漸增大，且矩形對稱軸處的鏡面與矩形平面的角度為0。

如圖3所示，其作用原理是：入射光線從平面一側垂直入射，經過棱鏡出射面時發生一次折射，入射角α與出射角β滿足折射定律。

如圖4所示，菲涅爾透鏡的最大半幅寬x可達550mm，對應的焦距OF為500mm。

以上所述，僅為本實用新型較佳的具體實施方式，但本實用新型的保護范圍并不局限于此，任何熟悉本技術領域的技術人員在本實用新型披露的技術范圍內，可輕易想到的變化或替換，都應涵蓋在本實用新型的保護范圍之內。因此，本實用新型的保護范圍應該以權利要求書的保護范圍為準。