[發明專利]一種光線匯聚裝置

有效

• 申請號: 201410092204.2
• 申請日: 2014-03-13
• 公開（公告）號: CN103901595B
• 公開（公告）日: 2017-12-12
• 發明（設計）人: 石晶
• 申請（專利權）人: 石晶
• 主分類號: G02B19/00
• 分類號: G02B19/00
• 代理公司: 北京三高永信知識產權代理有限責任公司11138
• 代理人: 滕一斌

技術領域

本發明涉及光能應用領域，特別涉及一種光線匯聚裝置。

背景技術

光線匯聚裝置通常是用來將單位面積光照強度較弱的光線匯聚起來，以得到強度較高的光照，從而達到提高光能轉化效率，減少光能轉化成本，以及便于對光照作出分析和研究等效果。

現有的光線匯聚裝置大多采用聚光透鏡以折射方式或采用曲面反射鏡以反射的方式來對光線進行匯聚。聚光透鏡一般包括入射面和出射面，一束方向一定的平行光線從入射面進入聚光透鏡內部，并在聚光透鏡內部發生折射，然后從出射面射出并匯聚到聚光透鏡的焦點；曲面反射鏡一般包括一個可以反射光線的曲面，一束方向一定的平行光線照射到曲面上，然后進行反射并匯聚到曲面反射鏡的焦點。

在實現本發明的過程中，發明人發現現有技術至少存在以下問題：

現有技術中聚光透鏡或曲面反射鏡均只對入射方向與聚光透鏡或曲面反射鏡呈特定角度的光線具有較好的匯聚效果，卻無法將漫反射光線、散射光線等方向不規則光線或不平行光線匯聚到一起，使得聚光透鏡或曲面反射鏡對這些不規則光線或不平行光線的匯聚效果較差、利用率較低。

發明內容

為了解決現有技術無法將不規則光線或不平行光線匯聚到一起的問題，本發明實施例提供了一種光線匯聚裝置。所述技術方案如下：

一種光線匯聚裝置，所述光線匯聚裝置包括至少一個聚光單元，所述聚光單元包括透鏡和內部帶有腔體的反射結構，所述反射結構上設置有光線入口和光線出口，所述光線入口、所述腔體與所述光線出口順次連通，且所述光線入口的面積大于所述光線出口的面積，所述透鏡覆蓋在所述光線入口處。

進一步地，所述透鏡的表面包括外端面、內端面和側面，所述側面設置在所述外端面與所述內端面之間，所述外端面覆蓋在所述光線入口處，所述內端面與所述側面均伸入所述腔體內部，所述內端面的面積小于所述外端面的面積。

更進一步地，所述外端面的四周與所述光線入口緊密貼合。

進一步地，所述腔體的內壁由至少一個曲面或平面組成。

更進一步地，沿所述光線入口到所述光線出口的方向，所述腔體的橫截面面積減小。

進一步地，所述光線匯聚裝置還包括反射層，所述反射層緊密貼合在所述腔體的內壁上。

進一步地，所述光線匯聚裝置包括有多個聚光單元和連接結構，多個所述聚光單元的光線入口均朝向不同方向，且多個所述聚光單元的光線出口均朝向同一方向，多個所述聚光單元通過所述連接結構連接。

作為優選，所述光線匯聚裝置還包括支撐架，所述支撐架設置在所述聚光單元下方。

作為優選，所述支撐架包括放置板、至少兩個定位塊、可伸縮支撐組件和緊固組件，至少兩個所述定位塊均設置在所述放置板上，且至少兩個所述定位塊分別位于所述放置板的兩側，所述可伸縮支撐組件設置在所述放置板下方，且所述可伸縮支撐組件位于所述放置板的一端，所述可伸縮支撐組件用于將所述放置板的一端撐起，所述緊固組件設置在所述可伸縮支撐組件上，所述緊固組件用于固定所述可伸縮支撐組件的長度。

本發明實施例提供的技術方案帶來的有益效果是：

本發明可以設置一個或多個聚光單元組合成一個光線匯聚裝置，可將各個聚光單元的光線入口朝向不同的方向，且各個聚光單元的光線出口朝向同一方向，可以使光線從不同方向射入各個聚光單元的光線入口，并從各個聚光單元的光線出口射出匯聚至一處，從而可以使本發明對從各個角度照射來的光線均有匯聚效果，且通過在組成光線匯聚裝置的各個聚光單元的反射結構的光線入口處設置形狀合適的透鏡，使得射入聚光單元光線入口的光線經透鏡折射后，能夠以合適的角度進入反射結構的腔體內部，從而增大了光線從聚光單元光線出口射出的幾率，進一步提高了本發明對各個方向光線的匯聚效果。使得本發明不僅可以匯聚方向一定的平行光線，還可以將具有多種方向的不規則光線或不平行光線均匯聚起來，與傳統光線匯聚裝置相比具有更好的光線匯聚效果。

附圖說明

為了更清楚地說明本發明實施例中的技術方案，下面將對實施例描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發明的一些實施例，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動的前提下，還可以根據這些附圖獲得其他的附圖。

圖1是本發明實施例提供的聚光單元的結構示意圖；

圖2是本發明又一實施例提供的透鏡的結構示意圖；

圖3是本發明又一實施例提供的透鏡的結構示意圖；

圖4是本發明又一實施例提供的透鏡的結構示意圖；

圖5是本發明又一實施例提供的反射結構的結構示意圖；