CN103836533A - 建筑阳光屋顶用光学透镜装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种建筑阳光屋顶用光学透镜装置，包括网格状的透镜固定框架和粘贴固定在所述透镜固定框架上多个网格内的多个透镜组，多个所述透镜组的入射面在同一个面上，所述透镜固定框架外轮廓的形状为半球形，所述透镜组由两个结构和形状均相同的楔形透镜粘接构成，两个所述楔形透镜之间的夹角为10°～90°，构成多个所述透镜组的两个所述楔形透镜之间的夹角各不相同。本发明结构简单，设计新颖合理，加工制作方便，便于安装和拆卸，有助于节约能源、降低照明成本、减少环境污染，实用性强，便于推广使用。

Description

建筑阳光屋顶用光学透镜装置

技术领域

本发明涉及太阳能利用技术领域，尤其是涉及一种能将太阳发出的光源转变为平行光源照射到希望地域的建筑阳光屋顶用光学透镜装置。

背景技术

目前，间距小的高层建筑室内、高层天井内或普通建筑的室内照明普遍采用人造光源，其中主要是荧光灯和节能灯，人造光源虽然在一定程度上可以节约能源，但是它还是会消耗能源，而且废弃的荧光灯如果处理不得当，还会对环境造成污染，为减少人造光源的使用量，使建筑物室内照明系统更加节能，采用太阳光作用补充照明是个非常不错的选择，利用太阳光照明则成为发展趋势，采用何种光学系统能有效解决这一问题迫在眉睫。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足，提供一种建筑阳光屋顶用光学透镜装置，其结构简单，设计新颖合理，加工制作方便，便于安装和拆卸，有助于节约能源、降低照明成本、减少环境污染，实用性强，便于推广使用。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：一种建筑阳光屋顶用光学透镜装置，其特征在于：包括网格状的透镜固定框架和粘贴固定在所述透镜固定框架上多个网格内的多个透镜组，多个所述透镜组的入射面在同一个面上，所述透镜固定框架外轮廓的形状为半球形，所述透镜组由两个结构和形状均相同的楔形透镜粘接构成，两个所述楔形透镜之间的夹角为10°～90°，构成多个所述透镜组的两个所述楔形透镜之间的夹角各不相同。

上述的建筑阳光屋顶用光学透镜装置，其特征在于：所述透镜固定框架由两个外轮廓为四分之一球形结构的半透镜固定框架通过螺栓连接而成。

上述的建筑阳光屋顶用光学透镜装置，其特征在于：所述楔形透镜由塑胶光学材料或玻璃光学材料制成。

本发明与现有技术相比具有以下优点：

1、本发明结构简单，设计新颖合理，加工制作方便。

2、本发明透镜固定框架由两个外轮廓为四分之一球形结构的半透镜固定框架通过螺栓连接而成，便于安装和拆卸。

3、将本发明应用在建筑物上，有助于节约能源、降低照明成本、减少环境污染。

4、本发明能对光进行传输之后改变光线传播角度并平行均匀射出光束，很适合用于建筑屋顶的天井照明、间距小的建筑间或直接用作建筑屋顶遮雨透光使用，实用性强，便于推广使用。

综上所述，本发明结构简单，设计新颖合理，加工制作方便，便于安装和拆卸，有助于节约能源、降低照明成本、减少环境污染，实用性强，便于推广使用。

下面通过附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。

附图说明

图1为本发明的结构示意图。

图2为本发明使用时的光路图。

图3为本发明透镜组的结构示意图。

附图标记说明:

1—透镜固定框架；            2—楔形透镜；            3—透镜组；

4—螺栓；                    5—入射光线；            6—出射光线。

具体实施方式

如图1、图2和图3所示，本发明包括网格状的透镜固定框架1和粘贴固定在所述透镜固定框架1上多个网格内的多个透镜组3，多个所述透镜组3的入射面在同一个面上，所述透镜固定框架1外轮廓的形状为半球形，所述透镜组3由两个结构和形状均相同的楔形透镜2粘接构成，两个所述楔形透镜2之间的夹角为10°～90°，构成多个所述透镜组3的两个所述楔形透镜2之间的夹角各不相同。

本实施例中，所述透镜固定框架1由两个外轮廓为四分之一球形结构的半透镜固定框架通过螺栓4连接而成；便于安装和拆卸。所述楔形透镜2由塑胶光学材料或玻璃光学材料制成。

本发明的工作原理及工作过程是：将两个楔形透镜2呈10°～90°夹角粘接在一起构成透镜组3，并将多个透镜组3粘贴固定在外轮廓为半球形的透镜固定框架1上，就构成了一个半球形罩面，将太阳光照射该半球形罩面，可看作任意时刻均有一束太阳光可垂直照射在该半球形罩面上，假设入射光线5的入射角为g时（以地平线为轴线），设置两个所述楔形透镜2之间的夹角，即楔角约为a，出射角f可满足光线的传播要求，当入射光线5发生变化时，楔角a随出射角f变化呈同趋势变化，改变楔角大小，不断满足出射角f的要求，角度g+f约为90°，其他角度之间的关系有：b=(n-1)a；c=(180-(90-a)-(n-1)a)-90；sinc=n*sind；e=180-(90-a)-(90+d)=a-d；n*sine=sinf(n=1.49)；本发明的出射面根据太阳光入射角改变楔角a，形成一系列阶梯型构造，使得组合后的出射光线6均能平行射出。总之，本发明能对光进行传输之后改变光线传播角度并平行均匀射出光束。很适合用于建筑屋顶的天井照明、间距小的建筑间或直接用作建筑屋顶遮雨透光使用。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例，并非对本发明作任何限制，凡是根据本发明技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、变更以及等效结构变化，均仍属于本发明技术方案的保护范围内。

Claims (3)

1.一种建筑阳光屋顶用光学透镜装置，其特征在于：包括网格状的透镜固定框架（1）和粘贴固定在所述透镜固定框架（1）上多个网格内的多个透镜组（3），多个所述透镜组（3）的入射面在同一个面上，所述透镜固定框架（1）外轮廓的形状为半球形，所述透镜组（3）由两个结构和形状均相同的楔形透镜（2）粘接构成，两个所述楔形透镜（2）之间的夹角为10°～90°，构成多个所述透镜组（3）的两个所述楔形透镜（2）之间的夹角各不相同。

2.按照权利要求1所述的建筑阳光屋顶用光学透镜装置，其特征在于：所述透镜固定框架（1）由两个外轮廓为四分之一球形结构的半透镜固定框架通过螺栓（4）连接而成。

3.按照权利要求1所述的建筑阳光屋顶用光学透镜装置，其特征在于：所述楔形透镜（2）由塑胶光学材料或玻璃光学材料制成。

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