CN218209345U - 一种凹透镜与锯齿光栅组合的单片式自然光匀化采光结构 - Google Patents
一种凹透镜与锯齿光栅组合的单片式自然光匀化采光结构 Download PDFInfo
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Abstract
本实用新型涉及一种采光结构，具体涉及一种凹透镜与锯齿光栅组合的单片式自然光匀化采光结构，属于照明系统设计与光束整形领域。包括凹透镜组件和倾斜镜组件，所述凹透镜组件的背面与所述倾斜镜的背面固定连接。进一步的，所述凹透镜组件由若干个凹透镜单元呈矩阵状排列组成。进一步的，所述倾斜镜组件由若干个倾斜镜单元呈矩阵状排列组成。进一步的，每个倾斜镜单元的倾斜角度θ为20°～70°。本实用新型可高效收集入射进窗户的自然光，将光线均匀发散至室内各个方向，匀化室内照明，并且有效保护室内隐私，轻薄易量产，环保无污染。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种采光结构，具体涉及一种凹透镜与锯齿光栅组合的单片式自然光匀化采光结构，属于照明系统设计与光束整形领域。
背景技术
我国对自然光照明技术的研发起步于二十世纪六、七十年代，自1996年“绿色照明”工程推广至今，自然光照明这一绿色能源理念正逐渐进入大众视野，随着对太阳能照明技术的研究不断深入，人们对自然光采集照明系统也有了更深层次的认识。由于石油、燃煤等自然资源逐渐消耗殆尽，有关太阳能的研究发展愈来愈多，而太阳能应用技术的缺点在于太阳能的转换效率偏低，但相较于其它传统的转换能量方式，在成本上却高出许多，故提高太阳能的利用效率以及降低太阳能转换成本遂成为近年来研究上的重要目标。
为了提高对于太阳光的利用效率，其中一种方法便是使用结合导光组件模块的太阳能集光器，将太阳光通过导光组件的引导，传导至太阳能电池或热传导组件，以增加太阳光的收集效能，进而提升太阳能转换装置的生产效率。已知的太阳能转换装置需要通过太阳能集光器，以将入射的太阳光聚集至出光侧的多个焦点，以供太阳能电池或热传导组件使用。然而，其汇聚光线的焦距造成了已知太阳能转换装置的巨大体积，大体积的太阳能转换装置不仅需要耗费较高的制作及材料成本、较难精密移动控制太阳追踪，而且还需要大面积的装设区域，目前占据市场主流的光导管效率低、采光均匀性差、且在安装过程中可能对原有建筑结构造成破坏，不利于推广和普及。
因此，如何在不改变原有建筑结构的基础上进行高效的太阳能采光是本领域技术人员亟需解决的问题。
实用新型内容
本实用新型为解决常用采光设备无法将从窗户入射的自然光均匀发散到屋内各个角落的问题，进而提出一种凹透镜与锯齿光栅组合的单片式自然光匀化采光结构
本实用新型为解决上述问题采取的技术方案是：本实用新型包括凹透镜组件和倾斜镜组件，所述凹透镜组件的背面与所述倾斜镜的背面固定连接。
进一步的，所述凹透镜组件由若干个凹透镜单元排列组成。
进一步的，所述倾斜镜组件由若干个倾斜镜单元排列组成。
进一步的，每个倾斜镜单元的倾斜角度θ为20°～70°。
进一步的，每个凹透镜单元的背面设有公卡扣，每个倾斜镜单元的背面设有与公卡扣相配合的母卡扣，公卡扣插入母卡扣内。
进一步的，所述凹透镜组件的正面朝向与自然光入射方向一致，每个凹透镜单元的法线与入射光角度成锐角。
进一步的，所述凹透镜组件上的凹透镜单元与所述倾斜镜组件上的倾斜镜单元一一对应，且倾斜镜单元的中心位置与凹透镜单元的光轴相配合。
本实用新型的有益效果是：通过凹透镜组件将照在装置上的自然光进行传递，将自然光传递到倾斜镜组件后端，并通过倾斜镜组件将自然光进行发散，从而确保自然光能够均匀的屋内的各个角落里，从而提高了对自然光的使用效率。同时，本结构可以引用为窗帘、隔断或节能灯罩。
附图说明
图1是本实用新型的主视图；
图2是本实用新型的局部侧剖视图；
图3是本实用新型的局部立体结构示意图；
图4是凹透镜单元的正面立体结构示意图；
图5是凹透镜单元的背面立体结构示意图；
图6是倾斜镜单元的正面立体结构示意图；
图7是倾斜镜单元的背面立体结构示意图。
具体实施方式
具体实施方式一：结合图1至图7说明本实施方式，本实施方式所述一种凹透镜与锯齿光栅组合的单片式自然光匀化采光结构包括凹透镜组件和倾斜镜组件，所述凹透镜组件的背面与所述倾斜镜的背面固定连接。
所述凹透镜组件对自然光附加的相位调制
可表示为
x1,y1为凹透镜组件入射波前的位置，λ为自然光中心波长，f为透镜焦距；所述倾斜镜组件对入射自然光附加的相位调制
可表示为
y2为倾斜镜组件入射波前的位置，θ为入射自然光角度。
具体实施方式二：结合图1至图7说明本实施方式，所述凹透镜组件由若干个凹透镜单元1排列组成。
所述凹透镜单元1上不同位置(x1,y1)的厚度z的表达式为
r为曲面半径，曲面半径为凹透镜与锯齿光栅最小间距的1-5倍。
其它组成及连接关系与具体实施方式一相同。
具体实施方式三：结合图1至图7说明本实施方式，所述倾斜镜组件由若干个倾斜镜单元2排列组成。其它组成及连接关系与具体实施方式一相同。
具体实施方式四：结合图1至图7说明本实施方式，每个倾斜镜单元2的倾斜角度θ为20°～70°。其它组成及连接关系与具体实施方式三相同。
具体实施方式五：结合图1至图7说明本实施方式，每个凹透镜单元1的背面设有公卡扣101，每个倾斜镜单元2的背面设有与公卡扣101相配合的母卡扣201，公卡扣101插入母卡扣201内。其它组成及连接关系与具体实施方式一、二或三相同。
具体实施方式六：结合图1至图7说明本实施方式，所述凹透镜组件的正面朝向与自然光入射方向一致，每个凹透镜单元1的法线与入射光角度成锐角。其它组成及连接关系与具体实施方式二相同。
具体实施方式七：结合图1至图7说明本实施方式，所述凹透镜组件上的凹透镜单元1与所述倾斜镜组件上的倾斜镜单元2一一对应，且倾斜镜单元2的中心位置与凹透镜单元1的光轴相配合。其它组成及连接关系与具体实施方式一、二或三相同。
以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例而已，并非对本实用新型作任何形式上的限制，虽然本实用新型已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本实用新型，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本实用新型技术方案范围内，当可利用上述揭示的技术内容做出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本实用新型技术方案内容，依据本实用新型的技术实质，在本实用新型的精神和原则之内，对以上实施例所作的任何简单的修改、等同替换与改进等，均仍属于本实用新型技术方案的保护范围之内。
Claims (7)
1.一种凹透镜与锯齿光栅组合的单片式自然光匀化采光结构，其特征在于：所述一种凹透镜与锯齿光栅组合的单片式自然光匀化采光结构包括凹透镜组件和倾斜镜组件，所述凹透镜组件的背面与所述倾斜镜的背面固定连接。
2.根据权利要求1所述的一种凹透镜与锯齿光栅组合的单片式自然光匀化采光结构，其特征在于：所述凹透镜组件由若干个凹透镜单元(1)排列组成。
3.根据权利要求1所述的一种凹透镜与锯齿光栅组合的单片式自然光匀化采光结构，其特征在于：所述倾斜镜组件由若干个倾斜镜单元(2)排列组成。
4.根据权利要求3所述的一种凹透镜与锯齿光栅组合的单片式自然光匀化采光结构，其特征在于：每个倾斜镜单元(2)的倾斜角度θ为20°～70°。
5.根据权利要求1、2或3所述的一种凹透镜与锯齿光栅组合的单片式自然光匀化采光结构，其特征在于：每个凹透镜单元(1)的背面设有公卡扣(101)，每个倾斜镜单元(2)的背面设有与公卡扣(101)相配合的母卡扣(201)，公卡扣(101)插入母卡扣(201)内。
6.根据权利要求1所述的一种凹透镜与锯齿光栅组合的单片式自然光匀化采光结构，其特征在于：所述凹透镜组件的正面朝向与自然光入射方向一致，每个凹透镜单元(1)的法线与入射光角度成锐角。
7.根据权利要求1所述的一种凹透镜与锯齿光栅组合的单片式自然光匀化采光结构，其特征在于：所述凹透镜组件上的凹透镜单元(1)与所述倾斜镜组件上的倾斜镜单元(2)一一对应，且倾斜镜单元(2)的中心位置与凹透镜单元(1)的光轴相配合。
Priority Applications (1)
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|---|---|---|---|
| CN202222705913.6U CN218209345U (zh) | 2022-10-13 | 2022-10-13 | 一种凹透镜与锯齿光栅组合的单片式自然光匀化采光结构 |
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| CN218209345U true CN218209345U (zh) | 2023-01-03 |
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| CN (1) | CN218209345U (zh) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20230220967A1 (en) * | 2022-01-11 | 2023-07-13 | Glory Light Technology Co., Ltd. | Natural Light Homogenization Lighting Device and Method Based on Free-form Surface and Sawtooth Grating |
| US12007084B2 (en) * | 2022-01-11 | 2024-06-11 | Glory Light Technology Co., Ltd. | Natural light homogenization lighting device and method based on free-form surface and sawtooth grating |
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2022
- 2022-10-13 CN CN202222705913.6U patent/CN218209345U/zh active Active
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