CN2874355Y - 太阳能光学采集结构 - Google Patents

太阳能光学采集结构 Download PDF

Info

Publication number
CN2874355Y
CN2874355Y CNU2006200535360U CN200620053536U CN2874355Y CN 2874355 Y CN2874355 Y CN 2874355Y CN U2006200535360 U CNU2006200535360 U CN U2006200535360U CN 200620053536 U CN200620053536 U CN 200620053536U CN 2874355 Y CN2874355 Y CN 2874355Y
Authority
CN
China
Prior art keywords
spherical
optical
optical system
coated
solar energy
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
CNU2006200535360U
Other languages
English (en)
Inventor
张鸿澄
陈天庆
陈天恕
王水菊
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Genius Electronic Optical Xiamen Co Ltd
Original Assignee
Genius Electronic Optical Xiamen Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Genius Electronic Optical Xiamen Co Ltd filed Critical Genius Electronic Optical Xiamen Co Ltd
Priority to CNU2006200535360U priority Critical patent/CN2874355Y/zh
Priority to PCT/CN2007/000003 priority patent/WO2007079662A1/zh
Priority to AU2007204516A priority patent/AU2007204516A1/en
Priority to JP2008548918A priority patent/JP2009522607A/ja
Priority to EP07701935A priority patent/EP1970641A1/en
Priority to US11/620,656 priority patent/US20070159705A1/en
Application granted granted Critical
Publication of CN2874355Y publication Critical patent/CN2874355Y/zh
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B17/00—Systems with reflecting surfaces, with or without refracting elements
    • G02B17/02—Catoptric systems, e.g. image erecting and reversing system
    • G02B17/06—Catoptric systems, e.g. image erecting and reversing system using mirrors only, i.e. having only one curved mirror
    • G02B17/0668—Catoptric systems, e.g. image erecting and reversing system using mirrors only, i.e. having only one curved mirror having non-imaging properties
    • G02B17/0684—Catoptric systems, e.g. image erecting and reversing system using mirrors only, i.e. having only one curved mirror having non-imaging properties for light collecting, e.g. for use with a detector
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B19/00—Condensers, e.g. light collectors or similar non-imaging optics
    • G02B19/0004—Condensers, e.g. light collectors or similar non-imaging optics characterised by the optical means employed
    • G02B19/0028—Condensers, e.g. light collectors or similar non-imaging optics characterised by the optical means employed refractive and reflective surfaces, e.g. non-imaging catadioptric systems
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B17/00—Systems with reflecting surfaces, with or without refracting elements
    • G02B17/08—Catadioptric systems
    • G02B17/0864—Catadioptric systems having non-imaging properties
    • G02B17/0876—Catadioptric systems having non-imaging properties for light collecting, e.g. for use with a detector
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B19/00—Condensers, e.g. light collectors or similar non-imaging optics
    • G02B19/0033—Condensers, e.g. light collectors or similar non-imaging optics characterised by the use
    • G02B19/0038—Condensers, e.g. light collectors or similar non-imaging optics characterised by the use for use with ambient light
    • G02B19/0042—Condensers, e.g. light collectors or similar non-imaging optics characterised by the use for use with ambient light for use with direct solar radiation

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Sustainable Development (AREA)
  • Toxicology (AREA)
  • Optical Elements Other Than Lenses (AREA)
  • Lenses (AREA)

Abstract

本实用新型公开了一种太阳能光学采集结构，其是在光路中设有一球面或非球面反射镜，球面或非球面反射镜上涂覆有反射膜；另在球面或非球面反射镜前方设有一光能收集器。由于在太阳光的光路中设有由球面或非球面反射镜配合光能收集器组合而成的光学采集系统，则太阳光光能可以通过球面或非球面反射镜将光点有效的集中在光能收集器上实现光能收集的功能，同时在球面或非球面反射镜上涂镀有反射膜，该镀膜可以将太阳光中有用的部份反射至光能收集器，而无用有害的部分(如紫外线波长400纳米以下)全部吸收掉，进而将其转化为可利用能源。

Description

太阳能光学采集结构
技术领域
本实用新型是关于一种光学系统，特别是指一种太阳能光学采集结构。
背景技术
时下能源紧缺已成为全球性问题。据专家估算，以目前能源的使用需要，在地球上现有的能源如煤、天然气等仅够50年左右的使用量。开发使用地球之外能源，如将太阳能有效的利用转化为可支配能源，是现在各行各业专家正在攻克的难题。
实用新型内容
本实用新型的目的在于提供一种利用光学系统对太阳能进行采集的太阳能光学采集结构。
为实现上述目的，本实用新型的解决方案是：一种太阳能光学采集结构，其是在光路中设有一球面反射镜，球面反射镜上涂覆有反射膜；另在球面反射镜前方设有一光能收集器构成一光学系统。
在光学系统最前方进一步设有一非球面校正透镜。
所述非球面校正透镜上涂覆有增透膜。
一种太阳能光学采集结构，其是在光路中设有一非球面反射镜，非球面反射镜上涂覆有反射膜；另在非球面反射镜前设有一光能收集器构成一光学系统。
在光学系统最前方进一步设有一非球面校正透镜。
所述非球面校正透镜上涂覆有增透膜。
采用上述方案后，由于本实用新型在太阳光的光路中设有由球面或非球面反射镜配合光能收集器组合而成的光学采集系统，则太阳光光能可以通过球面或非球面反射镜将光点有效的集中在光能收集器上实现光能收集的功能，同时在球面或非球面反射镜上涂镀有反射膜，该镀膜可以将太阳光中有用的部份反射至光能收集器，而无用有害的部分(如紫外线波长400纳米以下)全部吸收掉，进而将其转化为可利用能源。
附图说明
图1是本实用新型实施例1的结构示意图(光路图)；
图2是本实用新型实施例1的色差与球差曲线图；
图3是本实用新型实施例1的点列图；
图4是本实用新型实施例2的结构示意图(光路图)；
图5是本实用新型实施例2的色差与球差曲线图；
图6是本实用新型实施例2的点列图；
图7是本实用新型实施例3的结构示意图(光路图)；
图8是本实用新型实施例3的色差与球差曲线图；
图9是本实用新型实施例3的点列图。
具体实施方式
在陈述具体实施例之前，需要说明光学设计中的几个参数概念：
像差：指在光学系统中由透镜材料的特性或折射(或反射)表面的几何形状引起实际像与理想像的偏差。理想像是由理想光学系统所成的像。实际的光学系统，须有一定大小的成像空间和光束孔径，同时还由于成像光束多是由不同波长的光组成的，同一介质的折射率随波长而异。因此实际光学系统的成像具有一系列的缺陷，这就是像差。像差的大小反映了光学系统质量的优劣。
球差：由轴上点发出的同心光束，经光学系统各个折射面折射后，不同孔径角的光线交光轴于不同点上，相对于理想象点的位置有不同的偏离，这就是球面像差，简称球差。其值由轴上点发出的不同孔径角的光线经系统后的象方截距和其近轴光像方截距之差表示。球差越小，能量的均匀度越好，在一个芯片上，光点均匀地分布其上，有利于能量的收集。
色差：光学系统大多是白光成像。白光是各种不同波长(颜色)的单色光组成的。光学材料对不同波长的色光折射率不同，白光比光学系统第一表面折射后，各种色光被分开，在光学系统内以各自的光路传播，造成各色光之间成像位置和大小的差异，在像面上形成彩色的弥散圆。复色光成像时，由不同色光而引起的像差称为色差。色差越小，能量收集越佳。
点列图：光学设计必须校正光学系统的像差，但既不可能无必要把像差校正到完全理想的程度，因此需要选择像差的最佳校正方案，也需要确定校正到怎样的程度才能满足使用要求，即确定像差容限。由一点发出的许多光线经光学系统后，因像差使其与像面的交点不再集中于同一点，而形成了一个散布在一定范围的弥散图形，称为点列图。用点列图中点的密集程度可以衡量系统成像质量的优劣。点的集中性高、密度高时，聚能效果更好。
实施例1：
如图1-3所示，本实用新型的太阳能光学采集结构，其主要包括球面反射镜1(或非球面反射镜1’)及光能收集器2，在球面反射镜1(或非球面反射镜1’)上涂镀有反射膜，该膜可以将太阳光中有用的部份反射至光能收集器2，而无用有害的部分(如紫外线波长400纳米以下)全部吸收掉。球面反射镜1(或非球面反射镜1’)是置于太阳光光路中，而光能收集器2是置于球面反射镜1(或非球面反射镜1’)的前方的光轴上以构成一光学系统。
如此结构的光学系统，其形成的色差为0，而最大球差为2.46，见图2所示为色差与球差形成的曲线图；如图3所示为此光学系统形成的点列图。
实施例2：
如4-6所示，太阳能光学采集结构，其主要包括球面反射镜1、光能收集器2及非球面校正透镜3，在球面反射镜1上涂镀有反射膜，球面反射镜1是置于太阳光光路中，而光能收集器2是置于球面反射镜1的前方的光轴上以构成一光学系统，在光学系统最前方再加设有非球面校正透镜3，非球面校正透镜3上涂覆有增透膜。
如此结构的光学系统，其形成的色差为0.023，而最大球差为1，见图5所示为色差与球差形成的曲线图；如图6所示为此光学系统形成的点列图。
实施例3：
如图7-9所示，太阳能光学采集结构，其主要包括非球面反射镜1’、光能收集器2及非球面校正透镜3，在非球面反射镜1’上涂镀有反射膜，非球面反射镜1’是置于太阳光光路中，而光能收集器2是置于非球面反射镜1’的前方的光轴上以构成一光学系统，在光学系统最前方再加设有非球面校正透镜3，非球面校正透镜3上涂覆有增透膜。
如此结构的光学系统，其形成的色差为-0.048，而最大球差为0.026，见图8所示为色差与球差形成的曲线图；如图9所示为此光学系统形成的点列图。

Claims (6)

1、一种太阳能光学采集结构，其特征在于：是在光路中设有一球面反射镜，球面反射镜上涂覆有反射膜；另在球面反射镜前方设有一光能收集器以构成一光学系统。
2、如权利要求1所述的太阳能光学采集结构，其特征在于：在光学系统最前方进一步设有一非球面校正透镜。
3、如权利要求2所述的太阳能光学采集结构，其特征在于：非球面校正透镜上涂覆有增透膜。
4、一种太阳能光学采集结构，其特征在于：是在光路中设有一非球面反射镜，非球面反射镜上涂覆有反射膜；另在非球面反射镜前设有一光能收集器以构成一光学系统。
5、如权利要求4所述的太阳能光学采集结构，其特征在于：在光学系统最前方进一步设有一非球面校正透镜。
6、如权利要求5所述的太阳能光学采集结构，其特征在于：非球面校正透镜上涂覆有增透膜。
CNU2006200535360U 2006-01-06 2006-01-06 太阳能光学采集结构 Expired - Fee Related CN2874355Y (zh)

Priority Applications (6)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CNU2006200535360U CN2874355Y (zh) 2006-01-06 2006-01-06 太阳能光学采集结构
PCT/CN2007/000003 WO2007079662A1 (fr) 2006-01-06 2007-01-04 Systeme de collecte optique par energie solaire
AU2007204516A AU2007204516A1 (en) 2006-01-06 2007-01-04 Solar energy optical collection system
JP2008548918A JP2009522607A (ja) 2006-01-06 2007-01-04 太陽エネルギー光学採集システム
EP07701935A EP1970641A1 (en) 2006-01-06 2007-01-04 Solar energy optical collection system
US11/620,656 US20070159705A1 (en) 2006-01-06 2007-01-06 Optical Solar Collector

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CNU2006200535360U CN2874355Y (zh) 2006-01-06 2006-01-06 太阳能光学采集结构

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN2874355Y true CN2874355Y (zh) 2007-02-28

Family

ID=37780954

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CNU2006200535360U Expired - Fee Related CN2874355Y (zh) 2006-01-06 2006-01-06 太阳能光学采集结构

Country Status (2)

Country Link
US (1) US20070159705A1 (zh)
CN (1) CN2874355Y (zh)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101963404A (zh) * 2010-09-30 2011-02-02 北京印刷学院 球面采光聚光倍增太阳能热水发电装置

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20090308432A1 (en) * 2008-06-13 2009-12-17 General Electric Company Reflective light concentrator
CN105759412B (zh) * 2016-05-03 2020-12-01 山东理工大学 一种由190个非球面反射镜组成的太阳能聚光系统

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101963404A (zh) * 2010-09-30 2011-02-02 北京印刷学院 球面采光聚光倍增太阳能热水发电装置

Also Published As

Publication number Publication date
US20070159705A1 (en) 2007-07-12

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN1222808C (zh) 用于dmd的棱镜系统及采用该棱镜系统的投影仪
CN217639519U (zh) 小型激光雷达发射系统
Goldschmidt et al. Theoretical and experimental analysis of photonic structures for fluorescent concentrators with increased efficiencies
CN110824669B (zh) 一种8k高分辨全景环带光学镜头
CN2874355Y (zh) 太阳能光学采集结构
CN103353626B (zh) 三维光栅抗反射结构和元器件
CN112859304A (zh) 基于自由曲面微纳结构透镜的宽带大视场成像系统
CN2869692Y (zh) 太阳能光学采集装置
CN1337586A (zh) 照明光学系统和使用该照明光学系统的投影仪
CN2874354Y (zh) 一种太阳能光学采集结构
CN1156722C (zh) 使用光束整形系统的光学头
CN2716853Y (zh) 单纤双向收发合一器件
CN101004292B (zh) 太阳能光学采集系统
CN2704831Y (zh) 横向剪切干涉仪
CN210071643U (zh) 一种全反射怀特池
CN201945702U (zh) 一种新型道威棱镜
CN107529045A (zh) 一种汽车360度全景影像系统及其工作方法
CN1670564A (zh) 同轴对称型微反射镜阵实现半导体激光器光束整形方法
CN1242290C (zh) 一种能使光束光能分布均匀的均化光学组件
CN208721869U (zh) 一种大光圈低鬼影车载镜头
CN211603623U (zh) 一种光模块
CN2407370Y (zh) 新型紫外探测镜头
EP1970641A1 (en) Solar energy optical collection system
CN212933058U (zh) 一种平行光bosa组件
WO2023188947A1 (ja) 光学レンズ、光学システム、および撮像装置

Legal Events

Date Code Title Description
C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant
CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee
CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee

Granted publication date: 20070228

Termination date: 20130106