The present invention relates to an efficient large size short focal length Fresnel lens, including a lens body, which comprises two refractive regions, two total reflection regions and a central region; the central region is located in the middle of the lens body; the refractive region is symmetrically arranged close to the central region; the total reverse region is symmetrically located at the two ends of the lens body; the central region is a flat convex lens; The radiation region is a circular sawtooth applied to the principle of light refraction; the total reflection region is a circular sawtooth applied to the principle of total reflection; the Fresnel lens of the invention has the advantages of high focusing ratio, high focusing efficiency, thin thickness, easy processing, etc. while reducing the focal diameter ratio, at the same time, it improves the efficiency of the concentrating solar cell and reduces the cost of the system.
【技术实现步骤摘要】
一种高效大尺寸短焦距菲涅耳透镜
本专利技术涉及光学器件
,尤其涉及一种高效大尺寸短焦距菲涅耳透镜。
技术介绍
菲涅尔透镜是聚光太阳能系统中重要的光学部件,已经广泛应用于聚光光伏系统中,是国际上研究的热点.根据光学原理,采用传统光折射原理设计的菲涅尔透镜,在焦距一定时距离透镜中心越远,锯齿角度越大,反射损耗也随之增加.大尺寸菲涅尔透镜为减小反射损耗,需要增加焦距,使聚光太阳能系统整体尺寸变大,因此增加了控制难度和系统成本.从菲涅尔透镜应用角度考虑,平基面的菲涅尔镜使用一般设计方法,在透镜的焦径比大于1.1时才有较高的光学效率(85%左右),尤其是平面朝外的透镜。这样针对大口径透镜,其焦距、系统纵向尺寸就会随之增大,因此设计高光学效率、短焦距、高聚光比的大尺寸菲涅尔透镜具有重要意义。虽然弧形基面螺纹透镜适合尺寸较大而焦距较小的透镜,但加工难度较大。
技术实现思路
本专利技术的目的是通过以下技术方案实现的。一种高效大尺寸短焦距菲涅耳透镜,包括透镜本体,所述透镜本体包括两个折射区、两个全反区和一个中心区;所述中心区设置在透镜本体中部;所述折射区紧靠中心区对称设置;所述全反区对称设置在透镜本体最两端;所述中心区为平凸透镜;所述折射区为应用光折射原理的圆环锯齿;所述全反区为应用全反射原理的圆环锯齿。进一步的,中心区透镜直径为40mm,曲率半径为100.450mm。进一步的,折射区固定锯齿宽度为2mm。进一步的,全反区固定锯齿高度为3mm。本专利技术的优点在于:本专利技术采用分区方法设计了高效、短焦距、高聚光比的菲涅尔透镜,把大尺寸圆形或方形菲涅尔透镜分成中心区、折射 ...
【技术保护点】
1.一种高效大尺寸短焦距菲涅耳透镜,包括透镜本体,其特征在于,所述透镜本体包括两个折射区、两个全反区和一个中心区;所述中心区设置在透镜本体中部;所述折射区紧靠中心区对称设置;所述全反区对称设置在透镜本体最两端;所述中心区为平凸透镜;所述折射区为应用光折射原理的圆环锯齿;所述全反区为应用全反射原理的圆环锯齿。
【技术特征摘要】
1.一种高效大尺寸短焦距菲涅耳透镜,包括透镜本体,其特征在于,所述透镜本体包括两个折射区、两个全反区和一个中心区;所述中心区设置在透镜本体中部;所述折射区紧靠中心区对称设置;所述全反区对称设置在透镜本体最两端;所述中心区为平凸透镜;所述折射区为应用光折射原理的圆环锯齿;所述全反区为应用全反射原理的圆环锯齿。2.根据权...
【专利技术属性】
技术研发人员:韩崇利,
申请(专利权)人:成都中源红科技有限公司,
类型:发明
国别省市:四川,51
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