[发明专利]步阶式流线聚光器和准直器

权利要求书

1.一种光学系统，包括：按顺序的

第一光学表面；

具有小面的第二光学表面；和

具有小面的第三光学表面；

其中所述光学系统可操作将第一光线束转换为第二光线束，第一光线束在第一光学表面外部的相空间中是连续的，第二光线束在第三光学表面之外的相空间中是连续的；

其中在第二和第三光学表面之间，形成第一和第二束的光线形成离散的子束，每个子束从第二光学表面的小面行进到第三光学表面的小面，并且子束不形成相空间中的连续束；

其中相空间具有表示光线跨越光线束的横截表面的位置和角度的尺寸。

2.根据权利要求1所示的光学系统，还包括至少一个光源和光接收器，所述至少一个光源提供朝向第一光学表面导向的第一光线束，所述光接收器接收远离第三光学表面导向的第二光线束。

3.根据权利要求1所述的光学系统，还包括至少一个光源和光接收器，所述至少一个关于提供朝向第三光学表面导向的第二光线束，所述光接收器接收远离第一光学表面导向的第一光线束。

4.根据权利要求1所述的光学系统，其中存在限定的第一光束和限定的第二光束，第一光束主要由在第一给定方向第一给定角度范围内进入或离开第一光学表面的所有光线组成，并且限定的第二光束主要由在第二给定方法第二给定角度范围内离开或进入第三光学表面的所有光线组成，使得光学系统基本上将所述限定的第一光束的所有光线转换为所述限定的第二光束的光线，并且反之亦然。

5.根据权利要求4所述的光学系统，其中所述第一给定角度范围形成了第一圆锥，所述第一圆锥的轴处于所述第一给定方向，并且所述第二给定角度范围形成了第二圆锥，所述第二圆锥的轴处于第二给定方向。

6.根据权利要求1所述的光学系统，还包括光接收器，接收远离第一光学表面导向的第一光线束，并且其中，当所述第二光线束是在第三光学表面上照射的太阳光的常规表示时，所述光学系统可操作用于基本上将所述第二光线束的全部光线转换为入射到所述光接收器的所述第一光线束的光线。

7.根据权利要求1所述的光学系统，所述光学系统是旋转对称的，并且其中光学系统可操作用于基本上将径向平面上的第一光线束的所有光线转换为在径向平面上的第二光线束的光线，并且基本上将径向平面上第二光线束的所有光线转换为径向平面上第一光线束的光线。

8.根据权利要求1所述的光学系统，所述光学系统在纵向方向具有均匀形状，并且其中光学系统可操作用于基本上将第一光线束的所有光线转换为第二光线束的光线，并且基本上将第二光线束的所有光线转换为第一光线束的光线，除了到达系统的纵向端的光线之外。

9.根据权利要求1所述的光学系统，其中，第一光学表面包括一对反射表面，在该对反射表面之间是第一光线束光线的通道。

10.根据权利要求1所述的光学系统，其中，第一光学表面包括一对光学表面，第一光线束通过该对光学表面被连续导向。

11.根据权利要求1所述的光学系统，其中，第二光学表面包括多个小面，所述多个小面由第一光学表面的部分分开。

12.一种光学系统，包括源或接收器、具有小面的分光光学表面、引导源或接收器和具有小面的分光光学表面之间的光的分配光学表面以及可选地远离源或接收器的分光光学表面的侧面上的出口孔径，其中来自源或接收器由分配和分光光学表面导向的光线完全闪现出口孔径，并且在出口孔径形成具有来自两个波阵面的边缘光线的光线束。

13.根据权利要求12所述的光学系统，还包括具有小面的组合光光学表面，其中所述具有小面的分光和组合光光学表面协作，使得光在具有小面的分光和组合光光学表面之间形成离散束，并且在这些表面之外形成连续束。

14.根据权利要求12所述的光学系统，其中在出口孔径的每个点处的所述光线束的光线形成了圆锥，所述圆锥具有来自所述两个不同波阵面的边缘光线。

15.根据权利要求14所述的光学系统，其中所述光学系统是太阳能光电收集器，所述源或接收器是光电设备，并且所述出口孔径的所有点的所述圆锥光线具有平行轴和相等的圆锥角。