[发明专利]一种导光装置

说明书

技术领域

本发明涉及光学设备技术领域，尤其是涉及一种导光装置。

背景技术

光是一种特定波段的电磁波谱，人们看到的光来自于宇宙中的发光物质(例如恒星)或借助于生成光的设备，包括白炽灯泡、荧光灯管、激光器、萤火虫等。光是与人们生活息息相关的，光可以为人们提供照明，而光也有能量，光能可以用来为人们提供热量，也可以转化为其他形式的能量，因此，光的采集和利用是非常重要的。

例如，众所周知，地球上绝大部分能源直接或间接来自于太阳能，包括风能、水能、生物能及各种化石能源。地球上的人类以及动植物生存基础也依赖于太阳能。但是由于地球的自转，地球有了昼夜之分，而对于地球来说，白天的太阳也是时时处于变化之中。如何根据光源位置变化进行追踪，最多地采集光线并加以利用，是人们亟需解决的问题。

定日镜/定天镜是一种可以将太阳或其他天体的光线反射到固定方向的光学装置，但其具有投影面因角度不同而变化、反射光线量小、光线损耗大的缺点。当前还提供了一种装置，如图1所示，包括光线追踪单元，光线追踪单元包括反光镜和回转机构，该装置由至少两级光线追踪单元组合连接，前级光线追踪单元随同后级光线追踪单元的反光镜旋转，通过相邻的两级光线追踪单元之间的相互转动，实现光线的采集与导出利用。

该装置存在以下缺点：由于前级光线追踪单元随着后级光线追踪单元转动，因此，在调整后级光线追踪单元的方位时，前级光线追踪单元的位置处于变化的状态，即无法确定前级光线追踪单元中的反光镜位置，从而也难以实现对光源位置的追踪，需要不断调整前后级光线追踪单元的相对位置，以达到合适的位置组合实现光源位置的变化，这种不断地反复调整过程相当复杂，操控困难，计算精度要求高；而且采用的机械结构，使得两级单元安装的过程中对安装的精度要求很高，降低了成品率；同时在使用中需要不断的调整，容易造成机械部件的磨损，影响整个装置的使用寿命。另外，由于前级光线追踪单元的反光镜与后级光线追踪单元的反光镜之间的距离直接影响光线入射宽度，同时在追踪光源位置时，存在中心盲区G，即如果光源处于中心盲区G内时，该装置无法追踪到该光源，使得在光源采集过程中受到局限。

因此，如何使导光装置结构简单化，便于安装，而且使用中能够对变化的光源或目标位置进行定位追踪，尽可能地避免光线衰减，从而实现远距离大量输送光线，是本领域技术人员需要解决的技术问题。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于提供一种导光装置，其机械装置的结构简单化，便于安装，同时能够灵活适应光源位置或目标位置的变化，对光源或目标进行定位追踪，提高光源的采集效率且有效避免光线衰减。

为了解决上述问题，本发明提供了一种导光装置，包括：一级旋转反射组件、二级旋转反射组件和旋转控制组件；其中，

所述旋转控制组件，用于分别控制所述一级旋转反射组件和二级旋转反射组件绕各自的旋转轴进行旋转，或者控制一级旋转反射组件跟随二级旋转反射组件一同旋转，其中两者的旋转轴相互垂直，且相交于交汇点；

所述一级旋转反射组件，设置在靠近光源的一端，用于接收光源发出的入射光束后，生成第一反射光束；

所述二级旋转反射组件，设置在远离光源的一端，用于接收所述第一反射光束后，生成最终光束，最终光束的光轴和入射光束的光轴均垂直于所述第一反射光束的光轴，且最终光束的光轴和第一反射光束的光轴均穿过所述交汇点。

作为优选，所述入射光束的光轴、第一反射光束的光轴和最终光束的光轴均为穿过所述交汇点的光轴。

作为优选，所述一级旋转反射组件的旋转轴设置为与所述第一反射光束的光轴重合，所述二级旋转反射组件的旋转轴设置为与所述最终光束的光轴重合。

作为优选，所述一级旋转反射组件包括至少一个一级反光镜；所述二级旋转反射组件包括至少两个二级反光镜。

作为优选，所述一级旋转反射组件包括一个第一一级反光镜，所述第一一级反光镜与所述第一反射光束之间的夹角为45度，所述交汇点位于所述第一一级反光镜上。

作为优选，所述一级旋转反射组件包括第二一级反光镜和第三一级反光镜，第二一级反光镜的镜面与第三一级反光镜的镜面之间的夹角为45度，入射光束依次经过第二一级反光镜和第三一级反光镜反射后生成所述第一反射光束，所述交汇点设置于所述第二一级反光镜和第三一级反光镜之间，所述最终光束的光轴穿过所述第二一级反光镜后，与第一反射光束的光轴相交于所述交汇点。