[实用新型]一种凹透镜与凸自由曲面组合的单片式自然光匀化采光结构

说明书

本实用新型涉及一种采光结构，具体涉及一种凹透镜与凸自由曲面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。包括凹透镜组件和凸自由曲面镜组件，所述凹透镜组件的背面与所述的凸自由曲面镜组件的背面固定连接。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，所述凸自由曲面镜组件由若干个凸自由曲面镜单元呈矩阵状排列组成。进一步的，所述凸自由曲面镜倾斜角度为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。

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凸自由曲面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凸自由曲面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凸自由曲面镜组件，所述凹透镜组件的背面与所述的凸自由曲面镜组件的背面固定连接。

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，所述凸自由曲面镜组件由若干个凸自由曲面镜单元排列组成。

进一步的，所述凸自由曲面镜倾斜角度为20°-70°。

进一步的，每个凹透镜单元的背面设有公卡扣，每个凸自由曲面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凸自由曲面镜组件上的凸自由曲面镜单元一一对应，且凸自由曲面镜单元的曲面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，将自然光传递到凸自由曲面镜组件后端，并通过凸自由曲面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；