一种阳光超消色收集光学系统的制作方法
【专利摘要】本发明提供了一种阳光超消色收集光学系统，包括第一镜片（1）、第二镜片（2）、第三镜片（3）和第四镜片（4），第一镜片（1）与第二镜片（2）胶合在一起，第三镜片（3）和第四镜片（4）胶合在一起，第一镜片（1）、第二镜片（2）、第三镜片（3）和第四镜片（4）依次设置在同一水平光轴上。该光学系统由四片球面透镜组成，实现400nm-850nm波段超消色差。该系统用于太阳光采集系统中，可以提高采集效率。
【专利说明】一种阳光超消色收集光学系统
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种阳光超消色收集光学系统，属于光学【技术领域】。
【背景技术】
[0002]近年来，随着新能源的发展，太阳能作为一种清洁、高效和永不衰竭的新能源，成为各国政府可持续发展战略的重要内容。现有的太阳光采集光学系统有菲涅尔透镜、球面镜阵列、非球面镜等形式，但由于太阳光光谱范围较宽，系统的色差较大，导致聚焦光斑大。
[0003]为解决这一问题，对于宽波段应用的光学系统需要做到超消色差。国外对超消色差的研究申报了专利“Superachromatic UV and visible focusing objective lens (专利号为:US005305138A) ”，对紫外和可见波段进行消色差，并不能满足400_850nm的消色差要求。
【发明内容】
[0004]针对现有技术存在的不足，本发明提供了一种阳光超消色收集光学系统，将其用于太阳光采集系统中，采集效率大大提高。
[0005]如附图1所示，本发明提供的一种阳光超消色收集光学系统，包括第一镜片1、第二镜片2、第三镜片3和第四镜片4 ;第一镜片I和第二镜片2胶合在一起，第三镜片3和第四镜片4胶合在一起；第一镜片1、第二镜片2、第三镜片3和第四镜片4依次设置在同一水平光轴上；
所述的第一镜片I为正透镜，优选N-FK56玻璃制造，前、后表面曲率半径分别为232.24mm 和-127.12mm,中心厚度为 22mm，口径为 Φ 10mm ；
所述的第二镜片2为负透镜，优选N-KZFSll玻璃制造，前、后表面曲率半径分别为-127.12mm和1754mm,中心厚度为7mm, 口径为Φ 100mm,前表面与第一镜片I后表面胶合在一起;
所述的第三镜片3为正透镜，优选FK51玻璃制造，前、后表面曲率半径分别为142.31mm和1869mm，中心厚度为16mm，口径为Φ 100mm，前表面顶点到第二镜片2后表面顶点之间的空气间隔为4mm;
所述的第四镜片4为负透镜，优选SF58玻璃制造，前、后表面曲率半径分别为1869mm和-2727mm，中心厚度为10mm，口径为Φ 100mm，其前表面与第三镜片3的后表面胶合在一起，其后表面顶点到所述的一种阳光超消色收集光学系统的焦点F间空气间隔为241_。
[0006]如上所述的一种阳光超消色收集光学系统，工作波段为400nm-850nm，焦距为262.81mm。
[0007]有益效果:本发明提供的一种阳光超消色收集光学系统，所用四片透镜的面型均为球面，加工工艺简单，两两胶合在一起，降低了装调的难度。该系统在中心波长530nm处焦距为 262.81mm，全口径处的球差为 0.014mm ;对于 400nm、480nm、530nm、650nm、750nm 和850nm的光在0.707孔径处最大色差仅为6.4 μ m，实现了对400nm_850nm波段的超消色差。
【专利附图】
【附图说明】
[0008]图1为一种阳光超消色收集光学系统光路图；
图2为一种阳光超消色收集光学系统纵向像差曲线图。
[0009]图中:1-第一镜片；2_第二镜片；3_第三镜片；4_第四镜片。
【具体实施方式】
[0010]实施例1 一种阳光超消色收集光学系统。
[0011]如附图1所示，所述的一种阳光超消色收集光学系统包括第一镜片1、第二镜片2、第三镜片3和第四镜片4，所述的第一镜片I和第二镜片2采用环氧树脂胶胶合在一起，第三镜片3和第四镜片4采用环氧树脂胶胶合在一起；第一镜片1、第二镜片2、第三镜片3和第四镜片4依次设置在同一水平光轴上，结构简单，有利于加工和装配。
所述的第一镜片I为正透镜，选N-FK56玻璃制造，其前、后表面曲率半径分别为232.24mm 和-127.12mm,中心厚度为 22mm，口径为 Φ 10mm ；
所述的第二镜片2为负透镜，选N-KZFSl I玻璃制造，其前、后表面曲率半径分别为-127.12mm和1754mm,中心厚度为7mm, 口径为Φ 100mm,前表面与第一镜片I后表面胶合在一起;
所述的第三镜片3为正透镜，选FK51玻璃制造，其前、后表面曲率半径分别为142.31mm和1869mm，中心厚度为16mm，口径为Φ 100mm，其前表面顶点到第二镜片2后表面顶点之间的空气间隔为4mm ；
所述的第四镜片4为负透镜，选SF58玻璃制造，其前、后表面曲率半径分别为1869mm和-2727mm，中心厚度为10mm，口径为Φ 100mm，其前表面与第三镜片3的后表面胶合在一起，其后表面顶点到所述的一种阳光超消色收集光学系统的焦点F间空气间隔为241_。
[0012]如上所述的一种阳光超消色收集光学系统，工作波段为400nm-850nm，焦距为262.81mm。
【权利要求】
1.一种阳光超消色收集光学系统，其特征在于，包括第一镜片(I)、第二镜片(2)、第三镜片(3)和第四镜片(4);所述的第一镜片(I)与第二镜片(2)胶合在一起，第三镜片(3)和第四镜片(4)胶合在一起，第一镜片(I)、第二镜片(2)、第三镜片(3)和第四镜片(4)依次设置在同一水平光轴上； 所述的第一镜片(I)为正透镜，选N-FK56玻璃制造，其前、后表面曲率半径分别为232.24mm 和-127.12mm,中心厚度为 22mm，口径为 Φ 10mm ； 所述的第二镜片(2)为负透镜，选N-KZFSll玻璃制造，其前、后表面曲率半径分别为-127.12mm和1754mm,中心厚度为7mm, 口径为Φ 100mm,其前表面与第一镜片(I)后表面胶合在一起； 所述的第三镜片(3)为正透镜，选FK51玻璃制造，其前、后表面曲率半径分别为142.31mm和1869mm，中心厚度为16mm，口径为Φ 100mm，其前表面顶点到第二镜片(2)后表面顶点之间的空气间隔为4mm ； 所述的第四镜片(4)为负透镜，选SF58玻璃制造，其前、后表面曲率半径分别为1869mm和-2727mm，中心厚度为10mm，口径为Φ 100mm,其前表面与第三镜片(3)后表面胶合在一起，其后表面顶点到所述的一种阳光超消色收集光学系统的焦点F间空气间隔为241_。
2.根据权利要求1所述的一种阳光超消色收集光学系统，其特征在于:工作波段为400-850nm，焦距为 262.81mm。
【文档编号】G02B19/00GK104360468SQ201410718239
【公开日】2015年2月18日 申请日期:2014年12月3日 优先权日:2014年12月3日
【发明者】罗宽, 张影, 李玉瑶, 王菲, 田明, 车英, 张国玉 申请人:长春理工大学