CN1044539A - 阳光照明器 - Google Patents

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Abstract

公开了一种阳光照明器。该照明器包括一阳光收集器和一发光器。阳光收集器具有多个聚焦阳光用的光学透镜、多个光导光缆和一传感器，光导光缆的光接收端配置在光学透镜的焦点上，传感器则用以检测阳光的照射方向，并用以产生控制信号，促使诸光学透镜朝阳，从而将阳光引入光导光缆中。发光器接收通过光导光缆传送的光线，并将光线通过其配置在光导光缆发光端对面的透镜发射出去。

Description

本发明涉及一种阳光照明器，更具体地说，涉及一种阳光收集器与一种照射所述阳光收集器所收集到的阳光用的发光器的有效组合装置。该阳光收集器有一个控制装置和多个光导光缆（或光纤光缆）。控制装置用以转动一系列光学透镜使它们始终朝阳，所述诸透镜收集到的阳光即引入上述光缆中。发光器将所述光导光缆（或光纤光缆）所传送的阳光照射出去。
本申请人过去提出过一种装在一舱体中的阳光收集器。舱体由一个圆柱形座体、一个透明的穹顶形头和一个将所述座体与所述穹顶形头连接起来的透明连接部分组成。阳光收集器包括大量透镜（例如，7、19…等）、一用以检测太阳方位的阳光照射方向传感器、一用以整体固定诸透镜和传感器的支架体、一用以转动支架的第一转轴、一用以转动第一转轴的第一电动机、一用以支撑诸透镜和电动机的支撑臂、一安装得和与其垂直的第一转轴相交的第二转轴，和一用以转动第二转轴的第二电动机。阳光照射方向传感器检测着太阳的方位，其检测信号控制着第一电动机和第二电动机，从而始终控制着诸透镜，使其始终朝阳，阳光经透镜聚焦后则通过光导光缆（或光纤光缆）设在诸透镜焦点的端部表面引入光导光缆（或光纤光缆）中。引入的阳光通过光导光缆（或光纤光缆）传送到需要照明的任何场所，或供其它用途用。应该理解的是，光纤光缆是由一束单根光缆构成的，各单根光缆则是由大量的光纤构成的，因此光导光缆是一束许多的光纤光缆。
上述阳光收集器是用来通过透镜将阳光进行聚焦，再通过光导光缆（或光纤光缆）传送到需要光的任何场所。所述光导光缆（或光纤光缆）是一束光缆，其发光端是准备解开并彼此加以分开，以便将光线直接或通过象透镜等之类的光学装置照射出去。但用这种方法是很难给整个场所均匀照明的。当待照明的场所扩大时，场所周缘部分的光强不自然地下降。此外，在阳光收集器和发光器是作为独立装置分开构制，各有各的光缆时，它们的光导光缆端部的相互连接必须使用专门的连接装置，这会增加光的传输损失。
本发明的一个目的是提供一种能将阳光均匀投射到广阔的整个场所，既不需用光缆的中间连接，又能确保光传输损失尽量小的阳光照明器。
本发明的另一个目的是提供一种收集和传送阳光的效率高的阳光照明器。
本发明的另一个目的是提供一种结构与阳光收集器类似的阳光发光器。
图1是用以说明本申请人过去提出过的现有技术的视图。
图2是示出本发明的阳光照明器的结构的立体透视图。
图3是说明所述照明器工作原理的视图。
图4是说明本发明另一个实施例的视图。
图1是用以以举例的方式说明本申请人过去提出过的阳光收集器的整个透视图。图1中，用于阳光收集器中的舱体4由圆柱形座体1、透明的穹顶形头2和用以将所述座体1与所述头2连接起来的透明连接部分组成。如图1所示，阳光收集器10系装在舱体4中。阳光收集器10包括大量透镜（例如7，19…等）111-11n、一用以检测太阳方位的阳光照射方向传感器12、一用以整体固定诸透镜111-11n和传感器12的支架13、一用以转动支架13的第一转轴14、一用以转动第一转轴14的第一电动机15、一用以支撑诸透镜111-11n和电动机15的支撑臂16、一安装得和与其垂直的第一转轴14相交的第二转轴17，和一用以转动第二转轴17的第二电动机（在图1中未示出）。阳光照射方向传感器12检测着太阳的方位，其检测信号控制着第一电动机和第二电动机，从而始终控制在诸透镜111-11n，使其始终朝阳，阳光经透镜111-11n聚焦后则通过光导光缆（或光纤光缆）（图1中未示出）设在诸透镜焦点的端部表面引入光导光缆（或光纤光缆）中。引入的阳光通过光导光缆（或光纤光缆）传送到需要照明的任何场所，或供其它用途用。应该理解的是，光纤光缆是由一束单根光缆构成的，各单根光缆则是由大量的光纤构成的，因此光导的光缆是一束的光纤光缆。
上述阳光收集器10是用来通过透镜将阳光进行聚焦，再通过光导光缆（或光纤光缆）传送到需要光的任何场所。所述光导光缆（或光纤光缆）是一束光缆，其发光端是准备解开并彼此加以分开，以便将光线直接或通过象透镜等之类的光学装置照射出去。但用这种方法是很难给整个场所均匀照明的。当待照明的场所扩大时，场所周缘部分的光强不自然地下降。此外，在阳光收集器和发光器是作为独立的装置分开构制，各有各的光缆时，它们的光导光缆端部的相互连接必须使用专门的连接装置，这会增加光的传输损失。
鉴于现有技术的上述缺陷、本发明就提供一种能将阳光均匀投射到广阔的整个场所，既不需用光缆的中间连接，又能确保光传输损失尽量小的阳光照明器。
图2是用以说明实施本发明的一个阳光照明器的立体透视图。所述照明器基本上由阳光收集器Ⅰ、光导光缆（或光纤光缆）Ⅱ和发光器（光投射器）Ⅲ组成。阳光收集器Ⅰ的设计与图1所示的现有技术类似，因而与图1原先所示类似的各部件都编以同样编号，对它们的功能也就不再详述了。如上所述，经阳光收集器Ⅰ收集的阳光系通过其配置在支架体13中的透镜11的焦点附近的光接收端（在图2中未示出）引入光导光缆（或光纤光缆）中，且所述对应于透镜111、112…的光缆系在一起捆成一束或以上的复合光缆Ⅱ，通过支撑臂16伸出基座体1外。光导光缆（或光纤光缆）Ⅱ从阳光收集器Ⅰ伸出后就通过发光器Ⅲ的小室顶板上的一个孔延伸到发光器Ⅲ中。所述发光器Ⅲ的透镜数与阳光收集器Ⅰ同。阳光收集器Ⅰ的透镜111、112、…11n分别对应于发光器Ⅲ的透镜11a1、11a2、…11an，且彼此借助于系光导光缆（或光纤光缆）Ⅱ的组成部分的光导单元光缆51-5n相互耦合。发光器Ⅲ的透镜11a1-11an成一整体地由支架体13固定住，支架体13则装在前面覆盖有透明盖2a的外壳6中。所述外壳6可转动地固定到臂7的支撑部分71上，所述臂7的中心则可转动地固定到支撑管8的支撑部分81上，使光可投射到所希望投射的任何方向。支撑管8则固定到小室顶板100上。支撑部分71和81分别配备有使自身得以绕各自的轴转动的电动机时，就可以通过遥控各所述电动机来选择所希望的光投射方向。
图3是输入透镜和输出透镜耦合的示意图，用以说明阳光收集器Ⅰ、光导光缆Ⅱ和发光器Ⅲ之间的关系。阳光“S”通过装在支架13上的输入透镜11聚焦之后通过光导光缆5S设置在所述输入透镜焦点位置附近的输入端进入光导光缆5S中。光导光缆5S的输入端装入设在阳光收集器Ⅰ的支架13底部的夹持板131中心的定位件132中，光缆的输出端则固定在发光器Ⅲ的支架13a的夹持板131a上的定位件132a中。定位件132a配置在透镜11a的焦点附近，平行的阳光“L”即通过透镜11a投射出去。可以调节定位件132a相对于夹持板131a的位置以改变阳光要照射的部位。在这种情况下，必须使定位件与透镜11a保持一段使阳光以不小于平行光线的角度射入透镜所需要的距离，即不致使光线会聚。光线最好在θ范围内的发散角射入透镜。但也可以采用凹透镜使光散得更开，此外还可以采用半透明散射板代替透明板2a。
图4是本发明另一实施例的示意图。图4中示意示出了阳光收集器Ⅰ和发光器ⅢA、ⅢB、ⅢC和ⅢD。举例说，将阳光收集器Ⅰ的诸透镜分为四个同样的组11A、11B、11C和11D，通过所述透镜组收集到的阳光通过相应的光导光缆（或光纤光缆）5A、5B、5C和5D传送到相应的发光器ⅢA、ⅢB、ⅢC和ⅢD（装在所要求的地方），经分布的阳光即从该诸发光器通过相应投射透镜11A′、11B′、11C′和11D′组成的透镜群投射到所希望投射的方向。举例说，通过选择从分别配置在以点划线表示的空间101四个角的发光器ⅢA、ⅢB、ⅢC、和ⅢD发射的光的方向，可以产生各种各样吸引人的照明。
从上面所述的可以知道，按照本发明就可以提供一种阳光收集和传送效率都高的阳光照明器，因为该照明器系制造得能通过跟踪太阳的移动有效地收集阳光，通过光导光缆（或光纤光缆）直接（即不需用引起光传输损失的中间连接）将所收集的阳光传送到配置在所希望配置的地方的发光器相应的光投射透镜上，并将所传送的阳光通过所述诸透镜发射出去。此外，由于阳光收集器和发光器组构简单而在光学透镜和光导光缆的配置方面的结构类似，因而可以大大降低阳光照明器的制造成本。

Claims (4)

1、一种阳光照明器，其特征在于，它包括一阳光收集器和一发光器，阳光收集器具有多个聚焦阳光用的光学透镜、多个光导光缆(或光纤光缆)和一传感器，光导光缆的光接收端都配置在诸光学透镜的焦点上，传感器则用以检测阳光照射的方向，并用以产生控制信号，促使诸光学透镜朝阳，从而将阳光引入光导光缆(或光纤光缆)中，发光器用以接收通过光导光缆(或光纤光缆)传送的光线，并用以将光线通过其配置在光导光缆(或光纤光缆)发光端对面的透镜照射出来。
2、根据权利要求1所述的阳光照明器，其特征在于，采用了多个发光器，且各光导光缆（或光纤光缆）系连接到所述诸发光器上。
3、根据权利要求1或2所述的阳光照明器，其特征在于，光从发光器的照射方向可以调节。
4、根据1至3任一权利要求所述的阳光照明器，其特征在于，诸光导光缆（或光纤光缆）的发光端系配置在发光器诸光学透镜的焦点附近。
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