CN1048602A - 反光器 - Google Patents

Abstract

一种反光器，可将至少两条导光缆供给的光线单 独或综合使用，并可根据照射对象的条件，有选择改 变光线的量。器件有一对反光板，在中线的两侧对称 放置，面朝相反方向。各板作可倾斜并可旋转的一体 安装，器件有驱动装置将该对反光板沿反光表面的方 向进退，一对相应光源的安装装置，将平行光线沿反 光板移动轴线，向反光板的相应反光表面照射。

Description

本发明有关一种反光器，器件接受导光缆传送的光线，将其向外漫射。

本申请人过去曾提出过各种方法和设施，用透镜之类将日光或人造光聚焦，导入导光缆，向需要照明或其他用途的地方传送，例如向受控环境中的栽培植物供给光合作用的光能。但是在植物栽培的光能利用方面有下面的问题。在用导光缆端供给光线时，由于导光缆有预定的数值孔径，照射角仅能在约46°以内的小角度范围内。因此，在这种情况下，如果光线直接由光导纤维缆发出，不能获得理想的照射。为解决这问题，本发明人曾提出过各种光辐射器，可将导光缆传送的光线有效漫射，在要求的任何面积上照射。

本申请人过去曾提出过一种反光器，其中有导光缆，管形体和一个载行器。在至少有一个透明侧壁的管形体中，设有两条轴向伸展的轨道，并有一个载行器沿该轨道行进。载行器包括在轨上行走的轮子，载行器本体装在轮子上，一台电机安装在本体中驱动滚轮和反光板。从导光缆射入管形体中的光由反光板反射，通过透明壁部从管形体中射出。轨道用导电材料制造，有滑动件分别与轨道接触。改变两轨道的电源极性，便将电极逆转，使载行器在管形体内往复活动。上述器件可将导光缆发射的光较有效漫射，照辐较宽，载行器易驱动。但缺点是光的强度恒定，物体需要较强的光照时不能增高强度。

本发明的一个目的，是提出一种反光器，可将至少两条导光缆输送的光线独立或综合使用，并且可根据照射对象的性质，按选择改变光线的量，例如，根据栽培植物的品种，植物生长状态等等，以保证较有效的栽种。

图1的视图说明先有技术的一个实例;

图2为沿图1中Ⅱ-Ⅱ线的视图;

图3为说明本发明中采用的一个日光收集器实施方案的视图;

图4为说明将日光导入导光缆原理的视图;

图5为说明实施本发明的反光器的结构侧视;

图6为沿图5中线Ⅵ-Ⅵ的视图。

图1为说明本申请人过去提出的反光器一例的剖面侧视。图1为沿图1中线Ⅱ-Ⅱ的剖视。在图1及2中，40为导光缆，50表管形体，60为载行器。在管体50中，有至少一个透明侧壁，两条轨道53及54作轴向伸展安装，并有载行器60沿该轨道行走。载行器60有滚轮64及65在轨53及54上行走，一个载行器主体安装在轮上，一台电机67安装在主体66上，驱动滚轮和反光板68。导光缆40向管形体50发出的光“L”被反光板68反射，通过透明壁部射出管外。在图示的情况中，轨53及54用导电材料制造，滑动件55及56分别与之接触。改变轨道上的电源极性时电机67便反转，使载行器60在管体中往复行走。虽然在图示的器件中，光仅从一端送入管形体，但光也可从管的另端送入管形体，增设与反光板68相对的反光板。后文将述本发明的器件在相反端设一反光板。

虽然图示管形体50用方形截面，但也可为圆柱形，其轨道53及54和载行器主体放在上部，在上部中有一条轴向的隙缝，一根臂通过隙缝支持反光板。圆柱形体使反光板68可旋转，而载行器带反光板在里面往复运动。这可使光线在一个较宽的范围照射。下文中将提及，本发明的器件，有反光板边前进或倒退，边作旋转。当载行器按距离“L”作有级活动时，“L”相当于倾斜反光板投影线的长度，该反光板在载行器的每次止动时旋转，因而照射平均分布。在上面的叙述中，倾斜反光板安装在管体内。但如周围空气洁净反光板易于清洁，还可用反光器而不用管形体，即有悬挂臂悬挂反光板的载行器在轨道上行动，反光板用安装在悬挂臂上的驱动机构（电机）转动。上述器件可较有效漫射，扩大导光缆发光的照射面，载行器易于驱动。但是这方法的缺点是照射强度固定，目的物要求加强照射时不能增强。

图3为结构图，作为举例，示本申请人过去提出的日光收集器。图3中号70为一透明保护壳，71为菲涅耳透镜，72为透镜架，74为光纤缆，有若干光纤处于菲涅耳透镜的焦面上，75为光纤缆夹，76为臂杆，77为脉冲电机，78为由该脉冲电机77转动的水平轴，79为安装保护壳70的底座，80为脉冲电机，81为由该脉冲电机80转动的垂直轴，40为一束光纤缆74。

日光照射方向用太阳位置感测器73检测，检测信号用于控制脉冲电机77及80，分别转动水平（及垂直）轴78及81，将太阳位置感测器73永远朝向太阳，由各透镜71聚焦的日光被通过导光缆74的固定在该透镜焦点上的端面，送入相应导光缆。将端面处于相应透镜焦面的导光缆74，成束集合成光纤缆72，从日光收集器中引出，设置在需用光作照明，植物载培，牲畜养育，日光浴等等场所。

图4说明如何将透镜71收集的光线导入导光缆。

图4中号71为菲涅耳透镜之类，74为接受该透镜聚焦的日光，将其输送至任何需要地点的导光缆。在将日光用透镜组聚焦时，太阳影象有一个几乎全是白光组成的中心部分，和一个圆周部分，其中包括大量波长相应于透镜组焦点的光成分。例如，通过透镜组将日光聚焦时，焦点和日光影象的大小，随光的成分的波长变化。例如，短波长的蓝色光在位置P1上造成的太阳影象的直径为D1。此外，绿色光在位置P2上造成的太阳影象的直径为D2，红色光在位置P3上造成的太阳影象的直径为D3。

因此，如图4所示，当将导光缆的受光端面在位置P1上固定时，可收集到在其圆周部分含有大量蓝色成分的日光。将导光缆的受光端面在P2位置上固定时，可收集到在其圆周部分含有大量绿色成分的日光。当将导光缆的受光端面在P3位置上固定时，可收集到在其圆周部分有大量红色组分的日光在每一情况下，导光（缆）的直径可按收集的光成分选择。例如，根据需要的光线的颜色为蓝或绿或红，要求的导光缆的直径分别为D1，D2或D3。这样便可节省纤维光缆，从而可最有效收集大量要求的颜色成分。

而且，如图4所示，假如将纤维光缆受光端面的直径增大到D0，便可能收集到含有全部可见波长的成分，而不含紫外线和红外线。

还可能由厂商预先将导光缆74的受光表面，在透镜组的焦面上固定，或使导光缆的该受光表面可在光路中及其轴线方向可调节，由使用者调节以取得要求的颜色的光线。

如上所述，当将日光通过透镜组聚焦时，太阳影象中间部全部为白光，有圆周部，其成分随与透镜的距离变化。例如，离透镜组距离小时，圆周部中收集的是蓝光，距离大时，圆周部中收集的是红光。调节导光缆受光面的定位，便可能排除日光中的红外线和紫外线，从而获得适合作日光浴和动植物培育用的日光。

上述日光收集器安装在房顶上，将用该器件收集的日光通过光纤缆送入用光的室内，如下文结合本发明所述。

为实现上述目的，本发明提供一个反光器，其中有一对反光板，在中线两侧对称放置，面朝相反方向，各板作可倾斜和旋转的一体安装，一个驱动装置将该对反光板在反射面的方向上进退，一对安装装置安装相应的光源，将平行光线沿反光板的移动轴线，向反光板的相应反光表面照射。对本发明的一个实施方案，下文将结合附图叙述。

图5为说明实施本发明反光器的侧视图。图6为沿图5线Ⅵ-Ⅵ的视图。在图5及图6中，反光板1a及1b分别固定在加强板2a及2b上，2a及2b分别用销4a及4b固定在基块3上，如图5所示，在相对侧有相当于销4a及4b的销，使加强板可按箭头A或B的方向旋转。一个U形截面的梁5放在顶板或类似结构的给定跨度上牢实固定。一个齿条6固定在上梁5的上内表面上，并有在上梁5的下内表面的全长上伸展的固定导轨7。一个带齿轮的电机8，限位开关9a及9b，与齿条10啮合的小齿轮10，和滚子11a，11b形成一体，固定在基板12上，基板12从上梁5上向下伸，弯折成水平部12a。板件13在上梁5下面的一个位置，用焊接或任何其他适当方法，和基板12的下部，作一体的垂直连接，形成固定带齿轮的电机14的安装表面。基板12还设有导辊15a，15a′，15b，15b′，装在基板12上成为一体，从后向前夹在上梁5上，将基板12牢固挂在上梁5上。在基板12水平部12a的下表面上固定悬挂臂16，其中有下述的轴20，用轴承17支持旋转。一个旋转板18安装在带齿轮的电机14的传动轴14a上，曲柄19的端部偏心固定在旋转板上。该曲柄19的另端固定在箱体21的侧壁22上。因此，电机14旋转时，曲柄19沿箭头方向C活动，箱体21沿箭头方向D绕轴20转动，使基块3带反光板1a及1b，沿箭头方向E绕空心轴20旋转。例如，反光板的转动，与上文参照图3所述的先有器件中反光板68旋转的方式相同。加强板2a及2b，通过连接件23a及23b，和斜度调节螺杆24a及24b连接。箱21的上部设带齿轮的电机25，其旋转通过齿轮26及27，传递到安装齿轮27旋转轴28上。旋转轴28为空心轴，有内螺纹与上述斜度调节螺杆24a及24b啮合，而由箱21中的轴承29a及29b支承。空心轴20有轴承30a（未示）及30b安装其内，允许调节螺杆24a及24b轴向移动。调节螺杆24a及24b制有方向相反的螺纹。因此轴28旋转时，调节螺杆24a及24b做反向运动，使反光板1a及1b同时各沿箭头方向A和B旋转。在这情况下，可发生连接件23a及23b相对于销4a及4b的垂直高度变化。为吸收该变化，在箱下表面上设轴承35。例如，销36垂直安装在基块3上，上端插入轴承35，防止反光板整个滚动，并吸收其垂直活动。因此，当导光缆40a及40b的发光端将光线按与上述先有领域相同的方法，射向反光板时，一般可由反光板1a及1b按箭头方向L′反射，向相应照射区中栽培的植物上照射。在这情况下，整个器件由于电机8通过齿轮10及齿条6的作用，沿箭头方向X移动，同时电机14通过旋转板18和曲柄19转动空心轴20时，使反光板1a及1b转动，按与上述先有领域相同的方式，对植物供给光线。还可以在将反光板每转一周的节距行程长度，调节到反光板的投影长度，向全部植物平均供给光线。此外，在本发明中，还可以用电机25将反光板1a及1b向箭头方向A或B倾斜，例如向箭头方向A倾斜到虚线所示位置时，反光板反射的光线沿箭头方向L″及L″传播，在基块3下方互相重叠。因此，有需要时，通过改变反光板1a及1b的斜度，产生反射光线的合成，以取得较强的光照。通过本发明的特点，可能根据栽培植物的品种，和生长条件的要求，向植物供给各种强度的光照。

从上面的叙述可以了解，在本发明中提出了一种反光器，可以使用至少两条导光缆供给的光线，并可根据照射对象的需要，诸如栽培植物的品种，植物生长状况的需要等，有选择改变光照射的量。

Claims (3)

1、一种反光器，其特征为有一对反光板，对称放在中线两侧，面朝相反方向，各板作可倾斜并可旋转的一体安装，一个驱动装置将该对反光板在反射表面的方向上进退，一对安装装置安装相应的光源，沿反光板的移动轴线，向反光板的相应反射表面，发射平行光线。

2、如权利要求1之反光器，特征为该对反光板可在其移动轴线方向上倾斜。

3、如权利要求1或2之反光器，特征为该对反光板可绕其移动轴线旋转。

Images