CN106402673A - 一种基于光纤光学系统的可见光远距离投射灯具 - Google Patents

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Abstract

本发明公开一种基于光纤光学系统的可见光远距离投射灯具，包括可见光LED光源阵列、光纤组阵列、光线汇集透镜阵列、第一次准直合成透镜和第二次准直合成透镜，所述可见光LED光源阵列包括多个可见光LED光源，所述光线汇集透镜阵列包括多个光线汇集透镜，所述光纤组阵列包括M个单组光纤，所述单组光纤包括N条光纤，所述N条光纤被捆绑成圆柱形，并对圆柱形的外围进行压铸，所述M个单组光纤排列成圆柱形，并且单组光纤之间添加有固化材料使得圆柱形排列结构坚固。

Description

一种基于光纤光学系统的可见光远距离投射灯具
技术领域
本发明涉及光纤照明领域，具体涉及一种基于光纤光学系统的可见光远距离投射灯具。
背景技术
光纤作为一种新型材料，广泛应用于通讯领域，也已经逐渐推广到照明领域，光纤照明的原理是：光线在光导纤维全程依次全反射至终端，从而使光纤达到改变光直线传输的物理特性，把光线按我们的需要和设计引导到期望的位置。其中的导光光纤束是由高折射率的透明芯材和低折射率的透明皮材经过独特工艺复合而成，光在芯皮界面发生全反射而将光线从一端传至另一端。现有的光纤照明系统中光线进入光纤时的效率偏低，光线的汇集效率偏低。
发明内容
本发明的目的是解决现有技术的缺陷，提供一种提高光纤进入光纤时的效率及光线的汇集效率的基于光纤光学系统的可见光远距离投射灯具，采用的技术方案如下：
一种基于光纤光学系统的可见光远距离投射灯具，包括可见光LED光源阵列、光纤组阵列、光线汇集透镜阵列、第一次准直合成透镜和第二次准直合成透镜，所述可见光LED光源阵列包括多个可见光LED光源，所述光线汇集透镜阵列包括多个光线汇集透镜，所述光纤组阵列包括M个单组光纤，所述单组光纤包括N条光纤，所述N条光纤被捆绑成圆柱形，并对圆柱形的外围进行压铸，所述M个单组光纤排列成圆柱形，并且单组光纤之间添加有固化材料使得圆柱 形排列结构坚固。
可见光LED光源阵列中的单个可见光LED光源发出的单光线组进入单组光纤，单光线组在单组光纤中传输到末端并且进入空气中，后续射入光线汇集透镜阵列中的光线汇聚透镜，光纤汇聚透镜对光线进行汇聚，即使得光线组与水平线方向角度减小，后续通过第一次准直合成透镜和第二次准直合成透镜进一步合成汇聚，最后形成总的光线合成组射出。其中，可见光LED光源的个数与光线汇聚透镜阵列中的光线汇聚透镜的个数是相等的，而M不小于2。
本发明中单个可见光LED光源、单组光纤、单个光线汇集透镜12构成独立光学系统，再经过两次准直合成透镜，构成了特殊光学合成结构。
本发明采用光纤分组的方法，光线进入单组光纤时的效率明显提高，另外，单组光纤输出到单个光线汇集透镜时，汇集效率也具有明显的提高，提升了光线利用效率。
作为优选，所述光纤的两端为光滑平整的截面。
保证光纤两端的光滑平整有利于光线的射入和输出，也提升了导光效率。
作为优选，所述光纤的直径为0.1mm～0.2mm。
作为优选，所述M＝111，所述N＝300。
作为优选，所述固化材料为环氧树脂。
可见光LED光源发出的光是调制光，接收端接收到光信号即是调制脉冲信号，实现了可见光LED通过调制脉冲信号电路、光学系统传输调制脉冲信号的目的，将信号接入调制脉冲信号电路，通过光学系统以可见光信号形式发送，在远距离接收端通过光电探测器或者平板电脑等设备接受光信号，即实现可见 光通信。
与现有技术相比，本发明的有益效果：
本发明采用光纤分组的方法，光线进入单组光纤时的效率明显提高，另外，单组光纤输出到单个光线汇集透镜时，汇集效率也具有明显的提高，提升了光线利用效率。
附图说明
图1是本发明的投射灯具的结构示意图；
图2是本发明的第二次准直合成透镜结构图；
图3是本发明的第一次准直合成透镜结构图；
图4是本发明的光线汇集透镜阵列顶视图；
图5是本发明的光线汇集透镜阵列结构图；
图6是本发明的光纤组阵列结构图；
图7是本发明的光纤组阵列顶视图；
图8是本发明的可见光LED光源阵列。
图中，1、可见光LED光源阵列，2、光纤组阵列，3、光线组，4、光线汇集透镜阵列，5、光线组，6、第一次准直合成透镜，7、光线组，8、第二次准直合成透镜，9、光线合成组，10、单光线组，11、单组光线，12、单个光线汇集透镜，14、单个可见光LED光源。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明做进一步详细描述。
实施例：
如图1至图8所示，一种基于光纤光学系统的可见光远距离投射灯具，包括可见光LED光源阵列、光纤组阵列、光线汇集透镜阵列、第一次准直合成透镜和第二次准直合成透镜，所述可见光LED光源阵列包括多个可见光LED光源，所述光线汇集透镜阵列包括多个光线汇集透镜，所述光纤组阵列包括M个单组光纤，所述单组光纤包括N条光纤，所述N条光纤被捆绑成圆柱形，并对圆柱形的外围进行压铸，所述M个单组光纤排列成圆柱形，并且单组光纤之间添加有固化材料使得圆柱形排列结构坚固。
可见光LED光源阵列中的单个可见光LED光源发出的单光线组进入单组光纤，单光线组在单组光纤中传输到末端并且进入空气中，后续射入光线汇集透镜阵列中的光纤汇聚透镜，光纤汇聚透镜对光线进行汇聚，即使得光线组与水平线方向角度减小，后续通过第一次准直合成透镜和第二次准直合成透镜进一步合成汇聚，最后形成总的光线合成组射出。
本发明中单个可见光LED光源、单组光纤、单个光线汇集透镜12构成独立光学系统，再经过两次准直合成透镜，构成了特殊光学合成结构。
本发明采用光纤分组的方法，光线进入单组光纤时的效率明显提高，另外，单组光纤输出到单个光线汇集透镜时，汇集效率也具有明显的提高，提升了光线利用效率。同时保证光纤两端的光滑平整有利于光线的射入和输出，也提升了导光效率。
所述光纤的两端为光滑和平整截面。
保证光纤两端的光滑平整有利于光线的射入和输出，也提升了导光效率。
所述光纤的直径为0.1mm～0.2mm。
所述M＝111，所述N＝300,。
所述固化材料为环氧树脂。
可见光LED光源发出的光是调制光，接收端接收到光信号即是调制脉冲信号，实现了可见光LED通过调制脉冲信号电路、光学系统传输调制脉冲信号的目的，将信号接入调制脉冲信号电路，通过光学系统以可见光信号形式发送，在远距离接收端通过光电探测器或者平板电脑等设备接受光信号，即实现可见光通信。

Claims (5)

1.一种基于光纤光学系统的可见光远距离投射灯具，其特征在于，包括可见光LED光源阵列、光纤组阵列、光线汇集透镜阵列、第一次准直合成透镜和第二次准直合成透镜，所述可见光LED光源阵列包括多个可见光LED光源，所述光线汇集透镜阵列包括多个光线汇集透镜，所述光纤组阵列包括M个单组光纤，所述单组光纤包括N条光纤，所述N条光纤被捆绑成圆柱形，并对圆柱形的外围进行压铸，所述M个单组光纤排列成圆柱形，并且单组光纤之间添加有固化材料使得圆柱形排列结构坚固。
2.根据权利要求1所述的一种基于光纤光学系统的可见光远距离投射灯具，其特征在于，所述光纤的两端为光滑平整的截面。
3.根据权利要求1所述的一种基于光纤光学系统的可见光远距离投射灯具，其特征在于，所述光纤的直径为0.1mm～0.2mm。
4.根据权利要求1所述的一种基于光纤光学系统的可见光远距离投射灯具，其特征在于，所述M＝111，所述N＝300。
5.根据权利要求1所述的一种基于光纤光学系统的可见光远距离投射灯具，其特征在于，所述固化材料为环氧树脂。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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