CN107270236A - 双光源光纤照明系统 - Google Patents

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CN107270236A CN201710679506.3A CN201710679506A CN107270236A CN 107270236 A CN107270236 A CN 107270236A CN 201710679506 A CN201710679506 A CN 201710679506A CN 107270236 A CN107270236 A CN 107270236A
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冯爱新
贾天代
陈欢
赵莹
刘勇
程好
杨海华
张津超
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    • F21S19/005Combining sunlight and electric light sources for indoor illumination
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    • F21LIGHTING
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Abstract

本发明公开了双光源光纤照明系统,LED控制器与LED灯组控制连接,LED灯组的出光面朝向光耦合器,光耦合器通过光纤束与分光器相连,分光器通过光纤束与出光组件相连,出光组件包括反射灯罩、散光凹透镜以及漫射镜,沿光纤束的传输方向依次布置散光凹透镜和漫射镜,散光凹透镜位于反射灯罩的中间位置。实现了一处光源、分布式照明的效果。根据光线的强弱,自动实现补光功能;根据采光的区域面积,设置不同的出光组件,保证了照明的稳定性和良好的光束质量。

Description

双光源光纤照明系统
技术领域
本发明涉及一种双光源光纤照明系统,尤其涉及一种太阳光与LED双光源照明互补的光纤照明系统。
背景技术
目前,当今社会经济水平不断地提高,而且为了提高土地的使用率,楼房的单层面积越来越大,并且都附有地下室,这就造成了室内采光情况差的现象。为了解决室内采光差的问题,需要长时间利用电力系统照明,耗费大量的资源。
有效的利用太阳能是当今科技发展的必然趋势,是可持续发展的需要。利用光纤束把阳光引入室内,是解决地下室等场所照明问题的关键。很多公司机构开始研究光纤照明系统,解决地下室等场所采光条件差的问题。但是分析发现,现有的一些技术方案存在一定的缺陷。
专利公开号CN 201610413454.0公开了节能光纤照明系统,仍需要电力为光源供电,因此耗费电力资源是主要的缺陷。专利公开号CN 201310117958.4公开了光陷式光纤照明装置,只是将太阳光作为光源,没有考虑到光强不足的情况。专利公开号CN201410819382.0公开了一种室内光纤照明装置,利用涅菲尔透镜扩散传输出来的光,光束质量较差,不适用于大面积的室内照明。专利公开号CN200810020023.3公开了太阳能光电互补光纤照明装置,通过分光系统出来的光,只用的发光端子或者发光光纤进行扩散,同样不能达到采光的标准。
针对现有技术方案的不足之处,需要设计一个补光、分光、散射条件良好的光纤照明系统,满足采光的需求,就显得十分重要。
发明内容
本发明的目的是克服现有技术存在的不足,提供一种双光源光纤照明系统。
本发明的目的通过以下技术方案来实现:
双光源光纤照明系统,特点是:包括LED控制器、LED灯组、光耦合器、分光器以及出光组件,所述LED控制器与LED灯组控制连接,LED灯组的出光面朝向光耦合器,光耦合器通过光纤束与分光器相连,分光器通过光纤束与出光组件相连,出光组件包括反射灯罩、散光凹透镜以及漫射镜,沿光纤束的传输方向依次布置散光凹透镜和漫射镜,散光凹透镜位于反射灯罩的中间位置。
进一步地,上述的双光源光纤照明系统,其中,所述散光凹透镜位于反射灯罩的最大开口处的中间位置。
进一步地,上述的双光源光纤照明系统,其中,所述LED控制器具有光敏传感器。
进一步地,上述的双光源光纤照明系统,其中,所述光耦合器包含固定镜座以及安装其上的凸透镜。
进一步地,上述的双光源光纤照明系统,其中,所述分光器包含固定镜座以及安装其上的分光镜。
本发明与现有技术相比具有显著的优点和有益效果,具体体现在以下方面:
本发明实现了一处光源、分布式照明的效果。根据光线的强弱,自动实现补光功能;根据采光的区域面积,设置不同的出光组件,保证了照明的稳定性和良好的光束质量。解决了光纤照明单光源照明不稳定、照明出光不均匀等问题,可为地下室等场所提供光照充足的照明,而且,可根据室内照明面积的大小,设置出光组件的个数,保证室内光线均匀。
附图说明
图1:本发明的结构示意图;
图2:LED控制器的电路原理示意图。
具体实施方式
为了对本发明的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解,现详细说明具体实施方案。
如图1所示,双光源光纤照明系统,包括LED控制器1、LED灯组2、光耦合器4、分光器5以及出光组件,LED控制器1与LED灯组2控制连接,LED灯组2的出光面朝向光耦合器4,光耦合器4通过光纤束与分光器5相连,分光器5通过光纤束6与出光组件相连,出光组件包括反射灯罩7、散光凹透镜8以及漫射镜9,沿光纤束的传输方向依次布置散光凹透镜8和漫射镜9,散光凹透镜8位于反射灯罩的最大开口处的中间位置。
光耦合器4包含固定镜座以及安装其上的凸透镜。分光器5包含固定镜座以及安装其上的分光镜。
LED控制器1具有光敏传感器,可以根据需要设置在室内光线不易达到的位置。若出光组件设置在不同的室内,可以将LED控制器的光照检测元件,分别布置在不同的室内,通过单片机比较所有的采集信号,只要有一处信号达到设定的阈值,即可控制LED灯组2开启。
LED控制器采用单片机为控制单元,采用光敏传感器作为光照检测元件。工作电路如图2所示。将单片机的P2.0接口作为信号输入口,将P2.7口作为信号输出口,控制LED灯组2的开启与关闭。
LED灯组2可以根据采光的面积和所需要的光照强度设置LED灯的个数。
光耦合器4包含固定镜座以及安装其上的凸透镜,可以根据LED灯组2的光强和太阳光光强的平均值,选取不同的大小和焦距,已达到良好的聚光效果。
分光器5包含固定镜座以及安装其上的分光镜,可以根据所设置的出光组件的个数,设置分光透镜的个数,将光束分成和出光组件相等的数量。
出光组件由反射灯罩7、散光凹透镜8、漫射镜9等主要部分组成。根据采光区域的具体情况,均匀的分布,达到光线均匀的效果。经过分光器,由于光纤束射出的光斑很小,因此利用散光凹透镜散光的原理,将光斑进行分散,得到的光线照射在漫射镜9上,发生漫反射现象,被反射到反射灯罩7的光线,进一步反射,最后得到较好质量的光束。
在光照充足的条件下,太阳光3经过光耦合器4汇聚成一点。在光照比较弱的情况下,LED控制器1中的光敏传感器感应到光信号,传递到单片机,控制2LED灯组2开启。LED灯组2的光线和太阳光3经光耦合器4汇聚成一点,并且沿着光纤束传递到分光器5。光束在分光镜片的作用下可分成两束光。光束继续沿光纤系统向下传递,经过散光凹透镜8和漫射镜9后,达到照明的效果。
综上所述,本发明实现了一处光源、分布式照明的效果。根据光线的强弱,自动实现补光功能;根据采光的区域面积,设置不同的出光组件,保证了照明的稳定性和良好的光束质量。解决了光纤照明单光源照明不稳定、照明出光不均匀等问题,可为地下室等场所提供光照充足的照明,而且,可根据室内照明面积的大小,设置出光组件的个数,保证室内光线均匀。
需要说明的是:以上所述仅为本发明的优选实施方式,并非用以限定本发明的权利范围;同时以上的描述,对于相关技术领域的专门人士应可明了及实施,因此其它未脱离本发明所揭示的精神下所完成的等效改变或修饰,均应包含在申请专利范围中。

Claims (5)

1.双光源光纤照明系统,其特征在于:包括LED控制器、LED灯组、光耦合器、分光器以及出光组件,所述LED控制器与LED灯组控制连接,LED灯组的出光面朝向光耦合器,光耦合器通过光纤束与分光器相连,分光器通过光纤束与出光组件相连,出光组件包括反射灯罩、散光凹透镜以及漫射镜,沿光纤束的传输方向依次布置散光凹透镜和漫射镜,散光凹透镜位于反射灯罩的中间位置。
2.根据权利要求1所述的双光源光纤照明系统,其特征在于:所述散光凹透镜位于反射灯罩的最大开口处的中间位置。
3.根据权利要求1所述的双光源光纤照明系统,其特征在于:所述LED控制器具有光敏传感器。
4.根据权利要求1所述的双光源光纤照明系统,其特征在于:所述光耦合器包含固定镜座以及安装其上的凸透镜。
5.根据权利要求1所述的双光源光纤照明系统,其特征在于:所述分光器包含固定镜座以及安装其上的分光镜。
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