CN218032980U - 一种用于动植物照明设备的透镜装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种用于动植物照明设备的透镜装置，包括组合镜件，用于通过自身形状经折射方式改变从基台组件发射出的用于动植物照明的光线的路径；调角组件，用于调节所述组合镜件的形态，控制用于动植物照明的光线的分散和聚集程度；所述调角组件转动调节与其相连接的组合镜件的相对倾角，使所述组合镜件构成光路经折射后分散的散光状态或使光路经折射后聚集的聚光状态。本实用新型可根据动植物的生长时期或活动范围的光照需求调节自身光照强度及光照范围。

Description

一种用于动植物照明设备的透镜装置

技术领域

本实用新型涉及生物照明系统技术领域，尤其涉及一种用于动植物照明设备的透镜装置。

背景技术

光对植物的生长发育具有特别重要的作用，其影响着植物几乎所有的生长阶段。光对植物生长的影响，除了通过代谢作用影响其生长外，还可通过抑制细胞生长、促进细胞分化对植物器官分化和形态产生直接影响。光对植物形态建成产生的直接影响称光范型作用。光对植物的作用主要表现在两个方面：一是为植物光合作用提供辐射能；二是作为信号调节植物整个生命周期的大多数生理过程。通常植物的生长发育会依赖太阳光，但蔬菜、花卉等其他经济作物的工厂化生产、组织培养及试管苗的繁殖等还需人造光源进行补充光照，以促进光合作用的进行。

如果采用人造光源种植作物，由于光在空气中的衰减，人造光源离植物冠层越远，光利用率就会越低。为了节约能源，在实际操作中，常采用近距离照射作物。但是近距离照射时，若人造光源没有经过光均匀优化，则植物中心往往有很强的光照，这一光照热点容易灼伤植物。同时，不均匀的光照会对植物带来很多危害，例如，光照热点过高，植物被灼伤、光线太低，植物生长缓慢、光线不均导致一些植物遮蔽其他植物。总而言之，光的均匀性对植物的生长非常重要，如果光线不均匀，光照高的区域植株生长快，光照低的区域植株长势矮小，并导致较高的植物遮蔽较低的植物，进一步形成植株生长的不均衡。同时，光照不均匀也会导致水分不足，即使在高光照区也会导致水分不足，干燥速度比其他区域快。这些情况都会降低植物的产量和质量。

此外，光照还对家禽的体成长、性成熟和产物起着至关重要的作用。现有的用于畜牧养殖场的照明设备，通常是椭圆型的配光曲线，使用时在灯具正下方的光照强度比较强，而侧方的灯照强度会根据距离的变化而减弱，用户在使用时，为了达到畜牧养殖场的光照均匀度符合养殖技术要求，需要增加灯具的使用密度，减小灯具间的距离来达到使用目的。这样的应用方式使得光照均匀度低，不利于养殖的动植物生长。

现有技术如公开号为CN214902369U的专利文献公开了一种自适应植物品种的植物生长灯，包括固定底座，所述固定底座上设置有左右对称的两个斜槽口，两个所述斜槽口之间的固定底座上设置有直槽口，所述直槽口内活动设置有第一滑轴，所述斜槽口内活动设置有第二滑轴，所述第一滑轴和所述第二滑轴之间铰接有连杆，所述固定底座上设置有用于驱动所述第一滑轴上下移动的驱动机构，所述第二滑轴上设置有生长灯组件，能根据植物品种的大小对植物生长灯光照距离进行调节，使植物能在最合适的光照距离位置进行光合作用，同时，随着植物的生长，占用空间也随之变大，该实用新型的植物生长灯在提高水平位置后还能向两侧移动，保证植物品种的光照均匀性。

上述生长灯根据植物的生长时间和植物品种的体积，对两侧生长灯组件进行高度调节从而使得植物品种光照均匀、且该生长灯与用于种植植物的可拆卸盆构成一体，对植物进行一对一光照，这种设置方式增加了种植经济负担，不适用于大型养殖场。

公开号为CN213513259U的专利文献公开了一种带透镜扩散光型的畜牧养殖照明设备，其包括灯罩，灯罩设有安装腔，安装腔至少一端开口；灯头，灯头插接于灯罩的开口端；散热板，散热板设于安装腔内，散热板顶部凹设有第一卡槽；电路板，电路板插接在第一卡槽内，电路板设置若干LED灯；以及扩散光型透镜，所述扩散光型透镜配置在所述安装腔内且所述扩散光型透镜覆盖所有LED灯。该申请通过设置扩散光型透镜，使得光源发出的光线经透镜散射后两侧光强增强、中心光强被削弱，这样形成的配光曲线，更有利于增加需求平面光照的均匀度，可以减少产品的使用数量和密度，从而降低使用成本，产品性价比大大提升，增加市场竞争力，同时提高了光照均匀度，更有利于畜牧养殖动植物的生长。

上述申请使用一片经过设计产生扩光效果的挤压成型的透镜，组装到灯管内，来改变LED灯管自身的配光曲线，达到类似扫把型的配光曲线效果，从而改变灯管的配光曲线，来改善灯管的照射效果，提升光照均匀度。但是，该申请的扩散光型透镜被限位于灯罩内，不能左右或上下移动，因此，该申请不能通过改变其自身结构利用光学原理来调节光路的曲折程度，以满足动植物生长过程中需求的不同程度的光照强度或不同大小的光照范围。

此外，一方面由于对本领域技术人员的理解存在差异；另一方面由于发明人做出本实用新型时研究了大量文献和专利，但篇幅所限并未详细罗列所有的细节与内容，然而这绝非本实用新型不具备这些现有技术的特征，相反本实用新型已经具备现有技术的所有特征，而且申请人保留在背景技术中增加相关现有技术之权利。

实用新型内容

针对现有技术所提出的，本申请提出了一种用于动植物照明设备的透镜装置。

该用于动植物照明设备的透镜装置包括：组合镜件，用于通过自身形状经折射方式改变从基台组件发射出的用于动植物照明的光线的路径；调角组件，用于调节组合镜件的形态，控制用于动植物照明的光线的分散和聚集程度；基台组件，用于提供平台配置用于动植物照明的光源。

根据一种优选的实施方式，调角组件转动调节与其相连接的组合镜件的相对倾角，使组合镜件构成光路经折射后分散的散光状态或使光路经折射后聚集的聚光状态，其中，组合镜件由若干个通过单块面相互接触的方式可拆卸连接的单元镜件构成。

根据一种优选的实施方式，单元镜件靠近基台组件的光源元件的一侧配置有若干条首尾相拼接的组合边缘，其中，若干组合边缘沿第一方向并行方向延伸形成若干个调角块面。

根据一种优选的实施方式，调角块面以靠近单元镜件并行于第一方向的轴线延伸方向的趋势进行曲折方式拼接；若干调角块面围绕单元镜件并行于第一方向的轴线延伸方向构成类弧状结构。

根据一种优选的实施方式，单元镜件远离上光源元件一侧配置有至少两个块面以边缘相接的形式沿远离调角块面的趋势进行曲折的类拱桥型结构。

根据一种优选的实施方式，若干单元镜件通过选择不同的调角块面进行组合接触的方式调节多个单元镜件在基台组件并行平面上的相对倾角，构成使光路经折射后分散的散光状态或使光路经折射后聚集的聚光状态。

根据一种优选的实施方式，单元镜件沿第一方向轴线延伸方向的两端表面上预留有能够使调角组件的旋转轴以非贯穿形式嵌入其中的凹槽结构。

根据一种优选的实施方式，旋转轴嵌入单元镜件的凹槽结构与单元镜件可拆卸连接。

根据一种优选的实施方式，旋转轴与提供旋转方向扭转力的动力部件可拆卸连接。

根据一种优选的实施方式，调角组件的调角支体架上预留有可供动力部件以贯穿形式置于其中的预留中空区域。

根据一种优选的实施方式，动力部件在调角支体架预留中空区域内与调角支体架可拆卸连接。

根据一种优选的实施方式，基台组件配置有可供光源元件嵌入其中的基层板件，多个光源元件沿第一方向间隔排列设置于基层板件。

根据一种优选的实施方式，透镜装置还包括灯罩，灯罩呈管状延伸，其至少一端设置为开口，灯罩容纳组合镜件、调角组件和基台组件。

本实用新型的有益技术效果至少为：

1.本实用新型利用调角组件通过改变组合镜件的组合形态，基于光线折射原理使透过组合镜件的光线能够根据动植物所需的光照需求调节光路的曲折程度，以满足动植物生长过程中所需的不同程度的光照强度或不同大小的光照范围。

2.本实用新型利用调节块面使得单元镜件的入射面和出射面的规则度不同，从而使得光源元件发射的光线经单元镜件能够发生不同角度的折射，从而提高光照均匀度。

3.本实用新型利用旋转轴将多个单元镜件可转动地、可拆卸地连接，从而使得多个单元镜件能够发生相对位移，以调节光路的曲折程度，使得光线沿各个方向折射，以提升光照均匀性。

附图说明

图1是本实用新型的一种用于动植物照明设备的透镜装置的剖面示意图；

图2是本实用新型的基台组件的简化整体结构示意图；

图3是一种优选的实施方式的组合镜件简化整体结构示意图；

图4是另一种优选的实施方式的组合镜件简化整体结构示意图；

图5是单元镜件的简化整体结构示意图；

图6是光在单元镜件中的折射示意图。

附图标记列表

1：组合镜件；2：调角组件；3：基台组件；4：灯罩；410：安装腔；420：供电组件；430：电路板；210：凹槽结构；220：动力部件；230：调角支体架；110：单元镜件；120：调角块面；310：光源元件；320：基层板件。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型进行详细说明。

如图1所示，图示出了一种用于动植物照明设备的透镜装置，该用于动植物照明设备的透镜装置包括：用于通过自身形状经折射方式改变从基台组件3发射出的用于动植物照明的光线的路径的组合镜件1；用于调节所述组合镜件1的形态，控制用于动植物照明的光线的分散和聚集程度的调角组件2；用于提供配置动植物照明光源平台的基台组件3。

根据一种优选的实施方式，基层组件3中的光源元件310发射出的用于动植物照明的光线，经组合镜件1沿设定的角度进行曲折，曲折后光线可成设定好的散射或者聚集的方式照射至培养的动植物上。然而，通常的技术手段中透镜装置的组合镜件1本身无法对光线的散射程度或聚集程度进行调节，在面对动植物生长过程中需要不同程度的光照强度或不同大小的光照范围时，现有透镜装置具有较大局限性，即便是能够替换组合镜件1以满足不同光照需求，也会造成透镜装置本身的成本提高，另外，在替换过程中，组合镜件1也具有受到损坏的风险。

本实用新型的用于动植物照明设备的透镜装置通过改变组合镜件1的组合形态，基于光线折射原理使透过组合镜件1的光线能够根据动植物所需的光照需求调节光路的曲折程度，以满足动植物生长过程中需求的不同程度的光照强度或不同大小的光照范围。

具体地，本实用新型的调角组件2能够通过转动调节与其相连接的组合镜件1的相对倾角，使所述组合镜件1构成光路经折射后分散的散光状态或使光路经折射后聚集的聚光状态。

根据一种优选的实施方式，如图3、图4所示，组合镜件1由若干个通过单块面相互接触的方式可拆卸连接的单元镜件110所构成。进一步地，通过将组合镜件1单元化，若干个单元镜件110能够在调角组件2的调节下以旋转轴为中心轴进行转动。

根据一种优选地实施方式，为便于后续描述，规定沿用于动植物照明设备的透镜装置的基台组件3的长度方向为第一方向。

优选地，单元镜件110靠近基台组件3的光源元件310的一侧配置有若干条首尾相拼接的组合边缘。根据一种优选的实施方式，若干组合边缘以旋转轴所在位置沿第一方向轴线为中心呈环绕的方式首尾连接，形成类圆弧式结构。进一步地，若干组合边缘沿第一方向并行方向延伸形成若干个调角块面120。

优选地，根据图3、图5，调角块面120以靠近单元镜件110并行于第一方向的轴线延伸方向的趋势进行曲折的方式拼接；若干调角块面120围绕单元镜件110并行于第一方向的轴线延伸方向构成类弧状结构。单元镜件110远离上光源元件310一侧配置有至少两个块面以边缘相接的形式沿远离调角块面120的趋势进行曲折的类拱桥型结构。

具体地，根据图6，带箭头虚线为本实用新型的光线简化表示，当光源元件310发射的光到达单元镜件110的类弧状结构表面时发生光线的第一次折射并沿直线进入单元镜件110内部；当光线到达单元镜件110的不规则、曲折的类拱桥型结构时，光线发生第二次折射，并在三维空间中全向地从类拱桥型结构外表面出射，基于该类拱桥型结构的曲折表面，光线在三维空间中朝向任意方向出射，并且出射光线的光亮程度可以相同，也可以不同。

根据一种优选的实施方式，若干单元镜件110通过选择不同的调角块面120进行组合接触的方式调节多个单元镜件110在基台组件3并行平面上的相对倾角，构成使光路经折射后分散的散光状态或使光路经折射后聚集的聚光状态。具体地，不同的调角面块120的相互接触面以非完全重叠的方式进行组合，多个调角面块120彼此间存在不同角度的相对倾角，以使得经历过第一次折射的光线，在到达不同调角面块120时，发生第二次、第三次……第N次折射，以及在不同调角面块120之间发生光线的有限或无限次折射，光线的每次折射方向呈现任意方向的漫射，从而使得在三维空间内光线照射范围无死角。

优选地，根据图5，单元镜件110沿第一方向轴线延伸方向的两端表面上预留有能够使调角组件2的旋转轴以非贯穿形式嵌入其中的凹槽结构210，该旋转轴嵌入单元镜件110的凹槽结构210与单元镜件110可拆卸连接。具体地，每个单元镜件110两侧均设置凹槽结构210，多个单元镜件110通过嵌入凹槽结构210的旋转轴彼此可活动地连接，单元镜件110以旋转轴为中心轴进行360度旋转运动，每个单元镜件110的旋转速度设置为相同和/或不同，使得相邻单元镜件110之间存在相对夹角，并且光线可以在该相对夹角的两个角壁上发生不同方向的折射。单元镜件110能够以旋转轴为中心轴进行360度旋转，使得单元镜件110的入射面和出射面能够相互交替，例如，以单元镜件110的曲折类拱桥型结构为入射面，而以单元镜件110的类弧形结构为出射面。不同单元镜件110的入射面和出射面相同和/或不同。如图4和图3所示，本实用新型的组合镜件1存在多种组合方式，同时，在旋转轴的作用下，本实用新型的组合方式能够时刻改变。因此，本实用新型利用调角组件2通过改变组合镜件1的组合形态，基于光线折射原理使透过组合镜件1的光线能够根据动植物所需的光照需求调节光路的曲折程度，以满足动植物生长过程中所需的不同程度的光照强度或不同大小的光照范围。

优选地，根据图1，旋转轴与提供旋转方向扭转力的动力部件220可拆卸连接。调角组件2的调角支体架230上预留有可供动力部件220以贯穿形式置于其中的预留中空区域。动力部件220在调角支体架230的预留中空区域内与调角支体架230可拆卸连接。动力部件220向旋转轴提供旋转方向扭转力以驱动旋转轴旋转，从而单元镜件110在旋转轴带动下发生旋转运动，由于旋转轴以非贯穿形式嵌入单元镜件110，所以，本实用新型的动力部件220可以采用电磁驱动等无需接触的驱动方式。本实用新型的旋转轴和动力部件220可拆卸连接，以便于更换旋转轴。并且，旋转轴与凹槽结构210可拆卸连接，以方便更换单元镜件110。

优选地，为了避免在旋转过程中，旋转轴与单元镜件110发生相互碰撞致使单元镜件110产生裂痕等损伤，影响光线的折射，本实用新型可以在凹槽结构210与旋转轴之间设置保护层，以减小旋转过程中旋转轴对单元镜件110的冲击力，延长单元镜件110的使用寿命，避免频繁更换，降低经济成本。

优选地，基台组件3配置有可供光源元件310嵌入其中的基层板件320，多个光源元件310沿第一方向间隔排列设置于基层板件320。多个光源元件310设置相同和/或不同的光色，以满足不同植物或同一植物不同生长阶段对不同光色的需求。

优选地，透镜装置还包括灯罩4，灯罩4呈管状延伸，其至少一端设置为开口，灯罩4容纳组合镜件1、调角组件2和基台组件3。组合镜件1、调角组件2和基台组件3均可拆卸地安装在灯罩4的安装腔410中。灯罩4可以由聚碳酸酯材料通过挤出成型，该灯罩4呈管状延伸，其两端开口，当然灯罩4也可以一端开口。本实用新型还包括安装在安装腔410中的供电组件420和连接该供电组件420的电路板430，该电路板430连接光源元件310和动力部件220，供电组件420通过电路板430为本实用新型供电。

需要注意的是，上述具体实施例是示例性的，本领域技术人员可以在本实用新型公开内容的启发下想出各种解决方案，而这些解决方案也都属于本实用新型的公开范围并落入本实用新型的保护范围之内。本领域技术人员应该明白，本实用新型说明书及其附图均为说明性而并非构成对权利要求的限制。本实用新型的保护范围由权利要求及其等同物限定。在全文中，“优选地”所引导的特征仅为一种可选方式，不应理解为必须设置，故此申请人保留随时放弃或删除相关优选特征之权利。

Claims (10)

1.一种用于动植物照明设备的透镜装置，包括：

组合镜件(1)，用于通过自身形状经折射方式改变从基台组件(3)发射出的用于动植物照明的光线的路径；

调角组件(2)，用于调节所述组合镜件(1)的形态，控制用于动植物照明的光线的分散和聚集程度；

基台组件(3)，用于提供平台配置用于动植物照明的光源；

其特征在于，

所述调角组件(2)转动调节与其相连接的组合镜件(1)的相对倾角，使所述组合镜件(1)构成光路经折射后分散的散光状态或使光路经折射后聚集的聚光状态，

其中，

所述组合镜件(1)由若干个通过单块面相互接触的方式可拆卸连接的单元镜件(110)构成。

2.根据权利要求1所述的一种用于动植物照明设备的透镜装置，其特征在于，所述单元镜件(110)靠近所述基台组件(3)的光源元件(310)的一侧配置有若干条首尾相拼接的组合边缘，其中，若干组合边缘沿第一方向并行方向延伸形成若干个调角块面(120)。

3.根据权利要求2所述的一种用于动植物照明设备的透镜装置，其特征在于，所述调角块面(120)以靠近所述单元镜件(110)并行于第一方向的轴线延伸方向的趋势进行曲折的方式拼接；若干所述调角块面(120)围绕所述单元镜件(110)并行于第一方向的轴线延伸方向构成类弧状结构。

4.根据权利要求3所述的一种用于动植物照明设备的透镜装置，其特征在于，所述单元镜件(110)远离上所述光源元件(310)一侧配置有至少两个块面以边缘相接的形式沿远离所述调角块面(120)的趋势进行曲折的类拱桥型结构。

5.根据权利要求4所述的一种用于动植物照明设备的透镜装置，其特征在于，若干所述单元镜件(110)通过选择不同的调角块面(120)进行组合接触的方式调节所述多个单元镜件(110)在所述基台组件(3)并行平面上的相对倾角，构成使光路经折射后分散的散光状态或使光路经折射后聚集的聚光状态。

6.根据权利要求5所述的一种用于动植物照明设备的透镜装置，其特征在于，所述单元镜件(110)沿第一方向轴线延伸方向的两端表面上预留有能够使所述调角组件(2)的旋转轴以非贯穿形式嵌入其中的凹槽结构(210)；

所述旋转轴嵌入所述单元镜件(110)的凹槽结构(210)与所述单元镜件(110)可拆卸连接。

7.根据权利要求6所述的一种用于动植物照明设备的透镜装置，其特征在于，所述旋转轴与提供旋转方向扭转力的动力部件(220)可拆卸连接。

8.根据权利要求7所述的一种用于动植物照明设备的透镜装置，其特征在于，所述调角组件(2)的调角支体架(230)上预留有可供动力部件(220)以贯穿形式置于其中的预留中空区域；

所述动力部件(220)在所述调角支体架(230)的预留中空区域内与调角支体架(230)可拆卸连接。

9.根据权利要求8所述的一种用于动植物照明设备的透镜装置，其特征在于，所述基台组件(3)配置有可供所述光源元件(310)嵌入其中的基层板件(320)，多个所述光源元件(310)沿所述第一方向间隔排列设置于所述基层板件(320)。

10.根据权利要求9所述的一种用于动植物照明设备的透镜装置，其特征在于，所述透镜装置还包括灯罩(4)，所述灯罩(4)呈管状延伸，其至少一端设置为开口，所述灯罩(4)容纳所述组合镜件(1)、所述调角组件(2)和所述基台组件(3)。

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