CN218523526U - 一种可调光强的动植物照明装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种可调光强的动植物照明装置。照明装置至少包括载物台、支撑导轨、照明板和滑块组件。照明板通过与滑块组件连接的方式设置在载物台的上方区域，从而向载物台与其相对的面提供照明。在需要改变载物台接收到的光强的情况下，滑块组件通过沿支撑导轨移动的方式带动照明板靠近或远离载物台，从而调节载物台接收到的光强。本实用新型通过组合透镜对光源进行配光设计，降低照明灯的发散角小，使得照明区域面积受距光源距离长度的影响较小，若干照明灯通过部分照明区域重合的方式设置在照明板上，以消除照明盲区，从而避免传统照明设备在进行近距离照明时，因发散角度大而使得被照射的动植物位于照明区域外的情况。

Description

一种可调光强的动植物照明装置

技术领域

本实用新型涉及动植物照明领域，尤其涉及一种可调光强的动植物照明装置。

背景技术

植物的生长受多种植物激素调节，其中生长素等与植物的形态建成有重要作用。生长素一般指吲哚乙酸，其普遍存在于各种植物组织之中，在低浓度时能促进植物生长，特别是细胞的伸长。生长素均匀产生于植物顶端分生组织，并且在光照的作用下能产生横向运输，运输方向为从向光侧到背光侧，使之不均匀分布。分布不均匀的生长素作用于植物伸长区，使背光侧细胞加速伸长，植物发生向光性生长。这种光照影响植物生长发育的现象称为植物的光形态建成，而植物不同的生长阶段需要的光照强度不同，为在植物不同的生长阶段向其提供特定光照强度的光，相应地出现了可调光强的动植物照明装置。

例如，公开号为CN202285653U的专利公开一种可调整光照强度的植物栽培装置。此植物栽培装置包括座体、架体、照明组件以及升降机构，座体设有栽培区；架体对应该座体的外周围架设；照明组件包含有一植物照射灯，照明组件对应栽培区设置；升降机构装设在架体，升降机构包含一绳体，绳体连接照明组件，升降机构带动照明组件远离或接近栽培区。藉此，升降机构调整植物照射灯和栽培区之间的距离，可控制植物生长的光照强度。该专利的技术方案通过调整物照射灯和栽培区之间的距离以改变光强，但是采用的光源照射发散角度大，近距离照明时容易出现照明盲区，并且未对光源进行配光设计，导致植物照射灯在照射栽培区时光照分布不均。

因此，有必要对现有技术进行改进，设计一种可调光强的动植物照明装置，在被照明动植物所需光强发生改变的情况下，通过滑块组件带动照明板靠近或远离载物台，从而调节所述载物台上被照明动植物接收到的光强。本实用新型通过对光源进行配光设计，从而在调节光强同时还能够确保被照明动植物接收到的光强分布均匀。本实用新型通过设置发散角度小的照明灯以消除照明盲区。本实用新型设置的照明灯其照明区域为矩形，便于组合形成更大的均匀照明区域。

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

针对现有技术之不足，本实用新型提供一种可调光强的动植物照明装置。所述照明装置至少包括载物台、支撑导轨、照明板和滑块组件。所述支撑导轨与所述载物台的侧壁连接。所述滑块组件套设在所述支撑导轨上。所述照明板通过与所述滑块组件连接的方式设置在所述载物台的上方区域，从而向所述载物台与其相对的面提供照明。在需要改变所述载物台接收到的光强的情况下，所述滑块组件通过沿所述支撑导轨移动的方式带动所述照明板靠近或远离所述载物台，从而调节所述载物台接收到的光强。

根据一种优选实施方式，所述照明板与所述载物台相对的面设置有若干照明灯。若干所述照明灯按照各自照明区域组合后能够覆盖所述载物台物体放置区域的方式设置在所述照明板与所述载物台相对的面上。

根据一种优选实施方式，所述照明灯至少包括光源和的对所述光源进行配光的组合透镜。所述组合透镜包括准直透镜和微透镜阵列。所述光源设置在所述准直透镜的第一端面中心。所述微透镜阵列设置在所述准直透镜的第二端面。所述第二端面的直径大于所述第一端面的直径。

根据一种优选实施方式，所述微透镜阵列由若干个微透镜通过彼此侧面接触的方式构成。所述微透镜的表面还包括出射光线的第四曲面和与所述第二端面接触的微入射面。

根据一种优选实施方式，所述准直透镜主体关于光轴对称。所述准直透镜的第一端面中心设置有圆柱形凹槽。所述圆柱形凹槽包括环形设置的第一曲面和向所述第一端面突起的第二曲面。所述第一曲面和所述第二曲面通过折射所述光源发出光线的方式减小所述光源的发光角度。

根据一种优选实施方式，所述准直透镜还包括包裹所述圆柱形凹槽的第三曲面。所述第三曲面通过全反射从所述第一曲面和所述第二曲面入射的光线的方式对所述光源进行光线准直。所述第三曲面呈喇叭状。并且所述第三曲面在连接所述第二端面处设置有能够用于安装所述准直透镜的台阶部。

根据一种优选实施方式，所述照明装置设置有光强传感器。所述光强传感器设置在所述载物台与所述照明板相对的一侧。

根据一种优选实施方式，所述滑块组件配置有电机。所述电机驱动所述滑块组件沿所述支撑导轨移动。

根据一种优选实施方式，所述照明装置还设置有处理模块。所述处理模块分别与所述光强传感器和所述电机电信号连接。所述处理模块按照通过处理所述光强传感器采集数据改变所述电机转动方向的方式设置。

根据一种优选实施方式，所述光强传感器包括传感元件和伸缩杆。所述伸缩杆的一端与所述载物台连接，另一端与所述传感元件连接。所述伸缩杆通过改变自身长度的方式来带动所述传感元件移动，使其检测被照明物处的光强。

本实用新型提供的一种可调光强的动植物照明装置，至少具有以下一项或多项优势：

(1)本实用新型通过滑块组件与支撑导轨连接照明板和载物台，在需要改变载物台接收到的光强的情况下，滑块组件通过沿支撑导轨移动的带动照明板靠近或远离载物台，从而调节载物台接收到的光强；

(2)本实用新型通过设置组合透镜对光源进行二次配光设计，使得照明灯生成照明强度分布均匀的矩形照明区域，便于组合形成更大的均匀照明区域；

(3)本实用新型通过设置准直透镜降低照明灯的发散角小，使得照明区域面积受距光源距离长度的影响较小，若干照明灯通过部分照明区域重合的方式设置在照明板上，以消除照明盲区，从而避免照明板对载物板进行近距离照明时，被照射的动植物位于照明区域外。

(4)本实用新型通过设置光强传感器获得被照射的动植物所在位置处的光强；在明室环境下，本实用新型通过照明板和环境光共同向被照射动植物提供照明，并通过光强传感器确定照明装置与环境光向被照射动植物提供适宜光强时照明板的所处位置；在暗室环境下，针对不同品种的动植物所需光强不同，调节照明板的位置，并通过光强传感器确定照明装置向被照射动植物提供适宜光强时照明板的所处位置，从而向特定动植物提供特定光强。

附图说明

图1是本实用新型的一种优选实施方式的照明装置示意图；

图2是本实用新型的一种优选实施方式的照明板示意图；

图3是本实用新型的一种优选实施方式的照明灯示意图；

图4是本实用新型的一种优选实施方式的微透镜示意图；

图5是本实用新型的一种优选实施方式的处理模块电连接示意图；

图6是本实用新型的一种优选实施方式的照明装置近距离照射时的示意图。

附图标记列表

100：照明装置；101：载物台；102：支撑导轨；103：照明板；104：光强传感器；105：照明灯；106：滑块组件；107：处理模块；108：被照明物；109：光源；110：组合透镜；111：准直透镜；112微透镜阵列；113：微透镜；114：第一曲面；115：第二曲面；116：第三曲面；117：第四曲面；118：台阶部；119：微入射面；120：传感元件；121：伸缩杆。

具体实施方式

下面结合附图1至6进行详细说明。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

如图1所示，本实用新型提供一种可调光强的动植物照明装置100。照明装置100至少包括载物台101、支撑导轨102、照明板103和滑块组件 106。支撑导轨102与载物台101的侧壁连接。滑块组件106套设在支撑导轨102上。照明板103通过与滑块组件106连接的方式设置在载物台101 的上方区域，从而向载物台101与其相对的面提供照明。在需要改变载物台 101接收到的光强的情况下，滑块组件106通过沿支撑导轨102移动的方式带动照明板103靠近或远离载物台101，从而调节载物台101接收到的光强。

优选地，照明装置100设置有光强传感器104。光强传感器104设置在载物台101与照明板103相对的一侧。通过检测被照明物108处光强的方式传感照明装置100的光强。

优选地，光强传感器104包括传感元件120和伸缩杆121。伸缩杆121 的一端与载物台101连接，另一端与传感元件120连接。伸缩杆121通过改变自身长度的方式来带动传感元件120移动，使其检测被照明物108处的光强。

参见图2，优选地，照明板103与载物台101相对的面设置有若干照明灯105。若干照明灯105按照各自照明区域组合后能够覆盖载物台101 物体放置区域的方式设置在照明板103与载物台101相对的面上。

参见图3，优选地，照明灯105至少包括光源109和的对光源109进行配光的组合透镜110。组合透镜110包括准直透镜111和微透镜阵列 112。光源109设置在准直透镜111的第一端面中心。微透镜阵列112设置在准直透镜111的第二端面。准直透镜111的第二端面的直径大于第一端面的直径。优选地，光源109可以是LED芯片。

优选地，准直透镜111主体关于光轴对称。准直透镜111的第一端面中心设置有圆柱形凹槽。圆柱形凹槽包括环形设置的第一曲面114和向第一端面突起的第二曲面115。优选地，第一曲面114为环形柱面。优选地，第二曲面115为二次曲面。优选地，第一曲面114和第二曲面115皆为透射面。

优选地，准直透镜111还包括包裹圆柱形凹槽的第三曲面116。第三曲面116呈喇叭状。并且第三曲面116在连接第二端面处设置有能够用于安装准直透镜111的台阶部118。优选地，第三曲面116为全反射面。优选地，第三曲面116为二次曲面。

优选地，微透镜阵列112由若干个微透镜113通过彼此侧面接触的方式构成。参见图4，微透镜113的表面还包括出射光线的第四曲面117和与所述第二端面接触的微入射面119。优选地，第四曲面114为球面。

优选地，光源109发出的光线在第一曲面和第二曲面处发生折射后进入准直透镜111主体内部。优选地，在准直透镜111主体内投射至第三曲面 116的光线经全反射后从准直透镜111的第二端面出射。优选地，经准直透镜111调整后，光源109发出的光线发散角度减小，照明区域的面积受距光源距离长度的影响减小，但从准直透镜111第二端面出射的光线其光斑呈圆形，不利于与其他照明灯105组合形成更大的照明区域。优选地，若干个微透镜113在准直透镜111的第二端面组成微透镜阵列112对光斑形状进行调整以形成光照强度均匀的矩形光斑。

优选地，滑块组件106配置有电机。电机驱动滑块组件106沿支撑导轨102移动。

优选地，照明装置100还设置有处理模块107。处理模块107分别与光强传感器104和电机电信号连接。处理模块107按照通过处理光强传感器104采集数据改变电机转动方向的方式设置。优选地，处理模块107通过改变电机转动方向的方式改变滑块组件106在支撑导轨102上的移动方向。

参见图5，优选地，光强传感器104与处理模块107电连接。光强传感器104在所述载物台101接收到的光强达到相应值时，向处理模块107 发送信号，使得处理模块107向与其电连接的滑块组件106的电机停止移动，从而确定照明板103的所处位置。

优选地，在明室环境下，本实用新型通过照明板103和环境光共同向被照明物108提供照明，并通过光强传感器104确定照明装置100与环境光向被照明物108提供适宜光强时照明板103的所处位置。在暗室环境下，针对不同被照明物108所需光强不同，本实用新型通过调节照明板103的位置，并通过光强传感器104确定照明装置100向被照明物108提供适宜光强时照明板103的所处位置，从而向特定被照明物108提供特定光强。

优选地，若干照明灯105通过部分照明区域重合的方式设置在照明板 103上，以消除照明盲区，从而避免照明板103对载物板101进行近距离照明时，被照明物108位于照明区域外。

参见图6，优选地，当照明板103对载物板101进行近距离照明时，设置在载物板101上的被照明物108位于照明区域内。

优选地，图1与图6中的虚线表示单个照明灯105的发光边界。优选地，若干照明灯105通过部分照明区域重合的方式设置在照明板103上，以消除照明盲区，从而避免照明板103对载物板101进行近距离照明时，被照明物108位于照明区域外。优选地，经过二次配光设计的光源109其光斑呈矩形并在矩形边缘形成围绕矩形的弱光照区域。优选地，若干照明灯 105通过将弱光照区域重合的方式设置在照明板103上，在消除照明盲区的同时，通过将弱光照区域重叠以增强其光照强度，从而提升了整个光照区域的光照均匀性。

为了便于理解，将本实用新型的一种可调光强的动植物照明装置的工作原理进行说明。

本实用新型的一种可调光强的动植物照明装置。照明装置利用组合透镜对光源进行二次配光设计，使得照明灯生成照明强度分布均匀的矩形照明区域。若干设置在照明板上的照明灯组合出能够覆盖所述载物台物体放置区域的照明区域。照明板与滑块组件连接。滑块组件套设在与载物台侧壁连接的支撑导轨上。在需要改变载物台接收到的光强的情况下，滑块组件通过沿支撑导轨移动的方式带动照明板靠近或远离所述载物台，从而调节所述载物台接收到的光强。载物台上设置有光强传感器。光强传感器与处理模块电连接。光强传感器在所述载物台接收到的光强达到相应值时，向处理模块发送信号，使得处理模块向与其电连接的滑块组件的电机停止移动，从而确定照明板的所处位置。

本实用新型通过设置光强传感器获得被照射的动植物所在位置处的光强。在明室环境下，本实用新型通过照明板和环境光共同向被照射动植物提供照明，并通过光强传感器确定照明装置与环境光向被照射动植物提供适宜光强时照明板的所处位置。在暗室环境下，本实用新型针对不同品种的动植物所需光强不同，调节照明板的位置，并通过光强传感器确定照明装置向被照射动植物提供适宜光强时照明板的所处位置，从而向特定动植物提供特定光强。

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发明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发明的公开范围并落入本发明的保护范围之内。本领域技术人员应该明白，本发明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。本发明的保护范围由权利要求及其等同物限定。

Claims (10)

1.一种可调光强的动植物照明装置，其特征在于，所述照明装置至少包括载物台(101)、支撑导轨(102)、照明板(103)和滑块组件(106)；

所述支撑导轨(102)与所述载物台(101)的侧壁连接；所述滑块组件(106)套设在所述支撑导轨(102)上；所述照明板(103)通过与所述滑块组件(106)连接的方式设置在所述载物台(101)的上方区域，从而向所述载物台(101)与其相对的面提供照明；

在需要改变所述载物台(101)接收到的光强的情况下，所述滑块组件(106)通过沿所述支撑导轨(102)移动的方式带动所述照明板(103)靠近或远离所述载物台(101)，从而调节所述载物台(101)接收到的光强。

2.如权利要求1所述的可调光强的动植物照明装置，其特征在于，所述照明板(103)与所述载物台(101)相对的面设置有若干照明灯(105)；若干所述照明灯(105)按照各自照明区域组合后能够覆盖所述载物台(101)物体放置区域的方式设置在所述照明板(103)与所述载物台(101)相对的面上。

3.如权利要求2所述的可调光强的动植物照明装置，其特征在于，所述照明灯(105)至少包括光源(109)和的对所述光源(109)进行配光的组合透镜(110)，其中，所述组合透镜(110)包括准直透镜(111)和微透镜阵列(112)；所述光源(109)设置在所述准直透镜(111)的第一端面中心，所述微透镜阵列(112)设置在所述准直透镜(111)的第二端面，其中，所述第二端面的直径大于所述第一端面的直径。

4.如权利要求3所述的可调光强的动植物照明装置，其特征在于，所述准直透镜(111)主体关于光轴对称，其中，所述准直透镜(111)的第一端面中心设置有圆柱形凹槽，所述圆柱形凹槽包括设置在侧壁的第一曲面(114)和设置在凹槽底部向所述第一端面突起的第二曲面(115)，所述第一曲面(114)和所述第二曲面(115)通过折射所述光源(109)发出光线的方式减小所述光源(109)的发光角度。

5.如权利要求4所述的可调光强的动植物照明装置，其特征在于，所述准直透镜(111)还包括包裹所述圆柱形凹槽的第三曲面(116)，所述第三曲面(116)通过全反射从所述第一曲面(114)和所述第二曲面(115)入射的光线的方式对所述光源(109)进行光线准直；并且所述第三曲面(116)在连接所述第二端面处设置有能够用于安装所述准直透镜(111)的台阶部(118)。

6.如权利要求5所述的可调光强的动植物照明装置，其特征在于，所述微透镜阵列(112)由若干个微透镜(113)通过彼此侧面接触的方式构成，所述微透镜(113)的表面还包括出射光线的第四曲面(117)和与所述第二端面接触的微入射面(119)。

7.如权利要求6所述的可调光强的动植物照明装置，其特征在于，所述照明装置设置有光强传感器(104)；所述光强传感器(104)设置在所述载物台(101)与所述照明板(103)相对的一侧。

8.如权利要求7所述的可调光强的动植物照明装置，其特征在于，所述滑块组件(106)配置有电机，所述电机驱动所述滑块组件(106)沿所述支撑导轨(102)移动。

9.如权利要求8所述的可调光强的动植物照明装置，其特征在于，所述照明装置还设置有处理模块(107)；所述处理模块(107)分别与所述光强传感器(104)和所述电机电信号连接。

10.如权利要求9所述的可调光强的动植物照明装置，其特征在于，所述光强传感器(104)包括传感元件(120)和伸缩杆(121)；所述伸缩杆(121)的一端与所述载物台(101)连接，另一端与所述传感元件(120)连接；其中，所述伸缩杆(121)通过改变自身长度的方式来带动所述传感元件(120)移动，使其检测被照明物(108)处的光强。

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