双光源光纤照明系统的制作方法

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cn201610413454.0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cn201310117958.4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。

技术实现要素：

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。

技术特征：

技术总结
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。

技术研发人员：冯爱新;贾天代;陈欢;赵莹;刘勇;程好;杨海华;张津超
受保护的技术使用者：温州大学
技术研发日：2017.08.10
技术公布日：2017.10.20