专利名称：背阳面或缺光面全自动补光系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种将搂顶等地充足的太阳光收集、反射、折射后，为背阳面或缺光面补光 的全自动机械光学系统。
背景技术：
现代社会，高楼林立，采光空间狭小，特别在都市，高层建筑背阳面或缺光面常年阴暗 无光，给居住在背阳面或缺光面的居民生活、工作、学习等带来极大不便。目前尚无针对于 此的专用技术，只有靠周到的设计来弥补，但再合理的大楼设计对背阳面或缺光面的采光弥 补都是极其有限的。本发明可使背阳面或缺光面不再阴暗，只要是晴天，背阳面或缺光面也 会阳光普照。该发明既可集体使用一个大型的背阳面或缺光面全自动补光系统，也可同时集 中使用多个背阳面或缺光面全自动补光系统，更方便的是单户型个人也可使用小型的背阳面 或缺光面全自动补光系统。
发明内容
为了解决背阳面或缺光面采光的不足，克服背阳面或缺光面常期无光带来的不良后果， 本发明提供一种背阳面或缺光面全自动补光系统，该系统利用一套全自动控制电路控制的机 械机构和光学组件，把楼顶等地充足的阳光收集、反射、折射到背阳面或缺光面，使背阳面 或缺光面阳光明媚。
本发明解决其技术问题所采取的技术方案是在楼顶等太阳光充足的地方，根据安装系 统的楼顶等地方面积大小，采用合适的抛物面全反射镜或凸透镜，将阳光收集为一个较小的 面积，再将这一小面积阳光经双面凹透镜变为一束平行光，然后经反射将这一束平行光经凸 面全反射镜反射至背阳面或缺光面，从而达到阳光向背阳面或缺光面的转移。该系统配套有 全自动阳光跟踪及补光定位电路，用以保证一年四季任何时候补光的准确性。
本发明的有益效果是只要有阳光，不论使用前补型还是后补型的本专利系统，都可是 背阳面或缺光面阳光充足，再无高楼阴影。 一次安装，常期受益。
图1是采用抛物面全反射镜收集阳光的前补型系统示意图
图2是采用抛物面全反射镜收集阳光的后补型系统示意图
图3是各种点连接方式示意图
图4是主轴的安装及其与电机的关系示意图
图5是阳光跟踪及补光定位电路的基本构成示意图
图6是采用凸透镜收集阳光的主体运动式后补型系统示意图 图7是采用凸透镜收集阳光的主体运动式前补型系统示意图 图8是采用凸透镜收集阳光的整体运动式后补型系统示意图 图9是采用凸透镜收集阳光的整体运动式前补型系统示意图 图10是阳光跟踪机械构成示意图
附图中，a、 b、 c、 d连接点，1、 2阳光跟踪执行电机，3、 4补光定位执行电机，5、 6、 7、 8定位杆，9抛物面全反射镜，IO圆形凹透镜，ll凸面全反射镜，12底座，13系统主轴， 14固定支架，15阳光跟踪及补光定位检测器，16抛物面全反射镜焦点，17全反射平面镜， 18、 19齿轮，20紧固钢带，21旋转电机，22、 23轴承，24阳光跟踪及补光定位检测器内部 构成，
具体实施方式
，25大型凹透镜，26阳光跟踪轨道，27基板，28滚轮，29升降螺杆组件
固定支架是将抛物面全反射镜或凸透镜、凹透镜、平面反射镜、凸面全反射镜、全自动 阳光跟踪及补光定位电路构成的全自动控制电路电路及其执行电机固定如图1 、图2、图6、
3图7、图8、图9所示系统，使系统符合补光设计要求。
该系统主要构件的作用如下抛物面全反射镜是将直射的阳光收集为一个小面积的阳光 采集全反射镜，该镜可以是一整块；也可有许多小块平面镜粘在合适的抛物面框架中形成， 该镜有一个焦点。抛物面全反射镜和凸透镜都是用来收集阳光的。凹透镜是圆形的，根据所 需反射光面积大小，其位于小于抛物面全反射镜或凸透镜焦距的合适位置并与其焦点重合， 主要作用是将收集的阳光变为一束平行光，利于后级反射使用。全反射平面镜是专用于改变 光路的镜片，其主要作用是将凹透镜产生的平行光反射。凸面全反射镜的主要作用是将平行 光均匀反射向背阳面或缺光面，形成一个锥形光照空间，实现对特定区域的补光。全自动控 制电路是通过执行电机调整系统，跟踪阳光，调整补光，保证系统准确收集阳光，准确补光 的控制电路。阳光跟踪及补光定位检测器安装在抛物面全反射镜或凸透镜正对阳光的一面， 并平行于抛物面全反射镜或凸透镜中心与焦点的连线(如图1一15)。它由4个光敏器件按上 下左右排列，固定于10cm高的圆筒底部，并与一组比较器相连。其输出的上下控制信号控制 执行电机l、 4、 4'，左右控制信号控制执行电机2、 3、 3'。
本系统可分为前补型系统和后补型系统两种。
图1是采用抛物面全反射镜的前补型系统示意图，对系统的前方进行补光。其工作过程 是在全自动控制电路的作用下，正对阳光的抛物面全反射镜将阳光反射汇聚至位于小于其 焦距处的双面凹透镜，该镜将汇聚光变为平行光，投射至凸面全反射镜上，由该镜将光线均 匀反射向补光空间。电机的旋转作用于定位杆5、 6，用于控制系统的仰角，使系统适用于春、 夏、秋、冬不同季节的太阳角度变化。位于系统主轴上的电机2的旋转直接作用于系统主轴 13，用于控制系统适应一天中不同时间的太阳角度变化。电机3、 4的旋转，作用于定位杆7、 8，以控制凸面全反射镜的反射角度，定位于补光区域。改变凸面全反射镜得镜面曲度，即可 改变补光区域的大小。
图2是采用抛物面全反射镜的后补型系统示意图，其工作过程于前补型系统大致相同， 不同的只是经过凹透镜的平行光经一个全反射平面镜反射后，将光线转移到位于系统后面的 凸面全反射镜上，完成对系统后方特定空间进行补光的作用。
采用凸透镜收集阳光的补光系统，除可为前补型和后补型外，还可分为主体运动式和整 体运动式。主体运动式是指阳光收集、变形、反射的大部分主体部件安装在一个基板上，根 据阳光的变化部分随基板动作，如图6、图7。整体运动式是指阳光收集、变形、反射的所有 部件都安装在一个基板上，根据阳光的变化部分随基板动作，如图8、图9。
图10是阳光跟踪机械构成示意图，它受控于全自动控制电路，其升降螺杆组f^在电机 的作用下旋入或旋出，使整个系统的基板倾斜一定角度，保证系统适应不同季节太阳高度的 变化。下面相连的滚轮和阳光跟踪轨道，保证整个系统旋转自如且能良好定位。
权利要求
1、本发明提供的背阳面或缺光面全自动补光系统，其特点是由一套全自动控制电路控制的机械机构和光学组件，把楼顶等地方充足且多余的太阳光由一个按安装位置制作的抛物面全反射镜或凸透镜收集于一个较小的面积，再将这一小面积阳光经一个凹透镜变为一束平行光，这一束平行光经一个凸面全反射镜反射至背阳面或缺光面，达到阳光向背阳面或缺光面的转移。
2、 权利要求l所述的背阳面或缺光面全自动补光系统，分为前补性和后补型两种。前补型 该系统是对系统前方补光。后补型该系统是对系统后方补光。
3、 权利要求1所述的背阳面或缺光面全自动补光系统，前补型系统按光传播途径，其光学 组件的先后顺序为抛物面全反射镜或凸透镜、凹透镜、凸面全反射镜。后补型系统按光 传播途径，其光学组件的先后顺序为抛物面全反射镜或凸透镜、凹透镜、平面全反射镜、 凸面全反射镜。
4、 权利要求1所述的背阳面或缺光面全自动补光系统，其所使用的双面凹透镜的位置处于 靠近抛物面全反射镜或凸透镜的焦点但小于其焦距的合适位置，两者焦点重合。
5、 权利要求1所述的背阳面或缺光面全自动补光系统，其所使用的抛物面全反射镜既可以 是一整块；也可有许多小块平面镜粘在合适的抛物面框架中形成。
6、 权利要求1所述的背阳面或缺光面全自动补光系统，其所使用的阳光跟踪及补光定位检 测器安装在抛物面全反射镜正对阳光的一面，并平行于抛物面全反射镜中心与焦点的连 线。
7、 权利要求1所述的背阳面或缺光面全自动补光系统，其所使用的阳光跟踪及补光定位检 测器由4个光敏器件按上下左右排列，固定于10cm高的圆筒底部，并与一组比较器相连。 其输出的上下控制信号控制执行电机l、 4，左右控制信号控制执行电机2、 3。
8、 权利要求1所述的背阳面或缺光面全自动补光系统，在采用凸透镜收集阳光的补光系统中，阳光跟踪机械构受控于全自动控制电路，其升降螺杆组件在电机的作用下旋入或旋 出，使整个系统的基板倾斜一定角度，保证系统适应不同季节太阳高度的变化。下面相 连的滚轮和阳光跟踪轨道，保证整个系统旋转自如且能良好定位。
全文摘要
在楼顶等阳光充足的地方，根据面积大小，采用合适的抛物面全反射镜或凸透镜，将阳光收集为一个较小的面积，再将这一小面积阳光经凹透镜变为一束平行光，然后将这一束平行光经凸面全反射镜反射至背阳面或缺光面，达到阳光向背阳面或缺光面的转移。该系统配套有全自动阳光跟踪及补光定位电路，保证一年四季和一天中任何时候补光的准确性。本系统主要由固定支架、抛物面全反射镜或凸透镜、凹透镜、凸面全反射镜及由全自动阳光跟踪及补光定位电路构成的全自动控制电路电路共同组成。本系统分为前补型和后补型。前补型对系统的前方进行补光。后补型对系统的后方进行补光。采用凸透镜收集阳光的补光系统，还可分为主体运动式和整体运动式两种。
文档编号G02B17/08GK101487926SQ20071018108
公开日2009年7月22日 申请日期2008年1月20日 优先权日2008年1月20日
发明者挺 李 申请人:挺 李