专利名称：一种光纤照明方法和系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种光纤照明技术，更具体地说，涉及一种能远距离传输混色光的光
纤照明方法和光纤照明系统。
背景技术：
光纤照明作为一种新的照明方式，光纤照明灯具有其独得的优点，如发光点的光 是经由光纤传导而来，因此发射出来的光无紫外线与红外线光，这种特性可以减少对于某 些物品的伤害，可以用于文物的照明；光纤照明灯可实现光电分离，在很多场所如石油、化 工、天然气等易爆、易燃区域空间，为了安全的考虑，希望能避开电的部分，光纤照明就很适 合应用在这些领域里；它的发热来源可以分离，可以降低空调系统的负担；它不受电磁的 干扰，可以应用在核磁共振室、雷达控制室等有电磁屏蔽要求的特殊场所里，而这一点是其 它照明设备所无法达成的特性。 光纤的造价便宜，光源易于更换，也易于维修。塑料光纤的材质柔软易折而不易
碎，因此可以轻易的加工成各种不同的图案。大型的光纤照明系统，可降低照明系统的建
设、使用、维修费用，用于大型娱乐、办公、场馆、工厂等区域的照明。随着光纤技术的不断发
展，光纤照明技术的不断成熟，光纤照明灯具在生活和工业上将有更大的发展空间。 除了博物馆等个别场所以外，光纤照明一般仅限于用作辅助照明和装饰照明。现
在光纤照明在工业照明和民用生活照明领域用的还很少。其中一个很重要的原因是白光
在光纤中传输的损耗较大，限制了光纤照明灯具光在光纤中的传输距离。
发明内容
本发明要解决的技术问题在于，针对现有技术的上述混色光在光纤传输中损耗
大，传输距离短的缺陷，提供一种能远距离传输混色光的光纤照明方法和系统。 本发明解决其技术问题所采用的技术方案是 —种传输混色光的光纤照明方法，包括 提供不同颜色的单色光； 各单色光分别耦合进入不同光进行传输； 调节光纤传输的各单色光，按一定能量配比输出； 混合调节后的各单色光，输出所需的混色光。 在本发明提供的传输混色光的光纤照明方法中，所述光源为由发红光的红色LED， 发蓝光的蓝色LED和发绿光的绿色LED中的两种或三种组成的。
本发明还提供了一种传输混色光的光纤照明系统，包括
光源，用于提供不同颜色的单色光； 耦合模块，用于将光源发出的不同单色光分别按一定得角度耦合进不同光纤中；
光纤，用于传输单色光； 光开关，可以根据对光和照度的需求，调节光开光控制各单色光的能量配比；
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混光灯，将配比后的光导入混光灯中进行混合，得到相应的混色光。 在本发明提供的传输混色光的光纤照明方法中，所述光源包括驱动电路和与驱动
电路相连以发红光的红色LED,发蓝光的蓝色LED和发绿光的绿色LED中的两种或三种。 实施本发明的技术方案，具有以下有益效果解决了传统光纤照明不能远距离传
输混色光的问题，避开直接用光纤传输混色光造成能量损耗大，不能传输距离短的瓶颈，采
用先独立传输各单色光，后混合成所需混色光的途径，不仅实现了远距离传输的目的，而且
还可以提供不同照度的配光，扩展了光纤照明系统的使用范围。
下面将结合附图及实施例对本实用新型作进一步说明，附图中 图1是本发明的光纤照明方法的流程图； 图2是本发明的光纤照明系统的整体方案示意图； 图3是本发明的光源与光纤耦合模块结构示意图； 图4是本发明的光开关结构示意具体实施例方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对 本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并 不用于限定本发明。 本发明提供了一种远距离传输混色光的光纤照明方法和光纤照明系统，可将单色 光分别通过光纤传输到指定场所，然后通过混光获得所需的混色光，从而实现混色光的远 距离光纤传输。下面就结合附图和具体实施例对本发明提供的技术方案进行详细描述。
本发明提供了一种远距离传输混色光的光纤照明方法，如图1所示，图1是本发明 的光纤照明方法的流程图，该方法始于步骤100。 步骤100中，光源所采用的发光元器件为LED，包括为红色LED，蓝色LED和绿色 LED，分别发出的单色光为红光，蓝光和绿光。各单色光由相应的LED独立发出，不同单色光 之间互不相混。 随后，在步骤110中，通过一定的光纤耦合装置，光源所发出来的光被耦合进入光 纤进行远距离传输。 步骤120中，不同单色光分别进入不同的光纤进行独立传输。 随后的步骤130中，单色光被输入到能量调节装置中，设定所接收的两种或三种
单色光的能量配比值，通过能量调节装置的控制，输出具有一定配比的单色光的组合。 最后，步骤140中，将能量配比后的单色光进行混光，得到需要的混色光。 本发明还依据上述方法提供了一种远距离传输混色光的光纤照明系统，下面结合
图2，图3和图4进行详述。 如图2所示，在本发明的实施例中，能实现远距离传混色光的光纤照明系统，包括 光源20、耦合模块21、光纤22、光开光23和混光灯24。其中光源20与耦合模块21的输入 端连接，耦合模块21的输出端与光纤22连接，光纤22的另一端接入光开关23，光开关23 输出端与混光灯24连接。
光源20包括驱动电路和LED3，驱动电路使LED3通电发出相应的单色光，单色光进
入耦合模块21通过耦合进入光纤22，不同LED3发出的不同颜色的单色光分别耦合进入不
同的光纤22。光纤22传输单色光到一定距离之外的照明场所并与光开关23相连，光开关
23调节各光纤输出的单色光能量，从而调节总的单色光能量比。最后将能量调节后的各单
色光进入混光灯24，混光灯24中的透镜将单色光混合成用户所需要的光。 其中，耦合模块21如图3所示，包括散热基板2、聚焦透镜5、透镜固定装置4、光纤
固定装置6及壳体1。 耦合模块的输入端为约5。 10°小发散角的LED3，包括发出波长为615 700nm红光、530 560nm绿光和430 470nm蓝光的三种LED3，光的频谱宽度约50nm，所 述LED3通过安装在散热基板2上散热；壳体1与散热基板2安装形成封闭空腔，将LED3包 在里面，壳体1上与LED3相对的面上安装光纤固定装置6，用于固定光纤22的一端位置，光 纤22端面根据传输波长的不同镀上不同的增透膜；LED3与光纤固定装置6之间安装的透 镜固定装置4，将高透光率的聚焦透镜5夹在透镜固定装置4中间；LED3，聚焦透镜5中心 与光纤固定装置6上放置光纤22端面的孔隙位于同一水平轴线上。LED3发出的有一定发 散角的单色光通过聚焦透镜5聚焦，聚焦后的单色光从光纤22的端面进入光纤22进行传 输。 图4示出的是光开关的结构，所述光开关包括单片机、静电基板11、旋转透镜12、 入射光纤阵列8和出射光纤阵列9。接收单色光的入射光纤阵列8安装在静电基板11的一 端；出射光纤阵列9位于静电基板11上，与入射光纤阵列8平行的另一端；旋转透镜12镶 嵌在静电基板11中间；单片机与静电基板11相连。 单片机控制静电基板11的静电存在及状态，来控制旋转透镜12的转动，以此调节 光通过透镜的路径和个数从而调节光的能量，如当三种LED3分别发出波长700nm的红光、 波长546nm的绿光和波长435. 8nm的蓝光，所述三种单色光经过光纤22传输到光开关23， 通过光开关23调节三种单色光使其最终输出的能量比为1 : (2 4.6) : (0.3 0.6)， 则出射光纤阵列9将所述配比的光传输给混光灯24，混光灯24的接收端固定出射光纤阵列 9的光纤输出端，并以一定的角度使光纤输出端对准混光灯的透镜，传输的各单色光经过透 镜混合并由光纤输出端的"点"扩散为一个照明区域，即可提供白光照明。
权利要求
一种光纤照明方法，其特征在于，包括步骤S1分别提供至少两种颜色的单色光；S2耦合各单色光进入光纤的一端；S3通过光纤将各单色光传导到光纤另一端；S4按照明所需计算各单色光能量配比，对各单色光能量输出进行相应的调节；S5混合经调节的各单色光，输出混色后的混色光。
2. 根据权利要求1所述的光纤照明方法，其特征在于，在所述步骤S1中，每种所述单色 光由一个或多个同样颜色的LED产生。
3. 根据权利要求1所述的光纤照明系统，其特征在于，在所述步骤S2中，所述耦合是将 来自LED的发散单色光通过聚焦后，通过端口入射进光纤。
4. 根据权利要求1所述的光纤照明方法，其特征在于，在所述步骤S4中，所述对各单色 光能量输出进行相应调节是控制各根光纤传输的单色光的能量全部通过或者部分通过来 调节各单色光的总能量的输出。
5. 根据权利要求1-4任一项所述的光纤照明方法，其特征在于，所述步骤S1中提供 的单色光为红、蓝、绿三种单色光，在所述步骤S4中，控制所述红、绿、蓝三色光能量配比为 1 : (2 4.6) : (0.3 0.6)，在步骤S5中混合后获得白光。
6. —种光纤照明系统，其特征在于，包括 光源(20)，用于提供单色光；耦合模块(21)，用于将光源(20)发出的不同颜色的单色光与光纤端口进行耦合； 光纤(22)，用于将一个端口输入的光传导到光纤另一端口 ；光开关(23)，在光纤端口根据照明混色光要求计算的各单色光的能量配比，调节由各 光纤输出的单色光能量；混光灯(24)，将光开关(23)能量调节后的各单色光混合成所需照明光。
7. 根据权利要求6所述的光纤照明系统，其特征在于，所述光源(20)包括驱动电路和 与驱动电路相连的一个以上不同颜色的单色光发生单元，每种单色光发生单元由至少一个 同种颜色的LED(3)组成。
8. 根据权利要求7所述的光纤照明系统，其特征在于，所述耦合模块(21)包括中心有 通孔以固定光纤(22) —端的光纤固定装置(6)，以及位于所述LED(3)与所述光纤固定装置 (6)之间的聚焦透镜(5)，且LED(3)、聚焦透镜(5)和光纤固定装置(6)的通孔三者的中心 同轴共线。
9. 根据权利要求8所述的光纤照明系统，其特征在于，所述LED(3)固定在散热基板 (2)上，所述聚焦透镜(5)固定在透镜固定装置(4)上，透镜固定装置(4)与光纤固定装置 (6)均安装在壳体(1)内，散热基板(2)装有LED(3) —面与壳体(1)装配连接。
10. 根据权利要求6所述的光纤照明系统，其特征在于，光开关(23)包括静电基板 (11)、旋转透镜(12)、单片机、入射光纤阵列(8)和出射光纤阵列(9)，其中，接收单色光的 入射光纤阵列(8)安装在静电基板(11)的一端，出射光纤阵列(9)位于静电基板(11)上， 与入射光纤阵列(10)平行的另一端，旋转透镜(12)镶嵌在静电基板(11)中间，单片机与 静电基板(11)相连。
全文摘要
本发明涉及一种光纤照明方法和系统，针对现有光纤照明技术不能远距离传输混色光的缺陷，提供一种克服这种缺陷的光纤照明方法和系统。本发明的光纤照明方法是提供至少两种颜色的单色光，将不同单色光分别耦合进不同光纤并通过光纤传输，然后按照所需的各单色光的能量配比，调节单色光的能量，最后将调节后的几种单色光进行混合，获得所需的混色光。本发明还涉及一种光纤照明系统。本发明克服了混色光在光纤传输中能量损耗大，传输距离短的缺陷，可实现远距离混色光的光纤照明。
文档编号F21V23/00GK101761874SQ200910109409
公开日2010年6月30日 申请日期2009年8月14日 优先权日2009年8月14日
发明者周明杰, 王省伟 申请人:海洋王照明科技股份有限公司;深圳市海洋王照明工程有限公司