专利名称：一种多彩变幻的光纤照明系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种光纤照明系统，特别涉及一种体发光光纤束结构，其能够在集合的一束光纤上同时显示不同的色彩，且具有多彩变幻的效果。
背景技术：
光纤作为一种特殊的传导光能的形式，近几年来在照明领域的应用越来越广泛。 它可应用于高湿度、高温度场所，水下或水池边，乃至具有火险、爆炸性气体的场所等特殊的地方，是一种安全的光源。将光纤应用于照明领域，可分成两种主要的方式，一种是端点发光，另一种是体发光。端点发光是仅在光纤的一个端点上发光；体发光则是光纤本身就是发光体，会形成一个柔性的光条。构成光纤照明系统的部件主要包括发光器、光纤、端口、连接器、耦合器、套圈和灯具等。与传统的照明系统相比，光纤照明具有如下突出的优点，1、单一的光源可以同时拥有多个发光特性相同的发光点，利于使用在一个较广区域的配置上；2、光源易于更换，也易于维修；3、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；4、光与电分离；5、柔性传播；等等。但是传统的体光纤发光，一根光纤或光纤束瞬时在整根长度上只能发出一种颜色的光，导致光纤在空间上的色彩单一，发光效果不足。中国实用新型专利(CN201377749)提供了一种多彩追逐光纤照明系统，包括光源发生器，绞合光缆，光源发生器中有光源、光源机架、装于光源机架上的变速电机、装于变速电机输出轴上的色盘、装于光源机架上相对色盘位置的含至少三个安装孔的耦合头，绞合光缆装于耦合头安装孔上，绞合光缆中有含多个光纤单元束、包覆于多个光纤单元束外周的聚酯包带的绞合体、包覆于绞合体外的透明聚氯乙烯护套，每个光纤单元束中有多个塑料光纤。该实用新型无法实现在同一时间内同一光纤束的不同部位发出不同的、不断变化的色彩。
发明内容
本发明要解决的技术问题是针对现有光纤照明系统不能同时产生多种色彩及变幻效果的缺陷，提供一种光纤照明系统，该系统不仅能够在集合的一束光纤中的不同部位发出不同颜色的光，而且还能不断变幻，产生色彩流动的绚烂效果。本发明解决其技术问题所采用的技术方案是提供一种多彩变幻的光纤照明系统，包括发光器、耦合器、程控器和光纤束，所述的光纤束由η股体发光的细光纤绞合在一起形成一根发光的集合光纤束，η为大于1的整数；在η股细光纤中，有1 η股的细光纤在不同的位置被截成两断，各被截断细光纤的截断面上涂有反射材料，截断后的细光纤绞合在一起将集合光纤束分为若干段；集合光纤束两端的细光纤通过耦合器与发光器耦合； 程控器控制发光器，集合光纤束的每一段同时发出相同或不同的色彩；所述的集合光纤束的外周包裹一层白色或透明的保护外套。在光纤束的η股细光纤中，本发明的一个具体方案是将η股的细光纤被截成两断，各细光纤的被截断面依次在集合光纤束的各等分处。在本发明中，集合光纤束两端的细光纤的耦合方式可以是以下具体方案中的一种或其组合
1、每股细光纤分别通过耦合器与发光器耦合；
2、集合光纤束两端的细光纤的耦合方式为将每一端的细光纤绞合后分别通过耦合器与一个发光器耦合。3、将每一端的部分细光纤绞合后分别通过耦合器与一个发光器耦合，其余每股细光纤分别通过耦合器与发光器耦合。本发明所述的光纤发光器，其中光源的形式包括由计算机控制色彩和亮度变化的带滤色色盘的传统金商灯、发光二极管(LED)、三基色配比的发光二极管或者激光二极管 (LD)0按本发明技术方案连接形成的照明系统，通过多个发光器色彩和强度的独立变化，在光束中，每个分段由不完全相同的细光纤组合，从而耦合发出不同的颜色。通过调节细光纤的数目、两端细光纤和发光器的配对方式，以及每个发光器的颜色和强度变化参数等就可以实现不同种类的多彩变幻光纤照明的目的。在实际应用中，选用细光纤的数目、细光纤与发光器的耦合方式等，应根据发光束的长度要求和发光效果的要求而定。与现有技术相比，本发明的有益效果是克服了传统体发光光纤发光色彩单一，效果不足的缺陷，由分段截断的细光纤绞合成的发光光束可以同时发出不同的色彩，而且颜色可以不断变化，实施起来有丰富的参数可以用来调节以实现不同的视觉效果，并且结构简单，易操作，成本低廉。
图1是本发明实施例提供的一种集合光纤束的结构示意图2是本发明实施例提供的集合光纤束中各细光纤在不同的位置被截成两断的结构示意图3是本发明实施例提供的一种集合光纤束两端的细光纤与发光器耦合方式的结构示意图4是本发明实施例提供的另一种集合光纤束两端的细光纤与发光器耦合方式的结构示意图5是本发明另一个实施例提供的一种集合光纤束的结构示意图。图中，1、集合光纤束的保护外套；2、体发光的细光纤；3、耦合器件；4、发光器；5、 细光纤的截断面。
具体实施例方式下面结合实施例和附图对本发明作进一步的描述。实施例一参见附图1，它是本实施例提供的一种集合光纤束的结构示意图，在本实施例中，由三股体发光的细光纤2绞合在一起形成集合光纤束，其外周包裹一层白色或透明的保护外套 1。参见附图2，它是本实施例提供的集合光纤束中各股细光纤在不同的位置被截成两断的结构示意图；三股细光纤2在不同的位置被截成两断，各细光纤的截断面5处涂上反光材料。具体方式是将绞合形成的光纤束等分为4段(如有η股光纤，可等分为η+1段)， 依次在1/4处截断第一根光纤，在2/4处截断第二根光纤，在3/4处截断第三根光纤(如有 η股光纤，可以此类推，对于η股绞合光纤，最终在n/ (η+1)处截断第η根光纤)，从而将每股细光纤都分成了左、右不同的两段，并在每段的截面上涂上反光材料。用一层透明或白色的保护膜包裹住绞合着的光纤，形成一根完整的发光光束。在光束两端分别引出三股细光纤， 将其与独立的六个发光器4通过耦合器3连接起来。各个发光器的色彩和强度都可以通过计算机控制，随时间独立变化。下面详细说明在某个相同的时刻集合光纤束中各段的不同色彩。为方便说明，图中各发光器旁标注的颜色为某个时刻的瞬时色彩。参见附图3，各发光器的色彩如图中所标，此时，发光光束的第一分段由第一股细光纤的左段、第二股细光纤的左段和第三股细光纤的左段组合而成，三段混合形成的色彩为蓝色+绿色+蓝色；发光光束的第二分段由第一股细光纤的左段，第二股细光纤的左段和第三股细光纤的右段组成，混合形成的色彩为蓝色+绿色+绿色；发光光束的第三分段由第一股细光纤的左段，第二股细光纤的右段和第三股细光纤的右段组成，混合形成的色彩为蓝色+红色+绿色；发光光束的第四分段由第一股细光纤的右段，第二股细光纤的右段和第三股细光纤的右段组成，混合形成的色彩为红色+红色+绿色。可见，在一根发光光束的每个分段(本实施例为4段)上，由于绞合细光纤的组合不同，沿一根光束的不同段处的色彩是不相同的。从而在某个瞬时时刻，程控器控制发光器，在沿单股光束的长度方向上实现了不同的分段发出不同色彩。再加上随时间改变，各个发光器色彩、光强的不断变化，一根光束就可以实现多彩变幻的视觉效果。实施例二
参见附图4，它是本实施例提供的一种将两端引出的绞合细光纤与发光器采取多对一的方式进行耦合的多彩变幻光纤照明系统结构示意图；按实施例一的技术方案，选用三股细光纤2，其外周包裹一层白色或透明的保护外套1，将绞合形成的光束等分为四段，三股细光纤在不同的位置被截成两断，各细光纤的截断面处涂上反光材料。在本实施例中改变细光纤与发光器的耦合方式。由图4可以看出，与实施例一相比，差别在于两端细光纤和发光器的耦合采用了多对一的方式，即3对1，两端引出的三股细光纤2通过耦合器件3耦合到同一个发光器4 上。按实施例一的分析方法可以看出，若在时刻、，两端发光器的瞬时色彩如图中所标，发光光束的第一分段由第一股细光纤的左段、第二股细光纤的左段和第三股细光纤的左段组合而成，三段混合形成的色彩为红色+红色+红色；发光光束的第二分段由第一股细光纤的左段，第二股细光纤的左段和第三股细光纤的右段组成，混合形成的色彩为红色+ 红色+绿色；发光光束的第三分段由第一股细光纤的左段，第二股细光纤的右段和第三股细光纤的右段组成，混合形成的色彩为红色+绿色+绿色；发光光束的第四分段由第一细股光纤的右段，第二股细光纤的右段和第三股细光纤的右段组成，混合形成的色彩为绿色+绿色+绿色。可见，在一根发光光束的每个分段上，由于绞合细光纤的组合不同，沿一根光束的不同段处的色彩是不相同的。从而在某个瞬时时刻，在沿单股光束的长度方向上实现了不同的分段发出不同色彩。再加上随时间改变，各个发光器色彩、光强的不断变化， 一根光束就可以实现多彩变幻的视觉效果。实施例三
参见附图5，它是本实施例提供的一种只将部分股的细光纤做截断处理，而保留另一部分股的细光纤不做截断的多彩变幻光纤的照明系统的结构示意图。在本实施例中做截断处理的细光纤2的股数记为Ii1，不做处理的细光纤2的股数记为n2，总绞合细光纤数记为η (μ: H1+ η2)股。对于做截断处理的Ii1股细光纤，在各细光纤的截断面5处涂上反光材料，采用实施例一中的一对一或者实施例二中的多对一或者两者混合的方式，通过耦合器件3与发光器4进行耦合。对于η2股不做截断的细光纤，在集合光束两端将它们分别与一个独立发光器耦合。耦合后的Ii1股细光纤，通过在集合光纤束不同分段中的不同细光纤段的组合，实现了在瞬时时刻集合光纤束的各个分段上发出不同的色彩。而112股不截断的绞合细光纤则在某个时刻在整个长度上发出单一的色彩，充当H1 股截断细光纤的背景色，对集合光束的每个分段的色彩起到调节混色作用。在这种情况下， 整根集合光束在其长度方向上仍然实现了瞬时时刻不同分段不同色彩的效果，而且其色彩随时间的变化，不仅由H1股做截断处理的绞合细光纤的色彩变化所控制，还受到作为背景色的η2股不截断的绞合细光纤的调节，使得集合光束的色彩变幻效果更加丰富多彩。在实际应用中，选用细光纤及做截断处理细光纤的数目、细光纤与发光器的耦合方式等，可根据发光束的长度要求和发光效果的要求而定。
权利要求
1.一种多彩变幻的光纤照明系统，包括发光器、耦合器、程控器和光纤束，其特征在于所述的光纤束由η股体发光的细光纤绞合在一起形成一根发光的集合光纤束，η为大于 1的整数；在η股细光纤中，有1 η股的细光纤在不同的位置被截成两断，各被截断细光纤的截断面上涂有反射材料，截断后的细光纤绞合在一起将集合光纤束分为若干段；集合光纤束两端的细光纤通过耦合器与发光器耦合；程控器控制发光器，集合光纤束的每一段同时发出相同或不同的色彩；所述的集合光纤束的外周包裹一层白色或透明的保护外套。
2.根据权利要求1所述的一种多彩变幻的光纤照明系统，其特征在于在光纤束的η 股细光纤中，有η股的细光纤被截成两断，各细光纤的被截断面依次在集合光纤束的各等分处。
3.根据权利要求1所述的一种多彩变幻的光纤照明系统，其特征在于集合光纤束两端的细光纤的耦合方式为每股细光纤分别通过耦合器与发光器耦合。
4.根据权利要求1所述的一种多彩变幻的光纤照明系统，其特征在于集合光纤束两端的细光纤的耦合方式为将每一端的细光纤绞合后分别通过耦合器与一个发光器耦合。
5.根据权利要求1所述的一种多彩变幻的光纤照明系统，其特征在于集合光纤束两端的细光纤的耦合方式为将每一端的部分细光纤绞合后分别通过耦合器与一个发光器耦合，其余每股细光纤分别通过耦合器与发光器耦合。
全文摘要
本发明公开了一种多彩变幻的光纤照明系统，包括发光器、耦合器、程控器和光纤束；所述的光纤束由n股体发光的细光纤绞合在一起形成一根发光的集合光纤束，n为大于1的整数；在n股细光纤中，有1～n股的细光纤在不同的位置被截成两断，截断面上涂有反射材料，截断后的细光纤绞合在一起将集合光纤束分为若干段；集合光纤束两端的细光纤通过耦合器与发光器耦合；程控器控制发光器，集合光纤束的每一段同时发出相同或不同的色彩。发光器通过程控不断变幻色彩和发光强度，通过细光纤不同的组合方式使集合光纤束在不同的部位耦合出不同的、不断变化的色彩，该光纤照明系统具有多彩变幻的效果。
文档编号F21W121/00GK102252258SQ20111019444
公开日2011年11月23日 申请日期2011年7月12日 优先权日2011年7月12日
发明者任国强, 徐科, 曹冰, 王建峰, 王钦华, 许峰, 黄奎 申请人:苏州大学, 苏州纳维科技有限公司