可见光导入机构、可见光导入设备的制作方法

本实用新型涉及照明领域，尤其是涉及到一种可见光导入机构和可见光导入设备。

背景技术：

目前，采集日光引入室内的装置一般都包括聚光装置、光传输装置、日光跟踪控制装置等几部分。中国专利CN103851528A公开一种太阳光导入系统的聚光机构，如图1、图2所示，该太阳光导入系统的聚光机构包括球罩(1)和设置在球罩(1)内的聚光组件(2)、支撑座(3)、旋转支架(4)、太阳传感器(5)、转轴(6)和光纤(7)。其中，支撑座(3)固定在旋转支架(4)上，聚光组件(2)上装有转轴(6)，转轴(6)装在旋转支架(4)上，太阳传感器(5)装在聚光组件(2)上，每根光纤(7)的光接收端安装在光学透镜的焦点上，从而将采集到的阳光通过光纤(7)传输并可转弯导入室内，实现照明。该系统的问题在于光的导入量低且体积较大。

技术实现要素：

本实用新型实施例提供了一种可见光导入机构，该机构具有导光量大且体积小的特点。为了对披露的实施例的一些方面有一个基本的理解，下面给出了简单的概括。该概括部分不是泛泛评述，也不是要确定关键/重要组成元素或描绘这些实施例的保护范围。其唯一目的是用简单的形式呈现一些概念，以此作为后面的详细说明的序言。

根据本实用新型实施例的第一方面，提供一种可见光导入机构，包括一个或多个聚光透镜及一根或多根光纤，其中，聚光透镜与光纤一一对应，其中，各聚光透镜为非球面聚光透镜，且，每一聚光透镜的聚光出射面与所对应光纤的光接收端之间的距离反比于所对应光纤的数值孔径。

在一些可选的实施方式中，每个聚光透镜的阳光入射面包括多个曲率相异的部分，距离光轴越远的部分其曲率越小。

在一些可选的实施方式中，每个聚光透镜的阳光入射面包括多个曲率相异的部分，其中相邻两部分的曲率比在0.9～1.1之间。

在一些可选的实施方式中，每个聚光透镜的阳光入射面的第一曲率K_max与第二曲率K_min之比在5～10之间；其中，第一曲率K_max为每个聚光透镜的阳光入射面上曲率最大部分的曲率，第二曲率K_min为每个聚光透镜的阳光入射面上曲率最小部分的曲率。

根据本实用新型实施例的第二方面，提供一种可见光导入设备，包括透明罩壳及上述的可见光导入机构，所述可见光导入机构安装在所述透明罩壳内部。

采用非球面聚光透镜可以实现短焦距聚光并且聚光效果好光斑小，非球面聚光透镜的聚光出射面与光纤的光接收端的距离反比于光纤的数值孔径时，能够更有效地把光射入到光纤中去，从而有效提高光的导通量。因此，上述实施例中的可见光导入机构具有体积小且导光量大等优点。

应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本实用新型。

附图说明

此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本实用新型的实施例，并与说明书一起用于解释本实用新型的原理。

图1是现有太阳光导入系统的聚光机构示意图；

图2是现有太阳光导入系统的聚光机构的另一示意图；

图3是本实用新型可见光导入机构实施例的示意图；

附图标记说明：1-球罩，2-聚光组件，3-支撑座，4-旋转支架，5-太阳传感器，6-转轴，7-光纤，8-聚光透镜。

具体实施方式

以下描述和附图充分地示出本实用新型的具体实施方案，以使本领域的技术人员能够实践它们。实施例仅代表可能的变化。除非明确要求，否则单独的部件和功能是可选的。一些实施方案的部分和特征可以被包括在或替换其他实施方案的部分和特征。本实用新型的实施方案的范围包括权利要求书的整个范围，以及权利要求书的所有可获得的等同物。在本文中，各实施方案可以被单独地或总地用术语“实用新型”来表示，这仅仅是为了方便，并且如果事实上公开了超过一个的实用新型，不是要自动地限制该应用的范围为任何单个实用新型或实用新型构思。本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用于将一个实体与另一个实体区分开来，而不要求或者暗示这些实体之间存在任何实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素。本文中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对于实施例公开的结构、产品等而言，由于其与实施例公开的部分相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法部分说明即可。

在一些可选实施例中可见光导入机构包括一个或多个聚光透镜。每个聚光透镜的聚光部对应于一根光纤的光接收端，如图3所示，各聚光透镜(8)为非球面聚光透镜，且，聚光透镜(8)的聚光出射面与光纤(7)的光接收端之间的距离L反比于光纤(7)的数值孔径。

非球面聚光透镜是用于汇聚光的单一透镜。其中，阳光入射面的各处的曲率半径随离光轴的高度而变化，从而实现最小球差。聚光出射面是凸面，或是平面。

其中，入射到光纤端面的光并不能全部被光纤所传输，只是在某个角度范围内的入射光才可以。这个角度就称为光纤的数值孔径。不同厂家生产的光纤的数值孔径不同。光纤的数值孔径大小与纤芯折射率，及纤芯－包层相对折射率差有关。从物理上看，光纤的数值孔径表示光纤接收入射光的能力。数值孔径越大，则光纤接收光的能力也越强。从增加进入光纤的光功率的观点来看，数值孔径越大越好，因为光纤的数值孔径大些，对于光纤的对接是有利的。但是数值孔径太大时，光纤的模畸变加大，会影响光纤的带宽。因此，光纤的数值孔径并非越大越好，而是有一定的要求。

采用非球面聚光透镜可以实现短焦距聚光并且聚光效果好光斑小，非球面聚光透镜的聚光出射面与光纤的光接收端之间的距离L反比于光纤的数值孔径时，能够更有效地把光射入到光纤中去，从而有效提高光的导通量。因此，上述实施例中的可见光导入机构具有体积小且导光量大等优点。

在一些可选的实施方式中，每个聚光透镜的阳光入射面包括多个曲率相异的部分，距离光轴越远的部分其曲率越小。

在一些可选的实施方式中，每个聚光透镜的阳光入射面包括多个曲率相异的部分，其中相邻两部分的曲率比在0.9～1.1之间。采用本可选实施方式设计的非球面聚光透镜，能够有效缩短聚光的焦距，有利于进一步缩小光导入机构的体积。在此基础上，为进一步缩小光导入机构的体积，可以考虑缩小非球面聚光透镜的尺寸。

在一些可选的实施方式中，每个聚光透镜的阳光入射面的第一曲率K_max与第二曲率K_min之比在5～10之间。其中，第一曲率K_max为每个聚光透镜的阳光入射面上曲率最大部分的曲率，第二曲率K_min为每个聚光透镜的阳光入射面上曲率最小部分的曲率。采用本可选实施方式设计的非球面聚光透镜，能够有效地缩小透镜的尺寸，利于进一步缩小光导入机构的体积。

在一些优选的实施方式中，每个聚光透镜的阳光入射面包括多个曲率相异的部分，其中相邻两部分的曲率比为0.96或1.04。

在一些优选的实施方式中，每个聚光透镜的阳光入射面的第一曲率K_max与第二曲率K_min之比为7。

在另一个实施例中，提供一种可见光导入设备，包括透明罩壳及上述各实施例中的可见光导入机构，可见光导入机构安装在所述透明罩壳内部。

在一些可选的实施方式中，所述透明罩壳的外壁和/或内壁上涂覆有过滤紫外线和/或红外线的涂料。

应当理解的是，本实用新型并不局限于上面已经描述并在附图中示出的流程及结构，并且可以在不脱离其范围进行各种修改和改变。本实用新型的范围仅由所附的权利要求来限制。