專利名稱：光源導(dǎo)入器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明，公開一種全自動跟蹤太陽光并通過光學(xué)透鏡把陽光聚焦，采集太陽光源，以及裝有燈光源的光源導(dǎo)入器的改進(jìn)。本發(fā)明屬于光導(dǎo)纖維使用和太陽能利用的照明技術(shù)新領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
本申請人原先提出的題為"陽電采光器"的發(fā)明專利(申請?zhí)枮?007100222596);申請人在實踐中發(fā)現(xiàn)，原先專利中存在不能自鎖、復(fù)雜繁瑣、不夠美觀、陽光跟蹤不精確等一些難以克服的問題，為此進(jìn)行了進(jìn)一步的改進(jìn)。發(fā)明內(nèi)容-
本發(fā)明的目的在于針對原先技術(shù)存在的不足之處，提供一種更為合理、可靠、穩(wěn)定、實用的晴天自動控制對太陽的跟蹤聚焦采集陽光。陰雨天，云遮陽天，夜晚既無陽光時則可轉(zhuǎn)換燈光源的照明裝置；解決將室外的太陽光或燈光源采集并轉(zhuǎn)移導(dǎo)向需要光線的室內(nèi)，從而使其得以切實推廣應(yīng)用。
本發(fā)明"光源導(dǎo)入器"是通過以下結(jié)構(gòu)來實現(xiàn)這一目的。其結(jié)構(gòu)主要包括聚光器；驅(qū)動聚光器運(yùn)動的機(jī)電傳動裝置；控制系統(tǒng)；傳感器；燈光源；旋轉(zhuǎn)式玻璃色盤；濾光器；光導(dǎo)纖維；開關(guān)；發(fā)光尾燈組成。其中的聚光器；燈光源；濾光器；旋轉(zhuǎn)式玻璃色盤；驅(qū)動聚光器運(yùn)動的機(jī)電傳動裝置；控制系統(tǒng)；傳感器；裝在室外(既屋頂和陽臺)，開關(guān)和發(fā)光尾燈裝在室內(nèi)，光導(dǎo)纖維連接聚光器與發(fā)光尾燈之間。可根據(jù)需求對環(huán)帶狀螺紋透鏡的直徑，焦距和個數(shù)、燈光源種類、濾光器、旋轉(zhuǎn)式玻璃色盤、光纖品種，直徑，長度，數(shù)量及發(fā)光尾燈形式進(jìn)行設(shè)置。
所述的光導(dǎo)纖維為塑料光導(dǎo)纖維，玻璃光導(dǎo)纖維、石英光導(dǎo)纖維、聚合物光導(dǎo)纖維、液芯光導(dǎo)纖維、通體發(fā)光光導(dǎo)纖維、端面發(fā)光光導(dǎo)纖維、閃點光導(dǎo)纖維、側(cè)面增亮光導(dǎo)纖維；并可以使用實芯或光纖束。
所述的發(fā)光尾燈形式為吸頂型、落地型、增亮型、聚光型、漫射型等。
作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，其一，驅(qū)動聚光器運(yùn)動的機(jī)電傳動裝置由帶減速器的可逆電機(jī)、兩對錐齒輪副、兩對蝸輪蝸桿、兩個電磁離合器、兩組接近開關(guān)、以及傳動軸、軸承、圓柱型箱體、圓輪底座所構(gòu)成。至此， 一個帶減速器的可逆電機(jī)通過連接軸與兩對錐齒輪副連接，在二個電磁離合器吸合下，經(jīng)兩對蝸桿、蝸輪嚙合，驅(qū)動聚光器作東西平面方向角調(diào)整同時，作南北垂直方向高度角的調(diào)整，構(gòu)成一個有機(jī)的復(fù)合運(yùn)動體，并自鎖，自動實現(xiàn)聚焦采集太陽光源，完成跟蹤太陽所需的任何空間角度的運(yùn)動調(diào)整；太陽光聚焦的釆光接收端，直接用光纖進(jìn)行光導(dǎo)。
作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，其二，聚光器使用環(huán)帶狀螺紋透鏡，環(huán)帶狀螺紋透鏡安裝在八角頂圓柱形乳白色PC罩殼上，環(huán)帶狀螺紋透鏡上裝有半球形透光PC+UV防塵罩；并裝檢測太陽光位置的傳感器；傳感器的基座安裝了螺桿鎖定調(diào)整器；在環(huán)帶狀螺紋透鏡與光導(dǎo)纖維之間裝有可移動的濾光器；旋轉(zhuǎn)式玻璃色盤；另在濾光器的側(cè)旁安裝有一個或多個軸流風(fēng)機(jī)吹排散熱。
作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，其三，控制系統(tǒng)主要由，傳感器，控制器，驅(qū)動器和保護(hù)電路構(gòu)成。
控制器主要由PIC16F877A單片機(jī)，LM358運(yùn)算放大器及一些電阻電容構(gòu)成。傳感器輸出的信號比較弱，傳感器的輸出信號經(jīng)過LM358運(yùn)算放大器放大之后送入單片機(jī)的A/D接口 ；PIC16F877A單片機(jī)用來對傳感器的信號進(jìn)行分析、判斷，確定系統(tǒng)需要的調(diào)整方法，然后輸出控制信號對系統(tǒng)進(jìn)行調(diào)節(jié)。
驅(qū)動器主要由信號驅(qū)動芯片ULN2003及8個繼電器構(gòu)成。ULN2003用來對控制器輸出的控制信號進(jìn)行功率放大以獲得足夠的驅(qū)動能力驅(qū)動繼電器的線圈。繼電器作為可控開關(guān)用來對電機(jī)、離合器以及燈的電源進(jìn)行控制，采用繼電器同時實現(xiàn)控制信號和強(qiáng)電信號的隔離，提高系統(tǒng)的可靠性和安全性。
保護(hù)電路由一系列感應(yīng)式限位開關(guān)構(gòu)成；另外在電器電路開關(guān)控制回路中聯(lián)接避雷器。所述的用來檢測太陽光位置的傳感器，分為三組環(huán)境光傳感器、方位角傳感器和高度角傳感器。
環(huán)境光傳感器用來檢測環(huán)境光的亮度以此來判斷是否有太陽。環(huán)境光傳感器由兩個硅光電池構(gòu)成。
方位角傳感器由三塊硅光電池構(gòu)成，用來檢測太陽的方位；方位角傳感器。根據(jù)傳感器上三個傳感器有無光照把傳感器分為以下幾個狀態(tài)
0:代表對應(yīng)傳感器無光照，1:代表對應(yīng)傳感器有光照
傳感器l傳感器2傳感器3狀態(tài)描述
111無需調(diào)節(jié)
110無需調(diào)節(jié)
100需要逆時針調(diào)節(jié)
011無需調(diào)節(jié)
001需要順時針調(diào)節(jié)
高度角傳感器由三塊硅光電池構(gòu)成，用來檢測太陽的高度。高度角傳感器結(jié)構(gòu)和方位角傳
6感器結(jié)構(gòu)完全一樣。但是其安裝方向和方位角傳感器相垂直。太陽入射光線的各種情形，可以根據(jù)上述過程類推，不另贅述。
所述的開關(guān)是人工直接控制光源導(dǎo)入器工作的操作開關(guān)。
作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，其四，燈光源是采用12々4-220V、 20-250w的鹵鎢燈或金鹵燈、LED光源；冷光杯鏡面反射罩一內(nèi)表面為近似拋物線的弧面組成，其材質(zhì)為金屬或玻璃，且內(nèi)表面處理成鏡面，使其反光，光線利用率更高，燈光源置于反射罩內(nèi)表拋物面的焦點處，燈光源產(chǎn)生的光線在反射罩內(nèi)經(jīng)拋物面反射而直接形成聚焦光束；以及一個減速可逆直流電機(jī)、 一個聯(lián)節(jié)轉(zhuǎn)動軸、 一個燈光源支架、兩個接近開關(guān)的機(jī)構(gòu)；減速可逆直流電機(jī)固連聯(lián)節(jié)轉(zhuǎn)動軸，燈光源支架連接固定在轉(zhuǎn)動軸上，燈光源固定在燈光源支架上，兩個接近開關(guān)限制擺進(jìn)擺出的位置；燈光源支架堅直安裝在聚光器支座上，當(dāng)減速可逆直流電機(jī)工作時，燈光源支架可水平方向旋轉(zhuǎn)帶動燈光源'燈擺進(jìn)擺出，燈光源在有陽光時水平方向旋轉(zhuǎn)擺出關(guān)閉，無陽光時水平方向旋轉(zhuǎn)擺進(jìn)開啟；進(jìn)出各位置由限位電路控制，燈光源則根據(jù)晴陰來自動調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)動位置和開關(guān)；還可方便使用者停用光源導(dǎo)入器的電源總開關(guān)，和燈光源開關(guān)。
作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，其五，濾光器由減速可逆直流電機(jī)、軸、軸承、固定套、支架、接近開關(guān)、紅外反熱片和紅外吸熱片所組成；減速可逆直流電機(jī)固連在聚光器支座上，紅外反熱片和紅外吸熱片裝在濾光器支架上，濾光器支架固連在軸上，軸經(jīng)軸承裝在固定套中，與減速可逆直流電機(jī)相連；當(dāng)減速可逆直流電機(jī)工作時，濾光器可水平方向擺進(jìn)擺出；在LED燈光源擺進(jìn)回位時，同時濾光器擺出；LED燈光源擺出時，同時濾光器擺進(jìn)回位。
作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，其六，環(huán)帶狀螺紋透鏡的板材采用聚碳酸酯這樣的加工性良好及耐氣候性能良好的高折射材料；環(huán)帶狀螺紋透鏡板上至少被覆一層一定厚度的防止光線在表面上反射用的氟系列防反射膜。
作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，其七，旋轉(zhuǎn)式玻璃色盤是由八種顏色自動變換裝置，選擇DMX512芯片控制、計算機(jī)按設(shè)定程序變化控制，也可由音響系統(tǒng)輸出的音頻信號同步控制。色盤光束顏色的變化是通過變換不同顏色的濾色片來實現(xiàn)的， 一般有紅、黃、綠、藍(lán)等8種顏色。色片固定在可轉(zhuǎn)動的色輪上，并裝有接近開關(guān)，然后通過減速可逆直流電機(jī)來實現(xiàn)光束顏色的變換；當(dāng)直流電機(jī)工作時，旋轉(zhuǎn)式玻璃色盤可水平方向轉(zhuǎn)動寸進(jìn)至指定的某一色片位置。
作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，其/V，外部形狀為圓輪鋁質(zhì)底座；經(jīng)一對圓錐滾子軸承，支撐順逆旋轉(zhuǎn)圓柱型鋁質(zhì)箱體；伸縮式圓錐形尼龍防護(hù)罩下端用固定圓柱型箱體，上端固定八角頂圓柱形乳白色PC罩殼；八角頂圓柱形乳白色PC罩殼下端固連聚光器支座，上端固連環(huán)帶狀螺紋透鏡，環(huán)帶狀螺紋透鏡上設(shè)有檢測太陽光的位置的傳感器，頂面裝有透光半球形PC+UV防塵罩。
所述的減速機(jī)械為齒輪、蝸輪蝸桿、行星、諧波減速器中的一種。


下面結(jié)合附圖和本發(fā)明的實施方式作進(jìn)一步詳細(xì)說明-
圖1為發(fā)明的光源導(dǎo)入器結(jié)構(gòu)示意圖； 圖2是環(huán)境光傳感器的結(jié)構(gòu)示意圖； 圖3是高度角傳感器和方位角傳感器的調(diào)節(jié)原理圖； 圖4是高度角傳感器和方位角傳感器的相對安裝位置； 圖5是轉(zhuǎn)動保護(hù)限位開關(guān)示意圖； 圖6是擺動限位開關(guān)示意圖。
具體實施例方式
首先參看本發(fā)明的光源導(dǎo)入器結(jié)構(gòu)，附圖1所示圖中的(1)是蝸輪，(2)是蝸桿， (3)是圓輪底座，(4)是固定軸，(5)是轉(zhuǎn)動軸，(6)是電磁離合器，(7)是圓柱型箱體， (8)是帶減速器的可逆電機(jī)，(9)是錐齒輪副，(10)是轉(zhuǎn)動軸，(11)是錐齒輪副，(12)
是伸縮式圓錐形防護(hù)罩，(13)是電磁離合器，(14)是接近開關(guān)，(15)是軸流風(fēng)扇，(16)
旋轉(zhuǎn)色盤，(17)是八角頂圓柱形罩殼，(18)是傳感器的螺桿鎖定調(diào)整器，(19)是透光半球 形防塵罩，(20)是環(huán)帶狀螺紋透鏡，(21)是方位角傳感器，(22)是環(huán)境光傳感器，(23) 是高度角傳感器濾光器，(24)是冷光杯鏡面反射罩，(25)是燈光源，(26)是燈光源支架， (27)是濾光器，(28)是濾光器支架，(29)是轉(zhuǎn)動軸，(30)是聚光器支座，(31)是減速 可逆直流電機(jī)，(32)是銷邊蝸輪，(33)是蝸桿，(34)是向心滾動軸承，(35)是圓錐滾子 軸承，(36)是控制系統(tǒng)，(37)是光導(dǎo)纖維，(38)是發(fā)光尾燈。由此可見
〈A〉、安裝在圓柱型箱體(7)上的帶減速器可逆電機(jī)(8)，通過錐齒輪副(9)與電機(jī) 軸固連，在錐齒輪副(9)嚙合中，經(jīng)電磁離合器(6)吸合下，轉(zhuǎn)動軸(5)上固連的蝸桿(2) 圍繞固定軸(4)固連的蝸輪(1)圓周轉(zhuǎn)動，固定軸(4)固連在圓輪底座(3)上，圓輪底 座(3)裝置一對圓錐滾子軸承(35)支撐圓柱型箱體(7),驅(qū)動聚光器東西平面方向轉(zhuǎn)動， 聚光器在風(fēng)力推動下不逆轉(zhuǎn)；
〈B〉、是帶減速器可逆電機(jī)(8)固連轉(zhuǎn)動軸(10)帶動錐齒輪副(11)嚙合轉(zhuǎn)動，當(dāng)電 磁離合器(13)吸合時，蝸桿(33)與銷邊蝸輪(32)嚙合轉(zhuǎn)動，銷邊蝸輪(32)固連聚光 器支座(30)，驅(qū)動聚光器作南北垂直方向轉(zhuǎn)動，聚光器傾斜時蝸輪副自鎖，不滑移；至此， 一個帶減速器的可逆電機(jī)通過連接軸與兩對錐齒輪副連接，在二個電磁離合器吸合下，經(jīng)兩對蝸桿、蝸輪嚙合，驅(qū)動聚光器作東西平面方向角調(diào)整同時，作南北垂直方向高度角的調(diào)整， 構(gòu)成一個有機(jī)的復(fù)合運(yùn)動體，并自鎖，自動實現(xiàn)聚焦采集太陽光源，完成跟蹤太陽所需的任 何空間角度的運(yùn)動調(diào)整；太陽光聚焦的采光接收端，直接用光纖進(jìn)行光導(dǎo)；
〈C〉外部形狀為圓輪鋁質(zhì)底座(3);經(jīng)一對圓錐滾子軸承(35)，支撐順逆旋轉(zhuǎn)圓柱型 鋁質(zhì)箱體(7);伸縮式圓錐形尼龍防護(hù)罩(12)下端用固定圓柱型鋁質(zhì)箱體(7)，上端固定 八角頂圓柱形乳白色PC罩殼(17);八角頂圓柱形乳白色PC罩殼(17)下端固連聚光器支 座(30)，上端固連環(huán)帶狀螺紋透鏡(20)，環(huán)帶狀螺紋透鏡(20)上設(shè)有檢測太陽光的位置 的傳感器(21~23)，頂面裝有透光半球形PC+UV防塵罩(19);
〈D〉燈光源(25)是采用12-24-220V、 10-250w的鹵鎢燈或金鹵燈、LED光源；冷光杯 鏡面反射罩(24) —內(nèi)表面為近似拋物線的弧面組成，其材質(zhì)為鋁或玻璃，且內(nèi)表面處理成 鏡面，使其反光，光線利用率更高，燈光源置于反射罩內(nèi)表拋物面的焦點處，燈光源產(chǎn)生的 光線在反射罩內(nèi)經(jīng)拋物面反射而直接形成聚焦光束；以及一個減速可逆直流電機(jī)(31)、 一個 聯(lián)節(jié)轉(zhuǎn)動軸(29)、 一個燈光源支架(26)、兩個接近開關(guān)(14)的機(jī)構(gòu)；減速可逆直流電機(jī)
(31)固連聯(lián)節(jié)轉(zhuǎn)動軸(29)，燈光源支架(26)連接固定在轉(zhuǎn)動軸(29)上，燈光源(25)
固定在燈光源支架(26)上，兩個接近開關(guān)(14)限制擺進(jìn)擺出的位置，燈光源支架(26) 堅直安裝在聚光器支座(30)上，當(dāng)減速可逆直流電機(jī)(31)工作時，燈光源支架(26)可 水平方向旋轉(zhuǎn)帶動燈光源燈擺進(jìn)擺出，燈光源(25)在有陽光時水平方向旋轉(zhuǎn)擺出關(guān)閉，無 陽光時水平方向旋轉(zhuǎn)擺進(jìn)開啟；進(jìn)出各位置由限位電路控制，燈光源則根據(jù)晴陰來自動調(diào)節(jié) 轉(zhuǎn)動位置和開關(guān)；還可方便使用者停用光源導(dǎo)入器的電源總開關(guān)，和燈光源開關(guān)；
〈E〉濾光器(27)由減速可逆直流電機(jī)(31)、軸、軸承、固定套、支架、接近開關(guān)、 紅外反熱片和紅外吸熱片所組成；減速可逆直流電機(jī)(31)固連在聚光器支座(30)上，紅 外反熱片和紅外吸熱片裝在濾光器支架(28)上，濾光器支架固連在軸上，軸經(jīng)向心滾動軸 承裝在固定套中，與減速可逆直流電機(jī)相連；當(dāng)減速可逆直流電機(jī)工作時，濾光器可水平方 向擺進(jìn)擺出；在LED燈光源擺進(jìn)回位時，同時濾光器擺出；LED燈光源擺出時，同時濾光器擺 進(jìn)回位；
〈F〉環(huán)帶狀螺紋透鏡(20)的板材采用聚碳酸酯這樣的加工性良好及耐氣候性能良好的 高折射材料；環(huán)帶狀螺紋透鏡板上至少被覆一層一定厚度的防止光線在表面上反射用的氟系 列防反射膜；
〈G〉圖中的(36)是控制系統(tǒng)由傳感器，控制器，驅(qū)動器和保護(hù)電路構(gòu)成 控制器主要由PIC16F877A單片機(jī)，LM358運(yùn)算放大器及一些電阻電容構(gòu)成。傳感器輸出
9的信號比較弱，傳感器的輸出信號經(jīng)過LM358運(yùn)算放大器放大之后送入單片機(jī)的A/D接口； PIC16F877A單片機(jī)用來對傳感器的信號進(jìn)行分析、判斷，確定系統(tǒng)需要的調(diào)整方法，然后輸 出控制信號對系統(tǒng)進(jìn)行調(diào)節(jié)；
驅(qū)動器主要由信號驅(qū)動芯片ULN2003及8個繼電器構(gòu)成。ULN2003用來對控制器輸出的控 制信號進(jìn)行功率放大以獲得足夠的驅(qū)動能力驅(qū)動繼電器的線圈。繼電器作為可控開關(guān)用來對 電機(jī)、離合器以及燈的電源進(jìn)行控制，采用繼電器同時實現(xiàn)控制信號和強(qiáng)電信號的隔離，提 高系統(tǒng)的可靠性和安全性；
保護(hù)電路由一系列感應(yīng)式限位開關(guān)構(gòu)成，防止機(jī)械部分轉(zhuǎn)動或擺動過度造成損壞；另外 在電器電路開關(guān)控制回路中聯(lián)接避雷器。
傳感器用來檢測太陽光的位置，分為三組環(huán)境光傳感器、方位角傳感器和高度角傳感器。
附圖2所示圖中的(39)光線方向，(40)是硅光電池，環(huán)境光傳感器用來檢測環(huán)境光 的亮度以此來判斷是否有太陽；環(huán)境光傳感器由兩個硅光電池構(gòu)成，兩個硅光電池呈120°
角度布置。
附圖3所示圖中的(41)光線，(42)是遮陽板，(43)是傳感器，(44)需要逆時針調(diào) 節(jié)狀態(tài)，(45)需要順時針調(diào)節(jié)狀態(tài)，(46)需要保持狀態(tài)，方位角傳感器由三塊硅光電池構(gòu) 成，用來檢測太陽的方位；方位角傳感器，根據(jù)傳感器上三個傳感器有無光照，把傳感器分 為以下幾個狀態(tài)
0:代表對應(yīng)傳感器無光照，1:代表對應(yīng)傳感器有光照
傳感器l傳感器2傳感器3狀態(tài)描述
111無需調(diào)節(jié)
110無需調(diào)節(jié)
100需要逆時針調(diào)節(jié)
011無需調(diào)節(jié)
001需要順時針調(diào)節(jié)
附圖4所示圖中的(47)高度角傳感器，(48)方位角傳感器，(49)正東方向，(50) 正南方向，(51)對應(yīng)擺動方向，高度角傳感器和方位角傳感器的相對安裝位置，高度角傳感 器由三塊硅光電池構(gòu)成，用來檢測太陽的高度。高度角傳感器結(jié)構(gòu)和方位角傳感器結(jié)構(gòu)完全 一樣。但是其安裝方向和方位角傳感器相垂直。太陽入射光線的各種情形，可以根據(jù)上述過 程類推，不另贅述。
附圖5所示圖中的(52)是轉(zhuǎn)動限位開關(guān)l， (53)是轉(zhuǎn)動限位開關(guān)2， (54)是轉(zhuǎn)動限
10位開關(guān)觸發(fā)塊，限位開關(guān)保證聚光器東西平面方向只能在18(T度范圍內(nèi)轉(zhuǎn)動。
附圖6所示圖中的(55)是擺動限位開關(guān)l, (56)是擺動限位開關(guān)2， (57)是擺動限
位開關(guān)觸發(fā)塊，限位開關(guān)保證聚光器作南北垂直方向，只能在9(T度范圍內(nèi)擺動。
本發(fā)明具有傳動裝置精練，運(yùn)動環(huán)節(jié)簡便，控制精確，工作穩(wěn)定可靠，從而進(jìn)一步提高
了整機(jī)性能，安裝使用方便，有利于普及推廣使用。
本發(fā)明提供了一種全自動跟蹤太陽光并通過光學(xué)透鏡把陽光聚焦，采集太陽光源，以及
裝有燈光源的光源導(dǎo)入器的改進(jìn)的思路，應(yīng)當(dāng)指出，對于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，
在不脫離本發(fā)明原理的前提下，還可以做出若干改進(jìn)和變化，這些改進(jìn)和變化也應(yīng)視為本發(fā)
明的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求
1.一種光源導(dǎo)入器，是在設(shè)有檢測太陽光的位置的傳感器，通過控制系統(tǒng)向機(jī)電傳動裝置的電動機(jī)、電磁離合器輸送控制指令，控制驅(qū)動聚光器平面方向和垂直方向轉(zhuǎn)動，以及燈光源與濾光器作水平方向的進(jìn)出轉(zhuǎn)動位置和旋轉(zhuǎn)式玻璃色盤的裝置；其特征是在圓輪型底座上固連固定軸，圓輪型底座裝置一對圓錐滾子軸承支撐可順與逆轉(zhuǎn)動的圓柱型箱體，減速可逆電機(jī)安裝在圓柱型箱體下面，電機(jī)軸固連錐齒輪副，在錐齒輪副嚙合中，經(jīng)電磁離合器吸合，轉(zhuǎn)動軸上固連的蝸桿圍繞固定軸固連的蝸輪圓周轉(zhuǎn)動；銷邊蝸輪固連聚光器支座；太陽光聚焦的采光接收端，直接用光纖進(jìn)行光導(dǎo)；在環(huán)帶狀螺紋透鏡與光導(dǎo)纖維之間設(shè)有可旋轉(zhuǎn)移動的紅外反熱片和紅外吸熱片的濾光器、燈光源、旋轉(zhuǎn)式玻璃色盤；另在濾光器的側(cè)旁安裝有一個或多個軸流風(fēng)機(jī)吹排散熱。
2. 如權(quán)利要求1所述的光源導(dǎo)入器，其特征在于所述的是在設(shè)有檢測太陽光的位置的傳 感器，分為三組環(huán)境光傳感器、方位角傳感器和高度角傳感器；環(huán)境光傳感器是由兩個硅光電池呈120°的角度布置在環(huán)帶狀螺紋透鏡同一平面的任何位置上；方位角傳感器和高度角傳感器結(jié)構(gòu)相同，安裝方向相垂直，兩者分別由兩塊平行的隔板，三個光電傳感器和一個 傳感器固定板組成，兩塊隔板垂直安裝在傳感器固定板上并將傳感器固定板分成三段，三個 光電傳感器分別固定在傳感器固定板三段上，固定板下安裝了螺桿鎖定調(diào)整器，方位角傳感 器和高度角傳感器分別布置在環(huán)帶狀螺紋透鏡同一平面的兩端。
3. 如權(quán)利要求1所述的光源導(dǎo)入器，其特征在于所述的驅(qū)動聚光器運(yùn)動的機(jī)電傳動裝置是〈A〉、可驅(qū)動聚光器東西平面方向自鎖轉(zhuǎn)動的結(jié)構(gòu)是安裝在圓柱型箱體(7)上的減速可逆電機(jī)(8)，通過錐齒輪副(9)與電機(jī)軸固連，在錐齒輪副(9)嚙合中，經(jīng)電磁離合器 (6)吸合下，轉(zhuǎn)動軸(5)上固連的蝸桿(2)圍繞固定軸(4)固連的蝸輪圓周轉(zhuǎn)動，固定 軸(4)固連在圓輪底座(3)上，圓輪底座(3)裝置一對圓錐滾子軸承(35)支撐圓柱型箱 體(7); 〈B〉、可驅(qū)動聚光器作南;l匕垂直方向自鎖轉(zhuǎn)動的結(jié)構(gòu)是減速可逆電機(jī)(8)固連轉(zhuǎn)動 軸(10)帶動錐齒輪副(11)嚙合轉(zhuǎn)動，當(dāng)電磁離合器(13)吸合時，蝸桿(33)與銷邊蝸 輪(32)嚙合轉(zhuǎn)動，銷邊蝸輪(32)固連聚光器支座(30);至此， 一個帶減速器的可逆電機(jī) 通過連接軸與兩個錐齒輪副連接，在二個電磁離合器吸合下，經(jīng)兩個蝸桿、蝸輪嚙合，可驅(qū) 動聚光器作東西平面方向角調(diào)整同時，作南北垂直方向高度角的調(diào)整，構(gòu)成一個有機(jī)的復(fù)合 運(yùn)動體，并自鎖。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光源導(dǎo)入器，其特征在于所述的燈光源是采用12-24-220V、 10-250w的鹵鎢燈或金鹵燈、LED光源(25);冷光杯鏡面反射罩(24) —內(nèi)表面為近似拋物 線的弧面組成，其材質(zhì)為鋁合金或玻璃，且內(nèi)表面處理成鏡面，使其反光，光線利用率更高，燈光源置于反射罩內(nèi)表拋物面的焦點處，燈光源產(chǎn)生的光線在反射罩內(nèi)經(jīng)拋物面反射而直接 形成聚焦光束；以及一個減速可逆直流電機(jī)(31)、 一個聯(lián)節(jié)轉(zhuǎn)動軸(29)、 一個燈光源支架 (26)、兩個接近開關(guān)(14)的機(jī)構(gòu)；減速可逆直流電機(jī)(31)固連聯(lián)節(jié)轉(zhuǎn)動軸(29)，燈光 源支架(26)連接固定在轉(zhuǎn)動軸(29)上，燈光源(25)固定在燈光源支架(26)上，兩個 接近開關(guān)(14)限制擺進(jìn)擺出的位置；燈光源支架(26)堅直安裝在聚光器支座(30)上， 當(dāng)減速可逆直流電機(jī)(31)工作時，燈光源支架(26)可水平方向旋轉(zhuǎn)帶動燈光源擺進(jìn)擺出， 燈光源(25)在有陽光時水平方向旋轉(zhuǎn)擺出關(guān)閉，無陽光時水平方向旋轉(zhuǎn)擺進(jìn)開啟；進(jìn)出各 位置由限位電路控制，燈光源則根據(jù)晴陰來自動調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)動位置和開關(guān)；還可方便使用者停用 光源導(dǎo)入器的電源總開關(guān)，和燈光源開關(guān)。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的光源導(dǎo)入器，其特征在于所述的控制系統(tǒng)由傳感器，控制 器，驅(qū)動器和保護(hù)電路構(gòu)成；控制器主要由PIC16F877A單片機(jī)，LM358運(yùn)算放大器及一些電阻電容構(gòu)成；傳感器輸出 的信號比較弱，傳感器的輸出信號經(jīng)過LM358運(yùn)算放大器放大之后送入單片機(jī)的A/D接口； PIC16F877A單片機(jī)用來對傳感器的信號進(jìn)行分析、判斷，確定系統(tǒng)需要的調(diào)整方法，然后輸 出控制信號對系統(tǒng)進(jìn)行調(diào)節(jié)；驅(qū)動器主要由信號驅(qū)動芯片ULN2003及8個繼電器構(gòu)成；ULN2003用來對控制器輸出的控 制信號進(jìn)行功率放大以獲得足夠的驅(qū)動能力驅(qū)動繼電器的線圈；繼電器作為可控開關(guān)用來對 電機(jī)、電磁離合器以及燈光源的電源進(jìn)行控制，采用繼電器同時實現(xiàn)控制信號和強(qiáng)電信號的 隔離；保護(hù)電路由一系列感應(yīng)式限位開關(guān)構(gòu)成，限位開關(guān)保證聚光器在180°度范圍內(nèi)轉(zhuǎn)動； 擺動限位開關(guān)保證聚光器只能在9(T度范圍內(nèi)擺動。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的光源導(dǎo)入器，其特征在于外部形狀為圓輪鋁質(zhì)底座(3);經(jīng)一對圓錐滾子軸承(35)，支撐順逆旋轉(zhuǎn)圓柱型鋁質(zhì)箱體(7);伸縮式圓錐形尼龍防護(hù)罩(12)下端用固定圓柱型箱體(7),上端固定八角頂圓柱形乳白色壓克力或PC罩殼(17);八角頂圓柱形乳白色PC罩殼(17)下端固連聚光器支座(30)，上端固連環(huán)帶狀螺紋透鏡(20)， 環(huán)帶狀螺紋透鏡(20)上設(shè)有檢測太陽光的位置的傳感器(21~23)，頂面裝有透光半球形 PC+UV防塵罩(19)。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的光源導(dǎo)入器，其特征在于電器電路開關(guān)控制回路中聯(lián)接避雷巡 益o
8. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的光源導(dǎo)入器，其特征在于所述的濾光器(27)由減速可逆直 流電機(jī)(31)、軸、軸承、固定套、支架、接近開關(guān)、紅外反熱片和紅外吸熱片所組成；減速可逆直流電機(jī)(31)固連在聚光器支座(30)上，紅外反熱片和紅外吸熱片裝在濾光器支架 (28)上，濾光器支架固連在軸上，軸經(jīng)向心滾動軸承裝在固定套中，與減速可逆直流電機(jī) 相連；當(dāng)減速可逆直流電機(jī)工作時，濾光器可水平方向擺進(jìn)擺出；在LED燈光源擺進(jìn)回位時， 同時濾光器擺出；LED燈光源擺出時，同時濾光器擺進(jìn)回位。
9. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的光源導(dǎo)入器，其特征在于所述的環(huán)帶狀螺紋透鏡(20)的板 材采用聚碳酸酯這樣的加工性良好及耐氣候性能良好的高折射材料；環(huán)帶狀螺紋透鏡板上至 少被覆一層一定厚度的防止光線在表面上反射用的氟系列防反射膜。
10. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的光源導(dǎo)入器，其特征在于所述的旋轉(zhuǎn)式玻璃色盤(16)是 由八種顏色自動變換裝置，選擇DMX512芯片控制、計算機(jī)按設(shè)定程序變化控制，也可由音響 系統(tǒng)輸出的音頻信號同步控制。色盤光束顏色的變化是通過變換不同顏色的濾色片來實現(xiàn)的， 一般有紅、黃、綠、藍(lán)等8種顏色。色片固定在可轉(zhuǎn)動的色輪上，并裝有接近開關(guān)，然后通 過減速可逆直流電機(jī)來實現(xiàn)光束顏色的變換；當(dāng)直流電機(jī)工作時，旋轉(zhuǎn)式玻璃色盤可水平方 向轉(zhuǎn)動寸進(jìn)至指定的某一色片位置。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種全自動跟蹤太陽光的光源導(dǎo)入器裝置的改進(jìn)，屬于光導(dǎo)纖維使用和太陽能利用的照明技術(shù)新領(lǐng)域。該裝置包括聚光器；機(jī)電傳動裝置；傳感器；控制系統(tǒng)；燈光源；光導(dǎo)纖維；開關(guān)；發(fā)光尾燈；其改進(jìn)之處在于在電磁離合器吸合下，經(jīng)蝸輪蝸桿嚙合，驅(qū)動聚光器平面方向和垂直方向自鎖轉(zhuǎn)動；聚光器采用環(huán)帶狀螺紋透鏡聚光，另在濾光器的側(cè)旁安裝有軸流風(fēng)機(jī)吹排散熱；其中設(shè)在檢測太陽光的位置的傳感器，通過控制系統(tǒng)向機(jī)電傳動裝置的電動機(jī)、電磁離合器輸送控制指令，控制驅(qū)動聚光器完成跟蹤太陽所需的任何空間角度的運(yùn)動調(diào)整，以及燈光源、濾光器、色盤作水平方向的進(jìn)出位置轉(zhuǎn)動，自動實現(xiàn)聚光采集太陽光源，遮陽天轉(zhuǎn)換燈光源。
文檔編號F21V9/00GK101672452SQ20081019640
公開日2010年3月17日 申請日期2008年9月9日 優(yōu)先權(quán)日2008年9月9日
發(fā)明者劉子寧, 崔東輝, 張曉麗, 永 李, 金超武 申請人:南京帥瑞科技有限公司