專利名稱：背陽面或缺光面全自動補光系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種將摟頂?shù)鹊爻渥愕奶柟馐占?、反射、折射后，為背陽面或缺光面補光 的全自動機械光學(xué)系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
現(xiàn)代社會，高樓林立，采光空間狹小，特別在都市，高層建筑背陽面或缺光面常年陰暗 無光，給居住在背陽面或缺光面的居民生活、工作、學(xué)習(xí)等帶來極大不便。目前尚無針對于 此的專用技術(shù)，只有靠周到的設(shè)計來彌補，但再合理的大樓設(shè)計對背陽面或缺光面的采光彌 補都是極其有限的。本發(fā)明可使背陽面或缺光面不再陰暗，只要是晴天，背陽面或缺光面也 會陽光普照。該發(fā)明既可集體使用一個大型的背陽面或缺光面全自動補光系統(tǒng)，也可同時集 中使用多個背陽面或缺光面全自動補光系統(tǒng)，更方便的是單戶型個人也可使用小型的背陽面 或缺光面全自動補光系統(tǒng)。

發(fā)明內(nèi)容
為了解決背陽面或缺光面采光的不足，克服背陽面或缺光面常期無光帶來的不良后果， 本發(fā)明提供一種背陽面或缺光面全自動補光系統(tǒng)，該系統(tǒng)利用一套全自動控制電路控制的機 械機構(gòu)和光學(xué)組件，把樓頂?shù)鹊爻渥愕年柟馐占⒎瓷?、折射到背陽面或缺光面，使背陽?或缺光面陽光明媚。
本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采取的技術(shù)方案是在樓頂?shù)忍柟獬渥愕牡胤?，根?jù)安裝系 統(tǒng)的樓頂?shù)鹊胤矫娣e大小，采用合適的拋物面全反射鏡或凸透鏡，將陽光收集為一個較小的 面積，再將這一小面積陽光經(jīng)雙面凹透鏡變?yōu)橐皇叫泄?，然后?jīng)反射將這一束平行光經(jīng)凸 面全反射鏡反射至背陽面或缺光面，從而達(dá)到陽光向背陽面或缺光面的轉(zhuǎn)移。該系統(tǒng)配套有 全自動陽光跟蹤及補光定位電路，用以保證一年四季任何時候補光的準(zhǔn)確性。
本發(fā)明的有益效果是只要有陽光，不論使用前補型還是后補型的本專利系統(tǒng)，都可是 背陽面或缺光面陽光充足，再無高樓陰影。 一次安裝，常期受益。


圖1是采用拋物面全反射鏡收集陽光的前補型系統(tǒng)示意圖
圖2是采用拋物面全反射鏡收集陽光的后補型系統(tǒng)示意圖
圖3是各種點連接方式示意圖
圖4是主軸的安裝及其與電機的關(guān)系示意圖
圖5是陽光跟蹤及補光定位電路的基本構(gòu)成示意圖
圖6是采用凸透鏡收集陽光的主體運動式后補型系統(tǒng)示意圖 圖7是采用凸透鏡收集陽光的主體運動式前補型系統(tǒng)示意圖 圖8是采用凸透鏡收集陽光的整體運動式后補型系統(tǒng)示意圖 圖9是采用凸透鏡收集陽光的整體運動式前補型系統(tǒng)示意圖 圖10是陽光跟蹤機械構(gòu)成示意圖
附圖中，a、 b、 c、 d連接點，1、 2陽光跟蹤執(zhí)行電機，3、 4補光定位執(zhí)行電機，5、 6、 7、 8定位桿，9拋物面全反射鏡，IO圓形凹透鏡，ll凸面全反射鏡，12底座，13系統(tǒng)主軸， 14固定支架，15陽光跟蹤及補光定位檢測器，16拋物面全反射鏡焦點，17全反射平面鏡， 18、 19齒輪，20緊固鋼帶，21旋轉(zhuǎn)電機，22、 23軸承，24陽光跟蹤及補光定位檢測器內(nèi)部 構(gòu)成，
具體實施方式
，25大型凹透鏡，26陽光跟蹤軌道，27基板，28滾輪，29升降螺桿組件
固定支架是將拋物面全反射鏡或凸透鏡、凹透鏡、平面反射鏡、凸面全反射鏡、全自動 陽光跟蹤及補光定位電路構(gòu)成的全自動控制電路電路及其執(zhí)行電機固定如圖1 、圖2、圖6、
3圖7、圖8、圖9所示系統(tǒng)，使系統(tǒng)符合補光設(shè)計要求。
該系統(tǒng)主要構(gòu)件的作用如下拋物面全反射鏡是將直射的陽光收集為一個小面積的陽光 采集全反射鏡，該鏡可以是一整塊；也可有許多小塊平面鏡粘在合適的拋物面框架中形成， 該鏡有一個焦點。拋物面全反射鏡和凸透鏡都是用來收集陽光的。凹透鏡是圓形的，根據(jù)所 需反射光面積大小，其位于小于拋物面全反射鏡或凸透鏡焦距的合適位置并與其焦點重合， 主要作用是將收集的陽光變?yōu)橐皇叫泄?，利于后級反射使用。全反射平面鏡是專用于改變 光路的鏡片，其主要作用是將凹透鏡產(chǎn)生的平行光反射。凸面全反射鏡的主要作用是將平行 光均勻反射向背陽面或缺光面，形成一個錐形光照空間，實現(xiàn)對特定區(qū)域的補光。全自動控 制電路是通過執(zhí)行電機調(diào)整系統(tǒng)，跟蹤陽光，調(diào)整補光，保證系統(tǒng)準(zhǔn)確收集陽光，準(zhǔn)確補光 的控制電路。陽光跟蹤及補光定位檢測器安裝在拋物面全反射鏡或凸透鏡正對陽光的一面， 并平行于拋物面全反射鏡或凸透鏡中心與焦點的連線(如圖1一15)。它由4個光敏器件按上 下左右排列，固定于10cm高的圓筒底部，并與一組比較器相連。其輸出的上下控制信號控制 執(zhí)行電機l、 4、 4'，左右控制信號控制執(zhí)行電機2、 3、 3'。
本系統(tǒng)可分為前補型系統(tǒng)和后補型系統(tǒng)兩種。
圖1是采用拋物面全反射鏡的前補型系統(tǒng)示意圖，對系統(tǒng)的前方進(jìn)行補光。其工作過程 是在全自動控制電路的作用下，正對陽光的拋物面全反射鏡將陽光反射匯聚至位于小于其 焦距處的雙面凹透鏡，該鏡將匯聚光變?yōu)槠叫泄?，投射至凸面全反射鏡上，由該鏡將光線均 勻反射向補光空間。電機的旋轉(zhuǎn)作用于定位桿5、 6，用于控制系統(tǒng)的仰角，使系統(tǒng)適用于春、 夏、秋、冬不同季節(jié)的太陽角度變化。位于系統(tǒng)主軸上的電機2的旋轉(zhuǎn)直接作用于系統(tǒng)主軸 13，用于控制系統(tǒng)適應(yīng)一天中不同時間的太陽角度變化。電機3、 4的旋轉(zhuǎn)，作用于定位桿7、 8，以控制凸面全反射鏡的反射角度，定位于補光區(qū)域。改變凸面全反射鏡得鏡面曲度，即可 改變補光區(qū)域的大小。
圖2是采用拋物面全反射鏡的后補型系統(tǒng)示意圖，其工作過程于前補型系統(tǒng)大致相同， 不同的只是經(jīng)過凹透鏡的平行光經(jīng)一個全反射平面鏡反射后，將光線轉(zhuǎn)移到位于系統(tǒng)后面的 凸面全反射鏡上，完成對系統(tǒng)后方特定空間進(jìn)行補光的作用。
采用凸透鏡收集陽光的補光系統(tǒng)，除可為前補型和后補型外，還可分為主體運動式和整 體運動式。主體運動式是指陽光收集、變形、反射的大部分主體部件安裝在一個基板上，根 據(jù)陽光的變化部分隨基板動作，如圖6、圖7。整體運動式是指陽光收集、變形、反射的所有 部件都安裝在一個基板上，根據(jù)陽光的變化部分隨基板動作，如圖8、圖9。
圖10是陽光跟蹤機械構(gòu)成示意圖，它受控于全自動控制電路，其升降螺桿組f^在電機 的作用下旋入或旋出，使整個系統(tǒng)的基板傾斜一定角度，保證系統(tǒng)適應(yīng)不同季節(jié)太陽高度的 變化。下面相連的滾輪和陽光跟蹤軌道，保證整個系統(tǒng)旋轉(zhuǎn)自如且能良好定位。
權(quán)利要求
1、本發(fā)明提供的背陽面或缺光面全自動補光系統(tǒng)，其特點是由一套全自動控制電路控制的機械機構(gòu)和光學(xué)組件，把樓頂?shù)鹊胤匠渥闱叶嘤嗟奶柟庥梢粋€按安裝位置制作的拋物面全反射鏡或凸透鏡收集于一個較小的面積，再將這一小面積陽光經(jīng)一個凹透鏡變?yōu)橐皇叫泄?，這一束平行光經(jīng)一個凸面全反射鏡反射至背陽面或缺光面，達(dá)到陽光向背陽面或缺光面的轉(zhuǎn)移。
2、 權(quán)利要求l所述的背陽面或缺光面全自動補光系統(tǒng)，分為前補性和后補型兩種。前補型 該系統(tǒng)是對系統(tǒng)前方補光。后補型該系統(tǒng)是對系統(tǒng)后方補光。
3、 權(quán)利要求1所述的背陽面或缺光面全自動補光系統(tǒng)，前補型系統(tǒng)按光傳播途徑，其光學(xué) 組件的先后順序為拋物面全反射鏡或凸透鏡、凹透鏡、凸面全反射鏡。后補型系統(tǒng)按光 傳播途徑，其光學(xué)組件的先后順序為拋物面全反射鏡或凸透鏡、凹透鏡、平面全反射鏡、 凸面全反射鏡。
4、 權(quán)利要求1所述的背陽面或缺光面全自動補光系統(tǒng)，其所使用的雙面凹透鏡的位置處于 靠近拋物面全反射鏡或凸透鏡的焦點但小于其焦距的合適位置，兩者焦點重合。
5、 權(quán)利要求1所述的背陽面或缺光面全自動補光系統(tǒng)，其所使用的拋物面全反射鏡既可以 是一整塊；也可有許多小塊平面鏡粘在合適的拋物面框架中形成。
6、 權(quán)利要求1所述的背陽面或缺光面全自動補光系統(tǒng)，其所使用的陽光跟蹤及補光定位檢 測器安裝在拋物面全反射鏡正對陽光的一面，并平行于拋物面全反射鏡中心與焦點的連 線。
7、 權(quán)利要求1所述的背陽面或缺光面全自動補光系統(tǒng)，其所使用的陽光跟蹤及補光定位檢 測器由4個光敏器件按上下左右排列，固定于10cm高的圓筒底部，并與一組比較器相連。 其輸出的上下控制信號控制執(zhí)行電機l、 4，左右控制信號控制執(zhí)行電機2、 3。
8、 權(quán)利要求1所述的背陽面或缺光面全自動補光系統(tǒng)，在采用凸透鏡收集陽光的補光系統(tǒng)中，陽光跟蹤機械構(gòu)受控于全自動控制電路，其升降螺桿組件在電機的作用下旋入或旋 出，使整個系統(tǒng)的基板傾斜一定角度，保證系統(tǒng)適應(yīng)不同季節(jié)太陽高度的變化。下面相 連的滾輪和陽光跟蹤軌道，保證整個系統(tǒng)旋轉(zhuǎn)自如且能良好定位。
全文摘要
在樓頂?shù)汝柟獬渥愕牡胤剑鶕?jù)面積大小，采用合適的拋物面全反射鏡或凸透鏡，將陽光收集為一個較小的面積，再將這一小面積陽光經(jīng)凹透鏡變?yōu)橐皇叫泄?，然后將這一束平行光經(jīng)凸面全反射鏡反射至背陽面或缺光面，達(dá)到陽光向背陽面或缺光面的轉(zhuǎn)移。該系統(tǒng)配套有全自動陽光跟蹤及補光定位電路，保證一年四季和一天中任何時候補光的準(zhǔn)確性。本系統(tǒng)主要由固定支架、拋物面全反射鏡或凸透鏡、凹透鏡、凸面全反射鏡及由全自動陽光跟蹤及補光定位電路構(gòu)成的全自動控制電路電路共同組成。本系統(tǒng)分為前補型和后補型。前補型對系統(tǒng)的前方進(jìn)行補光。后補型對系統(tǒng)的后方進(jìn)行補光。采用凸透鏡收集陽光的補光系統(tǒng)，還可分為主體運動式和整體運動式兩種。
文檔編號G02B17/08GK101487926SQ20071018108
公開日2009年7月22日 申請日期2008年1月20日 優(yōu)先權(quán)日2008年1月20日
發(fā)明者挺 李 申請人:挺 李