一种户外光纤式照明灯.pdf

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1、(10)申请公布号 CN 103591490 A (43)申请公布日 2014.02.19 CN 103591490 A (21)申请号 201310585829.8 (22)申请日 2013.11.19 F21S 2/00(2006.01) F21V 13/12(2006.01) F21Y 101/02(2006.01) (71)申请人 云南邦桥节能科技有限公司 地址 675000 云南省楚雄彝族自治州楚雄市 楚雄开发区永安路 447 号 (72)发明人 杨仲奎 马晋坤 (74)专利代理机构 北京市百伦律师事务所 11433 代理人 周红力 姜莹 (54) 发明名称 一种户外光纤式照明灯 (。

2、57) 摘要 本发明公开了一种户外光纤式照明灯， 该户 外光纤式照明灯包括 ： 光源组件、 主光纤、 光纤分 路器、 子光纤、 光学系统和出光板， 其中， 所述光源 组件包括光源和二次光学系统， 所述光源通过所 述二次光学系统与所述主光纤相连接， 所述光学 系统包括多个光学单元， 所述子光纤的一端通过 所述光纤分路器与所述主光纤相连接， 另一端伸 入各自对应的光学单元中， 所述光学单元中设置 有反光部件， 用来接收来自所述子光纤导出的光 并将其反射至出光板， 所述出光板连接在所述光 学系统的下方。本发明所述的户外光纤式照明灯 能够实现不同的照明需求， 扩大了照明灯的应用 范围， 并且光的传导路。

3、径通过光纤， 从而代替了电 缆， 避免了触电和火灾等事故的发生。 (51)Int.Cl. 权利要求书 1 页 说明书 5 页 附图 3 页 (19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 权利要求书1页 说明书5页 附图3页 (10)申请公布号 CN 103591490 A CN 103591490 A 1/1 页 2 1. 一种户外光纤式照明灯， 其特征在于包括 ： 光源组件、 主光纤 （100） 、 光纤分路器 （200） 、 子光纤 （300） 、 光学系统 （500） 和出光板 （600） ； 其中， 所述光源组件包括光源 （700） 和二次光学系统 （800） ， 所述光。

4、源 （700） 通过所述二次光 学系统 （800） 与所述主光纤 （100） 相连接 ； 所述光学系统 （500） 包括多个光学单元， 所述子光纤 （300） 的一端通过所述光纤分路 器 （200） 与所述主光纤 （100） 相连接， 另一端伸入各自对应的光学单元中 ； 所述光学单元中设置有反光部件， 用来接收来自所述子光纤 （300） 导出的光并将其反 射至出光板 （600） ； 所述出光板 （600） 连接在所述光学系统 （500） 的下方。 2. 根据权利要求 1 所述的医用光纤式照明灯， 其特征在于 ： 所述反光部件为反光杯 （510） 或反射镜 （520） 。 3.根据权利要求2所述。

5、的户外光纤式照明灯， 其特征在于 ： 所述反光杯 （510） 为金属反 光杯。 4.根据权利要求2所述的户外光纤式照明灯， 其特征在于 ： 所述反光杯 （510） 内壁上设 有多个反光凹面， 所述反光凹面为二次曲面。 5. 根据权利要求 4 所述的户外光纤式照明灯， 其特征在于 ： 所述多个反光凹面大小相 同并且均匀排列。 6. 根据权利要求 1 所述的户外光纤式照明灯， 其特征在于 ： 所述光源 （700） 为 LED， 在 光源 （700） 上还连接有控制盒 （900） ， 所述控制盒 （900） 上设置有能够调节所述光源亮度和 色温的部件。 7.根据权利要求6所述的户外光纤式照明灯， 其。

6、特征在于 ： 所述光源 （700） 设置有散热 系统 （1000） 。 8.根据权利要求1所述的户外光纤式照明灯， 其特征在于 ： 所述主光纤 （100） 和所述子 光纤 （300） 为多模光纤。 9.根据权利要求1所述的户外光纤式照明灯， 其特征在于 ： 所述出光板 （600） 为光扩散 板， 所述光扩散板为亚克力板或 PC 板。 10. 根据权利要求 1 所述的户外光纤式照明灯， 其特征在于 ： 所述光学系统 （500） 外设 置有壳体 （400） ， 所述壳体 （400） 与所述出光板 （600） 可拆卸连接。 权 利 要 求 书 CN 103591490 A 2 1/5 页 3 一种户。

7、外光纤式照明灯 技术领域 0001 本发明涉及一种户外光纤式照明灯。 背景技术 0002 目前的照明灯中， 传导路径需要电缆来控制光源发光， 传导路径带电的问题可能 会导致触电和火灾等事故的发生。 有的光源发出的光需要通过光纤导出后直接经出光面射 出， 照明效果较为单一， 而且光纤导出的光是束光， 光的照明范围比较窄， 光线比较强， 容易 产生眩光。 发明内容 0003 为此， 本发明提出了一种可以解决上述问题的至少一部分的新户外光纤式照明 灯。 0004 根据本发明的一个方面， 提供了一种户外光纤式照明灯， 包括 ： 光源组件、 主光纤、 光纤分路器、 子光纤、 光学系统和出光板， 其中， 。

8、0005 所述光源组件包括光源和二次光学系统， 所述光源通过所述二次光学系统与所述 主光纤相连接， 所述光学系统包括多个光学单元， 所述子光纤的一端通过所述光纤分路器 与所述主光纤相连接， 另一端伸入各自对应的光学单元中， 所述光学单元中设置有反光部 件， 用来接收来自所述子光纤导出的光并将其反射至出光板， 所述出光板连接在所述光学 系统的下方。 0006 可选地， 根据本发明的户外光纤式照明灯， 所述反光部件为反光杯或反射镜。 0007 可选地， 根据本发明的户外光纤式照明灯， 所述反光杯为金属反光杯。 0008 可选地， 根据本发明的户外光纤式照明灯， 所述反光杯内壁上设有多个反光凹面， 。

9、所述反光凹面为二次曲面。 0009 可选地， 根据本发明的户外光纤式照明灯， 其特征在于 ： 所述多个反光凹面大小相 同并且均匀排列。 0010 可选地， 根据本发明的户外光纤式照明灯， 其特征在于 ： 所述光源为 LED， 在光源 上还连接有控制盒， 所述控制盒上设置有能够调节所述光源亮度和色温的部件。 0011 可选地， 根据本发明的户外光纤式照明灯， 其特征在于 ： 所述光源设置有散热系 统。 0012 可选地， 根据本发明的户外光纤式照明灯， 其特征在于 ： 所述主光纤和所述子光纤 为多模光纤。 0013 可选地， 根据本发明的户外光纤式照明灯， 其特征在于 ： 所述出光板为光扩散板，。

10、 所述光扩散板为亚克力板或 PC 板。 0014 可选地， 根据本发明的户外光纤式照明灯， 其特征在于 ： 所述光学系统外设置有壳 体， 所述壳体与所述出光板可拆卸连接。 0015 本发明所述的户外光纤式照明灯通过光学系统和出光板的配合使用， 能够实现不 说 明 书 CN 103591490 A 3 2/5 页 4 同的照明需求， 扩大了照明灯的应用范围， 并且光的传导路径通过光纤， 从而代替了电缆， 避免了触电和火灾等事故的发生。 附图说明 0016 通过阅读下文优选实施方式的详细描述， 各种其他的优点和益处对于本领域普通 技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的， 而并不认。

11、为是对本发明 的限制。而且在整个附图中， 用相同的参考符号表示相同的部件。其中在附图中， 参考数字 之后的字母标记指示多个相同的部件， 当泛指这些部件时， 将省略其最后的字母标记。 在附 图中 ： 0017 图 1 为本发明所述户外光纤式照明灯的结构示意图 ； 0018 图 2 为出光板的轮廓示意图 ； 0019 图 3 为悬臂梁型的卡扣连接示意图 ； 0020 图 4 为圆筒型的卡扣连接示意图 ； 0021 图 5 为球型的卡扣连接示意图 ； 0022 图 6 为壳体中为反光杯的光学系统结构示意图 ； 0023 图 7 为壳体中为反射镜的光学系统结构示意图 ； 以及 0024 图 8 为壳体。

12、中为反光杯和反射镜组合的光学系统结构示意图。 0025 其中， 附图中各标记的含义为 ： 0026 主光纤 100、 光纤分路器 200、 子光纤 300、 壳体 400、 光学系统 500、 出光板 600、 反 光杯 510、 反射镜 520、 光源 700、 二次光学系统 800、 控制盒 900 和散热系统 1000。 具体实施方式 0027 下面结合附图和具体的实施方式对本发明作进一步的描述。 0028 图 1 示出了本发明所述户外光纤式照明灯的结构示意图。如图 1 所示， 所述户外 光纤式照明灯包括光源组件、 主光纤 100、 光纤分路器 200、 子光纤 300、 光学系统 50。

13、0 和出 光板 600， 其中， 所述光源组件包括光源 700 和二次光学系统 800， 所述光源 700 通过所述二 次光学系统 800 与所述主光纤 100 相连接， 通过所述二次光学系统 800 的聚光作用将所述 光源 700 的光输送到所述主光纤 100 中， 进入所述主光纤 100 的光线通过所述光纤分路器 200 分配到许多所述子光纤 300 中。所述光学系统 500 包括多个光学单元， 所述子光纤 300 伸入各自对应的光学单元中。在所述光学单元中设置有反光部件， 由所述子光纤 300 输送 至对应的各自的光学单元中的光线经由所述反光部件反射至出光板， 最后从出光板 600 透 。

14、射出来。所述出光板 600 连接在所述光学系统的下方， 用来将光学系统 500 中的光射出实 现照明效果， 同时为光学系统 500 提供保护作用。 0029 本发明所述照明灯中， 所述光学部件可以采用反光杯510。 反光杯属于反光装置的 一种， 是利用有限的光能， 通过光反射器来控制主光斑的光照距离和光照面积。 反光杯根据 材质可以分为金属反光杯、 塑料反光杯和玻璃反光杯， 由于金属反光杯具有形变记忆， 成本 低， 耐温等优点， 因此本发明中优选使用金属反光杯。更加优选地， 可以在所述反光杯内壁 上设有多个反光凹面， 所述反光凹面可以选择为二次曲面。二次曲面为三元二次方程表示 的曲面， 常见的。

15、二次曲面有椭球面、 抛物面和双曲面。通过设置多个反射凹面， 由所述光纤 说 明 书 CN 103591490 A 4 3/5 页 5 导出的光到达所述反光杯内壁时， 可被多个反光凹面反射， 由于每个反光凹面反射后的光 线角度都不同， 从而增大了照射范围， 并且产生泛光效果， 使得照明效果也更舒适。所述多 个反光凹面可以为大小相同并且均匀排列。 0030 除了反光杯 510， 所述光学部件还可以是反射镜 520。反射镜是在光学玻璃的背 面， 镀一层金属银 （或铝） 薄膜， 使入射光反射的光学元件。反射镜按形状可分为平面反射 镜、 球面反射镜和非球面反射镜三种。本发明中可根据照明效果的需求选择使用。

16、反射镜的 种类。 0031 所述光源 700 可以为白炽灯、 荧光灯或 LED 灯。由于 LED 灯具有体积小、 耗电量 低、 使用寿命长、 高亮度低热量和坚固耐用的优点， 所以所述光源 700 优选为 LED 灯。当使 用 LED 灯作为光源时， 还可以通过调节光源的色温来控制照明灯的亮度。为了方便地对所 述户外光纤式照明灯进行色温调节， 可以在所述照明灯上连接控制盒 900， 所述控制盒 900 上设置有能够调节所述光源亮度和色温的部件。所述光源 700 的亮度和色温能够实现连续 调节或分档位调节。如图 1 所示， 所述照明灯连接有控制盒 900， 通过该控制盒 900 能够调 节所述户外。

17、光纤式照明灯的色温以及亮度。例如， 在所述控制盒 900 上设置色温调节按钮， 通过操作色温按钮， 该按钮连接的控制电路对所述 LED 芯片的发光亮度进行调节。将光源 设置成色温不同的 LED 芯片组合， 如冷白 LED 芯片与暖白 LED 芯片组合或 RGB LED 芯片与 白光 LED 芯片组合， 通过冷白 LED 芯片发光亮度与暖白 LED 芯片亮度的混合或者 RGB LED 芯片发光亮度与白光 LED 芯片发光亮度的混合， 实现色温的连续调节， 以获得所需的任意 数值的色温。 0032 为了色温调节的更便捷， 所述控制盒900上还设置有5档色温指示灯， 所述色温指 示灯分别指示的色温值。

18、为 ： 3000K、 4000K、 4500K、 5500K、 6000K。 所述五档色温值均为常用色 温， 操作所述指示灯， 即可得到其表示数值的色温， 一键操作， 实现色温的快速调节。 在色温 固定后， 还可以对所述户外光纤式照明灯的亮度进行调节， 以适应不同情况的照明亮度需 求。在所述控制盒 900 上设置有亮度控制按钮， 对所述按钮进行操作， 即可实现户外光纤式 照明灯照明亮度的调节， 不改变所述冷白 LED 芯片发光亮度与暖白 LED 芯片亮度的比例或 RGB LED 芯片亮度与白光 LED 芯片亮度的比例即可。同样， 为了实现亮度的快速调节， 所述 控制盒 900 上还设置有 8 。

19、档亮度指示灯， 以所述 LED 芯片额定电流为基准， 所述亮度最大可 达到 100%， 最低为 30%。通过操作所述亮度指示按钮， 实现户外光纤式照明灯亮度的分档位 调节， 从而精准调节户外光纤式照明灯的亮度。 0033 当所述光源 700 开始工作时， 其产生的热量如果不及时散出去， 将会影响光源的 使用寿命。因此， 本发明中， 在所述光源 700 连接有散热系统 1000， 以将所述 LED 散发的热 量尽快散发出去。 0034 本发明所述户外光纤式照明灯中， 所述主光纤100和所述子光纤300为多模光纤。 多模光纤的纤芯直径比较粗， 可传输多种模式的光， 入射光进入纤芯的角度多， 向前传。

20、播的 路径也多。 从工作波长可将光纤分为紫外光纤、 可观光纤、 近红外光纤、 红外光纤， 照明的光 都为可见光， 所述照明灯使用的光纤为可观光纤。 在折射率分布上光纤常见为阶跃型光纤、 近阶跃型光纤、 渐变型光纤。所述光纤的材料为石英玻璃， 此光纤具有成本低、 透光性好和 便于加工的优点。 0035 在需要较为柔和的照明需求时， 所述出光板 600 可以选择使用对光线具有漫透射 说 明 书 CN 103591490 A 5 4/5 页 6 作用的光扩散板。光扩散板中加入有光干涉的扩散粒子， 使得光线在通过基材时因折射率 不同实现多次折射， 从而把光线均匀的分散， 反射， 散射， 调整光传播得方。

21、向， 使得点光源变 成面光源， 因损失部分的光使得光线更加柔和没有眩光。可以选择使用亚克力板或 PC 板作 为光扩散板。亚克力光扩散板是以聚甲基丙烯酸甲酯为基材， 加入扩散剂而制成的 ； PC 光 扩散板是以聚碳酸酯为基材， 加入扩散剂而制成的一种光学 PC 耐力板。 0036 所述出光板 600 的轮廓可以设计成任何形状， 例如圆形、 方形、 三角形、 棱形等规 则的几何形状或者如图 2 中所示的不规则形状。所述出光板的出光面可以为平面， 也可以 设计成具有高低起伏的非平面从而形成各种立体形状。例如， 当所述照明灯置于优雅的环 境中时， 可将所述出光板的出光面设计成假山等具有艺术的三维立体形。

22、状。还可以在所述 出光板的出光面上贴有滤光片， 以根据需要透过不同颜色的光。 0037 本发明所述户外光纤式照明灯中， 进一步地包括壳体 400， 所述光学单元位于壳体 400中。 如图1中所示， 所述壳体400包围在所述光学单元周围， 其下端部与所述出光板600 连接， 对所述的光学单元形成保护。在所述壳体上设置有容纳所述子光纤 300 通过的孔， 使 得所述子光纤300能够经由壳体伸入光学单元中。 所述壳体400优选为由不透明材料制成， 从而可进一步防止进入光学单元内的光线因透射而损失。 0038 本发明所述户外光纤式照明灯中， 所述壳体 400 与所述出光板 600 诸如螺纹连接 或卡扣。

23、连接等可拆卸连接。 螺纹连接是一种广泛使用的可拆卸的固定连接， 具有结构简单、 连接可靠、 装拆方便等优点。螺纹连接为将螺钉直接旋入所述透镜模组和所述出光板 400 的螺纹孔中， 达到将所述透镜模组和所述出光板 400 紧密连接的效果。卡扣连接分为悬臂 梁型的卡扣连接 （如图 3 所示） 、 圆筒型的卡扣连接 （如图 4 所示） 和球型的卡扣连接 （如图 5 所示） 。当所述透镜模组和所述出光板 400 使用卡扣连接时， 卡扣连接的方式可选为悬臂梁 型的卡扣连接或圆筒型的卡扣连接。 0039 根据本发明提出的光学系统组合方法可选因素较多， 可以设计出多种实施例， 因 此具体的实施例仅作为本发明。

24、的具体实现方式的示例性说明， 而不构成对本发明范围的限 制。为了具体的描述本发明， 选择以下实施例进行示例性说明。 0040 实施例 1 0041 图 6 示出了壳体中为反光杯的光学系统的结构示意图。如图 6 中所示， 壳体 400 中的光学单元为反光杯 510， 在所述反光杯 510 的内壁涂有反光材料形成反光面， 并且其整 体不透光， 从而避免进入反光杯的光线因透射而损失。所述子光纤 300 的部分伸入所述反 光杯 510 内， 出光板 600 连接在反光杯下端部， 本实施例中采用的出光板为光扩散板。照明 灯工作时， 所述光源 700 中的光线通过所述二次光学系统 800 聚光到所述主光纤。

25、 100 中， 进 入所述主光纤 100 的光线通过所述光纤分路器 200 分配到许多所述子光纤 300 中， 子光纤 300导出的光进入反光杯510内， 经过反光杯510的内壁将光反射出去， 使得光束得以扩散。 扩散的光经过出光板 600 的进一步漫透射， 使射出的光线变得柔和。 0042 实施例 2 0043 图 7 示出了壳体中为反射镜的光学系统的结构示意图。如图 7 中所示， 壳体 400 中的光学单元为凸面反射镜520。 凸面反射镜属于球面反射镜的一种， 凸面反射镜对入射光 具有发散的作用。本实施例中采用的出光板为光扩散板。照明灯工作时， 所述光源 700 中 的光线通过所述二次光学。

26、系统 800 聚光到所述主光纤 100 中， 进入所述主光纤 100 的光线 说 明 书 CN 103591490 A 6 5/5 页 7 通过所述光纤分路器 200 分配到许多所述子光纤 300 中， 子光纤 300 导出的光照射在凸面 反射镜 520， 经过反射镜 520 将光反射出去， 使得光束得以扩散。扩散的光经过出光板 600 的进一步漫透射， 使射出的光线变得柔和。在所述出光板 600 上贴有滤光片， 可以根据需要 透过不同颜色的光线。 0044 实施例 3 0045 图 8 示出了反射镜和反光杯的组合的光学系统结构示意图， 其中反射镜为凸面反 射镜。如图 8 中所示， 一部分子光。

27、纤 300 导出的光进入反光杯 510 内， 经过反光杯 510 的内 壁将光反射出去， 使得光束得以扩散， 其余部分子光纤 300 导出的光照射在位于壳体下端 的凸面反射镜 520， 反射光再经由位于壳体上端的凸面反射镜 520 将光反射出去， 使得光束 得以扩散。扩散的光经过出光板 600 的进一步漫透射， 使射出的光线变得柔和。 0046 应该注意的是， 上述实施例对本发明进行说明而不是对本发明进行限制， 并且本 领域技术人员在不脱离所附权利要求的范围的情况下可设计出替换实施例。在权利要求 中， 不应将位于括号之间的任何参考符号构造成对权利要求的限制。单词 “包含” 不排除存 在未列在权。

28、利要求中的元件或步骤。位于元件之前的单词 “一” 或 “一个” 不排除存在多个 这样的元件。 本发明可以借助于包括有若干不同元件的硬件以及借助于适当编程的计算机 来实现。在列举了若干装置的单元权利要求中， 这些装置中的若干个可以是通过同一个硬 件项来具体体现。单词第一、 第二、 以及第三等的使用不表示任何顺序。可将这些单词解释 为名称。 说 明 书 CN 103591490 A 7 1/3 页 8 图 1 图 2 说 明 书 附 图 CN 103591490 A 8 2/3 页 9 图 3图 4 图 5 图 6 图 7 说 明 书 附 图 CN 103591490 A 9 3/3 页 10 图 8 说 明 书 附 图 CN 103591490 A 10 。