一種基于光纖光學系統的可見光遠距離投射燈具的制作方法

本發明涉及光纖照明領域，具體涉及一種基于光纖光學系統的可見光遠距離投射燈具。

背景技術：

光纖作為一種新型材料，廣泛應用于通訊領域，也已經逐漸推廣到照明領域，光纖照明的原理是：光線在光導纖維全程依次全反射至終端，從而使光纖達到改變光直線傳輸的物理特性，把光線按我們的需要和設計引導到期望的位置。其中的導光光纖束是由高折射率的透明芯材和低折射率的透明皮材經過獨特工藝復合而成，光在芯皮界面發生全反射而將光線從一端傳至另一端。現有的光纖照明系統中光線進入光纖時的效率偏低，光線的匯集效率偏低。

技術實現要素：

本發明的目的是解決現有技術的缺陷，提供一種提高光纖進入光纖時的效率及光線的匯集效率的基于光纖光學系統的可見光遠距離投射燈具，采用的技術方案如下：

一種基于光纖光學系統的可見光遠距離投射燈具，包括可見光LED光源陣列、光纖組陣列、光線匯集透鏡陣列、第一次準直合成透鏡和第二次準直合成透鏡，所述可見光LED光源陣列包括多個可見光LED光源，所述光線匯集透鏡陣列包括多個光線匯集透鏡，所述光纖組陣列包括M個單組光纖，所述單組光纖包括N條光纖，所述N條光纖被捆綁成圓柱形，并對圓柱形的外圍進行壓鑄，所述M個單組光纖排列成圓柱形，并且單組光纖之間添加有固化材料使得圓柱 形排列結構堅固。

可見光LED光源陣列中的單個可見光LED光源發出的單光線組進入單組光纖，單光線組在單組光纖中傳輸到末端并且進入空氣中，后續射入光線匯集透鏡陣列中的光線匯聚透鏡，光纖匯聚透鏡對光線進行匯聚，即使得光線組與水平線方向角度減小，后續通過第一次準直合成透鏡和第二次準直合成透鏡進一步合成匯聚，最后形成總的光線合成組射出。其中，可見光LED光源的個數與光線匯聚透鏡陣列中的光線匯聚透鏡的個數是相等的，而M不小于2。

本發明中單個可見光LED光源、單組光纖、單個光線匯集透鏡12構成獨立光學系統，再經過兩次準直合成透鏡，構成了特殊光學合成結構。

本發明采用光纖分組的方法，光線進入單組光纖時的效率明顯提高，另外，單組光纖輸出到單個光線匯集透鏡時，匯集效率也具有明顯的提高，提升了光線利用效率。

作為優選，所述光纖的兩端為光滑平整的截面。

保證光纖兩端的光滑平整有利于光線的射入和輸出，也提升了導光效率。

作為優選，所述光纖的直徑為0.1mm～0.2mm。

作為優選，所述M＝111，所述N＝300。

作為優選，所述固化材料為環氧樹脂。

可見光LED光源發出的光是調制光，接收端接收到光信號即是調制脈沖信號，實現了可見光LED通過調制脈沖信號電路、光學系統傳輸調制脈沖信號的目的，將信號接入調制脈沖信號電路，通過光學系統以可見光信號形式發送，在遠距離接收端通過光電探測器或者平板電腦等設備接受光信號，即實現可見 光通信。

與現有技術相比，本發明的有益效果：

本發明采用光纖分組的方法，光線進入單組光纖時的效率明顯提高，另外，單組光纖輸出到單個光線匯集透鏡時，匯集效率也具有明顯的提高，提升了光線利用效率。

附圖說明

圖1是本發明的投射燈具的結構示意圖；

圖2是本發明的第二次準直合成透鏡結構圖；

圖3是本發明的第一次準直合成透鏡結構圖；

圖4是本發明的光線匯集透鏡陣列頂視圖；

圖5是本發明的光線匯集透鏡陣列結構圖；

圖6是本發明的光纖組陣列結構圖；

圖7是本發明的光纖組陣列頂視圖；

圖8是本發明的可見光LED光源陣列。

圖中，1、可見光LED光源陣列，2、光纖組陣列，3、光線組，4、光線匯集透鏡陣列，5、光線組，6、第一次準直合成透鏡，7、光線組，8、第二次準直合成透鏡，9、光線合成組，10、單光線組，11、單組光線，12、單個光線匯集透鏡，14、單個可見光LED光源。

具體實施方式

下面結合附圖和實施例對本發明做進一步詳細描述。

實施例：

如圖1至圖8所示，一種基于光纖光學系統的可見光遠距離投射燈具，包括可見光LED光源陣列、光纖組陣列、光線匯集透鏡陣列、第一次準直合成透鏡和第二次準直合成透鏡，所述可見光LED光源陣列包括多個可見光LED光源，所述光線匯集透鏡陣列包括多個光線匯集透鏡，所述光纖組陣列包括M個單組光纖，所述單組光纖包括N條光纖，所述N條光纖被捆綁成圓柱形，并對圓柱形的外圍進行壓鑄，所述M個單組光纖排列成圓柱形，并且單組光纖之間添加有固化材料使得圓柱形排列結構堅固。

可見光LED光源陣列中的單個可見光LED光源發出的單光線組進入單組光纖，單光線組在單組光纖中傳輸到末端并且進入空氣中，后續射入光線匯集透鏡陣列中的光纖匯聚透鏡，光纖匯聚透鏡對光線進行匯聚，即使得光線組與水平線方向角度減小，后續通過第一次準直合成透鏡和第二次準直合成透鏡進一步合成匯聚，最后形成總的光線合成組射出。

本發明中單個可見光LED光源、單組光纖、單個光線匯集透鏡12構成獨立光學系統，再經過兩次準直合成透鏡，構成了特殊光學合成結構。

本發明采用光纖分組的方法，光線進入單組光纖時的效率明顯提高，另外，單組光纖輸出到單個光線匯集透鏡時，匯集效率也具有明顯的提高，提升了光線利用效率。同時保證光纖兩端的光滑平整有利于光線的射入和輸出，也提升了導光效率。

所述光纖的兩端為光滑和平整截面。

保證光纖兩端的光滑平整有利于光線的射入和輸出，也提升了導光效率。

所述光纖的直徑為0.1mm～0.2mm。

所述M＝111，所述N＝300,。

所述固化材料為環氧樹脂。

可見光LED光源發出的光是調制光，接收端接收到光信號即是調制脈沖信號，實現了可見光LED通過調制脈沖信號電路、光學系統傳輸調制脈沖信號的目的，將信號接入調制脈沖信號電路，通過光學系統以可見光信號形式發送，在遠距離接收端通過光電探測器或者平板電腦等設備接受光信號，即實現可見光通信。