[發(fā)明專利]一體式的自然光與LED光混合光照明裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201710336464.3
• 申請日: 2017-05-13
• 公開（公告）號: CN107166327B
• 公開（公告）日: 2020-09-29
• 發(fā)明（設計）人: 葛愛明;葛卓嬙;郝如龍;蔡金林;陳鏡羽;朱凌;陶欣然
• 申請（專利權）人: 復旦大學
• 主分類號: F21S19/00
• 分類號: F21S19/00;F21V19/00;F21V5/00;F21V7/04;F21V7/22;F21V8/00;F21Y115/10
• 代理公司: 上海正旦專利代理有限公司 31200
• 代理人: 陸飛;陸尤

1.一體式的自然光與LED光混合光照明裝置，其特征在于，包括導光管與面板的耦合結構（1），LED與面板的耦合結構（2），面板型基體（3），照明面板光出射面（4），齒形反射面（5）；所述的齒形反射面（5）為鍍反射膜的鋸齒形面，所述的齒形反射面（5）的截面曲線為齒形線陣列，每一個齒形線單元的兩側為直線或曲線；所述的齒形反射面（5）在所述的面板型基體（3）一側，以圓形、多邊形或其它曲線形狀由內到外分布；所述的LED與面板的耦合結構（2）分布于所述的面板型基體（3）的周邊，一個所述的LED與面板的耦合結構（2）對應一個LED模組，所述的LED與面板的耦合結構（2）的數量范圍為2-100個，根據面板大小進行數量的調整；所述的導光管與面板的耦合結構（1）的位置在所述面板的齒形反射面（5）的同一側；

其中導光管與面板的耦合結構（1）用于連接導光管，并通過其中的配光曲面對經導光管傳播入射的自然光進行配光調制，使得進入面板型基體（3）的自然光經過反射或全反射從裝置的一個面板面出射，自然光在面板內部傳播過程中，一部分沿著徑向向外擴散傳播，一部分經齒形反射面（5）反射后，由光出射面（4）出射；LED與面板的耦合結構（2）用于固定LED模組并對LED出射的光進行配光調制，使得進入面板型基體（3）的LED光經過反射或全反射從裝置面板的光出射面（4）出射，LED光在面板內傳播過程中，一部分沿著徑向向中心傳播，一部分經齒形反射面（5）反射后，由光出射面（ 4） 出射；照明面板光出射面（4）通過改變其表面曲率，控制混合光照明裝置整體的混合光配光角度；齒形反射面（5）位于照明面板光出射面（4）的對側，對經導光管與面板的耦合結構（1）入射的自然光和對經LED與面板的耦合結構（2）入射的LED光起到反射作用，使其混合光從照明面板光出射面（4）出射，通過調節(jié)齒形反射面（5）的齒形單元微結構，調制出射混合光的光分布模式，從而適應不同照明場合的需求。

2.根據權利要求1所述的混合光照明裝置，其特征在于：所述面板型基體（3）的尺寸以面板上最遠兩點距離計的范圍為10mm—1000mm，面板形狀為圓形、正方形或其它多邊形。

3.根據權利要求1或2所述的混合光照明裝置，其特征在于：所述的導光管與面板的耦合結構（1）、所述的齒形反射面（5）位于面板的同側，所述的導光管與面板的耦合結構（1）能容納的光纖外徑尺寸范圍為1mm-100mm, 所述的導光管與面板的耦合結構擁有配光曲面調制入射自然光，配光曲面的構造為凹面、凸面、圓錐面、平面或其它自由曲面，或其中幾種的組合或合成面。

4.根據權利要求3所述的混合光照明裝置，其特征在于：所述的LED與面板的耦合結構（2）在一端或雙端開口以便于實際加工，所述的LED與面板的耦合結構（2）中的配光面為凹面、凸面、柱面、平面或自由曲面，或其中幾種的合成面。

5.根據權利要求1、2或4所述的混合光照明裝置，其特征在于：所述的照明面板光出射面（4）為平面或曲面，曲面為凸面、凹面或其它自由曲面，或者其中幾種的組合或合成面。

6.根據權利要求5所述的混合光照明裝置，其特征在于：自然光與LED光共用光路，經由同一面板調制出射。

7.根據權利要求6所述的混合光照明裝置，其特征在于：自然光入射位置與LED入射位置交換，所述的導光管與面板的耦合結構（1）的位置在所述的面板型基體（3）的周邊；所述的LED與面板的耦合結構（2）的位置在所述的齒形反射面（5）的同一側。

8.根據權利要求1、2、4、6或7所述的混合光照明裝置，其特征在于：所述的混合光照明裝置還作為自然光的搜集裝置；即原混合光出射面作為自然光的接收面，通過調整所述的齒形反射面（5）的齒形微結構，將入射的自然光經反射或全反射會聚到所述的導光管與面板的耦合結構（1）處，LED光仍從所述的LED與面板的耦合結構（2）入射，混合的自然光和LED光經過所述的導光管與面板的耦合結構（1）傳導至導光管，并經導光管傳導至目標區(qū)域提供照明。