一種信標指示器，將太陽光收聚形成可被搜索到的信標光，其特征在于，包括：聚能光部，將太陽光收聚形成聚能光；調(diào)節(jié)反射部，將聚能光全反射形成反射光；全向投射部，將反射光在與反射光相垂直的平面內(nèi)反射形成所述信標光；?控制部，控制調(diào)節(jié)反射部和全向投射部；以及電源部，向所述調(diào)節(jié)反射部和所述全向投射部提供電源，其中，所述聚能光部包含透鏡組和與所述透鏡組垂直固定安裝的第一調(diào)節(jié)架，所述全向投射部包含投射鏡、驅(qū)動投射鏡在平面內(nèi)旋轉(zhuǎn)的全向驅(qū)動部以及第二調(diào)節(jié)支架，調(diào)節(jié)反射部包含至少一個軸承、可測量支架夾角的測角編碼器、反射鏡以及驅(qū)動反射鏡旋轉(zhuǎn)使聚能光全反射反射驅(qū)動部，控制部控制反射驅(qū)動部和全向驅(qū)動部。
【技術(shù)實現(xiàn)步驟摘要】
本專利技術(shù)涉及太陽能利用
，特別涉及一種高背景光下利用聚能后的太陽光形成可被搜索到的信標光的信標指示器。
技術(shù)介紹
白天在野外進行遠距光學通信試驗時，建立光學鏈路是首先需要解決的問題。由于距離大于五公里后，單純靠人眼的視力或普通的光學望遠鏡，在茫茫的背景中分辨出流動的試驗點是一件非常困難的事情。但白天距離十公里外的汽車擋風玻璃的反光卻可以很好的被人眼發(fā)現(xiàn)，因此，在白天利用太陽光進行流動試驗點的遠距定位指示，使得遠距離光學鏈路的建立成為一種可能。專利CN100585296C公開了一種自主式日光反射裝置和控制方法，通過搜索傳感器調(diào)節(jié)日光反射鏡，將光線投射到目標傳感器上，但該方法投射的日光范圍受到限制，只能以南向為主，且反射光強受制于反射鏡面積的大小，其用途主要是作為太陽能轉(zhuǎn)換裝置使用，不能作為信標指示用。專利CN101213482A公開了一種全向光引擎，可以將LED陣列光匯聚后全向投射出去，其目的是實現(xiàn)高亮度的全向照明，不能作為白天信標光使用。專利CN102591363A公開了一種太陽光反射裝置，主要用于改善北向房間的采光和取暖問題，難以作為信標指示器使用。專利CN100386577C公開了一種太陽光采集裝置，通過濾光片、雙凸非球面透鏡將可見光匯聚入光纖中，可作為二次利用太陽光的光源參考。專利CN102411375A公開了一種圖像采集的日光反射裝置系統(tǒng)，通過攝像頭采集設定的光斑計算出投射角度，滿足太陽軌跡變化時保持太陽光線實時反射到收集器上的目的，方法新穎但設備過于龐大復雜，不能作為信標指示器使用。到目前為止，將聚能后的太陽光形成可被搜索到的信標光的信標指示器還沒有見諸報道。
技術(shù)實現(xiàn)思路
本專利技術(shù)的目的在于提供一種信標指示器，該信標指示器能夠針對不同入射角度的太陽光聚能后形成聚能光，將聚能光自適應的全反射形成反射光，在與上述反射光相垂直的平面內(nèi)將反射光投射出去形成可被搜索到的信標光。本專利技術(shù)提供的一種信標指示器，將太陽光收聚形成可被搜索到的信標光，具有這樣的特征:包括，聚能光部，用于將太陽光收聚形成聚能光；調(diào)節(jié)反射部，用于將聚能光全反射形成反射光；全向投射部，用于將反射光在與反射光相垂直的平面內(nèi)反射形成信標光；控制部，用于控制調(diào)節(jié)反射部和全向投射部；以及電源部，用于向調(diào)節(jié)反射部和全向投射部提供電源，其中，聚能光部包含設置在太陽光的光路上的透鏡組和與透鏡組垂直固定安裝的第一調(diào)節(jié)架，全向投射部包含用于接收反射光的投射鏡、驅(qū)動投射鏡在平面內(nèi)旋轉(zhuǎn)的全向驅(qū)動部以及使投射鏡的中心點、全向驅(qū)動部的中心點正投影設置的第二調(diào)節(jié)支架，調(diào)節(jié)反射部包含至少一個軸承、可測量第一調(diào)節(jié)架和第二調(diào)節(jié)架之間的支架夾角的測角編碼器、設置在聚能光的光路上的反射鏡以及驅(qū)動反射鏡旋轉(zhuǎn)使聚能光全反射到投射鏡上的反射驅(qū)動部，控制部用于控制反射驅(qū)動部和全向驅(qū)動部。在本專利技術(shù)的信標指示器中，還可以具有這樣的特征:其中，全向投射部還包含用于測定和獲取上述旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)角度的電子羅盤、被設置在反射光的光路上且用于探測反射光的強度值的探測器，電子羅盤的中心點、探測器的中心點與投射鏡的中心點呈正投影設置。在本專利技術(shù)的信標指示器中，還可以具有這樣的特征:還包含，輸入部，用于輸入反射光的強度閾值；警報部，用于反射光的強度值小于強度閾值時發(fā)出警報；以及顯示部，用于顯示強度閾值、反射光的強度值、旋轉(zhuǎn)角度以及支架夾角等，其中，輸入部、警報部以及顯示部分別與控制部、電源部連接。在本專利技術(shù)的信標指示器中，還可以具有這樣的特征:其中，透鏡組含有光闌、復數(shù)個凸透鏡，光闌和復數(shù)個凸透鏡平行投影設置。在本專利技術(shù)的信標指示器中，還可以具有這樣的特征:其中，調(diào)節(jié)反射部包含兩個軸承和支撐兩個軸承且使兩個軸承對向安裝的固定架。在本專利技術(shù)的信標指示器中，還可以具有這樣的特征:其中，全向投射部中還設有分別安裝在全向驅(qū)動部兩個對向面上的第一卡接件和第二卡接件、與第一卡接件連接安裝的空心安裝柱，第二反射鏡安裝在具有45°斜截面的空心安裝柱上，第二反射鏡與斜截面相背粘貼，電子羅盤安裝在第二卡接件上。本專利技術(shù)的效果在于:聚能光部將太陽光收聚形成高亮度的聚能光投射到反射鏡上，根據(jù)支架夾角，控制部將調(diào)節(jié)反射鏡旋轉(zhuǎn)，使聚能光在反射鏡上達到全反射，根據(jù)支架夾角調(diào)節(jié)反射鏡這一過程是自適應，實現(xiàn)了遠距離光學試驗中流動點的信標指示，讓遠距離光學鏈路的建立成為可能。附圖說明圖1是本專利技術(shù)的具體實施例中的信標指示器結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是本專利技術(shù)的具體實施例中的調(diào)節(jié)反射部的立體結(jié)構(gòu)示意圖；圖3是本專利技術(shù)的具體實施例中的反射調(diào)節(jié)部中軸承局部放大結(jié)構(gòu)示意圖；圖4是本專利技術(shù)的具體實施例中的控制原理示意框圖；圖5是本專利技術(shù)中實施例中進行信標指示的流程框圖。具體實施案例下面結(jié)合附圖和實施例對本專利技術(shù)進一步說明。圖1是本專利技術(shù)中實施例中的信標指示器結(jié)構(gòu)示意圖。如圖1所示，實施例中的信標指示器100設有聚能光部1、調(diào)節(jié)反射部2、全向投射部3。晴朗的白天情況下，聚能光部I接收太陽光4收聚形成高能量、高亮度的聚能光5，聚能光5通過調(diào)節(jié)反射部2的全反射后形成反射光6，將反射光6在與反射光6相垂直的平面內(nèi)360°旋轉(zhuǎn)垂直反射出去，形成可被搜索到的信標光7。 聚能光部I設有接受太陽光4入射的透鏡組8和第一調(diào)節(jié)支架9，沿著太陽光4的入射光路上的透鏡組8中平行投影設置有光闌8a、第一凸透鏡Sb以及第二凸透鏡Sc，第二凸透鏡8c的直徑小于第一凸透鏡8b的直徑。透鏡組8使得入射的太陽光4能夠收聚增強。另外光闌8a具有圖1中未標出的光闌孔，不同的光闌孔的孔徑可以用于調(diào)節(jié)入射的太陽光4的能量，本實施例中選擇通光量最大的光闌孔。光闌8a、第一凸透鏡Sb以及第二凸透鏡8c沿著太陽光4的光路順次垂直固定安裝在第一調(diào)節(jié)支架9上，其中，第一調(diào)節(jié)架9采用鋁型材自制，光闌8a為自制的,材料為招,第一凸透鏡8b的直徑100mm、焦距135mm,第二凸透鏡8c的直徑30_、焦距50_。全向投射部3包含用于接收反射光6入射的投射鏡10、全向驅(qū)動部11、電子羅盤12、探測器13以及使上述投射鏡10的中心點、上述全向驅(qū)動部11的中心點、上述電子羅盤12的中心點以及上述探測器13的中心點正投影設置的圖1中未畫出的第二調(diào)節(jié)支架。全向驅(qū)動部3驅(qū)動投射鏡10在與反射光6相垂直的平面內(nèi)360°旋轉(zhuǎn)或者停止，當被投射鏡10垂直投射后，并且可被固定點搜索到就形成信標光7。其中，第二調(diào)節(jié)架采用鋁型材自制，投射鏡10采用30*50*5mm平面鍍鋁反射鏡，反射率大于90%，全向驅(qū)動部11采用圖1中未顯示的空心軸57式步進電機和128式細分驅(qū)動器，空心軸內(nèi)孔直徑為8_，步進角1.8° /脈沖，使用時經(jīng)細分達到0.18° /脈沖即可滿足要求，電子羅盤12選用GY-26電子指南針模塊，測量范圍0-360°，測量精度1°，響應頻率25Hz，探測器13選用圖1中未顯示的BH1750FVI芯片和自制Φ5πιπι尺寸的PCB板組合，應盡量降低對反射光6的遮擋損耗。投射鏡10背向粘貼在空心安裝柱14的45°斜截面上，投射鏡10通過空心安裝柱14與第一卡接件15的連接安裝在全向驅(qū)動部11上，從而全向驅(qū)動部11可以驅(qū)動投射鏡10在與反射光6垂直的平面內(nèi)360°旋轉(zhuǎn)或停止。與上述第一^^接件15對向安裝，第二卡接件16安裝在全向驅(qū)動部11的另一本文檔來自技高網(wǎng)...
【技術(shù)保護點】
一種信標指示器，將太陽光收聚形成可被搜索到的信標光，其特征在于，包括：聚能光部，用于將所述太陽光收聚形成聚能光；調(diào)節(jié)反射部，用于將所述聚能光全反射形成反射光；全向投射部，用于將所述反射光在與所述反射光相垂直的平面內(nèi)反射形成所述信標光；?控制部，用于控制所述調(diào)節(jié)反射部和所述全向投射部；以及電源部，用于向所述調(diào)節(jié)反射部和所述全向投射部提供電源，其中，所述聚能光部包含設置在所述太陽光的光路上的透鏡組和與所述透鏡組垂直固定安裝的第一調(diào)節(jié)架，所述全向投射部包含用于接收所述反射光的投射鏡、驅(qū)動所述投射鏡在所述平面內(nèi)旋轉(zhuǎn)的全向驅(qū)動部以及使所述投射鏡的中心點、所述全向驅(qū)動部的中心點正投影設置的第二調(diào)節(jié)支架，所述調(diào)節(jié)反射部包含至少一個軸承、可測量所述第一調(diào)節(jié)架和所述第二調(diào)節(jié)架之間的支架夾角的測角編碼器、設置在所述聚能光的光路上的反射鏡以及驅(qū)動所述反射鏡旋轉(zhuǎn)使所述聚能光全反射到所述投射鏡上的反射驅(qū)動部，所述控制部用于控制所述反射驅(qū)動部和所述全向驅(qū)動部。
【技術(shù)特征摘要】
【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：楊海馬，王建宇，馬彩文，胡以華，張亮，楊暉，劉瑾，強佳，吳金才，
申請(專利權(quán))人：上海理工大學，
類型：發(fā)明
國別省市：
還沒有人留言評論。發(fā)表了對其他瀏覽者有用的留言會獲得科技券。