[发明专利]一种低光损节能照明系统

说明书

本发明公开了一种低光损节能照明系统，其特征在于，包括开关电源，发光组件，引光单元和整形单元，其中，开关电源，用于为发光组件供电；发光组件，包括发光光源，并用于将发光光源的出射光全部输出至引光单元；引光单元，用于对进入引光单元的光线进行引导传输并无损耗地改变光线传输的方向；整形单元，连接引光单元的光路输出端，用于接收引光单元传输的光线，并对光线进行整形转换和输出。该照明系统可应用于路灯照明、家庭照明、装饰照明、工业照明等领域，具有光源发光效率很高、安装维护简单、易于量产、成本低廉等优点。

一、技术领域

本发明涉及照明技术领域，是一种安装维护简便、照度均匀、高效节能的照明系统，能够对光源发出的散射光进行无损耗地收集、传输、转换，并提高照明系统的照度和均匀度，大幅提高光的有效利用率和光照质量。

二、技术背景

目前市面上的照明灯具多为LED灯、卤素灯、钠灯等，其中LED灯发光效率一般在20％-30％，卤素灯、钠灯发光效率一般在15％左右，且发射出的光多为散射光线，存在光亮刺眼、照度不均匀、光照利用率低等问题。以路灯为例，现有的200W以上LED路灯，大多需要9米以上灯杆和较多散热材料，重量5-7公斤，照度均匀度50％左右，安装维护需要吊车和工人攀爬，2-3年后光衰明显(发光效率平均为10％-15％)，实际应用中的路灯往往耗费材料多、安装成本高、维护更换难，且耗费电量多、光利用率低、照度不理想、安全隐患大。

也有一些研究发明采用LD激光或高亮LED灯泡作为光源，提出光电分离的设计方法来增强路灯照明的安全性，以期用光纤传输光源发出的光，利用透镜和光纤耦合器等对光进行整形。例如，公布号CN 105020648A的专利申请提出了由光纤耦合器高效地耦合到传输光纤内的方法，授权公告号CN2605463Y的专利提出了通过凸透镜将下方的平行光束聚焦到凸透镜上方的主光纤的横截面上的方法，这两种方法原理和效果基本一致，采用光纤耦合器的技术核心也是将光源发射出来的光线中的部分平行光通过凸透镜聚焦于焦点处的光纤横截面上，经过一次耦合后损失的光能通常超过35％。从理论上看这种方法可行，但实际应用中存在很多弊端，在光纤耦合、光纤转弯处的有很大的光能损耗，有时会损失超过50％的光能。参见附图1，光源发出的散射光经过凸透镜1会有部分光线在凸透镜1表面发生反射，如光线p1、p2；在光纤横截面2处，因光源发出的光多为散射光，很大一部分光将不能聚焦在透镜的焦点(即光纤横截面)处，如光线p3、p4。此外，在光纤转弯和分岔处也将损失很大的能量。此外，当采用激光作为光源时，发射出的光线需经数次带色透镜转换才能变成白光，每经过一次带色玻璃将损失2％-5％光能。因而，目前已有的光电分离设计的照明系统，实际光能损失将超过40％，有的甚至超过60％，能够传输到地面的光照强度将大幅减弱，缺乏实践应用价值，无法产业化。因此，发明一种光能利用率高、传输过程几乎无损耗，并且照射角度强度色温区域可调节、照度均匀性好、结构轻便美观、安装维护简易、生产制造成本低的照明系统，既符合市场应用的迫切需求，也具有巨大的产业化推广应用价值。

三、发明内容

针对现有技术的不足和市场应用的需求，本发明提供了一种低光损节能照明系统，该照明系统可应用于路灯照明、家庭照明、装饰照明、工业照明以及煤矿井、文物保护和水下海底等特殊领域照明。

本发明的低光损节能照明系统，包括开关电源，发光组件，引光单元和整形单元，其中，开关电源，用于为发光组件供电；发光组件，包括发光光源，并用于将发光光源的出射光全部输出至引光单元；引光单元，用于对进入引光单元的光线进行引导传输并无损耗地改变光线传输的方向；整形单元，连接引光单元的光路输出端，用于接收引光单元传输的光线，并对光线进行整形转换和输出。

本发明具有以下特点：

1、本发明的低光损照明系统实现了光电分离，更加安全可靠。

2、本发明的发光组件，在灯壁各面或灯球底部作反射镀膜处理，大幅提高了光源的发光效率。