信标指示器制造技术

一种信标指示器，将太阳光收聚形成可被搜索到的信标光，其特征在于，包括：聚能光部，将太阳光收聚形成聚能光；调节反射部，将聚能光全反射形成反射光；全向投射部，将反射光在与反射光相垂直的平面内反射形成所述信标光；?控制部，控制调节反射部和全向投射部；以及电源部，向所述调节反射部和所述全向投射部提供电源，其中，所述聚能光部包含透镜组和与所述透镜组垂直固定安装的第一调节架，所述全向投射部包含投射镜、驱动投射镜在平面内旋转的全向驱动部以及第二调节支架，调节反射部包含至少一个轴承、可测量支架夹角的测角编码器、反射镜以及驱动反射镜旋转使聚能光全反射反射驱动部，控制部控制反射驱动部和全向驱动部。（*该技术在2023年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及太阳能利用
，特别涉及一种高背景光下利用聚能后的太阳光形成可被搜索到的信标光的信标指示器。
技术介绍
白天在野外进行远距光学通信试验时，建立光学链路是首先需要解决的问题。由于距离大于五公里后，单纯靠人眼的视力或普通的光学望远镜，在茫茫的背景中分辨出流动的试验点是一件非常困难的事情。但白天距离十公里外的汽车挡风玻璃的反光却可以很好的被人眼发现，因此，在白天利用太阳光进行流动试验点的远距定位指示，使得远距离光学链路的建立成为一种可能。专利CN100585296C公开了一种自主式日光反射装置和控制方法，通过搜索传感器调节日光反射镜，将光线投射到目标传感器上，但该方法投射的日光范围受到限制，只能以南向为主，且反射光强受制于反射镜面积的大小，其用途主要是作为太阳能转换装置使用，不能作为信标指示用。专利CN101213482A公开了一种全向光引擎，可以将LED阵列光汇聚后全向投射出去，其目的是实现高亮度的全向照明，不能作为白天信标光使用。专利CN102591363A公开了一种太阳光反射装置，主要用于改善北向房间的采光和取暖问题，难以作为信标指示器使用。专利CN100386577C公开了一种太阳光采集装置，通过滤光片、双凸非球面透镜将可见光汇聚入光纤中，可作为二次利用太阳光的光源参考。专利CN102411375A公开了一种图像采集的日光反射装置系统，通过摄像头采集设定的光斑计算出投射角度，满足太阳轨迹变化时保持太阳光线实时反射到收集器上的目的，方法新颖但设备过于庞大复杂，不能作为信标指示器使用。到目前为止，将聚能后的太阳光形成可被搜索到的信标光的信标指示器还没有见诸报道。
技术实现思路
本技术的目的在于提供一种信标指示器，该信标指示器能够针对不同入射角度的太阳光聚能后形成聚能光，将聚能光自适应的全反射形成反射光，在与上述反射光相垂直的平面内将反射光投射出去形成可被搜索到的信标光。本技术提供的一种信标指示器，将太阳光收聚形成可被搜索到的信标光，具有这样的特征:包括，聚能光部，用于将太阳光收聚形成聚能光；调节反射部，用于将聚能光全反射形成反射光；全向投射部，用于将反射光在与反射光相垂直的平面内反射形成信标光；控制部，用于控制调节反射部和全向投射部；以及电源部，用于向调节反射部和全向投射部提供电源，其中，聚能光部包含设置在太阳光的光路上的透镜组和与透镜组垂直固定安装的第一调节架，全向投射部包含用于接收反射光的投射镜、驱动投射镜在平面内旋转的全向驱动部以及使投射镜的中心点、全向驱动部的中心点正投影设置的第二调节支架，调节反射部包含至少一个轴承、可测量第一调节架和第二调节架之间的支架夹角的测角编码器、设置在聚能光的光路上的反射镜以及驱动反射镜旋转使聚能光全反射到投射镜上的反射驱动部，控制部用于控制反射驱动部和全向驱动部。在本技术的信标指示器中，还可以具有这样的特征:其中，全向投射部还包含用于测定和获取上述旋转的旋转角度的电子罗盘、被设置在反射光的光路上且用于探测反射光的强度值的探测器，电子罗盘的中心点、探测器的中心点与投射镜的中心点呈正投影设置。在本技术的信标指示器中，还可以具有这样的特征:还包含，输入部，用于输入反射光的强度阈值；警报部，用于反射光的强度值小于强度阈值时发出警报；以及显示部，用于显示强度阈值、反射光的强度值、旋转角度以及支架夹角等，其中，输入部、警报部以及显示部分别与控制部、电源部连接。在本技术的信标指示器中，还可以具有这样的特征:其中，透镜组含有光阑、复数个凸透镜，光阑和复数个凸透镜平行投影设置。在本技术的信标指示器中，还可以具有这样的特征:其中，调节反射部包含两个轴承和支撑两个轴承且使两个轴承对向安装的固定架。在本技术的信标指示器中，还可以具有这样的特征:其中，全向投射部中还设有分别安装在全向驱动部两个对向面上的第一卡接件和第二卡接件、与第一卡接件连接安装的空心安装柱，第二反射镜安装在具有45°斜截面的空心安装柱上，第二反射镜与斜截面相背粘贴，电子罗盘安装在第二卡接件上。本技术的效果在于:聚能光部将太阳光收聚形成高亮度的聚能光投射到反射镜上，根据支架夹角，控制部将调节反射镜旋转，使聚能光在反射镜上达到全反射，根据支架夹角调节反射镜这一过程是自适应，实现了远距离光学试验中流动点的信标指示，让远距离光学链路的建立成为可能。附图说明图1是本技术的具体实施例中的信标指示器结构示意图；图2是本技术的具体实施例中的调节反射部的立体结构示意图；图3是本技术的具体实施例中的反射调节部中轴承局部放大结构示意图；图4是本技术的具体实施例中的控制原理示意框图；图5是本技术中实施例中进行信标指示的流程框图。具体实施方式以下结合附图和实施例对本技术进一步说明。图1是本技术中实施例中的信标指示器结构示意图。如图1所示，实施例中的信标指示器100设有聚能光部1、调节反射部2、全向投射部3。晴朗的白天情况下，聚能光部I接收太阳光4收聚形成高能量、高亮度的聚能光5，聚能光5通过调节反射部2的全反射后形成反射光6，将反射光6在与反射光6相垂直的平面内360°旋转垂直反射出去，形成可被搜索到的信标光7。 聚能光部I设有接受太阳光4入射的透镜组8和第一调节支架9，沿着太阳光4的入射光路上的透镜组8中平行投影设置有光阑8a、第一凸透镜Sb以及第二凸透镜Sc，第二凸透镜8c的直径小于第一凸透镜Sb的直径。透镜组8使得入射的太阳光4能够收聚增强。另外光阑8a具有图1中未标出的光阑孔，不同的光阑孔的孔径可以用于调节入射的太阳光4的能量，本实施例中选择通光量最大的光阑孔。光阑8a、第一凸透镜Sb以及第二凸透镜Sc沿着太阳光4的光路顺次垂直固定安装在第一调节支架9上，其中，第一调节架9采用铝型材自制，光阑8a为自制的,材料为招,第一凸透镜8b的直径100mm、焦距135mm,第二凸透镜8c的直径30_、焦距50_。全向投射部3包含用于接收反射光6入射的投射镜10、全向驱动部11、电子罗盘12、探测器13以及使上述投射镜10的中心点、上述全向驱动部11的中心点、上述电子罗盘12的中心点以及上述探测器13的中心点正投影设置的图1中未画出的第二调节支架。全向驱动部3驱动投射镜10在与反射光6相垂直的平面内360°旋转或者停止，当被投射镜10垂直投射后，并且可被固定点搜索到就形成信标光7。其中，第二调节架采用铝型材自制，投射镜10采用30*50*5mm平面镀铝反射镜，反射率大于90%，全向驱动部11采用图1中未显示的空心轴57式步进电机和128式细分驱动器，空心轴内孔直径为8_，步进角1.8° /脉冲，使用时经细分达到0.18° /脉冲即可满足要求，电子罗盘12选用GY-26电子指南针模块，测量范围0-360°，测量精度1°，响应频率25Hz，探测器13选用图1中未显示的BH1750FVI芯片和自制Φ5πιπι尺寸的PCB板组合，应尽量降低对反射光6的遮挡损耗。投射镜10背向粘贴在空心安装柱14的45°斜截面上，投射镜10通过空心安装柱14与第一卡接件15的连接安装在全向驱动部11上，从而全向驱动部11可以驱动投射镜10在与反射光6垂直的平面内360°旋转或停止。与上本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种信标指示器，将太阳光收聚形成可被搜索到的信标光，其特征在于，包括：聚能光部，用于将所述太阳光收聚形成聚能光；调节反射部，用于将所述聚能光全反射形成反射光；全向投射部，用于将所述反射光在与所述反射光相垂直的平面内反射形成所述信标光；?控制部，用于控制所述调节反射部和所述全向投射部；以及电源部，用于向所述调节反射部和所述全向投射部提供电源，其中，所述聚能光部包含设置在所述太阳光的光路上的透镜组和与所述透镜组垂直固定安装的第一调节架，所述全向投射部包含用于接收所述反射光的投射镜、驱动所述投射镜在所述平面内旋转的全向驱动部以及使所述投射镜的中心点、所述全向驱动部的中心点正投影设置的第二调节支架，所述调节反射部包含至少一个轴承、可测量所述第一调节架和所述第二调节架之间的支架夹角的测角编码器、设置在所述聚能光的光路上的反射镜以及驱动所述反射镜旋转使所述聚能光全反射到所述投射镜上的反射驱动部，所述控制部用于控制所述反射驱动部和所述全向驱动部。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：杨海马，王建宇，马彩文，胡以华，张亮，杨晖，刘瑾，强佳，吴金才，
申请(专利权)人：上海理工大学，
类型：实用新型
国别省市：