自然光照明系统

摘要

本实用新型涉及自然光照明设备技术领域，具体涉及自然光照明系统。设置有首端光线增强分光装置、首端分光接头、中端光纤增强分光装置、中端分光接头和末端分光接头，在光纤在分束时对光线进行聚光增强，避免了光线的衰减；设置由虹膜光线调节装置实现了对光照强度的调节，当自然光照强度大于所需光照强度时只需打开遮光叶片，使聚光装置接收更少的自然光即可，反之则收起遮光叶片；设置有太阳能光线增强装置能够进行较为节能的辅助补光，当自然光线较弱时，打开环形灯带即可实现对聚光装置的补光；虹膜光线调节装置与太阳能光线增强装置均能够完全关闭，当天气状况较差时，二者完全关闭即可保护聚光装置，避免遭受雨水侵蚀等自然破坏。

说明书

技术领域

本发明涉及自然光照明设备技术领域，具体涉及自然光照明系统。

背景技术

很多建筑物白天也需要照明，例如学校、写字楼、隧道、地铁站等，目前上述建筑多采用电灯照明的传统方式，照明所需的电量巨大。

为减少照明所需耗电，目前国内设计出很多自然光辅助照明系统，如授权公告号为 CN107504451B的中国发明专利：一种无源自然光全向采集装置及采集方法，该采集装置包括呈180°半球形分布的透镜阵列，透镜阵列中的每个透镜焦点处均设置有导光光纤，所有导光光纤形成与透镜阵列一致对应的光纤阵列，光纤阵列通过主光纤连接有照明装置；又如授权公告号为CN201748330U的中国实用新型专利：自然光照明系统；以及授权公告号为 CN207213933U的中国实用新型专利：自然光照明系统等等。

然而，上述技术方案均存在以下技术问题：

1、当自然光照明系统安装在多层建筑时，其导光光纤往往会进行分束，分束时光线会在接头处有所衰减，同时光纤分束会使分出的光纤直径小于主光纤，势必造成每束光纤内光线强度的减弱，最终导致末端照明效果较差；

2、当自然光照强度较强时，自然光照明系统不能降低光照强度；当自然光照强度较弱时，自然光照明系统不能增强光照强度，即无法通过人为手段对光照强度进行调节；

3、当白天自然光线较弱时，仍需要传统照明方式进行补充照明，即系统缺乏较为节能的辅助补光手段；

4、当出现恶劣天气时自然光照明系统的接收自然光线端暴露在外，容易遭到破坏。

发明内容

针对上述的不足，本发明提供了自然光照明系统。

本发明解决其技术问题所采取的技术方案是：自然光照明系统，包括设置在能够接收到自然光线位置的聚光装置，还包括与聚光装置连接、且自上至下依次设置的首端光线增强分光装置、首端分光接头、中端光纤增强分光装置、中端分光接头、末端分光接头和光纤专用照明设备；

所述首端光线增强分光装置与透光孔之间连接有一级光纤，且二者连接处设置有一级聚光透镜；所述首端光线增强分光装置、首端分光接头、中端光纤增强分光装置、中端分光接头和末端分光接头之间均连接有二级光纤，且连接处分别设置有二级聚光透镜、三级聚光透镜、四级聚光透镜和五级聚光透镜；

所述光纤专用照明设备包括末级聚光室和与其连通的散光室。

进一步的，所述首端光线增强分光装置包括一级聚光室和与其连通的一级分光室；

所述一级聚光室的光路入口处设置有一级分光透镜，所述一级聚光室与一级分光室的连通处设置有第一分光棱镜；

所述一级聚光室的截面呈扇形，且所述一级聚光室的弧形表面内侧设置有反光涂层，所述一级聚光室的弧形表面焦点处设置有第一反光平面镜；

首端分光接头包括二级分光室，所述二级分光室的光路入口处设置有第一次级分光棱镜。

进一步的，所述中端光纤增强分光装置包括二级聚光室和与其连通的三级分光室；

所述二级聚光室的光路入口处设置有二级分光透镜，所述二级聚光室与三级分光室的连通处设置有第二分光棱镜；

所述二级聚光室的截面呈扇形，且所述二级聚光室的弧形表面内侧设置有反光涂层，所述二级聚光室的弧形表面焦点处设置有第二反光平面镜；

所述中端分光接头包括四级分光室，所述四级分光室的光路入口处设置有第二次级分光棱镜。

进一步的，所述末端分光接头包括五级分光室，所述五级分光室的光路入口处设置有第三次级分光棱镜。

进一步的，所述一级分光室、二级分光室、三级分光室、四级分光室和五级分光室的截面均呈扇形；

所述一级分光室与二级分光室的弧形表面上均开设有若干均匀分布的二级光纤连接孔，且位于一级分光室上的二级光纤连接孔正上方设置有第一次级聚光透镜，位于二级分光室上的二级光纤连接孔正上方设置有第二次级聚光透镜；

所述三级分光室与四级分光室的弧形表面上开设有若干均匀分布的三级光纤连接孔，且正中开设有二级光纤连接孔，位于所述三级分光室上的二级光纤连接孔和三级光纤连接孔正上方设置有第三次级聚光透镜，位于所述四级分光室上的二级光纤连接孔和三级光纤连接孔正上方设置有第四次级聚光透镜；

所述五级分光室的弧形表面上均开设有若干均匀分布的三级光纤连接孔，位于所述五级分光室上的三级光纤连接孔正上方设置有第五次级聚光透镜；

所述末级聚光室顶端设有四级光纤连接孔，末级聚光室与散光室的连通处上端设置有末级聚光透镜，且下端设置有散光透镜，散光室底部设置有透光灯罩。

进一步的，所述聚光装置包括底座和设置在底座上的透明穹顶，所述底座上设置有第一聚光碗，所述透明穹顶顶部正中开设有安装孔，所述安装孔内自上至下依次设置有光伏充电板、夜晚辅助照明LED灯组和灯珠透镜，所述夜晚辅助照明LED灯组两侧均设置有电池组，所述灯珠透镜两侧均设置有反光板，所述第一聚光碗底部正中开设有透光孔，所述透光孔内设置有初级聚光透镜；

还包括光线强弱自动调节系统，所述光线强弱自动调节系统包括设置在初级聚光透镜下方的测光点、用于调节反光板高度的丝杆伺服电机和控制器，所述测光点和丝杆伺服电机均与控制器连接。

进一步的，所述首端光线增强分光装置的一级聚光室内设置有手动调节模块，所述手动调节模块包括十字反光镜支架，所述十字反光镜支架包括用于支撑第一反光平面镜的支撑环和四个设置在支撑环上且呈十字分布的支撑架，其中三个支撑架末端滑动连接有第一光杆，其中一个支撑架末端转动连接有第一丝杆，所述第一光杆两端均固定在一级聚光室内，所述第一丝杆一端固定在一级聚光室内，另一端延伸至一级聚光室外，且设置有转动手柄；

所述中端光线增强分光装置的二级聚光室内也设置有手动调节模块，且所述手动调节模块与一级聚光室内相同。

进一步的，所述聚光装置包括第二聚光碗和设置在第二聚光碗焦点上的反光镜，所述第二聚光碗底部正中开设有透光孔；

所述聚光装置正上方设置有一级光线强度调节装置；

所述一级光线强度调节装置包括虹膜光线调节装置和设置在虹膜光线调节装置正下方的太阳能光线增强装置；

所述虹膜光线调节装置包括虹膜底座、虹膜盖板和第一电机，所述虹膜底座与虹膜盖板之间转动连接有有若干呈圆周排列的遮光叶片，所述虹膜底座上转动连接有双面齿轮，所述遮光叶片一端设置有叶片齿轮，所述第一电机的输出轴上设置有驱动齿轮，所述双面齿轮的内外两侧分别与叶片齿轮和驱动齿轮啮合；

所述太阳能光线增强装置包括太阳能底座，所述太阳能底座与虹膜底座之间设置有若干太阳能电池板，所述太阳能底座上设置有若干传动机架，所述传动机架内设置有第二电机，所述第二电机的输出轴上设置有主动锥齿轮，所述传动机架上设置有传动轴，所述传动轴上设置有从动锥齿轮和主动齿轮，所述主动锥齿轮与从动锥齿轮啮合，所述太阳能电池板背面正中设置有从动齿条，所述主动齿轮与从动齿条啮合；

太阳能底座内侧设置有环形灯带，所环形述灯带连接有蓄电池，所述蓄电池与太阳能电池板连接；

单个所述太阳能电池板呈扇形，且闭合状态下整体呈圆形。

进一步的，所述一级光纤与一级聚光透镜之间、二级光纤与三级聚光透镜之间均设置有次级光线强度调节装置；

所述一级聚光室和二级聚光室上均设置有光纤固定套筒，所述次级光线强度调节装置包括直线往复机构，所述直线往复机构包括设置在光纤固定套筒上下两端的固定环，所述固定环之间设置有间距调节环、第二丝杆和多根第二光杆，所述间距调节环上设置有丝孔和光孔，所述第二丝杆位于丝孔内，所述第二光杆位于光孔内，所述固定环上设置有第三电机，所述第三电机的输出轴与第二丝杆连接；

所述一级聚光透镜和三级聚光透镜外侧均设置有透镜环；

所述间距调节环上设置有环形电磁铁，所述透镜环采用磁性材料制成；

所述光纤固定套筒内壁周向方向设置有若干均匀分布的滑轨，所述透镜环周向方向设置有若干滑轮，所述滑轮滑动连接在滑轨内。

进一步的，所述第一聚光碗设置有反光材料且内壁光滑或所述第一聚光碗内壁设置有若干整体呈弧形排列的三角形反光镜。

进一步的，所述第二聚光碗设置有反光材料且内壁光滑或所述第二聚光碗内壁设置有若干整体呈弧形排列的三角形反光镜。

本领域技术人员可根据具体施工要求在三级光纤末端设置不同规格的聚光灯罩，以满足不同场所的使用需求。

本发明提供的自然光照明系统具有以下有益效果：

1、通过设置首端光线增强分光装置、首端分光接头、中端光纤增强分光装置、中端分光接头和末端分光接头，在光纤在分束时对光线进行聚光增强，避免了光线的衰减；

2、通过设置透明穹顶既满足了系统的透光性，又对其内部的装置起到了保护作用；

3、通过设置光线强弱自动调节系统实现了对光照强度的调节，控制器通过控制丝杆伺服电机调节顶部反光板的高度，从而达到调节光源强度的目的；当控制器通过控制丝杆伺服电机调节反光板的高度达到最高，但仍无法达到照明要求时，控制器会点亮夜晚辅助照明LED 灯组进行辅助照明，测光点也会实时采集数据传输给控制器，调整夜晚辅助照明LED灯组亮度，使照明效果达到平均值；当夜晚辅助照明LED灯珠熄灭后，仍然超过照明要求，控制器会控制8丝杆伺服电机调节顶部反光板的高度，使照明效果达到平均值；

4、通过设置手动调节模块实现了对光照强度的调节，转动第一丝杆调节十字反光镜支架高度，十字反光镜支架由3个第一光杆辅助保持其稳定和平行；

5、通过设置虹膜光线调节装置实现了对光照强度的调节，当自然光照强度大于所需光照强度时只需打开遮光叶片，使聚光装置接收更少的自然光即可，反之则收起遮光叶片；

6、通过设置太阳能光线增强装置能够进行较为节能的辅助补光，当自然光线较弱时，打开环形灯带即可实现对聚光装置的补光；

7、虹膜光线调节装置与太阳能光线增强装置均能够完全关闭，当天气状况较差时，二者完全关闭即可保护聚光装置，避免遭受雨水侵蚀等自然破坏。

附图说明

图1为本发明的首端光线增强分光装置剖视示意图；

图2为本发明的首端分光接头剖视示意图；

图3为本发明的首端分光接头底面示意图；

图4为本发明的中端光纤增强分光装置剖视示意图；

图5为本发明的中端分光接头剖视示意图；

图6为本发明的中端分光接头底面示意图；

图7为本发明的末端分光接头剖视示意图；

图8为本发明的末端分光接头底面示意图；

图9为本发明的首端光线增强分光装置立体结构示意图；

图10为本发明的首端光线增强分光装置爆炸结构示意图；

图11为实施例1中的聚光装置示意图；

图12为实施例3中的聚光碗示意图；

图13为实施例1中的光线强弱自动调节系统部分示意图；

图14为实施例1中的手动调节模块示意图；

图15为实施例1中的十字反光镜支架示意图；

图16为本发明的光纤专用照明设备示意图；

图17为实施例2中的聚光装置示意图；

图18为本发明的一级光线强度调节装置打开状态示意图；

图19为本发明的一级光线强度调节装置关闭状态示意图；

图20为本发明的虹膜光线调节装置内部结构示意图；

图21为本发明的太阳能光线增强装置内部结构示意图；

图22为图21中A部分的放大结构示意图；

图23为本发明的太阳能扇叶示意图；

图24为本发明的次级光线强度调节装置立体结构示意图；

图25为本发明的次级光线强度调节装置剖视示意图；

图26为本发明的一级聚光透镜示意图；

图27为自然光照明系统安装效果示意图。

其中，1、一级光纤，2、一级聚光透镜，3、首端光线增强分光装置，4、二级光纤，5、二级聚光透镜，6、首端分光接头，7、三级聚光透镜，8、中端光纤增强分光装置，9、三级光纤，10、四级聚光透镜，11、中端分光接头，12、五级聚光透镜，13、末端分光接头，14、虹膜光线调节装置，15、太阳能光线增强装置，16、次级光线强度调节装置，17、聚光装置， 18、手动调节模块，19、光纤专用照明设备，301、一级聚光室，302、一级分光透镜，303、第一反光平面镜，304、第一分光棱镜，305、一级分光室，306、第一次级聚光透镜，601、二级分光室，602、第一次级分光棱镜，603、第二次级聚光透镜，801、二级聚光室，802、二级分光透镜，803、第二反光平面镜，804、第二分光棱镜，805、三级分光室，806、第三次级聚光透镜，1101、四级分光室，1102、第二次级分光棱镜，1103、第四次级聚光透镜， 1301、五级分光室，1302、第三次级分光棱镜，1303、第五次级聚光透镜，1401、虹膜底座， 1402、叶片齿轮，1403、双面齿环，1404、遮光叶片，1405、第一电机，1406、驱动齿轮， 1407、虹膜盖板，1501、太阳能底座，1502、太阳能电池板，1503、第二电机，1504、传动机架，1505、主动锥齿轮，1506、从动锥齿轮，1507、主动齿轮，1508、从动齿条，1601、光纤固定套筒，1602、固定环，1603、第三电机，1604、第二丝杆，1605、第二光杆，1606、间距调节环，1607、透镜环，1608、滑轮，1609、滑轨，1701、透明穹顶，1702、底座，1703、光伏充电板，1704、电池组，1705、夜晚辅助照明LED灯组，1706、灯珠透镜，1707、控制器，1708、丝杆伺服电机，1709、反光板，1710、第一聚光碗，1711、初级聚光透镜，1712、测光点，1713、三角形反光镜，1801、十字反光镜支架，1802、第一光杆，1803、第一丝杆， 1804、转动手柄，1805、支撑环，1806、支撑架，1901、末级聚光室，1902、散光室，1903、末级聚光透镜，1904、散光透镜，1905、透光灯罩。

具体实施方式

为了使本发明实现的技术手段、技术特征、发明目的与技术效果易于明白了解，下面结合具体图示，进一步阐述本发明。

实施例1：

如图1—27所示，本发明提供的自然光照明系统，包括设置在能够接收到自然光线位置的聚光装置17，还包括与聚光装置17连接、且自上至下依次设置的首端光线增强分光装置3、首端分光接头6、中端光纤增强分光装置8、中端分光接头11、末端分光接头13和光纤专用照明设备19；

所述首端光线增强分光装置3与透光孔之间连接有一级光纤1，且二者连接处设置有一级聚光透镜2；所述首端光线增强分光装置3、首端分光接头6、中端光纤增强分光装置8、中端分光接头11和末端分光接头13之间均连接有二级光纤4，且连接处分别设置有二级聚光透镜5、三级聚光透镜7、四级聚光透镜10和五级聚光透镜12；

如图16所示，所述光纤专用照明设备19包括末级聚光室1901和与其连通的散光室1902；

所述末级聚光室1901顶端设有四级光纤连接孔，末级聚光室1901与散光室1902的连通处上端设置有末级聚光透镜1903，且下端设置有散光透镜1904，散光室1902底部设置有透光灯罩1905。

如图1—2所示，在本实施例中，所述首端光线增强分光装置3包括一级聚光室301和与其连通的一级分光室305；

所述一级聚光室301的光路入口处设置有一级分光透镜302，所述一级聚光室301与一级分光室305的连通处设置有第一分光棱镜304；

所述一级聚光室301的截面呈扇形，且所述一级聚光室301的弧形表面内侧设置有反光涂层，所述一级聚光室301的弧形表面焦点处设置有第一反光平面镜303；

首端分光接头6包括二级分光室601，所述二级分光室601的光路入口处设置有第一次级分光棱镜602。

如图4—5所示，在本实施例中，所述中端光纤增强分光装置8包括二级聚光室801和与其连通的三级分光室805；

所述二级聚光室801的光路入口处设置有二级分光透镜802，所述二级聚光室801与三级分光室805的连通处设置有第二分光棱镜804；

所述二级聚光室801的截面呈扇形，且所述二级聚光室801的弧形表面内侧设置有反光涂层，所述二级聚光室801的弧形表面焦点处设置有第二反光平面镜803；

所述中端分光接头11包括四级分光室1101，所述四级分光室1101的光路入口处设置有第二次级分光棱镜1102。

如图7所示，在本实施例中，所述末端分光接头13包括五级分光室1301，所述五级分光室1301的光路入口处设置有第三次级分光棱镜1302。

如图1—图8所示，在本实施例中，所述一级分光室305、二级分光室601、三级分光室 805、四级分光室1101和五级分光室1301的截面均呈扇形；

所述一级分光室305与二级分光室601的弧形表面上均开设有若干均匀分布的二级光纤 4连接孔，且位于一级分光室305上的二级光纤4连接孔正上方设置有第一次级聚光透镜306，位于二级分光室601上的二级光纤4连接孔正上方设置有第二次级聚光透镜603；

所述三级分光室805与四级分光室1101的弧形表面上开设有若干均匀分布的三级光纤9 连接孔，且正中开设有二级光纤4连接孔，位于所述三级分光室805上的二级光纤4连接孔和三级光纤9连接孔正上方设置有第三次级聚光透镜806，位于所述四级分光室1101上的二级光纤4连接孔和三级光纤9连接孔正上方设置有第四次级聚光透镜1103；

所述五级分光室1301的弧形表面上均开设有若干均匀分布的三级光纤9连接孔，位于所述五级分光室1301上的三级光纤9连接孔正上方设置有第五次级聚光透镜1303。

如图11—图13所示，在本实施例中，所述聚光装置17包括底座1702和设置在底座1702 上的透明穹顶1701，所述底座1702上设置有第一聚光碗1710，所述透明穹顶1701顶部正中开设有安装孔，所述安装孔内自上至下依次设置有光伏充电板1703、夜晚辅助照明LED灯组1705和灯珠透镜1706，所述夜晚辅助照明LED灯组1705两侧均设置有电池组1704，所述灯珠透镜1706两侧均设置有反光板1709，所述第一聚光碗1710底部正中开设有透光孔，所述透光孔内设置有初级聚光透镜1711；

还包括光线强弱自动调节系统，所述光线强弱自动调节系统包括设置在初级聚光透镜 1711下方的测光点1712、用于调节反光板1709高度的丝杆伺服电机1708和控制器1707，所述测光点1712和丝杆伺服电机1708均与控制器1707连接。

自然光通过第一聚光碗1710和反光板1709反射到初级聚光透镜1711，把自然光聚集增强后照到一级和测光点1712，测光点1712把数据实时传输给控制器1707，控制器 1707通过控制4个丝杆伺服电机1708调节反光板1709的高度，从而达到调节光源强度的目的；

当控制器1707通过控制4个丝杆伺服电机1708调节反光板1709的高度达到最高，但仍无法达到照明要求时，控制器1707会点亮夜晚辅助照明LED灯组1705进行辅助照明，测光点1712也会实时采集数据传输给控制器1707，调整夜晚辅助照明灯组亮度，使照明效果达到平均值；

同理当夜晚辅助照明LED灯珠熄灭后，仍然超过照明要求，控制器1707会控制4 个丝杆伺服电机1708调节顶部反光板1709的高度，使照明效果达到平均值；

夜晚辅助照明LED灯组1705、控制器1707、4个丝杆伺服电机1708和测光点1712，都由2组电池组1704交替提供电力，当其中1组电池组1704提供电力时断开充电功能，另1组电池为充电状态，1组电池至少可以提供12小时电力组2组电池组1704通过光伏充电板1703实现充电，当有些地区日照时长短，或采光位置不佳时可增加外置光伏充电板1703和电池组1704，控制器1707有多个外置设备接口可实现模块化拼接。

如图14和图15所示，在本实施例中，所述首端光线增强分光装置3的一级聚光室301 内设置有手动调节模块18，所述手动调节模块18包括十字反光镜支架1801，所述十字反光镜支架1801包括用于支撑第一反光平面镜303的支撑环1805和四个设置在支撑环1805上且呈十字分布的支撑架1806，其中三个支撑架1806末端滑动连接有第一光杆 1802，其中一个支撑架1806末端转动连接有第一丝杆1803，所述第一光杆1802两端均固定在一级聚光室301内，所述第一丝杆1803一端固定在一级聚光室301内，另一端延伸至一级聚光室301外，且设置有第一丝杆1804；

所述中端光线增强分光装置的二级聚光室801内也设置有手动调节模块18，且所述手动调节模块18与一级聚光室301内相同。

因由光线强弱自动调节系统自动调节光源强度，首端光线增强分光装置3无需做太大调节，正常情况下把强度调制最大即可也可根据照明需求在安装时调节照明亮度，转动第一丝杆1803调节十字反光镜支架1801高度，十字反光镜支架1801由3个第一光杆 1802辅助保持其稳定和平行；

中端光纤增强分光装置8也带有手动调节装置，因光经过长距离光纤传输或多个透镜后会有一定量的损耗，可在不能达到照明要求的位置加装中端光纤增强分光装置8，中端光纤增强分光装置8也可作为末端分光接头13使用，可直接连接光纤专用照明设备 19，正常情况所有分光装置和分光接头多安装在吊顶以上或管道井内部，中端光纤增强分光装置8可安装在室内，为有调节亮度需求的房间手动调节光照强度，也可订制有不同滤色效果的二级分光透镜802，从而达到可调节亮度且可滤色的功能。

在本实施例中，如图11所示，所述第一聚光碗1710和第二聚光碗设置有反光材料且内壁光滑。

实施例2：

本实施例与实施例1基本相同区别仅在于：

如图17所示，在本实施例中，所述聚光装置17包括第二聚光碗和设置在第二聚光碗焦点上的反光镜，所述第二聚光碗底部正中开设有透光孔；

所述聚光装置17正上方设置有一级光线强度调节装置；

所述一级光线强度调节装置包括虹膜光线调节装置14和设置在虹膜光线调节装置14正下方的太阳能光线增强装置15；

如图18—图23所示，所述虹膜光线调节装置14包括虹膜底座1401、虹膜盖板1407和第一电机1405，所述虹膜底座1401与虹膜盖板1407之间转动连接有有若干呈圆周排列的遮光叶片1404，所述虹膜底座1401上转动连接有双面齿轮，所述遮光叶片1404一端设置有叶片齿轮1402，所述第一电机1405的输出轴上设置有驱动齿轮1406，所述双面齿轮的内外两侧分别与叶片齿轮1402和驱动齿轮1406啮合；

所述太阳能光线增强装置15包括太阳能底座1501，所述太阳能底座1501与虹膜底座 1401之间设置有若干太阳能电池板1502，所述太阳能底座1501上设置有若干传动机架1504，所述传动机架1504内设置有第二电机1503，所述第二电机1503的输出轴上设置有主动锥齿轮1505，所述传动机架1504上设置有传动轴，所述传动轴上设置有从动锥齿轮1506和主动齿轮1507，所述主动锥齿轮1505与从动锥齿轮1506啮合，所述太阳能电池板1502背面正中设置有从动齿条1508，所述主动齿轮1507与从动齿条1508啮合；

太阳能底座1501内侧设置有环形灯带，所环形述灯带连接有蓄电池，所述蓄电池与太阳能电池板1502连接；

单个所述太阳能电池板1502呈扇形，且闭合状态下整体呈圆形。

如图24—26所示，在本实施例中，所述一级光纤1与一级聚光透镜2之间、二级光纤4 与三级聚光透镜7之间均设置有次级光线强度调节装置16；

所述一级聚光室301和二级聚光室801上均设置有光纤固定套筒1601，所述次级光线强度调节装置16包括直线往复机构，所述直线往复机构包括设置在光纤固定套筒1601上下两端的固定环1062，所述固定环1062之间设置有间距调节环1606、第二丝杆1604和多根第二光杆1605，所述间距调节环1606上设置有丝孔和光孔，所述第二丝杆1604位于丝孔内，所述第二光杆1605位于光孔内，所述固定环1062上设置有第三电机1603，所述第三电机1603 的输出轴与第二丝杆1604连接；

所述一级聚光透镜2和三级聚光透镜7外侧均设置有透镜环1607；

所述间距调节环1606上设置有环形电磁铁，所述透镜环1607采用磁性材料制成；

所述光纤固定套筒1601内壁周向方向设置有若干均匀分布的滑轨1609，所述透镜环1607 周向方向设置有若干滑轮1608，所述滑轮1608滑动连接在滑轨1609内。

工作原理：当天气良好时，启动第一电机1405，第一电机1405转动带动驱动齿轮1406 转动，从而带动双面齿环1403，进而带动叶片齿轮1402转动，最终实现遮光叶片1404的打开；

实现遮光叶片14041404的关闭，第一电机14051405反转即可；

同时启动第二电机1503，第二电机1503转动带动主动锥齿轮1505转动，从而带动从动锥齿轮1506转动，进而带动主动齿轮1507转动，主动齿轮1507转动带动主动齿条运动，最终实现太阳能电池板1502打开，实现蓄电池的充电；

当天气不好时，遮光叶片1404关闭，太阳能电池板1502收起，虹膜光线调节装置1414 对太阳能光线增强装置1515和聚光装置1717进行保护；

同时打开环形灯带，对聚光装置1717进行补光；

天气良好但自然光照较弱时，也可打开环形灯带，对聚光装置1717进行补光。

当一级光线强度调节装置无法满足其光照强度的调节时，启动第三电机1603，第三电机 1603转动从而带动丝杆1604的转动，进而实现间距调节环1606的上下运动，由于间距调节环1606上设置有电磁铁，因此间距调节环1606的上下运动能够带动由磁性材料制成的透镜环1607的上下运动，最终实现一级光纤11与一级聚光透镜22之间、二级光纤44与三级聚光透镜77之间的间距，已到达调节光照强度的目的。

其原理是改变透镜焦点的直接照射位置，以实现改变光照强度。

主要光照路线：

自然光→聚光装置17的第二聚光碗→聚光装置17的反光镜→一级光纤1→首端光线增强分光装置3→一级光纤1→首端分光接头6→二级光纤4→中端光纤增强分光装置8→二级光纤4→中端分光接头11→二级光纤4→末端分光接头13→光纤专用照明设备19

实施例3：

本实施例与实施例1基本相同区别仅在于：

在本实施例中，如图12所示，所述第一聚光碗1710和第二聚光碗内壁设置有若干整体呈弧形排列的三角形反光镜1713。

综上所述仅为本发明较佳的实施例，并非用来限定本发明的实施范围。即凡依本发明申请专利范围的内容所作的等效变化及修饰，皆应属于本发明的技术范畴。