專利名稱：具有濾光透鏡的集光裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種集光裝置，尤指一種適用于具有濾光透 鏡的集光裝置。
背景技術(shù)：
隨著溫室效應(yīng)的日趨嚴(yán)重，并伴隨著京都議定書(shū)的執(zhí)行， 各國(guó)無(wú)不致力于減少二氧化碳的排放量。而目前為減少二氧 化碳的排放的能源替代方案中，又以太陽(yáng)能最為廣泛的運(yùn)用。
再者7照明為人類生活中絕不可或缺的要件之而自古以
來(lái)陽(yáng)光提供了人類照明最好的來(lái)源。以往室內(nèi)利用太陽(yáng)光照、
明的手段，不外乎利用天窗、窗戶、或是于屋頂安裝采光罩
等方式，然而這類傳統(tǒng)方式不僅照明程度有限而且照明位置
也受到很大的限制。
因此，能節(jié)省能源直接取用太陽(yáng)光照、射于室內(nèi)的異地光
源系統(tǒng)便油然而生。以目前技術(shù)而曰 ，太陽(yáng)光集光導(dǎo)引的巳 幵
地光源系統(tǒng)主要是利用集光裝置收集光源，接著以光纖傳導(dǎo)
光源至室內(nèi)的照明裝置產(chǎn)生照明功效。雖然，此類系統(tǒng)在市
場(chǎng)上己有相當(dāng)商業(yè)化的成果，但是其中的集光裝置仍需輔助
電力，無(wú)法真正達(dá)成無(wú)耗費(fèi)能源的目的。
請(qǐng)參閱圖1，圖中顯示一現(xiàn)有集光裝置9的立體圖，其包 括多個(gè)集光組件91用以收集光源，及一追蹤感應(yīng)器92用以追
蹤太陽(yáng)方位，并包括有控制模塊及驅(qū)動(dòng)裝置，通過(guò)外在電力 驅(qū)動(dòng)而使集光組件91得以隨著太陽(yáng)方位而轉(zhuǎn)動(dòng)，進(jìn)而使集光 組件91能隨時(shí)面向太陽(yáng)，收集到最大的光源。惟上述旋轉(zhuǎn)式 集光裝置9的類似技術(shù)已公開(kāi)于如美國(guó)專利公告第4, 477， 145號(hào)、第5，581，447號(hào)、及日本專利公開(kāi)第7043535號(hào)、及第 3064804號(hào)等。
由于上述的集光裝置9其集光組件91為一模塊化的組件， 并已包覆于保護(hù)罩90中，由于紅外線、及紫外線為帶有能量 的光線，在紅外線、及紫外線進(jìn)入保護(hù)罩90后，因保護(hù)罩90 內(nèi)無(wú)空氣對(duì)流，致使保護(hù)罩90內(nèi)部散熱不易，而保護(hù)罩90成 為熱源的集中地，因此，保護(hù)罩90內(nèi)的集光組件91因高熱而 減少壽命。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供 一 種具有濾光透鏡的集光裝置，其中，
集光透鏡、多個(gè)第一集光透鏡、或凹透鏡的其中之一為
除紅外線、及紫外線的鏡片故其能將光線中的紅外線
紫外線過(guò)濾，僅使不具能的光進(jìn)入配光益的多條光纖
如此，即可延長(zhǎng)配光器的凹透鏡、及多條光纖的使用壽
并降低集光裝置運(yùn)作及傳輸時(shí)產(chǎn)生的熱量。
本發(fā)明為一種具有濾光透鏡的集光裝置，包括一第二集 光透鏡、 一集光罩、 一配光器。
集光罩設(shè)置在第二集光透鏡的上方位置，集光罩包括多 個(gè)開(kāi)孔、及多個(gè)第一集光透鏡，多個(gè)第一集光透鏡嵌固于多 個(gè)開(kāi)孔，多個(gè)第一集光透鏡非位于同一平面上，是故，集光 罩可為弧面、多面體表面、曲面、球面、或波浪面…等。集 光罩上設(shè)置的多個(gè)第一集光透鏡，是將光線分別聚集在第二 集光透鏡上，經(jīng)由第二集光透鏡再作第二次集光。
配光器可設(shè)置在第二集光透鏡的下方，配光器包括一凹 透鏡、及多條光纖，凹透鏡包括一上凹面、及一下凹面，多 條光纖的一端位于凹透鏡的下凹面。
其中，第二集光透鏡、多個(gè)第一集光透鏡、或凹透鏡的 其中之 一 為可濾除紅外線、及紫外線的鏡片。再者，第二集光透鏡可包括第二集光透鏡，第三集光透
鏡設(shè)在第集光透鏡與配光器之間第二集光透鏡是為一濾
光材質(zhì)透鏡第二集光透鏡包括一上表面，上表面設(shè)有一濾
光薄膜。第集光透鏡包括一下表面下表面設(shè)有 一 濾光薄
膜。第三集光透鏡為 一 濾光材質(zhì)透鏡第三集光透鏡包括
上表面，上表面設(shè)有 一 濾光薄膜第集光透鏡包括 一 下表
面，下表面設(shè)有 一 濾光薄膜。
此外，配光器的凹透鏡可為濾光材質(zhì)透鏡。凹透鏡包
括一上表面，上表面設(shè)有一濾光薄膜。凹透鏡包括一下表面， 下表面設(shè)有一濾光薄膜。
再者，第二集光透鏡還包括一濾光片，濾光片可選擇式 地設(shè)在第二集光透鏡中間位置、或第二集光透鏡與集光罩之 間、或設(shè)在第二集光透鏡與第三集光透鏡之間、或設(shè)在第三 集光透鏡與配光器之間。


圖l是本發(fā)明現(xiàn)有集光裝置的立體圖2是本發(fā)明集光裝置第 一 較佳實(shí)施例的立體圖3是本發(fā)明集光裝置第 一 較佳實(shí)施例的剖視圖4是本發(fā)明集光裝置第一較佳實(shí)施例透鏡的剖視圖5是本發(fā)明集光裝置第二較佳實(shí)施例透鏡的剖視圖6是本發(fā)明集光裝置第三較佳實(shí)施例透鏡的剖視圖7是本發(fā)明集光裝置第四較佳實(shí)施例透鏡的剖視圖8是本發(fā)明集光裝置第五較佳實(shí)施例透鏡的剖視圖9是本發(fā)明集光裝置第六較佳實(shí)施例透鏡的剖視圖。
圖io是本發(fā)明集光裝置第七較佳實(shí)施例透鏡的剖視圖
圖ll是本發(fā)明集光裝置第八較佳實(shí)施例透鏡的剖視圖
圖12是本發(fā)明集光裝置第九較佳實(shí)施例透鏡的剖視圖
圖13是本發(fā)明集光裝置第十較佳實(shí)施例的立體圖14是本發(fā)明集光裝置第十 一 較佳實(shí)施例的立體1 5是本發(fā)明集光裝置第十二較佳實(shí)施例透鏡的剖視圖； 圖16是本發(fā)明集光裝置第十三較佳實(shí)施例透鏡的剖視圖17是本發(fā)明集光裝置第十四較佳實(shí)施例的立體圖； 圖18是本發(fā)明集光裝置第十五較佳實(shí)施例的立體圖。
主要組件符號(hào)說(shuō)明
集光透鏡l,11，211濾光材質(zhì)透鏡12, 111， 311上表面13, 112，312濾 光薄
131， 141， 113'115， 313， 315
下表面14， 114,314集光罩2， 5， 6開(kāi)孔201
配光器3凹透鏡31上凹面311
下凹面312光纖32一端321
另端322光纖管33上出口 331
下出□ 332外螺牙333套管34
內(nèi)螺牙3"凹槽342腳架4
固定橫桿41集光裝置9保護(hù)罩90
集光組件91追蹤感應(yīng)器92濾 光
101，102， 103， 10具體實(shí)施例方式
請(qǐng)參閱圖2 ，是本發(fā)明集光裝置第 一 較佳實(shí)施例的立體 圖。如圖所示，在本實(shí)施例中其為一種具有濾光透鏡的集光 裝置，包括一第二集光透鏡l、 一集光罩2、及一配光器3。
如圖2所示，第二集光透鏡l其是為一濾光透鏡，集光罩2 其設(shè)置在第二集光透鏡l的上方位置，集光罩包括多個(gè)開(kāi)孔 201、及多個(gè)第一集光透鏡211，多個(gè)第一集光透鏡211嵌固于 多個(gè)開(kāi)孔201，多個(gè)第一集光透鏡211非位于同一平面上，集光罩2上所設(shè)置的多個(gè)第 一 集光透鏡21 1 ，是將光線分別聚集 在第二集光透鏡l上，經(jīng)由第二集光透鏡l再作第二次集光。
請(qǐng)參閱圖3—并參閱圖2，圖3是本發(fā)明集光裝置第一較佳 實(shí)施例的剖視圖，配光器3其設(shè)置在第二集光透鏡1的下方， 配光器3包括一凹透鏡31、及多條光纖32，凹透鏡31包括一上 凹面311、及一下凹面312，多條光纖32的一端321位于凹透鏡 31的下凹面312。配光器3為一可調(diào)式的配光器3，其可選擇式
地相對(duì)于第二集光透鏡1的焦距作遠(yuǎn)、近距離的調(diào)整。
由于第二集光透鏡l、多個(gè)第一集光透鏡211、或凹透鏡
31的其中之一為可濾除紅外線、及紫外線的鏡片，故其能將 光線中的紅外線、及紫外線過(guò)濾，僅使不具熱能的光進(jìn)入配 光器3的多條光纖32中，如此，即可延長(zhǎng)配光器3的凹透鏡31、 及多條光纖3 2的使用壽命，并降低集光裝置運(yùn)作及傳輸時(shí)產(chǎn) 生的熱量。
如圖2、圖3所示的第一較佳實(shí)施例中，配光器3包括一光 纖管33、 一套管34，套管34套設(shè)于光纖管33外周。光纖管33 包括一上出口331、及一下出口 332，凹透鏡31設(shè)在光纖管33 的上出口331，多條光纖32容設(shè)在光纖管33內(nèi)，多條光纖32 的另一端322穿出于光纖管33的下出口 332外。
請(qǐng)同時(shí)參閱圖2及圖3 ，光纖管33的外周螺設(shè)有外螺牙 333，套管34在管內(nèi)螺設(shè)有內(nèi)螺牙341，光纖管33的外螺牙333 對(duì)應(yīng)螺合在套管34的內(nèi)螺牙341內(nèi)，此外，套管34包括一凹槽 342，凹槽342環(huán)設(shè)在套管34的外周緣，其中，如圖2所示，凹 槽342嵌合并滑設(shè)于腳架4的多根固定橫桿41上。
因此，當(dāng)套管34作順時(shí)針或逆時(shí)針旋，即可帶動(dòng)光纖管 33作上下的移動(dòng)，進(jìn)而使凹透鏡31可調(diào)整其與第二集光透鏡1 間的距離，而可達(dá)到最佳的集光效能。
如圖2、及圖3所示，第二集光透鏡l還包括第三集光透鏡 11，第三集光透鏡11設(shè)于第二集光透鏡1與配光器3之間，以 加強(qiáng)第二集光透鏡1的集光效果。請(qǐng)參閱圖4，其是本發(fā)明集光裝置第一較佳實(shí)施例透鏡的 剖視圖，其中，第二集光透鏡1為一濾光材質(zhì)透鏡12，如此， 即可過(guò)濾光線中的紫外線、及紅外線。
請(qǐng)參閱圖5，其是本發(fā)明集光裝置第二較佳實(shí)施例透鏡的 剖視圖，如圖所示，第二集光透鏡1包括一上表面13，上表面 12設(shè)有一濾光薄膜131，如此，即可過(guò)濾光線中的紫外線、及
紅外線。
請(qǐng)參閱圖6，其是本發(fā)明集光裝置第三較佳實(shí)施例透鏡的 剖視圖，如圖所示，第二集光透鏡1包括一下表面14，該下表 面14設(shè)有一濾光薄膜141，如此，即可過(guò)濾光線中的紫外線、 及紅外線。
請(qǐng)參閱圖7，其是本發(fā)明集光裝置第四較佳實(shí)施例透鏡的 剖視圖，如圖所示，第三集光透鏡ll為一濾光材質(zhì)透鏡lll， 如此，即可過(guò)濾光線中的紫外線、及紅外線。
請(qǐng)參閱圖8，其是本發(fā)明集光裝置第五較佳實(shí)施例透鏡的 剖視圖，如圖所示，第三集光透鏡11包括一上表面112，上表 面112設(shè)有一濾光薄膜113，如此，即可過(guò)濾光線中的紫外線、 及紅外線。
請(qǐng)參閱圖9，其是本發(fā)明集光裝置第六較佳實(shí)施例透鏡的 剖視圖，如圖所示，第三集光透鏡11包括一下表面114，下表 面114設(shè)有一濾光薄膜115，如此，即可過(guò)濾光線中的紫外線、 及紅外線。
請(qǐng)參閱圖IO，其是本發(fā)明集光裝置第七較佳實(shí)施例透鏡 的剖視圖，如圖所示，配光器3的該第三集光透鏡11為一濾光 材質(zhì)透鏡311，如此，即可過(guò)濾光線中的紫外線、及紅外線。
請(qǐng)參閱圖11 ，其是本發(fā)明集光裝置第八較佳實(shí)施例透鏡 的剖視圖，如圖所示，第三集光透鏡31包括一上表面312，該 上表面312設(shè)有一濾光薄膜313，如此，即可過(guò)濾光線中的紫 外線、及紅外線。請(qǐng)參閱圖12，其是本發(fā)明集光裝置第九較佳實(shí)施例透鏡
的剖視圖，如圖所示，第三集光透鏡31包括一下表面314，該 下表面314設(shè)有一濾光薄膜315，如此，即可過(guò)濾光線中的紫 外線、及紅外線。
請(qǐng)參閱圖13，其是本發(fā)明集光裝置第十較佳實(shí)施例的立 體圖，在本實(shí)施例中，集光罩5為一個(gè)弧面，其中長(zhǎng)邊部分可 隨著太陽(yáng)升落的方向設(shè)置，亦即設(shè)置為東西向，至于其它配 置條件如同第 一 實(shí)施例。
請(qǐng)參閱圖14，其是本發(fā)明集光裝置第十一較佳實(shí)施例的 立體圖。在本實(shí)施例中，集光罩6為一個(gè)多面體表面，至于其 它配置條件如同第一實(shí)施例。
請(qǐng)參閱圖15, 其是本發(fā)明集光裝置第十二較佳實(shí)施例透
鏡的剖視圖。在本實(shí)施例中，濾光片101設(shè)在第二集光透鏡1
與集光罩2之間。
請(qǐng)參閱圖16， 其是本發(fā)明集光裝置第十三較佳實(shí)施例透
鏡的剖視圖。在本實(shí)施例中，濾光片102設(shè)在第二集光透鏡1
與第三集光透鏡ll之間
請(qǐng)參閱圖17， 其是本發(fā)明集光裝置第十四較佳實(shí)施例的
立體圖。在本實(shí)施例中濾光片103設(shè)在第二集光透鏡1的中
間位置。
請(qǐng)參閱圖1 8，其是本發(fā)明集光裝置第十五較佳實(shí)施例的
立體圖。在本實(shí)施例中，濾光片104設(shè)在第三集光透鏡11與配 光器3之間。
上述實(shí)施例僅是為了方便說(shuō)明而舉例而已，本發(fā)明所主 張的權(quán)利范圍自應(yīng)以權(quán)利要求所述為準(zhǔn)，而非僅限于上述實(shí) 施例。
權(quán)利要求
1.一種具有濾光透鏡的集光裝置，其特征在于，包括一第二集光透鏡；一集光罩，其設(shè)置在該第二集光透鏡的上方位置，該集光罩包括多個(gè)開(kāi)孔、及多個(gè)第一集光透鏡，該多個(gè)第一集光透鏡嵌固于該多個(gè)開(kāi)孔，該多個(gè)第一集光透鏡非位于同一平面上，該集光罩上設(shè)置的該多個(gè)第一集光透鏡，是將光線分別聚集在該第二集光透鏡上，經(jīng)該第二集光透鏡作第二次集光；以及一配光器，其設(shè)置在該第二集光透鏡的下方，該配光器包括一凹透鏡、及多條光纖，該凹透鏡包括一上凹面、及一下凹面，該多條光纖的一端位于該凹透鏡的該下凹面；其中，該第二集光透鏡、該多個(gè)第一集光透鏡、或該凹透鏡的其中之一為可濾除紅外線、及紫外線的鏡片。
2. 如權(quán)利要求l所述的具有濾光透鏡的集光裝置，其特 征在于，該第二集光透鏡還包括一第三集光透鏡，該第三集 光透鏡設(shè)在該第二集光透鏡與該配光器之間。
3. 如權(quán)利要求l所述的具有濾光透鏡的集光裝置，其特 征在于，該第二集光透鏡為一可濾除紅外線、及紫外線的濾 光材質(zhì)透鏡。
4. 如權(quán)利要求l所述的具有濾光透鏡的集光裝置，其特征在于，該第二集光透鏡的表面設(shè)有一濾除紅外線、及紫外 線的濾光薄膜。
5. 如權(quán)利要求2所述的具有濾光透鏡的集光裝置，其特 征在于，該第三集光透鏡為一可濾除紅外線、及紫外線的濾 光材質(zhì)透鏡。
6. 如權(quán)利要求2所述的具有濾光透鏡的集光裝置，其特 征在于，該第三集光透鏡的表面設(shè)有一濾除紅外線、及紫外 線的濾光薄膜。
7. 如權(quán)利要求l所述的具有濾光透鏡的集光裝置，其特 征在于，該配光器的該凹透鏡是為一濾除紅外線、及紫外線 的濾光材質(zhì)透鏡。
8. 如權(quán)利要求l所述的具有濾光透鏡的集光裝置，其特 征在于，該凹透鏡的表面設(shè)有一濾除紅外線、及紫外線的濾 光薄膜。
9. 如權(quán)利要求2所述的集光裝置，其特征在于，該第二集光透鏡還包括一濾光片，該濾光片可選擇式地設(shè)在該第二 集光透鏡的中間位置、或設(shè)在該第二集光透鏡與該集光罩之 間、或設(shè)在該第二集光透鏡與該第三集光透鏡之間、或設(shè)在 該第三集光透鏡與該配光器之間。
10. 如權(quán)利要求l所述的集光裝置，其特征在于，該集光罩為多面體表面。
全文摘要
本發(fā)明是有關(guān)一種具有濾光透鏡的太陽(yáng)能集光裝置，其中，第二集光透鏡為一濾光透鏡，集光罩設(shè)置在第二集光透鏡的上方位置，集光罩上設(shè)置的多個(gè)第一集光透鏡，是將光線分別聚集在第二集光透鏡上，經(jīng)由第二集光透鏡再作第二次集光。配光器設(shè)置在第二集光透鏡的下方，由于第二集光透鏡、多個(gè)第一集光透鏡、或凹透鏡的其中之一為可濾除紅外線、及紫外線的鏡片，故其能將光線中的紅外線、及紫外線過(guò)濾，僅使不具能量的冷光進(jìn)入配光器的多條光纖中，如此，既可延長(zhǎng)配光器的凹透鏡、及多條光纖的使用壽命，并降低集光裝置運(yùn)作及傳輸時(shí)產(chǎn)生的熱量。
文檔編號(hào)G02B1/10GK101515061SQ20081008044
公開(kāi)日2009年8月26日 申請(qǐng)日期2008年2月19日 優(yōu)先權(quán)日2008年2月19日
發(fā)明者李建德, 游朱義 申請(qǐng)人:臺(tái)灣基材科技股份有限公司