CN101515063A - 具有可调式配光镜的集光装置 - Google Patents

Abstract

本发明是有关于一种具有可调式配光镜的集光装置，其中，集光罩设置于第二集光透镜的上方位置，集光罩上设置的第一集光透镜，是将光线分别聚集于第二集光透镜上，经由第二集光透镜再作第二次集光。配光器设置于第二集光透镜的下方，此配光器是为一可调式的配光器，配光器的多条光纤邻接于配光器的凹透镜的下凹面，凹透镜与多条光纤整合为一体。如此，第二集光透镜所聚集的光束是投射于配光器其凹透镜的上凹面上，并经凹透镜将光束散射并平均将光束分配至多条光纤上，再由配光器相对于第二集光透镜的焦距作远、近的调整以达到最佳的集光效能。

Description

具有可调式配光镜的集光装置

技术领域

本发明是关于一种集光装置，尤指一种适用于具有可调式配光镜的集光装置。

背景技术

随着温室效应的日趋严重，并伴随着京都议定书的执行，各国无不致力于减少二氧化碳的排放量。而目前为减少二氧化碳的排放的能源替代方案中，又以太阳能最为广泛的运用。再者，照明为人类生活中绝不可或缺的要件之一，而自古以来阳光提供了人类照明最好的来源。以往室内利用太阳光照明的手段，不外乎利用天窗、窗户、或是于屋顶安装采光罩等方式，然而这类传统方式不仅照明程度有限而且照明位置亦受到很大的限制。

因此，能节省能源直接取用太阳光照射于室内的异地光源系统便油然而生。以目前技术而言，太阳光集光导引的异地光源系统主要是利用集光装置收集光源，接着以光纤传导光源至室内的照明装置产生照明功效。虽然，此类系统在市场上已有相当商业化的成果，但是其中的集光装置仍需辅助电力，无法真正达成无耗费能源的目的。

请参阅图1，图中显示一已知集光装置的立体图，其包括多个集光组件91用以收集光源，及一追踪感应器92用以追踪太阳方位，并包括有控制模组及驱动装置，由外在电力驱动而使集光组件91得以随着太阳方位而转动，进而使集光组件91能随时面向太阳，收集到最大的光源。惟上述旋转式集光装置9的类似技术已揭露于如美国专利公告第4,477,145号、第5,581,447号、及日本专利公开第7043535号、及第3064804号等。

由于上述的集光装置9其集光组件91是为一模组化的组件，并已包覆于保护罩90中，其集光组件91与位于内部的第二集光透镜(图未示)间的焦距已然固定，而不能依实际的装设环境所聚集的光线作最佳的调整，导致集光效果不理想。

发明内容

本发明的目的在于，提供一种具有可调式配光镜的集光装置，其中，第二集光透镜所聚集的光束是投射于配光器其凹透镜的上凹面上，并经凹透镜将光束散射并平均将光束分配至多条光纤上，再由配光器相对于第二集光透镜的焦距作远、近的调整以达到最佳的集光效能。

本发明是为一种具有可调式配光镜的集光装置，包括一第二集光透镜、一集光罩、一配光器。

集光罩其设置于第二集光透镜的上方位置，集光罩包括多个开孔、及多个第一集光透镜，多个第一集光透镜嵌固于多个开孔，多个第一集光透镜非位于同一平面上，是故，集光罩其可为弧面、多面体表面、曲面、球面、或波浪面...等。集光罩上设置的第一集光透镜，是将光线分别聚集于第二集光透镜上，经由第二集光透镜再作第二次集光。

配光器其设置于第二集光透镜的下方，配光器包括一凹透镜、及多条光纤，凹透镜包括一上凹面、及一下凹面，多条光纤的一端邻接于凹透镜的下凹面，凹透镜与多条光纤整合为一体，其中，配光器是为一可调式的配光器，其可选择式地相对于第二集光透镜的焦距作远、近距离的调整。

其中，配光器可包括一光纤管、一套管，套管可套设于光纤管外周。光纤管可包括一上出口、及一下出口，凹透镜设于光纤管的上出口，多条光纤容设于光纤管内，多条光纤的另一端穿出于光纤管的下出口外。

此外，光纤管的外周可螺设有外螺牙，套管于管内可螺设有内螺牙，光纤管的外螺牙对应螺合于套管的内螺牙内，因此，当套管作顺时针或逆时针旋，即可带动光纤管作上下的移动，进而使凹透镜可调整其与第二集光透镜间的距离，而可达到最佳的集光效能。套管包括一凹槽，凹槽环设于套管的外周缘。

再者，套管可穿设有至少一通孔，至少一通孔螺可设有内螺牙，以利固定螺栓的外螺牙与通孔的内螺牙螺合，如此，可选择式地以顺、逆时针旋转固定螺栓，以使固定螺栓迫紧或松脱光纤管，以利调整光纤管相对于套管作上、下移动，进而使凹透镜可调整其与第二集光透镜间的距离，而可达到最佳的集光效能。

另外，套管可穿设有至少一贯孔，套管可包括至少一齿轮，光纤管可包括至少一齿条，至少一齿轮可设于贯孔内，至少一齿条可固设于光纤管外周，至少一齿轮可啮合于至少一齿条上，如此，即可顺、逆时针调整齿轮以带动光纤管上的齿条，而使光纤管相对于套管作上、下移动，进而使凹透镜可调整其与第二集光透镜间的距离，而可达到最佳的集光效能，又，至少一贯孔设有一枢轴，至少一齿轮是枢设于枢轴上。

附图说明

为让本发明的上述和其它目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合附图，作详细说明如下，其中：

图1是本发明已知集光装置的立体图。

图2是本发明集光装置第一较佳实施例的立体图。

图3是本发明集光装置第一较佳实施例的剖视图。

图4是本发明集光装置第二较佳实施例的剖视图。

图5是本发明集光装置第三较佳实施例的剖视图。

图6是本发明集光装置第四较佳实施例的剖视图。

图7是本发明集光装置第五较佳实施例的剖视图。

主要元件符号说明

集光透镜-1、211

集光罩-2、5、6

开孔-201

配光器-3

凹透镜-31

上凹面-311

下凹面-312

光纤-32

一端-321

另一端-322

光纤管-33

上出口-331

下出口-332

外螺牙-333

齿条-334

套管-34、35、37

内螺牙-341

凹槽-342

通孔-351

内螺牙-352

固定螺栓-36

外螺牙-361

贯孔-371

齿轮-372

枢轴-373

脚架-4

固定横杆-41

集光装置-9

保护罩-90

集光组件-91

追踪感应器-92

具体实施方式

请参阅图2，是本发明集光装置第一较佳实施例的立体图。如图所示，于本实施例中其为一种具有可调式配光镜的集光装置，包括一第二集光透镜1、一集光罩2、及一配光器3。

如图2所示，集光罩2其设置于第二集光透镜1的上方位置，集光罩2包括多个开孔201、及第一集光透镜211，第一集光透镜211嵌固于多个开孔201，多个第一集光透镜211非位于同一平面上，集光罩2上所设置的第一集光透镜211，是将光线分别聚集于第二集光透镜上1，经由第二集光透镜1再作第二次集光。

请参阅图3一并参阅图2，图3是本发明集光装置第一较佳实施例的剖视图，配光器3其设置于第二集光透镜1的下方，配光器3包括一凹透镜31、及多条光纤32，凹透镜31包括一上凹面311、及一下凹面312，多条光纤32的一端321邻接于凹透镜31的下凹面312，凹透镜31与多条光纤32整合为一体。配光器3是为一可调式的配光器3，其可选择式地相对于第二集光透镜1的焦距作远、近距离的调整。

如此，第二集光透镜1所聚集的光束是投射于配光器3其凹透镜31的上凹面311上，并经凹透镜31将光束散射并平均将光束分配至多条光纤32上，再由配光器3相对于第二集光透镜1的焦距作远、近的调整以达到最佳的集光效能。

如图3所示的第一较佳实施例中，配光器3包括一光纤管33、一套管34，套管34套设于光纤管33外周。光纤管33包括一上出口331、及一下出口332，凹透镜31设于光纤管33的上出口331，多条光纤32容设于光纤管33内，多条光纤32的另一端322穿出于光纤管33的下出口332外。

请同时参阅图2及图3，光纤管33的外周螺设有外螺牙333，套管34于管内螺设有内螺牙341，光纤管33的外螺牙333对应螺合于套管34的内螺牙341内，此外，套管34包括一凹槽342，凹槽342环设于套管34的外周缘，其中，如图2所示，凹槽342嵌合并滑设于脚架4的多根固定横杆41上。

因此，当套管34作顺时针或逆时针旋，即可带动光纤管33作上下的移动，进而使凹透镜31可调整其与第二集光透镜1间的距离，而可达到最佳的集光效能。

请参阅图4，其是本发明集光装置第二较佳实施例的剖视图。如图所示，本例与第一较佳实施例的结构大致相同，惟不同处在于，套管35穿设有二通孔351，通孔351螺设有内螺牙352，以利二固定螺栓36的外螺牙361与通孔351的内螺牙352螺合，如此，可选择式地以顺、逆时针旋转固定螺栓36，以使固定螺栓36迫紧或松脱光纤管33，以利调整光纤管33相对于套管35作上、下移动，进而使凹透镜31可调整其与第二集光透镜1间的距离，而可达到最佳的集光效能。

请参阅图5，其是本发明集光装置第三较佳实施例的剖视图。本例与第一较佳实施例的结构大致相同，惟不同处在于，套管37穿设有一贯孔371，套管37包括一齿轮372，光纤管33包括一齿条334，贯孔371设有一枢轴373，齿轮372是枢设于枢轴373上，以使齿轮372设于贯孔371内，齿条334固设于光纤管33外周，齿轮372啮合于齿条334上。

如此，即可顺、逆时针调整齿轮372以带动光纤管33上的齿条334，而使光纤管33相对于套管37作上、下移动，进而使凹透镜31可调整其与第二集光透镜1间的距离，而可达到最佳的集光效能。

请参阅图6，其是本发明集光装置第四较佳实施例的剖视图，于本实施例中，集光罩5为一个弧面，其中长边部份可随着太阳升落的方向设置，亦即设置为东西向，至于其它配置条件如同第一实施例。

请参阅图7，其是本发明集光装置第五较佳实施例的剖视图，于本实施例中，集光罩6为一个多面体表面，至于其它配置条件如同第一实施例。

上述实施例仅是为了方便说明而举例而已，本发明所主张的权利范围自应以权利要求范围所述为准，而非仅限于上述实施例。

Claims (10)

1、一种具有可调式配光镜的集光装置，其特征在于，包括：

一第二集光透镜；

一集光罩，其设置于该第二集光透镜的上方位置，该集光罩包括多个开孔、及多个第一集光透镜，该多个第一集光透镜嵌固于该多个开孔，该多个第一集光透镜非位于同一平面上，该集光罩上设置的该多个第一集光透镜，是将光线分别聚集于该第二集光透镜上，经该第二集光透镜作第二次集光；以及

一配光器，其设置于该第二集光透镜的下方，该配光器包括一凹透镜、及多条光纤，该凹透镜包括一上凹面、及一下凹面，该多条光纤的一端邻接于该凹透镜的该下凹面，且该凹透镜与该多条光纤整合为一体。

2、如权利要求1所述的具有可调式配光镜的集光装置，其特征在于，其中，该配光器还包括一光纤管、一套管，该套管套设于该光纤管外周。

3、如权利要求2所述的具有可调式配光镜的集光装置，其特征在于，其中，该光纤管包括一上出口、及一下出口，该凹透镜设于该光纤管的上出口，该多条光纤容设于该光纤管内，该多条光纤的另一端穿出于该光纤管的该下出口外。

4、如权利要求2所述的具有可调式配光镜的集光装置，其特征在于，其中，该光纤管的外周螺设有外螺牙，该套管于管内螺设有内螺牙，该光纤管的外螺牙对应螺合于该套管的内螺牙内。

5、如权利要求2所述的具有可调式配光镜的集光装置，其特征在于，其中，该套管包括一凹槽，该凹槽环设于该套管的外周缘。

6、如权利要求2所述的具有可调式配光镜的集光装置，其特征在于，其中，该套管穿设有至少一通孔。

7、如权利要求6所述的具有可调式配光镜的集光装置，其特征在于，其中，该至少一通孔螺设有内螺牙。

8、如权利要求2所述的具有可调式配光镜的集光装置，其特征在于，其中，该套管包括有至少一贯孔、至少一齿轮，该光纤管包括至少一齿条，该至少一齿轮设于该贯孔内，该至少一齿条固设于该光纤管外周，该至少一齿轮啮合于该至少一齿条上。

9、如权利要求1所述的具有可调式配光镜的集光装置，其特征在于，其中，该集光罩为弧面。

10、如权利要求1所述的具有可调式配光镜的集光装置，其特征在于，其中，该集光罩为多面体表面。

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