TWI400485B - 稜鏡陣列 - Google Patents

Description

稜鏡陣列

本發明係有關於一種稜鏡陣列，特別係有關於一種收集太陽光或其他光源之稜鏡陣列。

習知技術之太陽光收集元件，如台灣專利公告第M304644專利所揭露的，一般係為大面積的矩形結構，其材質為玻璃或壓克力，提供聚光功能，以對太陽能電池提供高能量密度的光線。然習知技術的體積較大，且並不適用於直接收集太陽光以進行室內照明或其他類型的應用方向。

本發明即為了欲解決習知技術之問題而提供之一種稜鏡陣列，用以收集一外部光線，包括一第一集光稜鏡組。該第一集光稜鏡組，包括一第一導光稜鏡以及至少一第一反射稜鏡。第一導光稜鏡包括一第一進光面、一第一反光面、一第一集光面、一第一輸光面以及一第一出光面，其中，該外部光線從該第一集光面進入該第一導光稜鏡，被該第一反光面所反射朝向一第一方向，而從該第一出光面離開該第一導光稜鏡。第一反射稜鏡鄰接該第一出光面，其中，該第一反射稜鏡從該第一出光面接收該外部光線，並反射該外部光線成為一第一光束，該第一光束朝向一第二方向輸出。

本發明之稜鏡陣列用於將日光收集做為室內照明、太陽能電池與其他類型應用之用，也可用於收集其他光源。由於本發明之稜鏡陣列的集光稜鏡組的排列方式以及數量，可視需要而進行調整設計，因此在架設上較為靈活。並且，本發明之稜鏡陣列直接將日光收集做為室內照明，並沒有能量轉換的動作，其能量的使用效率較高。

參照第1圖，其係顯示本發明之稜鏡陣列1，用以收集一外部光線2，包括複數個集光稜鏡組100、100’、100’’。參照第2圖，集光稜鏡組100(第一集光稜鏡組)包括複數個導光稜鏡110、110’以及複數個反射稜鏡120。每一導光稜鏡110(、110’)包括一進光面111(、111’)、一反光面112(、112’)、一集光面113、一輸光面114(、114’)以及一出光面115(、115’)，其中，該外部光線2從該集光面113進入該導光稜鏡110，被該反光面112所反射，而沿一第一方向x從該出光面115離開該導光稜鏡110。反射稜鏡120鄰接右側之導光稜鏡110’(第一導光稜鏡)的出光面115’。被導光稜鏡110所收集的外部光線2穿過該導光稜鏡110’，從出光面115’射出。被導光稜鏡110’所收集的外部光線2則直接從出光面115’射出。該等反射稜鏡120從該出光面115’接收該外部光線2，並反射該外部光線2成為一光束3(第一光束)，該光束3朝一第二方向y行進輸出。

導光稜鏡110、110’彼此相平行。導光稜鏡110、110’與反射稜鏡120的形狀均為三角柱。

再參照第1圖，該外部光線2被該集光稜鏡組100’(第二集光稜鏡組)收集後，由該反射稜鏡(第二反射稜鏡)120’所反射成為一光束3’(第三光束)。搭配參照第2圖，光束3’沿該第二方向y，從進光面111’進入導光稜鏡110’(第一導光稜鏡)，並從輸光面114’離開。

再參照第1、2圖，同前所述，外部光束2被集光稜鏡組100’’所收集並產生光束3’’(第二光束)，光束3’’沿該第二方向y，穿過集光稜鏡組100、100’的導光稜鏡，並從導光稜鏡110的輸光面114輸出。

該外部光線2為日光或其他光源。

導光稜鏡110’與反射稜鏡120可透過膠合或是一體成形的方式相結合。

在一實施例中，集光稜鏡組100的輸光面114、114’以及反射稜鏡120可連接導光管，例如光纖，以引導傳遞集光稜鏡組100、100’、100’’所收集到的光線。

本發明之稜鏡陣列用於將日光收集做為室內照明、太陽能電池與其他類型應用之用，也可用於收集其他光源。由於本發明之稜鏡陣列的集光稜鏡組的排列方式以及數量，可視需要而進行調整設計，因此在架設上較為靈活。並且，本發明之稜鏡陣列直接將日光收集做為室內照明，並沒有能量轉換的動作，其能量的使用效率較高。

雖然本發明已以具體之較佳實施例揭露如上，然其並非用以限定本發明，任何熟習此項技藝者，在不脫離本發明之精神和範圍內，仍可作些許的更動與潤飾，因此本發明之保護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。

1．．．稜鏡陣列

2．．．外部光線

3、3’、3’’．．．光束

100、100’、100’’．．．集光稜鏡組

110、110’．．．導光稜鏡

111、111’．．．進光面

112、112’．．．反光面

113．．．集光面

114、114’．．．輸光面

115、115’．．．出光面

120、120’．．．反射稜鏡

第1圖係顯示本發明之稜鏡陣列；以及

第2圖係顯示本發明之集光稜鏡組。

2．．．外部光線

3、3’、3”．．．光束

100．．．集光稜鏡組

110、110’．．．導光稜鏡

111、111’．．．進光面

112、112’．．．反光面

113．．．集光面

114、114’．．．輸光面

115、115’．．．出光面

120、120’．．．反射稜鏡

Claims (13)

1. 一種稜鏡陣列，用以收集一外部光線，包括：一第一集光稜鏡組，包括：一第一導光稜鏡，包括一第一進光面、一第一反光面、一第一集光面、一第一輸光面以及一第一出光面，其中，該外部光線從該第一集光面進入該第一導光稜鏡，被該第一反光面所反射朝向一第一方向，而從該第一出光面離開該第一導光稜鏡；至少一第一反射稜鏡，鄰接該第一出光面，其中，該第一反射稜鏡從該第一出光面接收該外部光線，並反射該外部光線成為一第一光束，該第一光束朝向一第二方向輸出；以及一第二導光稜鏡，該第二導光稜鏡包括一第二進光面、一第二反光面、一第二集光面、一第二輸光面以及一第二出光面，其中，該外部光線從該第二集光面進入該第二導光稜鏡，被該第二反光面所反射朝向該第一方向，而從該第二出光面離開該第二導光稜鏡，穿過該第一導光稜鏡，而進入該第一反射稜鏡，並由該第一反射稜鏡反射成為該第一光束，該第一光束朝向該第二方向輸出。
2. 如申請專利範圍第1項所述之稜鏡陣列，其中，該第一方向垂直於該第二方向。
3. 如申請專利範圍第1項所述之稜鏡陣列，其中，該第一導光稜鏡與該第二導光稜鏡相平行。
4. 如申請專利範圍第1項所述之稜鏡陣列，其中，一第二光束沿該第二方向從該第二進光面進入該第二導光稜鏡，穿過該第二導光稜鏡，從該第二輸光面輸出。
5. 如申請專利範圍第1項所述之稜鏡陣列，其更包括 一第二集光稜鏡組，該第二集光稜鏡組包括：一第三導光稜鏡包括一第三進光面、一第三反光面、一第三集光面、一第三輸光面以及一第三出光面，其中，該外部光線從該第三集光面進入該第三導光稜鏡，被該第三反光面反射朝向該第一方向，而從該第三出光面離開該第三導光稜鏡；以及至少一第二反射稜鏡，鄰接該第三出光面，其中，該外部光線從該第三出光面進入該第二反射稜鏡，並由該第二反射稜鏡反射成為一第三光束，該第三光束沿該第二方向進入該第一進光面，經過該第一導光稜鏡，從該第一輸光面輸出。
6. 如申請專利範圍第5項所述之稜鏡陣列，其中，該第三導光稜鏡平行該第一導光稜鏡。
7. 如申請專利範圍第5項所述之稜鏡陣列，其中，該第三導光稜鏡與該第二導光稜鏡位於同一直線之上。
8. 如申請專利範圍第7項所述之稜鏡陣列，其中，一第二光束從該第三進光面進入該第三導光稜鏡，穿過該第三導光稜鏡，於該第三輸光面射出，並於該第二進光面進入該第二導光稜鏡，穿過該第二導光稜鏡，於該第二輸光面射出。
9. 如申請專利範圍第1項所述之稜鏡陣列，其更包括一第二集光稜鏡組，該第二集光稜鏡組包括：一第三導光稜鏡包括一第三進光面、一第三反光面、一第三集光面、一第三輸光面以及一第三出光面，其中，該外部光線從該第三集光面進入該第三導光稜鏡，被該第三反光面反射朝向該第一方向，而從該第三出光面離開該 第三導光稜鏡；以及至少一第二反射稜鏡，鄰接該第三出光面，其中，該外部光線從該第三出光面進入該第二反射稜鏡，並由該第二反射稜鏡反射成為一光束，該光束沿該第二方向進入該第一進光面，經過該第一導光稜鏡，從該第一輸光面輸出。
10. 如申請專利範圍第9項所述之稜鏡陣列，其中，該第三導光稜鏡平行該第一導光稜鏡。
11. 如申請專利範圍第1項所述之稜鏡陣列，其中，該外部光線為日光或其他光源。
12. 如申請專利範圍第1項所述之稜鏡陣列，其中，該第一導光稜鏡的形狀為三角柱。
13. 如申請專利範圍第1項所述之稜鏡陣列，其中，該第一反射稜鏡的形狀為三角柱。