TWI424193B - Light source collector structure - Google Patents

Description

光源收集器結構

本發明係關於一種光源收集器，更特別的是關於一種具有高效率集光之光源收集器結構。

於習知技術中，光電轉換裝置係藉由複數個透鏡與其所對應之光電轉換單元所組成，用以將入射光源聚焦在該光電轉換單元上，使得光能轉換成為電能。然而，該入射光源聚焦至該光電轉換單元時，由於該透鏡與該光電轉換單元之間仍具有間隙，仍需要有對準的問題。此外，該入射光源雖可透過該等透鏡聚焦在該光電轉換單元上，但該入射光源仍可能其他因素，而無法均勻地藉由該等透鏡聚焦於該光電轉換單元上，例如該等透鏡係包含雜質，其會使得該入射光源之部分光源散射或漫射至非該光電轉換單元的區域中，因而造成光電轉換效率的降低。

為解決習知上述的問題，在一些技術中，乃透過於該等透鏡出射該入射光源之同側，形成有若干的鋸齒狀間隔或者布拉格光柵(Bragg grating)，用以使得該入射光源能佳有效地均勻地聚集該入射光源。然而，形成該鋸齒狀間隔或者光柵於該等透鏡，其仍存在需要將光電轉換單元對準該具有該鋸齒狀間隔或者光柵之該等透鏡的問題，亦即當無法精確的對準時，其仍然會造成光電轉換效率的降低。

本發明之一目的係提供一種光源收集器結構，係藉在集光單元之一側的聚光單元預先將光源均勻地的改變至該集光單元，用以提高該集光單元之集光效率。

為達上述目的，本發明提出一種光源收集器結構，用以收集光源，其包含聚光單元、集光單元與接收單元。該聚光單元係具有入射面與出射面，該光源係從該入射面進入該聚光單元，且該聚光單元係改變該光源之光程距離與光行進方向，使得該光源均勻地至該出射面；本發明係揭露一種光源收集器結構，用以收集光源，其包含聚光單元、集光單元與接收單元。該聚光單元係具有入射面與出射面，該光源係從該入射面進入該聚光單元，且該聚光單元係改變該光源之光程距離與光行進方向，使得該光源均勻地傳送至該出射面；該集光單元係具有二端面，且該集光單元之內部係具有反射層，且該集光單元之一端面設置該聚光單元，用以接收來自該出射面之該光源，而該出射面出射之該光源再透過該反射層反射至該集光單元之另一端面；以及該接收單元係設置於該集光單元之該另一端面，用以接收來自該集光單元出射之該光源，進而進行光電轉換，而將該光源之光能轉換成電能。

相較習知技術，本發明之光源收集器結構係可在無須精確對準入射光源之情形下，仍可均勻地收集該入射光源至接收單元，進而使得該入射光源能有效地進行光電轉換。

為充分瞭解本發明之目的、特徵及功效，茲藉由下述具體之實施例，並配合所附之圖式，對本發明做一詳細說明，說明如後：

參考第1圖，係本發明實施例之光源收集器結構示意圖。於本實施例中，該光源收集器結構10，其包含聚光單元12、集光單元14與接收單元16。該聚光單元12係具有入射面122與出射面124，例如該聚光單元係可球形狀或橢圓型狀，於此係以橢圓形狀作說明。此外，該聚光單元12之材質係具有高耐溫係數或高透光係數，用以使得入射光源除具有高穿透性外，亦不會因為入射光源之能量造成該聚光單元12之材質變異，進而影響聚光的效率。再者，該聚光單元12之材質係可為一膠體或一玻璃，例如當該聚光單元12之材質為該膠體時，該膠體係為AB膠。該集光單元14係具有二端面142、144，且該集光單14元之內部係具有反射層146，且該集光單元14之一端面142設置該聚光單元12，用以接收來自該出射面124的光源，而該出射面124出射之該光源係再透過該反射層146反射至該集光單元之另一端面144。其中，該反射層142係提供入射該集光單元14之光源進行光的全反射，而該反射層146係可鍍附或貼附於該集光單元14之內部。較佳地，該集光單元14係為錐狀體的型態。該接收單元16係設置於該集光單元14之該另一端面144，且用以接收來自該集光單元14出射的光源。

參考第2圖，係本發明實施例之光源收集器結構進行光源收集之示意圖。於本實施例中，係藉由本發明之光源收集器10用以收集光源IL，於此，該光源IL係表示來自各個方向光源之集合。該聚光單元12係具有入射面122與出射面124，該光源IL係從該入射面122進入該聚光單元12，且該聚光單元12係改變該光源IL之光程距離與光行進方向，使得該光源14均勻地傳送至該出射面124。集光單元14係具有二端面142、144，且該集光單元14之內部係具有反射層164，且該集光單元14之一端面142設置該聚光單元12，用以接收來自該聚光單元12之該出射面12的該光源IL，而該出射面124出射之該光源IL係再透過該反射層146反射至該集光單元14之另一端面144。於此，從圖上可以了解到來自各該集光單元14之該光源IL皆可藉由該聚光單元12改變其原有之光程距離與光行進方向。較佳地，該光源IL藉由該聚光單元12及/或該集光單元14，將使得該光源IL可有效地在最短的光程距離傳送。該接收單元16係設置於該集光單元14之該另一端面144，且用以接收來自該集光單元14出射之該光源IL，進而進行光電轉換，而將光能轉換成電能。

相較習知技術，本發明之光源收集器結構係可在無須精確對準入射光源之情形下，仍可均勻地收集該入射光源至接收單元，進而使得該入射光源能有效地進行光電轉換。

本發明在上文中已以較佳實施例揭露，然熟習本項技術者應理解的是，該實施例僅用於描繪本發明，而不應解讀為限制本發明之範圍。應注意的是，舉凡與該實施例等效之變化與置換，均應設為涵蓋於本發明之範疇內。因此，本發明之保護範圍當以下文之申請專利範圍所界定者為準。

10‧‧‧光源收集器結構

12‧‧‧聚光單元

122‧‧‧入射面

124‧‧‧出射面

14‧‧‧集光單元

142、144‧‧‧端面

146‧‧‧反射層

16‧‧‧接收單元

IL‧‧‧光源

第1圖係本發明實施例之光源收集器結構示意圖；以及第2圖係本發明實施例之光源收集器結構進行光源收集之示意圖。

10．．．光源收集器結構

12．．．聚光單元

122．．．入射面

124．．．出射面

14．．．集光單元

142、144．．．端面

146．．．反射層

16．．．接收單元

Claims (7)

1. 一種光源收集器結構，係用以收集一光源，其包含：一聚光單元，係球形狀或橢圓型狀，且具有一入射面與一出射面，該光源係從該入射面進入該聚光單元，且該聚光單元係改變該光源之一光程距離與一光行進方向，使得該光源均勻地傳送至該出射面；一集光單元，係具有二端面，且該集光單元之內部係具有一反射層，且該聚光單元連接於該集光單元之一端面，用以接收來自該出射面之該光源，而該出射面出射之該光源再透過該反射層反射至該集光單元之另一端面；以及一接收單元，係設置於該集光單元之該另一端面，用以接收來自該集光單元出射之該光源，進而進行光電轉換，而將該光源之光能轉換成電能。
2. 如申請專利範圍第1項所述之光源收集器結構，其中該反射層係提供入射該集光單元之該光源進行光的全反射。
3. 如申請專利範圍第1項所述之光源收集器結構，其中該聚光單元之材質係一膠體或一玻璃。
4. 如申請專利範圍第1項所述之光源收集器結構，其中該聚光單元之材質係具有高耐溫係數或高透光係數。
5. 如申請專利範圍第3項所述之光源收集器結構，其中該膠體係AB膠。
6. 如申請專利範圍第1項所述之光源收集器結構，其中該集光單元係一錐狀體。
7. 如申請專利範圍第1或6項所述之光源收集器結構，其中該反射層係鍍附或貼附於該集光單元之內部。