TWI471506B - 光源輸出裝置 - Google Patents

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Description

光源輸出裝置
本發明係關於一種光源輸出裝置，詳言之，係關於一種利用光纖導光之光源輸出裝置。
習知光源輸出裝置係用以測試太陽能電池模組，其通常包括複數個光源及一承載平台。該承載平台係承載該太陽能電池模組。該等光源係陣列排列，用以提供模擬太陽光之光線以照射該太陽能電池模組，而達到測試之目的。
該習知光源輸出裝置之缺點如下。該等光源係直接照射該太陽能電池模組，因此，當該等光源之亮度非均一時(即某些光源特別亮或特別暗)，投射在該太陽能電池模組上之整體光線就會不均勻(即某些區域特別亮或特別暗)，如此將會大大影響測試結果。尤其，在更換某一光源時，上述情況會更加明顯。此外，該等光源彼此之相對位置對該整體光線之均勻亦會產生影響，所以該等光源之位置必須非常準確，尤其如果單獨調整某一個光源之位置時，非常容易影響該整體光線之整體均勻性。因此，該習知光源輸出裝置對該等光源之架設或調校均有高度之要求，導致架設或調校之困難。
本發明提供一種光源輸出裝置，其包括至少一光源、一導光裝置及一承載平台。該光源係用以提供光線。該導光裝置具有至少一入光端及一出光端，該入光端係對應該光源，且包含複數條光纖，該入光端之該等光纖係延伸至該出光端，且均勻分佈於該出光端。該承載平台係用以承載一待測試模組，來自該出光端之光線係照射該待測試模組。
藉此，可提高該出光端之出光之整體均勻性。再者，當該光源為複數個，且亮度非均一時(即某些光源特別亮或特別暗)，對該出光端之出光之整體均勻性不會有太大的影響。此外，該等光源彼此之相對位置不會對該出光端之出光之整體均勻性產生任何影響。因此，該光源輸出裝置對該光源之架設或調校不會有太高之要求，藉此提升使用上的便利性。另外，本發明該光源輸出裝置之該出光端可依使用者的需求而動態移動至該待測試模組附近，以減少照度的損失；相較於習知技術中需要以該太陽能電池模組來配合該等光源的位置，更形效率化。
請參考圖1，顯示本發明光源輸出裝置之一實施例之示意圖。該光源輸出裝置1包括至少一光源、一導光裝置2及一承載平台(圖中未示)。
該光源係用以提供光線。在本實施例中，該至少一光源包括一第一光源11、一第二光源12及一第三光源13。然而可以理解的是，該至少一光源可以包括三個以上之光源。該等光源11,12,13係為穩態或瞬態，亦可為氣體放電燈或金屬放電燈。在本實施例中，該等光源11,12,13係為氙燈。
該導光裝置2具有至少一入光端及一出光端20。在本實施例中，該導光裝置2係包含複數個入光端(例如一第一入光端A、一第二入光端B及一第三入光端C)及複數條光纖21，且每一光纖21係由該等入光端之其中之一延伸至該出光端20。亦即每一入光端係為一束光纖，該出光端20係為一束光纖，且該出光端20之光纖數目係為該等入光端(該第一入光端A、該第二入光端B及該第三入光端C)之光纖數目之總和。在本實施例中，該出光端20可區分為N個區域(N=25)(從區域N1、區域N2至區域N25)。
每一入光端係對應每一光源，例如該第一入光端A係收集該第一光源11之光線；該第二入光端B係收集該第二光源12之光線；該第三入光端C係收集該第三光源13之光線。每一入光端包含複數條光纖21，每一入光端之該等光纖21係延伸至該出光端20，且均勻分佈於該出光端20。在本實施例中，該導光裝置2具有三個入光端A,B,C以分別對應三個光源11,12,13，然而可以理解的是，如果該至少一光源包括三個以上之光源，則該導光裝置2可以具有三個以上之入光端與其對應。
參考圖2，顯示圖1之導光裝置之第一入光端之一實施例沿著線2-2之剖視示意圖。該第一入光端A可區分為M個區域，每一區域具有N條光纖21。在本實施例中，M=25，且N=25。亦即，該第一入光端A可區分為25個區域(從區域A1、區域A2至區域A25)，每一區域內具有25條光纖21(以區域A1為例，編號1至編號25共有25條光纖21)，因此該第一入光端A共有25×25=625條光纖21。然而可以理解的是，在其他實施例中，M之值也可以不等於N之值。
每一區域之該等光纖21係分別延伸至該出光端20之該等N個區域，舉例而言，區域A1中，編號1之光纖21係延伸至該出光端20之區域N1，編號2之光纖21係延伸至該出光端20之區域N2，...，編號25之光纖21係延伸至該出光端20之區域N25。同樣地，區域A2中，編號1之光纖21係延伸至該出光端20之區域N1，編號2之光纖21係延伸至該出光端20之區域N2，...，編號25之光纖21係延伸至該出光端20之區域N25。...同樣地，區域A25中，編號1之光纖21係延伸至該出光端20之區域N1，編號2之光纖21係延伸至該出光端20之區域N2，...，編號25之光纖21係延伸至該出光端20之區域N25。
參考圖3，顯示圖1之導光裝置之第二入光端之一實施例沿著線3-3之剖視示意圖。該第二入光端B之形式與該第一入光端A相同，其可區分為M個區域，每一區域具有N條光纖21。在本實施例中，M=25，且N=25。亦即，該第二入光端B可區分為25個區域(從區域B1、區域B2至區域B25)，每一區域內具有25條光纖21(以區域B1為例，編號1至編號25共有25條光纖21)，因此該第二入光端B共有25×25=625條光纖21。每一區域之該等光纖21係分別延伸至該出光端20之該等N個區域，舉例而言，區域B1中，編號1之光纖21係延伸至該出光端20之區域N1，編號2之光纖21係延伸至該出光端20之區域N2，...，編號25之光纖21係延伸至該出光端20之區域N25。同樣地，區域B2中，編號1之光纖21係延伸至該出光端20之區域N1，編號2之光纖21係延伸至該出光端20之區域N2，...，編號25之光纖21係延伸至該出光端20之區域N25。...同樣地，區域B25中，編號1之光纖21係延伸至該出光端20之區域N1，編號2之光纖21係延伸至該出光端20之區域N2，...，編號25之光纖21係延伸至該出光端20之區域N25。
參考圖4，顯示圖1之導光裝置之第三入光端之一實施例沿著線4-4之剖視示意圖。該第三入光端C之形式與該第一入光端A及該第二入光端B相同，因此不再贅述。
參考圖5，顯示圖1之導光裝置之出光端之一實施例之局部示意圖。在本實施例中，該出光端20可區分為25個區域(從區域N1、區域N2至區域N25)，其中每一區域皆包含了來自每一入光端之光纖21。以區域N1為例，其包含來自第一入光端A區域A1編號1之光纖21(編號A1-1)、第一入光端A區域A2編號1之光纖21(編號A2-1)...第一入光端A區域A25編號1之光纖21(編號A25-1)，以及來自第二入光端B區域B1編號1之光纖21(編號B1-1)、第二入光端B區域B2編號1之光纖21(編號B2-1)...第二入光端B區域B25編號1之光纖21(編號B25-1)，以及來自第三入光端C區域C1編號1之光纖21(編號C1-1)、第三入光端C區域C2編號1之光纖21(編號C2-1)...第三入光端C區域C25編號1之光纖21(編號C25-1)。因此，區域N1共有25×3=75條光纖21。同樣地，區域N2至區域N25之分佈情況與區域N1相同。因此，該出光端20共有25×75=1875條光纖21。反之，若從該等光源的角度計算，每一入光端區分為25個區域，每一區域內具有25條光纖21，因此光纖21的總數亦為25×25×3=1875條。
該承載平台係用以承載一待測試模組(圖中未示)。較佳地，該待測試模組係為一太陽能電池模組。該出光端20之所有光纖21係集結成一束，且對準該待測試模組，使得來自該出光端20之光線照射該待測試模組，以進行測試。
參考圖6，顯示圖1之導光裝置之光纖之一實施例之示意圖。該光纖21具有一核心部分201及一包覆部分202，該包覆部分202包覆該核心部分201。在本實施例中，該核心部分201之材質係為矽，該包覆部分202之材質係為玻璃或塑膠，且該包覆部分202之折射率小於該核心部分201之折射率，以使光線30在該光纖21產生全反射，有效減少光線之傳輸損失。
在本實施例中，每一入光端可區分為M個區域，每一區域具有N條光纖21。然而，在其他實施例中，每一入光端不區分為M個區域而僅具有N條光纖21；同樣地，每一入光端之該等N條光纖21係分別延伸至該出光端20之該等N個區域。
在本實施例中，該等入光端A,B,C係對應該等光源11,12,13，且該等入光端A,B,C內每一區域之光纖21都會貢獻在該出光端20之每一區域，亦即藉由光線之大量聚集而消弭的單一光線照度強弱的貢獻，進而提高該出光端20之出光之整體均勻性。再者，當該等光源11,12,13之亮度非均一時(即某些光源特別亮或特別暗)，對該出光端20之出光之整體均勻性不會有太大的影響。此外，該等光源11,12,13彼此之相對位置不會對該出光端20之出光之整體均勻性產生任何影響。因此，本發明該光源輸出裝置1對該等光源11,12,13之架設或調校不會有太高之要求，藉此提升使用上的便利性。另外，本發明該光源輸出裝置1之該出光端20可依使用者的需求而動態移動至該太陽能電池模組附近，以減少照度的損失；相較於習知技術中需要以該太陽能電池模組來配合該等光源的位置，更形效率化。
惟上述實施例僅為說明本發明之原理及其功效，而非用以限制本發明。因此，習於此技術之人士對上述實施例進行修改及變化仍不脫本發明之精神。本發明之權利範圍應如後述之申請專利範圍所列。
1．．．本發明光源輸出裝置之一實施例
2．．．導光裝置
11．．．第一光源
12．．．第二光源
13．．．第三光源
20．．．出光端
21．．．光纖
30．．．光線
201．．．核心部分
202．．．包覆部分
A．．．第一入光端
B．．．第二入光端
C．．．第三入光端
圖1顯示本發明光源輸出裝置之一實施例之示意圖；
圖2顯示圖1之導光裝置之第一入光端之一實施例沿著線2-2之剖視示意圖；
圖3顯示圖1之導光裝置之第二入光端之一實施例沿著線3-3之剖視示意圖；
圖4顯示圖1之導光裝置之第三入光端之一實施例沿著線4-4之剖視示意圖；
圖5顯示圖1之導光裝置之出光端之一實施例之局部示意圖；及
圖6顯示圖1之導光裝置之光纖之一實施例之示意圖。
1．．．本發明光源輸出裝置之一實施例
2．．．導光裝置
11．．．第一光源
12．．．第二光源
13．．．第三光源
20．．．出光端
21．．．光纖
A．．．第一入光端
B．．．第二入光端
C．．．第三入光端

Claims (7)

  1. 一種光源輸出裝置，包括：至少一光源，用以提供光線；一導光裝置，具有至少一入光端及一出光端，該至少一入光端係對應該至少一光源，且包含複數條光纖，該至少一入光端之該等光纖係延伸至該出光端，且均勻分佈於該出光端，其中該入光端區分為M個區域，每一區域具有N條光纖，該出光端區分為N個區域，該入光端之每一區域之該等N條光纖係分別延伸至該出光端之該等N個區域；及一承載平台，用以承載一待測試模組，來自該出光端之光線係照射該待測試模組。
  2. 如請求項1之光源輸出裝置，其中該光源係為穩態或瞬態。
  3. 如請求項1之光源輸出裝置，其中該光源係為氣體放電燈或金屬放電燈。
  4. 如請求項1之光源輸出裝置，其中M之值等於N之值。
  5. 如請求項1之光源輸出裝置，其中每一光纖具有一核心部分及一包覆部分，該包覆部分包覆該核心部分，且該包覆部分之折射率小於該核心部分之折射率。
  6. 如請求項5之光源輸出裝置，其中該核心部分之材質包含矽，且該包覆部分之材質係為玻璃或塑膠。
  7. 如請求項1之光源輸出裝置，其中該待測試模組係為一太陽能電池模組。
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