[发明专利]具有菲涅尔透镜的集光装置

说明书

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菲涅尔透镜的集光装置。

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至很大的限制。

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具有菲涅尔透镜的集光装置收集光源，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，但是其中的具有菲涅尔透镜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，图中显示一公知具有菲涅尔透镜的集光装置9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，并包括有控制模块及驱动装置，通过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。但上述旋转式具有菲涅尔透镜的集光装置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。

由于上述的具有菲涅尔透镜的集光装置9其集光组件91是为一模块化的组件，并已包覆于保护罩90中，由于红外线、及紫外线是为带有能量的光线，在红外线、及紫外线进入保护罩90后，因保护罩90内无空气对流，致使保护罩90内部散热不易，而保护罩90成为热源的集中地，因此，保护罩90内的集光组件91因高热而减少寿命。

此外，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。

综合上述，公知的集光装置9其构造复杂、且维修不易致使成本提高，其需以外加电力驱动，不能达成节能环保的目的。

发明内容

本发明的主要目的是公开一种具有菲涅尔透镜的集光装置，能提供高质量的自然光，本发明的集光装置其构造简单、成本低廉、集光效果佳，其无需耗费任何电力或能源即可达成环保省能的功效。

本发明是有关于一种具有菲涅尔透镜的集光装置，其包括有一种配光器、及一集光罩。

配光器其包括一菲涅尔透镜(Fresnel lens)、及多数条光纤，多数条光纤设置于菲涅尔透镜下方，集光罩其设置于配光器的上方位置，集光罩包括多个开孔、及多个集光透镜，多个集光透镜嵌固于多个开孔。

其中，集光罩、及配光器的菲涅尔透镜中心点设置于同一轴心在线，且多个集光透镜非位于同一平面上，所以，集光罩其可为弧面、多面体表面、曲面、球面、或波浪面…等，集光罩上设置的多个集光透镜，是将光线分别聚集于配光器的菲涅尔透镜上。

此外，配光器可包括一凹透镜，凹透镜可设于菲涅尔透镜与多数条光纤之间，如此，可使菲涅尔透镜更能将光线平均分配于多数条光纤上。

再者，菲涅尔透镜是可为可滤除红外线、及紫外线的镜片。也由于菲涅尔透镜为可滤除红外线、及紫外线的镜片，故其能将光线中的红外线、及紫外线过滤，仅使不具热能的光进入配光器的多数条光纤中，因此，即可延长配光器多数条光纤的使用寿命，并降低具有菲涅尔透镜的的集光装置运作及传输时产生的热量。

而且，菲涅尔透镜可包括一滤光片，滤光片可选择式地设于菲涅尔透镜的中间位置、或设于菲涅尔透镜与集光罩之间、或设于菲涅尔透镜与多数条光纤之间。尚且，菲涅尔透镜的表面可设有一滤除红外线、及紫外线的滤光薄膜。除此，上述的凹透镜是为一可滤除红外线、及紫外线的滤光材质透镜。凹透镜的表面设有一滤除红外线、及紫外线的滤光薄膜。

而且，配光器可包括一光纤管、一套管，套管套设于光纤管外周，此外，光纤管包括一上出口、及一下出口，菲涅尔透镜设于光纤管的上出口，多数条光纤容设于光纤管内，多数条光纤的另一端穿出于光纤管的下出口外。

其中，光纤管的外周螺设有外螺牙，套管于管内螺设有内螺牙，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，进而使菲涅尔透镜可调整其与集光罩间的距离，而可达到最佳的集光效能。