[發明專利]分光接頭

無效

• 申請號: 201310742779.X
• 申請日: 2013-12-24
• 公開（公告）號: CN104728764A
• 公開（公告）日: 2015-06-24
• 發明（設計）人: 簡瑞廷;鄭元杰
• 申請（專利權）人: 財團法人金屬工業研究發展中心
• 主分類號: F21S11/00
• 分類號: F21S11/00;F21V5/04;F21V8/00
• 代理公司: 沈陽科苑專利商標代理有限公司 21002
• 代理人: 許宗富;周秀梅

技術領域

本發明涉及照明領域，具體地說是一種將自然光分光傳輸且可直接收集作為室內照明之用，以提升自然光使用率的分光接頭。

背景技術

目前無論是國內、國外，為減少對能源的貪婪需求，以及減少對自然環境的破壞，各國政府都不遺余力的推廣綠建筑，以求建立永續生活的優良環境。

有關綠建筑的首要條件，即在于照明方面的節能工作。由于建筑物的體積愈趨碩大，建筑物之間的距離卻日漸縮減，導致建筑群密集，陽光的自然照明條件無法達成，而需采取人工光源，形成能源損耗的主要原兇。

目前全球照明用電比例：商業用電占43%、住家占31%。若這些建筑能改采陽光照明，則能大幅減少對能源的需求。歐美各國陽光照明技術推廣著重于在學校、住家、辦公大樓、商場、醫院及藝術建筑，歐盟Building計劃預估歐盟國家使用陽光照明每年可節能148Mtoe，約占歐盟國家總能源供應量的8%，成果不容小覷。而國內陽光照明技術雖然在初步階段，但由于能源短缺、價格不斷攀升，故加速發展陽光照明系統技術及商業化產品，除為環保盡力，亦可促進產業發展。

有關于自然光照明的技術，主要是利用大面積的陽光收集元件，將陽光收集并導入室內。陽光收集元件的最佳方式是利用光纖，但光纖的制造成本昂貴，尤其但大直徑光纖，故實際應用普及率不高。另法是采取導光管方式，導光管雖然可以將陽光導入室內，但是導光管缺乏有效分光與轉向接頭，致使光線傳導效果不佳，仍待加以改進。

因此，如何在降低建置成本的基礎下，仍然能夠達成高效率的集光功能，乃為業界所重視的課題。慣用技術我國專利第M358263號的“棱鏡陣列及其耦合接頭”，其采取棱鏡陣列的方式，即由復數集光棱鏡組收集外部光線，做為室內照明、太陽能電池與其他類型應用之用。所述集光棱鏡組包括導光稜鏡、反射稜鏡形狀均為三角柱，且該導光稜鏡彼此相平行，該導光棱鏡更包括進光面、反光面、集光面、輸光面以及出光面，故其設計相當復雜，致使成本增加、維護困難。

另一慣用技術如我國專利第M282163號的“光纖陣列裝置”，其考慮采用光纖陣列的方法，以將復數光纖的光線集中在可透光的基板達成較佳的光線照射效果。但該慣用技術需在單一基板上設置大量容置區，若再考慮于容置區中設置有聚光元件，會使該基板的制作形成困難，當該基板使用上稍有毀損，即需更換整塊基板，造成資源浪費。

又一慣用技術如我國專利第M284002號的“光纖陣列”，其同樣采取光纖陣列，每一光纖嵌固在一容置槽中，該容置槽具有弧面以達成聚光效果，即由分散的設計提供可在環境溫度變動下正常運作的光纖陣列。但該慣用技術需將大量的容置槽固定為陣列排列的底座，以有效達成聚光功能，但該底座同樣會有制作成本較高，無法更換單一容置槽而增加維修成本的問題。

因此，前述各習知技術存有缺失，而有待加以改進。

本案發明人有鑒于此，加以改良創新，成功研發完成本件用以傳輸自然光的分光接頭，希望能為綠建筑的自然光照光提供良好幫助。

發明內容

針對現有技術的不足，本發明提供一種分光接頭，具利用接頭本體分光至多個導管或光線，可將陽光分光傳輸且可直接收集作為室內照明之用，以降低陽光傳輸時的損失而提高使用效率。

本發明的另一目的在于提供一種分光接頭，其利用接頭本體結合導光管及分光管的設計，和以前所知的單一光線系統相比，制造成本低，但仍能維持使用效率。

本發明實施例提供的一種分光接頭，考量采取大直徑光線成本過高，增加設置成本，故考慮搭配不同直徑的導光管或光纖進行光路系統配置，即由大直徑導光管可以作為主干道，能夠大幅降低系統建置成本。

本發明為實現上述目的所采用的技術方案是：一種分光接頭包含：一接頭本體具有相對的一入光面及一出光面，且該入光面及該出光面相接有一環周面，該入光面設有一導光孔及數分光孔，該導光孔連通于該出光面，該數分光孔則連通于該環周面；一導光透鏡，設于該出光面并對應該導光孔，用來連接大直徑的一第一光傳輸件；以及，數分光透鏡，布設該環周面并對應該分光孔，用來連接小直徑的一第二光傳輸件；其中，自該分光孔透入的光線與自該分光透鏡透出的光線間形成一轉向角。

該接頭本體裝置在大直徑的第一光傳輸件以及小直徑的第二光傳輸件之間。經由大直徑的第一光傳輸件全面收集陽光，然后經由該出光面的該第二光傳輸件導出經該導光孔所傳遞的光線，以及經由該環周面的該分光透鏡導出經該分光孔所傳遞的光線，最后經由第二光傳輸件進行輸出。