[发明专利]一种人造光源

说明书

技术领域

本发明是有关于一种人造光源。

背景技术

人造光源可用来作为测试光学元件的模拟光源。举例而言，人造光源可模拟定义为空气质量(Air Mass,AM)为1.5G的太阳光，以用来测试太阳能电池的转换效率。然而，目前市面上常见的人造光源可能会面临下列问题：低能源效率与输出光的准直性皆较差。这些问题不但会提高测试的成本，亦可能会降低测试结果的可靠度。因此如何改善上述问题，已成为业界亟需解决的问题之一。

发明内容

本发明的目的之一，是提供一种人造光源，以提升能源效率与输出光的准直性。

本发明的一态样提供一种人造光源，包含光源模组与混光模组。混光模组包含混光单元与准直腔体。混光单元置于光源模组与准直腔体之间。准直腔体具有相对的入光面与出光面，入光面的面积小于出光面的面积，且混光单元面向入光面设置。

在一或多个实施方式中，光源模组用以提供具不同波长的多个光束，混光单元用以混合该些光束，且准直腔体用以准直通过入光面的该些光束。

在一或多个实施方式中，准直腔体包含多个反射板。反射板环绕地共同定义出入光面与出光面。

在一或多个实施方式中，每一反射板皆具有自入光面至出光面的延伸方向，且入光面具有法线方向。法线方向与延伸方向相夹一夹角，且夹角介于0度至90度之间。

在一或多个实施方式中，夹角为约4度至20度。

在一或多个实施方式中，反射板表面的反射率大于80%。

在一或多个实施方式中，入光面与出光面皆为多边形。

在一或多个实施方式中，混光模组更包含扩散板，置于混光单元与准直腔体之间。

在一或多个实施方式中，混光单元为一反射腔体。

在一或多个实施方式中，混光单元包含胶体与多个散射粒子。散射粒子分布于胶体中。

因此，通过上述的混光模组，人造光源能够改善能源效率，并提高输出光的准直性。

附图说明

图1为本发明人造光源的剖面图。

图2为图1之准直腔体的立体图。

图3为本发明人造光源的距离与亮度均匀度的模拟关系图。

图4为图1之混光单元的立体图。

图5为本发明光源模组与混光单元的剖面图。

其中：

100：光源模组     110：光源

200：混光模组     210、210’：混光单元

212：胶体         214：散射粒子

216、226：反射板          218：混光腔

220：准直腔体             222：入光面

224：出光面               230：扩散板

D：延伸方向               N：法线方向

θ：夹角

具体实施方式

以下将以图式揭露本发明的多个实施方式，为明确说明起见，许多实务上的细节将在以下叙述中一并说明。然而，应了解到，这些实务上的细节不应用以限制本发明。也就是说，在本发明部分实施方式中，这些实务上的细节是非必要的。此外，为简化图式起见，一些习知惯用的结构与元件在图式中将以简单示意的方式绘示之。

图1为本发明人造光源的剖面图。人造光源包含光源模组100与混光模组200。混光模组200包含混光单元210与准直腔体220。混光单元210置于光源模组100与准直腔体220之间。准直腔体220具有相对的入光面222与出光面224，入光面222的面积小于出光面224的面积，且混光单元210面向入光面222设置。

简言之，本发明人造光源能够提高输出光的准直性。具体而言，通过入光面222与出光面224的光线皆具有一出光角。出光角与光线的准直性成反比，也就是说，出光角越大，准直性越低。根据光线扩展度(etendue)守恒定理，光线的出光角与出光面积的乘积为定值，亦即出光角与出光面积成反比。而因入光面222的面积小于出光面224的面积，因此出光面224的光线的出光角便小于入光面222的光线的出光角，也就是说，通过出光面224的光线较通过入光面222的光线有较佳的准直性。