集光元件及集光模塊的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明提供了一種集光元件及集光模塊，該集光元件包括出光面以及彼此相對的第一表面與第二表面，出光面鄰接第一表面與第二表面。第一表面具有多個微結構以接收光線。出光面導出微結構所接收的光線，且與第一表面或第二表面夾一第一夾角，其中該第一夾角為θ，且10°≤θ≤35°或85°≤θ≤90°。
【專利說明】集光元件及集光模塊
【技術領域】
[0001]本發(fā)明是關于一種光學元件與光學模塊，特別是關于一種集光元件與集光模塊。【背景技術】
[0002]近年來，隨著地球資源的耗損與科技的發(fā)達，再生能源的研究與發(fā)展紛紛受到重視。其中，由于太陽光取之不竭用之不盡，使得世界各國紛紛投入大量資金進行太陽能發(fā)電的發(fā)展。
[0003]在太陽能電池系統(tǒng)中，以固定角度接受太陽光照射最為普遍。但由于太陽光入射于太陽能電池系統(tǒng)的角度會隨著時間與設置地點的經緯度而有所變動，而固定型太陽能電池系統(tǒng)無法隨著太陽的方向改變架體面對太陽的方向，使得太陽能電池系統(tǒng)吸收太陽光的照射量降低，進而使得發(fā)電量降低。
[0004]因此，為了提升太陽能電池系統(tǒng)吸收太陽光的照射量，相關從業(yè)人員提出利用追蹤模塊結合太陽能電池模塊的追日型太陽能電池系統(tǒng)。其中，追蹤模塊主要包括光傳感器及機電伺服機構，傳感器用以感測太陽的位置變化，以通過機電伺服機構調整太陽能電池系統(tǒng)面向太陽，進而提升太陽能模塊接收太陽光的輻射量。需注意的是，傳感器的架設角度需精確地平行太陽能電池系統(tǒng)的垂直角度。此外，傳感器直接曝露于外在環(huán)境，易受干擾與損壞，為避免傳感器無法感測出正確的太陽位置，需要定時進行維護和保養(yǎng)，導致太陽能電池系統(tǒng)的使用成本大幅提高。此外，追日型太陽能電池系統(tǒng)的整體體積較大，造成裝設上的不便。
【發(fā)明內容】

[0005]依據本發(fā)明所揭露的集光元件的一實施例，集光元件包括至少一出光面以及彼此相對的一第一表面與一第二表面。第一表面具有多個微結構，以接收光線。出光面鄰接第一表面與第二表面，且與第一表面或第二表面夾一第一夾角，以導出微結構所接收的光線，其中該第一夾角為Θ，且10°≤Θ≤35°或85°≤Θ≤90°。
[0006]依據本發(fā)明所揭露的集光模塊的一實施例，集光模塊包括一集光元件與至少一能量轉換材料。集光兀件包括至少一出光面以及彼此相對的一第一表面與一第二表面。第一表面具有多個微結構，以接收光線。出光面鄰接第一表面與第二表面，且與第一表面或第二表面夾一第一夾角，以導出微結構所接收的光線，其中該第一夾角為Θ，且10° ≤Θ ≤35°或85° ≤ Θ ≤90°。能量轉換材料配置于集光元件，用以將入射的光線轉換成一電能。
[0007]以上關于本發(fā)明的內容說明及以下的實施方式的說明用以示范及解釋本發(fā)明的精神及原理，并且提供本發(fā)明的權利要求更進一步的解釋。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0008]圖1A為依據本發(fā)明所揭露的第一實施例的集光模塊的立體結構示意圖。[0009]圖1B為依據本發(fā)明所揭露的第一實施例的集光模塊的俯視結構示意圖。
[0010]圖2A為依據圖1A的集光模塊的一實施例的剖面結構示意圖。
[0011]圖2B為依據圖1A的集光模塊的一實施例的剖面結構示意圖。
[0012]圖3A為依據圖1A的集光模塊的一實施例的俯視結構示意圖。
[0013]圖3B至圖3G圖3G分別為圖3A的微結構的排列結構的俯視放大圖。
[0014]圖4為不同入射方向的光線于具有90度第一夾角的圖2A的集光模塊的集光效率曲線圖。
[0015]圖5A為水平入射角為O度的光線于迎光面與法線之間的第二夾角為O度、5度與40度且背光面與法線之間的第三夾角為80度的圖2A的集光模塊的集光效率曲線圖。
[0016]圖5B為水平入射角為90度的光線于迎光面與法線之間的第二夾角為O度、5度與40度且背光面與法線之間的第三夾角為80度的圖2A的集光模塊的集光效率曲線圖。[0017]圖6A為水平入射角為O度的光線于背光面與法線之間的第三夾角為70度、80度與89度且迎光面與法線之間的第二夾角為5度的圖2A的集光模塊的集光效率曲線圖。
[0018]圖6B為水平入射角為90度的光線于背光面與法線之間的第三夾角為70度、80度與89度且迎光面與法線之間的第二夾角為5度的圖2A的集光模塊的集光效率曲線圖。
[0019]圖7為出光面與第一表面具有不同第一夾角的圖2A的單維的集光模塊的集光效率曲線圖。
[0020]圖8A為依據圖1A的集光模塊的一實施例的剖面結構示意圖。
[0021]圖8B為依據圖1A的集光模塊的一實施例的剖面結構示意圖。
[0022]圖8C為依據圖1A的集光模塊的一實施例的剖面結構示意圖。
[0023]圖8D為依據圖1A的集光模塊的一實施例的剖面結構示意圖。
[0024]圖9為不同入射方向的光線于圖8A、圖8B與圖8D中具有85度第一夾角的單維的集光模塊的集光效率曲線圖。
[0025]圖1OA為水平入射角為O度時,微結構于圖8D的集光模塊的第一表面上不同的面積分布比例的集光效率曲線圖。
[0026]圖1OB為水平入射角為90度時，微結構于圖8D的集光元件的第一表面上不同的面積分布比例的集光效率曲線圖。
[0027]圖11為依據本發(fā)明所揭露的第二實施例的集光模塊的俯視結構示意圖。
[0028]圖12A為依據圖11的集光模塊的一實施例的剖面結構示意圖。
[0029]圖12B為依據圖11的集光模塊的一實施例的剖面結構示意圖。
[0030]圖12C為依據圖11的集光模塊的一實施例的剖面結構示意圖。
[0031]【主要元件符號說明】
[0032]19水平投影方向；
[0033]20基準軸；
[0034]22、28 中心軸；
[0035]24對稱軸；
[0036]26、46 法線；
[0037]31,36 能量轉換材料；
[0038]41、42、43、44、66 出光面；[0039]50、58 第一表面；
[0040]51、59 第二表面；
[0041]60、68 微結構；
[0042]62、77 迎光面；
[0043]64、78 背光面；
[0044]70光線；
[0045]75反射元件；
[0046]79反射面；
[0047]80,92 集光單元；
[0048]82、94 楔型單元；
[0049]100、300 集光模塊；
[0050]200,400 集光元件；
[0051]Cll 至 C13 曲線； [0052]C21 至 C23 曲線；
[0053]C31 至 C33 曲線；
[0054]C41 至 C43 曲線；
[0055]C51 至 C53 曲線；
[0056]C61 至 C67 曲線；
[0057]C71 至 C73 曲線；
[0058]C81 至 C84 曲線；
[0059]C91 至 C94 曲線；
[0060]J1-J4 集光區(qū)域；
[0061]L1-L6 集光區(qū)域；
[0062]R邊緣區(qū)域；
[0063]α水平入射角；
[0064]β入射傾斜角；
[0065]θ、ω、第一夾角；
[0066]Y、Y ’ 第二夾角；
[0067]δ、δ’第三夾角。
【具體實施方式】
[0068]本發(fā)明所揭露的集光模塊可包含一集光元件與多個能量轉換材料或一環(huán)帶型能量轉換材料。集光兀件包含彼此相對的一第一表面和一第二表面，且可包含多個出光面或一環(huán)帶狀的出光面。能量轉換材料的數量、出光面的數量以及能量轉換材料與出光面是否完全環(huán)繞第一表面，可依據實際需求進行調整。
[0069]當集光元件的周緣為圓形時，能量轉換材料與出光面為環(huán)帶型，其數量可為但不限于一個。
[0070]當集光元件的周緣為N邊形時，能量轉換材料與出光面的數量可為但不限于N個，且N≥3。[0071]以四個出光面和四個能量轉換材料為例，請參照圖1A、圖1B與圖2A，其分別為依據本發(fā)明所揭露的第一實施例的集光模塊的立體結構示意圖、依據圖1A的集光模塊的俯視結構示意圖，以及依據圖1A的集光模塊的一實施例的剖面結構示意圖。在本實施例中，集光模塊100包括一集光元件200與四個能量轉換材料31。集光模塊100的周緣為四邊形。
[0072]集光元件200包括出光面41、42、43和44以及彼此相對的一第一表面50與一第二表面51。出光面41、42、43和44鄰接第一表面50與第二表面51，且出光面41、42、43和44可分別與第一表面50夾一第一夾角Θ。第一夾角Θ可符合以下條件式:10° < Θ <35°或85° < Θ <90°。其中，集光元件200的材質可為但不限于聚甲基丙烯酸甲酯層(Polymethylmethacrylate, PMMA)。
[0073]第一表面50具有多個微結構60。每一微結構60用以接收具有不同入射方向的光線70并傳遞至出光面41、42、43和44。四個能量轉換材料31可分別配置于集光元件200的出光面41、42、43和44，以將來自集光模塊100的光線70轉換成電能。
[0074]每一微結構60可包括一迎光面62與一背光面64。每一迎光面62用以接收光線70。迎光面62與第一表面50的法線26間具有一第二夾角Y。背光面64與法線26間具有一第三夾角S。第二夾角Y和第三夾角δ符合以下條件:
[0075]0° ^ Y ≤ 40° ;以及
[0076]70° ≤ δ < 90°。
[0077]每一迎光面62朝向第一表面50的中心軸22，以使得光線70入射于第一表面50后被傳遞至環(huán)繞第一表面50的出光面41、42、43和44。中心軸22位于第一表面50的幾何中心且垂直于第一表面50。第一表面50所具有的微結構60依據第一表面50的對稱軸24對稱排列于第一表面50上，以使得微結構60可接收具有不同入射方向的光線70。
[0078]在本實施例中,集光元件200還可具有反射面79。在一實施例中，反射面79可配置但不限于第一表面50的邊緣區(qū)域R，如圖2Α所示。反射元件75可配置于反射面79，以反射微結構60所接收的光線70至出光面41、42、43和44的四個能量轉換材料31。在一實施例中，反射面79也可配置于出光面41、42、43和44，如圖2Β所示。反射元件75可配置于反射面79，以反射微結構60所接收的光線70至配置于第一表面50的邊緣區(qū)域R的四個能量轉換材料31。
[0079]在一實施例中,第一表面50可具有但不限于四個集光區(qū)域,分別為]\、12、13和J4。微結構60于集光區(qū)域Λ、J2、J3和J4中的排列方向不同，如圖1B所示。
[0080]在一實施例中，第一表面50可具有但不限于六個集光區(qū)域,分別為LpLyLyLpL5和1^6，如圖3A所示，其為依據圖1A的集光模塊的一實施例的俯視結構示意圖。微結構60于集光區(qū)域LpLyLyLpL5和L6中的排列方向不同。在一實施例中，第一表面50可具有六個以上的集光區(qū)域。
[0081]在一實施例中，微結構60可以是有折曲的條狀結構，如圖3B所示；或是弧形的條狀結構，如圖3D所示；或是包含弧線和直線的條狀結構，如圖3F所示。以圖3F為例，相鄰兩個條狀的微結構60的曲率半徑Rl和R2可以不相同，或者同時符合一特定曲率半徑。此特定曲率半徑隨集光區(qū)域的多少而改變。當第一表面50的集光區(qū)域越多，微結構60的形狀越趨近于圓弧，特定曲率半徑也越大。[0082]在一實施例中，微結構60也可以由多個區(qū)段結構不連續(xù)排列而成。這些區(qū)段結構可排列成一折線結構，如圖3C所示；或是弧線結構，如圖3E所示；或是同時包含弧線和直線的曲線結構，如圖3G所示。以圖3G為例，前后的兩個微結構60的曲率半徑Rl和R2可以不相同，或者同時符合一特定曲率半徑。此特定曲率半徑隨集光區(qū)域的多少而改變。當第一表面50的集光區(qū)域越多，微結構60的形狀越趨近于圓弧，特定曲率半徑也越大。
[0083]在一實施例中，微結構60可以為封閉循環(huán)，也可為非封閉循環(huán)。
[0084]上述的邊緣區(qū)域R為第一表面50的周緣，由于圖2A與圖2B分別為集光模塊100的剖面結構示意圖，因此邊緣區(qū)域R于圖2A與圖2B中可為二線段。上述光線70于水平面的投影方向19與基準軸20間具有一水平入射角α。光線70的入射方向與法線26間具有一入射傾斜角β。在本實施例中，基準軸20垂直于集光區(qū)域J3中微結構60的排列方向。
[0085]以下是利用圖2Α所述的集光模塊100在第一夾角Θ為90度的條件下進行實驗。請參照圖4，為不同入射方向的光線在圖2Α的集光模塊的集光效率曲線圖。其中，橫軸為不同的入射傾斜角β，縱軸為集光效率。曲線Cll為水平入射角α為O度時的曲線。曲線C13為水平入射角α為90度時的曲線。曲線C12為水平入射角α為45度時的曲線。
[0086]從圖4可知，當光線70以水平入射角α為45度入射于集光元件200時，集光元件200具有良好的集光效率，其中最高的集光效率可達43%。上述集光效率為光線70入射第一表面50的光強度I1與自第一表面50出射的光強度I2之間的比值，即Ι2/Ιι。
[0087]請參照圖5Α與圖5Β，分別為水平入射角α為O度與90度的光線于迎光面與法線之間的第二夾角為O度、5度與40度且背光面與法線之間的第三夾角為80度的圖2Α的集光模塊的集光效率曲線圖。第一夾角Θ為30度。其中，橫軸為不同的入射傾斜角β，縱軸為集光效率。曲線C21和C31為迎光面62與法線26之間的第二夾角、為O度時的曲線。曲線C22和C32為迎光面62與法線26之間的第二夾角Y為5度時的曲線。曲線C23和C33為迎光面62與法線26之間的第二夾角Y為40度時的曲線。
[0088]從圖5Α與圖5Β可知，當光線70入射于迎光面62與法線26之間的第二夾角Y為5度且背光面64與法線26之間的第三夾角δ為80度的集光元件200時，集光元件200具有良好的集光效率，其中集光效率可達30%。
[0089]請參照圖6Α與圖6Β，分別為水平入射角為O度與90度的光線于背光面與法線之間的第三夾角為70度、80度與89度且迎光面與法線之間的第二夾角為5度的圖2Α的集光模塊的集光效率曲線圖。第一夾角Θ為30度。其中，橫軸為不同的入射傾斜角β，縱軸為集光效率。曲線C41和C51為背光面64與法線26之間的第三夾角δ為70度時的曲線。曲線C42和C52為背光面64與法線26之間的第三夾角δ為80度時的曲線。曲線C43和C53為背光面64與法線26之間的第三夾角δ為89度時的曲線。
[0090]從圖6Α與圖6Β可知，當光線70入射于背光面64與法線26之間的第三夾角δ為80度，且迎光面62與法線26之間的第二夾角Y為5度的集光元件200時，集光元件200具有良好的集光效率，其中集光效率可達30%。
[0091]在一實施例中，集光元件200也可不包括反射元件75,僅通過集光元件200的折射率與外在環(huán)境的折射率的調整，使得被微結構60所接收的光線70于集光元件200與外在環(huán)境之間的接口產生全反射。
[0092]請參照圖7，為不具有反射元件且出光面與第一表面具有不同第一夾角的單維的集光模塊的集光效率曲線圖。此處所指的單維，意思是在第一表面50上所分布的微結構60并未以中心軸對稱設置，而是具有同一方向的迎光面62與背光面64。在圖7中，橫軸為不同的入射傾斜角β，縱軸為集光效率。曲線C61為第一夾角Θ為10度時的集光效率曲線。曲線C62為第一夾角Θ為25度時的集光效率曲線。曲線C63為第一夾角Θ為35度時的集光效率曲線。曲線C64為第一夾角Θ為55度時的集光效率曲線。曲線C65為第一夾角Θ為75度時的集光效率曲線。曲線C66為第一夾角Θ為85度時的集光效率曲線。曲線C67為出光面41、42、43和44與第一表面50之間的夾角為25度時的集光效率曲線。
[0093]從圖7可知，當10?！堞ā?5?；?5?！堞ā?0。時，由于減少光線70于出光面41、42、43和44 (即集光元件200與外在環(huán)境之間的接口 )所產生的全反射，因此集光元件200具有良好的集光效率，其中集光效率可達71%。
[0094]在一實施例中，上述的集光元件200可為但不限于一體成型的透明光學膜，如圖2Α、圖2Β與圖8Α所示，其中圖8Α為依據本發(fā)明所述的集光模塊的一實施例剖面結構示意圖。在圖8Α中，與圖2Α、圖2Β不同的是，圖8Α的集光元件200并未包含有反射面79與反射元件75。
[0095]在一實施例中，集光元件200也可為非一體成形的透明光學膜，如圖SB所示，其為依據本發(fā)明所述的集光模塊的一實施例剖面結構示意圖。集光元件200還包括集光單元80與楔型單元82。集光單元80配置于第一表面50和第二表面51之間。楔型單元82配置于集光單元80的周緣，且楔型單元82具有出光面41、42、43和44，能量轉換材料31分別配置于集光元件200的出光面41、42、43和44。
[0096]此外，楔型單元82還可具有反射元件75，反射元件75配置于第一表面50的出光面41、42、43和44或邊緣區(qū)域R，以反射微結構60所接收的光線70，如圖8C與圖8D所示，其分別為依據本發(fā)明所述的集光模塊的一實施例剖面結構示意圖。此時，能量轉換材料31分別配置于集光元件200于第一表面50的邊緣區(qū)域R或出光面41、42、43和44。
[0097]由于集光兀件200可為對稱式的光學膜(第一表面50具有對稱軸24),因此于圖8Α、圖8Β、圖8C與圖8D僅繪制出集光元件100的一側。
[0098]另一方面，在第一夾角Θ為85度的條件下，不同入射傾斜角的光線于圖8Α、圖8Β與圖8D的單維的集光元件的集光效率曲線圖如圖9所示。其中，橫軸為不同的入射傾斜角β，縱軸為集光效率。曲線C71為使用圖SB的單維集光元件時的曲線。曲線C72為使用圖8Α的單維集光元件時的曲線。曲線C73為使用圖8D的單維集光元件時的曲線。
[0099]由圖9可知，調整入射傾斜角β至適當角度，可以使單維的集光元件的集光效率提升至80%以上。
[0100]請同時參照圖1OA與圖1OB所不,其為微結構于圖8D的集光兀件的第一表面上不同的面積分布比例的集光效率曲線圖，其中圖1OA中水平入射角α為Θ度，入射傾斜角β為O至90度。圖1OB中水平入射角α為90度，入射傾斜角β為O至90度。
[0101]曲線C81和C91表示微結構60的面積占整個第一表面50的面積的比例為百分之二十五的集光效率，其中百分之二十五的面積表示只在四個集光區(qū)域中的其中一個上設置微結構60。曲線C82和C92表示微結構的面積占整個第一表面50的面積的比例為百分之五十的集光效率，其中百分之五十的面積表示只在四個集光區(qū)域中的其中兩個上設置微結構60。曲線C83和C93表示微結構60的面積占整個第一表面50的面積的比例為百分之七十五的集光效率，其中百分之七十五的面積表示只在四個集光區(qū)域中的其中三個上設置微結構60。曲線C84和C94表不微結構60的面積占整個第一表面50的面積的比例為百分之百的集光效率，其中百分之百的面積表示在每一個集光區(qū)域上設置微結構60。
[0102]由上述圖1OA可知，當微結構60分布的面積高于百分之二十五時，集光效率在入射傾斜角β大于65度后明顯增加。當面積比例高達百分之七十五以上時，集光效率可達百分之二十以上。
[0103]由上述圖1OB可知，當微結構60分布的面積高于百分之二十五時，集光效率在入射傾斜角β大于65度后明顯增加。當面積比例高達百分之七十五以上時，集光效率可達百分之十七以上。
[0104]上述所有實施例是利用每一微結構60的迎光面62朝向中心軸22的設計，以將集光元件200所接收的光線70傳遞至環(huán)繞第一表面50的出光面41、42、43和44，但上述實施例并非用以限定本發(fā)明。
[0105]舉例而言，請參照圖11與圖12Α，分別為依據本發(fā)明所揭露的第二實施例的集光模塊的俯視結構示意圖與依據圖11的集光模塊的一實施例的剖面結構示意圖。在本實施例中，集光模塊300包括一集光元件400與多個能量轉換材料36。集光元件400包括多個出光面66以及彼此相對的第一表面58和第二表面59。
[0106]以集光元件400的周緣為四邊形為例，能量轉換材料36與出光面66的數量可為四個。四個出光面66分別鄰接第一表面58與第二表面59，且四個出光面66可分別與第二表面59夾一第一夾角ω。第一夾角ω可符合以下條件式:
[0107]10° ^ ω ^ 35° ;或
[0108]85° ^ ω ^ 90°。
[0109]其中，集光元件400的材質可為但不限于聚甲基丙烯酸甲酯層(Polymethylmethacrylate, PMMA)。
[0110]第一表面58具有多個微結構68，每一微結構68用以接收具有不同入射方向的光線70并傳遞至四個出光面66。四個能量轉換材料36可分別配置于四個出光面66，以將來自集光元件400的光線70轉換成電能。
[0111]每一微結構68可包括迎光面77與背光面78。迎光面77與第一表面58的法線46間具有一第二夾角Y ’，背光面78與法線46間具有一第三夾角δ ’，且符合以下條件:
[0112]0° ≤ Y ’ ≤ 40° ;以及
[0113]70°≤ δ ’ < 90°。
[0114]每一背光面78朝向第一表面58的中心軸28，以使得光線70入射于第一表面58后被傳遞至鄰近第一表面58的四個出光面66。其中，中心軸28位于第一表面58的幾何中心且垂直于第一表面58。
[0115]上述的集光元件400可為但不限于一體成型的透明光學膜。集光元件400也可為非一體成型的透明光學膜，如圖12Β所示，其為依據圖11的集光模塊的一實施例的剖面結構不意圖。集光兀件400包括一集光單兀92與一楔型單兀94。集光單兀92配置于第一表面58和第二表面59之間。楔型單元94配置于集光單元92的幾何中心，且楔型單元94具有四個出光面66，能量轉換材料36分別設置于集光元件400的出光面66。
[0116]此外，集光元件400的能量轉換材料36還可增設于楔型單元94于第二表面59的一端上，如圖12C所示，其為依據圖11的集光模塊的一實施例的剖面結構示意圖。
[0117]依據本發(fā)明所揭露的集光元件與集光模塊的實施例，可利用第一表面所具有不同排列方向的微結構接收來自不同入射方向的光線，以解決現有太陽能電池系統(tǒng)因固定角度接受光線而造成發(fā)電量降低或因架設傳感器而造成成本過高與體積較大架設不易的問題。此外，可利用第一表面與出光面夾第一夾角Θ或第二表面與出光面夾第一夾角ω的設計，避免部分光線于出光面與外在環(huán)境之間的接口產生全反射而散失，以提升集光元件的集光效率，進而提高能量轉換材料的轉換效率。其中，當10° < Θ (或ω) <35°或85° < Θ (或ω) <90°時，可提升集光元件的集光效率。
[0118]此外，由于集光元件可為透明光學膜，可應用于手機或筆記本電腦等電子裝置的屏幕保護膜，一方面避免顯示器屏幕受到磨損，另一方面可將外在環(huán)境的光線傳遞至出光面，以使配置于出光面的電能轉換元件輸出電能，以對電子裝置的電池進行充電。
【權利要求】
1.一種集光元件，其特征在于，包括: 一第一表面，具有多個微結構，該些微結構用以接收光線； 一第二表面，與該第一表面彼此相對；以及 至少一出光面，鄰接該第一表面與該第二表面，且與該第一表面或該第二表面夾一第一夾角，以導出該些微結構所接收的該光線；其中 該第一夾角為Θ，且10°≤Θ≤35°或85°≤Θ≤90°。
2.根據權利要求1所述的集光元件，其中每一該微結構包括一迎光面與一背光面，該迎光面與該第一表面的一法線間的一第二夾角為Y，該背光面與該法線間的一第三夾角為S，且符合以下條件:0°≤Y≤40° ;以及70°≤δ <90°。
3.根據權利要求2所述的集光元件，其中該第一表面還具有一中心軸，該些迎光面朝向該中心軸。
4.根據權利要求2所述的集光元件，其中該第一表面還具有一中心軸，該些背光面朝向該中心軸。
5.根據權利要求1所述的集光元件，其中該集光元件還具有一反射面，該反射面配置于該第一表面的一邊緣區(qū)域或該至少一出光面。
6.根據權利要求1所述的集光元件，其中該集光元件還包括: 一集光單元，配置于該第一表面和該第二表面之間；以及 一楔型單元，配置于該集光單元的周緣或幾何中心，且該楔型單元具有該至少一出光面。
7.根據權利要求6所述的集光元件,其中該楔型單元還具有一反射元件,該反射元件配置于該第一表面的一邊緣區(qū)域或該至少一出光面。
8.根據權利要求1所述的集光元件，其中該第一表面還具有至少一對稱軸，該些微結構依據該至少一對稱軸對稱排列于該第一表面上。
9.根據權利要求1所述的集光元件，其中該出光面為環(huán)帶型。
10.根據權利要求1所述的集光元件，其中每一微結構為一有折曲的條狀結構，或是一弧形的條狀結構，或是一包含弧線和直線的條狀結構。
11.根據權利要求10所述的集光元件，其中相鄰的兩個該微結構的曲率半徑相同或不相同。
12.根據權利要求1所述的集光元件，其中每一微結構包含多個區(qū)段結構，該些區(qū)段結構不連續(xù)排列，且該些區(qū)段結構排列成一折線結構、一弧線結構或一同時包含弧線和直線的曲線結構。
13.根據權利要求12所述的集光元件，其中相鄰的兩個該微結構的曲率半徑相同或不相同。
14.一種集光模塊，其特征在于，包括: 一集光兀件，包括: 一第一表面，具有多個微結構，該些微結構用以接收光線； 一第二表面，與該第一表面彼此相對；以及 至少一出光面，鄰接該第一表面與該第二表面，且與該第一表面或該第二表面夾一第一夾角，以導出該些微結構所接收的該光線，其中該第一夾角為Θ，且10°≤Θ <35°或85° ≤ θ ≤ 90° ; 至少一能量轉換材料，配置于該集光元件，以將來自該集光元件的該光線轉換成一電倉泛。
15.根據權利要求14所述的集光模塊，其中每一該微結構包括一迎光面與一背光面，該迎光面與該第一表面的一法線間的一第二夾角為Y，該背光面與該法線間的一第三夾角為S，且符合以下條件:0°≤Y≤40° ;以及70°≤δ <90°。
16.根據權利要求15所述的集光模塊,其中該第一表面還具有一中心軸,該些迎光面朝向該中心軸。
17.根據權利要求15所述的集光模塊,其中該第一表面還具有一中心軸,該些背光面朝向該中心軸。
18.根據權利要求14所述的集光模塊，其中該集光元件還具有一反射面，該反射面配置于該第一表面的一邊緣區(qū)域，且該至少一能量轉換材料配置于該至少一出光面。
19.根據權利要求14所述的集光模塊，其中該集光元件還具有一反射面，該反射面配置于該至少一出光面，且該至少一能量轉換材料配置于該第一表面的一邊緣區(qū)域。
20.根據權利要求14所述的集光模塊，其中該集光元件包括: 一集光單元，配置于該第一表面和該第二表面之間；以及 一楔型單元，配置于該集光單元的周緣或幾何中心，且該楔型單元具有該至少一出光面。
21.根據權利要求20所述的集光模塊，其中該楔型單元還具有一反射元件，該反射元件配置于該第一表面的一邊緣區(qū)域，且該至少一能量轉換材料配置于該至少一出光面。
22.根據權利要求20所述的集光模塊，其中該楔型單元還具有一反射元件，該反射元件配置于該至少一出光面，且該至少一能量轉換材料配置于該第一表面的一邊緣區(qū)域和該楔型單元于該第二表面的一端中的至少一個。
23.根據權利要求14所述的集光模塊,其中該第一表面還具有至少一對稱軸,該些微結構依據該至少一對稱軸對稱排列于該第一表面上。
【文檔編號】G02B5/04GK103928556SQ201310207239
【公開日】2014年7月16日 申請日期:2013年5月30日 優(yōu)先權日:2013年1月11日
【發(fā)明者】林暉雄, 陳鑾英, 楊文勛 申請人:財團法人工業(yè)技術研究院