用于制作菲涅爾透鏡的錐形輥筒的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及用于制作菲涅爾透鏡的錐形輥筒，它包括依次固定連接的左固定軸（1）、輥筒本體（2）和右固定軸（3），輥筒本體（2）由多個(gè)直徑從左至右依次遞減的環(huán)帶微結(jié)構(gòu)（4）層疊而成，環(huán)帶微結(jié)構(gòu)（4）為設(shè)置于輥筒本體（2）側(cè)面的環(huán)狀凸棱，過輥筒本體（2）軸線的切面截得的輥筒本體（2）的表面型線與菲涅爾透鏡由其半徑沿平行于軸線的方向雙向延伸形成的平面所截得的型線相匹配；左固定軸（1）和右固定軸（3）的外側(cè)端面上設(shè)置有定位孔（5）。本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于：結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、滾壓成型效果好，所得到的菲涅爾透鏡為整體結(jié)構(gòu)，沒有拼接痕跡，光學(xué)性能好，菲涅爾透鏡的直徑不受機(jī)床限制，滿足投影屏幕、太陽能聚光的大尺寸需求。
【專利說明】用于制作菲涅爾透鏡的錐形輥筒
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種用于投影屏幕、太陽能聚光的透鏡制造工藝【技術(shù)領(lǐng)域】，特別是用于制作菲涅爾透鏡的錐形輥筒。
【背景技術(shù)】
[0002]菲涅爾透鏡(fvesnel lens)是以發(fā)明人菲涅爾法人名字命名，由若干同心圓環(huán)構(gòu)成，由于應(yīng)用領(lǐng)域不同，可以匯聚光線在圓心，也可以匯聚為線(面)的菲涅爾透鏡，并可以任意設(shè)計(jì)焦距。
[0003]一般而言，背投影屏幕是將投影機(jī)中的圖像投出，穿過顯示屏幕而進(jìn)入觀眾的眼睛，在市場(chǎng)上是以大尺寸、高畫質(zhì)以及輕薄為其特點(diǎn)，所以在設(shè)計(jì)上需考慮到觀察角度的亮度、增加圖像對(duì)比度與解決圖像變形等問題，其中，菲涅爾透鏡主要的功能在于將投影機(jī)所投出的大發(fā)散角的光線收集起來，使得原來發(fā)散的光線可以集中于觀眾的視角內(nèi)，以達(dá)到增加圖像亮度的目的。
[0004]由于菲涅爾透鏡是一種光學(xué)產(chǎn)品，通常都是由專門的三軸菲涅爾透鏡模具機(jī)床采用金剛石刀具雕刻，再通過UV光固化、澆注、模壓、注塑等工藝方法生產(chǎn)產(chǎn)品。由于超精密金剛石機(jī)床的加工直徑目前國(guó)內(nèi)只能做到2m，國(guó)際上只有日本東芝可以做到3.4m。超大型的大尺寸菲涅爾透鏡受限于基礎(chǔ)工業(yè)薄弱，無法實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)，也有人采用拼接的方法，但拼縫嚴(yán)重影響透鏡的光學(xué)性能，特別是在視頻顯示領(lǐng)域，其使用的菲涅爾透鏡節(jié)距達(dá)到25 μ m，完全不能有拼接痕跡出現(xiàn)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)，提供一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單和滾壓成型效果好的用于制作菲涅爾透鏡的錐形輥筒，所得到的菲涅爾透鏡為整體結(jié)構(gòu)，沒有拼接痕跡，光學(xué)性能好，菲涅爾透鏡的直徑不受機(jī)床限制，滿足投影屏幕、太陽能聚光的大尺寸需求。
[0006]本發(fā)明的目的通過以下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn):用于制作菲涅爾透鏡的錐形輥筒，它包括依次固定連接的左固定軸、輥筒本體和右固定軸，輥筒本體由多個(gè)直徑從左至右依次遞減的環(huán)帶微結(jié)構(gòu)層疊而成，輥筒本體以錐形輥筒的小端為圓心，錐形輥筒的軸向長(zhǎng)度為半徑，在涂有UV光固膠的透明板上滾壓，輥筒本體上的環(huán)帶微結(jié)構(gòu)擠壓涂有UV光固膠的透明板得到菲涅爾透鏡的同心圓環(huán)式細(xì)齒溝槽結(jié)構(gòu)，環(huán)帶微結(jié)構(gòu)為設(shè)置于輥筒本體側(cè)面的環(huán)狀凸棱，過輥筒本體軸線的切面截得的輥筒本體的表面型線與菲涅爾透鏡由其半徑沿平行于軸線的方向雙向延伸形成的平面所截得的型線相匹配；所述的左固定軸和右固定軸的外側(cè)端面上分別設(shè)置有定位孔。
[0007]所述的環(huán)帶微結(jié)構(gòu)均是通過超精密滾筒機(jī)床的主軸與工作臺(tái)的回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)切削加工。
[0008]所述的輥筒本體為有色金屬制成。
[0009]所述的輥筒本體的表面上鍍有一層有色金屬。[0010]本發(fā)明具有以下優(yōu)點(diǎn):
1、輥筒本體由多個(gè)直徑從左至右依次遞減的環(huán)帶微結(jié)構(gòu)層疊而成，環(huán)帶微結(jié)構(gòu)為設(shè)置于輥筒本體側(cè)面的環(huán)狀凸棱，過輥筒本體軸線的切面截得的輥筒本體的表面型線與菲涅爾透鏡由其半徑沿平行于軸線的方向雙向延伸形成的平面所截得的型線相匹配，其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單。
[0011]2、通過錐形輥筒所得到的菲涅爾透鏡為整體結(jié)構(gòu)，沒有拼接痕跡，光學(xué)性能好，菲涅爾透鏡的直徑不受機(jī)床限制，滿足投影屏幕、太陽能聚光的大尺寸需求，使得菲涅爾透鏡可成批量生產(chǎn)，縮短了菲涅爾透鏡生產(chǎn)周期，大幅度降低了生產(chǎn)成本。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0012]圖1為錐形輥筒的結(jié)構(gòu)示意圖；
圖2為圖1中A處放大結(jié)構(gòu)示意圖；
圖3為錐形輥筒在涂有UV光固膠的透明板上滾壓的結(jié)構(gòu)示意圖；
圖中:1-左固定軸，2-棍筒本體,3-右固定軸,4-環(huán)帶微結(jié)構(gòu)，5-定位孔。
【具體實(shí)施方式】
[0013]下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步的描述，但本發(fā)明的保護(hù)范圍不局限于以下所述。
[0014]【實(shí)施例1】:
如圖1和圖2所示，用于制作菲涅爾透鏡的錐形輥筒，它包括依次固定連接的左固定軸1、輥筒本體2和右固定軸3，輥筒本體2為有色金屬制成，輥筒本體2由多個(gè)直徑從左至右依次遞減的環(huán)帶微結(jié)構(gòu)4層疊而成，輥筒本體2以錐形輥筒的小端為圓心，錐形輥筒的軸向長(zhǎng)度為半徑，在涂有UV光固膠的透明板上滾壓，輥筒本體2上的環(huán)帶微結(jié)構(gòu)4擠壓涂有UV光固膠的透明板得到菲涅爾透鏡的同心圓環(huán)式細(xì)齒溝槽結(jié)構(gòu)，環(huán)帶微結(jié)構(gòu)4為設(shè)置于輥筒本體2側(cè)面的環(huán)狀凸棱，過輥筒本體2軸線的切面截得的輥筒本體2的表面型線與菲涅爾透鏡由其半徑沿平行于軸線的方向雙向延伸形成的平面所截得的型線相匹配；所述的左固定軸I和右固定軸3的外側(cè)端面上分別設(shè)置有定位孔5。
[0015]所述的環(huán)帶微結(jié)構(gòu)4均是通過超精密滾筒機(jī)床的主軸與工作臺(tái)的回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)切削加工。
[0016]【實(shí)施例2】:
如圖1和圖2所示，用于制作菲涅爾透鏡的錐形輥筒，它包括依次固定連接的左固定軸1、棍筒本體2和右固定軸3,棍筒本體2的表面上鍍有一層有色金屬，降低棍筒本體2的材料成本，輥筒本體2由多個(gè)直徑從左至右依次遞減的環(huán)帶微結(jié)構(gòu)4層疊而成，輥筒本體2以錐形輥筒的小端為圓心，錐形輥筒的軸向長(zhǎng)度為半徑，在涂有UV光固膠的透明板上滾壓，輥筒本體2上的環(huán)帶微結(jié)構(gòu)4擠壓涂有UV光固膠的透明板得到菲涅爾透鏡的同心圓環(huán)式細(xì)齒溝槽結(jié)構(gòu)，環(huán)帶微結(jié)構(gòu)4為設(shè)置于輥筒本體2側(cè)面的環(huán)狀凸棱，過輥筒本體2軸線的切面截得的輥筒本體2的表面型線與菲涅爾透鏡由其半徑沿平行于軸線的方向雙向延伸形成的平面所截得的型線相匹配；所述的左固定軸I和右固定軸3的外側(cè)端面上分別設(shè)置有定位孔 5。[0017]所述的環(huán)帶微結(jié)構(gòu)4均是通過超精密滾筒機(jī)床的主軸與工作臺(tái)的回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)切削加工。
[0018]本發(fā)明的工作過程如下:如圖3所示，在透明板上均勻涂布一層厚度范圍為50?100 μ m的UV光固膠，以錐形棍筒的小端為圓心，所述小端為直徑最小的環(huán)帶微結(jié)構(gòu)4所處的一端，即右端，錐形輥筒的軸向長(zhǎng)度為半徑，在涂有UV光固膠的透明板上滾壓制作菲涅爾透鏡胚體；將成型后的菲涅爾透鏡板放置于紫外線光環(huán)境下加速固化；根據(jù)設(shè)計(jì)需要裁切菲涅爾透鏡，得到成品。
【權(quán)利要求】
1.用于制作菲涅爾透鏡的錐形輥筒，其特征在于:它包括依次固定連接的左固定軸(I)、輥筒本體(2 )和右固定軸(3 )，輥筒本體(2 )由多個(gè)直徑從左至右依次遞減的環(huán)帶微結(jié)構(gòu)(4)層疊而成，環(huán)帶微結(jié)構(gòu)(4)為設(shè)置于輥筒本體(2)側(cè)面的環(huán)狀凸棱，過輥筒本體(2)軸線的切面截得的輥筒本體(2)的表面型線與菲涅爾透鏡由其半徑沿平行于軸線的方向雙向延伸形成的平面所截得的型線相匹配；所述的左固定軸(I)和右固定軸(3)的外側(cè)端面上分別設(shè)置有定位孔(5)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于制作菲涅爾透鏡的錐形輥筒，其特征在于:所述的環(huán)帶微結(jié)構(gòu)(4)均是通過超精密滾筒機(jī)床的主軸與工作臺(tái)的回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)切削加工。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于制作菲涅爾透鏡的錐形輥筒，其特征在于:所述的輥筒本體(2)為有色金屬制成。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于制作菲涅爾透鏡的錐形輥筒，其特征在于:所述的輥筒本體(2)的表面上鍍有一層有色金屬。
【文檔編號(hào)】B29L11/00GK103895219SQ201410170440
【公開日】2014年7月2日 申請(qǐng)日期:2014年4月25日 優(yōu)先權(quán)日:2014年4月25日
【發(fā)明者】張益民, 吳慶富 申請(qǐng)人:成都菲斯特科技有限公司