密纹塑料透镜制造技术

本发明专利技术密纹塑料透镜，采用以微小的直线镜棱取代厚弧形镜棱，使光通过透镜的衰减及色散大大减小，并且使加工简化、材料节省，密纹塑料透镜比同规格的，现有的塑料透镜重量减轻４０％以上、透光率提高１０％以上，是航标灯及障碍标识用灯的理想透镜。（*该技术在2007年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种密纹塑料透镜，适用于航标灯、桅灯、舷灯等信号灯。现有的塑料透镜采用粗镜棱，镜体厚，光通过透镜的衰减和色散大，为了降低光的衰减和减少色散，必须通过特殊的研磨工具进行复杂的加工、抛光等工序，加工工艺繁复、成本较高。同时，现有的细棱镜结构的透镜，如电视机用的平板放大镜，它所采用的镜棱结构不能任意控制发射光束的发散角，因此发散光束的焦散大，透光率也较低。本专利技术的任务是提供一种透光率大大提高、加工方法简单的密纹塑料透镜。本专利技术的任务是以如下方式完成的如附图1所示，现有的厚弧形镜棱断面图及其几何光学作图，其出射光线的发散角δk与透镜参数可用下列函数关系(1)表示δk(f,lo,l)=arctghkn2f2+(n2-1)h2k-f2+h2k-]]>arcsin{nSin ［archkn2f2+(n2-1)h2k-f2+h2k-]]>arcSinh′k+al/2nl20+(h′k+al2)2］}]]>……(1)其中f-透镜焦距lo-灯丝中心到透镜内壁的距离l-灯丝的长度n-透镜材料相对空气的折射率(常数)hk-理想透镜(即光源位于透镜的焦点，且为点光源)的镜棱准高度给定常数hk′-采用线光源后的校正准高度给定常数K-镜棱级数k＝0，1，2…a＝1，δk为正发散角α-系数｛a＝-1，δk、为负发散角根据出射光线的发散角δk与透镜参数的函数关系式(1)，变跟焦距f、丝心距lo、灯丝长度l的相对比例，可使设计的透镜的正负发散角的大小及相对比例发生变化。由于灯丝具有一定的长度，实际透镜上同一点可产生正负两个发散角，利用上述发散角控制原理，通过优化计算设计出的透镜，对于给定长度灯丝光源的负发散角小于或等于正发散角，从而保证光线不散射到发散角以外。当把厚弧形的粗镜棱细分，使每一条细小的镜棱以直线镜面代替圆线镜面(以切线连结代替圆弧连结)，并且保证从给定光源射出的光线，通过两种镜面的误差小于给定值，根据这一原理设计的密纹透镜厚度可大大减少，从而使透光率至少提高10%、重量至少减少40%，并且可用一把刀具代替十几把刀具切削。另外，由于纹细小，所以刀具刃口很容易磨至高细度，使车削透镜的密纹一次可以达到光结度，省却了费时的抛光工序。密纹透镜的实际加工中，由于镜棱十分细小，故其斜棱与通过镜棱根点的水平面间的锥柱体的体积很小，加工时可不必全部去掉，只要去掉透镜发散角以内的部分，在粗棱透镜中为了节省材料，要将锥体部分全部去除。这样，只要把加工刀具制成具有一定顶角，该顶角等于最小的棱间角(棱间角＝切削角+斜棱角)，即可保证一次进刀即可车削出镜面和斜棱面。通过用直线镜面代替圆纹镜面的密纹塑料透镜的优点是明显的它不仅比同规格的现有的塑料透镜的重量至少降低40%、简化了加工工艺，只需要一把刀具即可完成全部透镜的加工，大大降低了成本，而且本专利技术的密纹塑料透镜的衰减和色散小，比同规格的现有的塑料透镜的透光率至少提高10%。以下将结合附图及实施例，对本专利技术加以详细说明，但实施例并不是限定本专利技术。附图2，为鼓形密纹透镜的纵向剖面附视图。附图3，为微小直线镜棱的结构图。实施例如附图2所示鼓形密纹透镜是由直径ψ为70毫米、壁厚δ为4毫米的透明有机玻璃空心管材制成，它包括底座[1]、鼓体[2]和鼓体[2]上具有直线镜棱[5]、[6]以及顶盖[3]组成。如附图3所示，以鼓体[2]上距底座[1]底面83毫米处的点[4]为中心点，按表1经优先计算设计的切削角α、斜棱角β、棱间角γ以及齿高d1(k)齿距hl(k)数据切削成其负发散角小于或等于正发散角的微小直线镜棱[5]、[6]。上述密纹透镜可以有各种各样变形，根据需要可制成鼓形、锥形、圆弧形或平板形等各种结构。本专利技术的材料可采用透明塑料、有机玻璃材料制成。优先采用抗紫外线、耐老化的透明塑料、有机玻璃材料。附表1NO. α β γ hl(k) dl(k)0 89.9836 90.07846 1.53691E-03 01 88.33366 .0344338 88.01667 1.07175 2.917425E-022 85.23168 .438167 85.90874 2.140558 8.214876E-023 82.15988 .638098 83.75248 3.204732 .14416934 79.12455 1.550917 81.96608 4.265118 .20018665 75.83251 2.80139 79.95575 5.534341 .31280076 72.2014 4.084772 77.5943 6.9049 .42535777 68.56192 5.356286 75.31226 8.270146 .51120288 64.93743 6.715587 73.02743 9.755642 .64218429 61.3673 8.059089 70.7742 11.19522 .730856510 57.99345 9.379026 68.77461 12.64884 .813121912 51.70870 13.14727 66.00649 15.56371 .906951913 49.12557 14.27153 64.51248 16.92476 .984397914 46.79447 15.36207 63.15562 18.17993 .936372815 44.69186 16.33748 61.99722 19.43391 .977196916 42.79502 17.28277 60.93863 20.58231 .927963317 41.08387 18.12198 60.03876 21.72966 .956457118 39.47047 18.93413 59.2079 22.87595 .962388919 38.02143 19.7175 58.44708 23.91708 .913020620 36.71571 20.40646 57.80841 24.95731 .930735421 35.47702 21.07416 57.22076 25.99663 .946850722 34.29213 21.72583 56.66812 27.03504 .961466723 33.16262 22.35869 56.14999 本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种密纹塑料透镜，它包括镜体［２］和镜体［２］上的镜棱［５］、［６］组成，其特征在于镜棱［５］和镜棱［６］是由微小直线镜棱组成。

【技术特征摘要】
1.一种密纹塑料透镜，它包括镜体[2]和镜体[2]上的镜棱[5]、[6]组成，其特征在于镜棱[5]和镜棱[6]是由微小直线镜棱组成。2.如权利要求1所述的密纹塑料透镜，其特征在于镜棱[5]和镜棱[6]的负发散角小于或等于正发散角。3.如权...

【专利技术属性】
技术研发人员：薛明，
申请(专利权)人：交通部上海航标厂，
类型：发明
国别省市：31[中国|上海]