菲涅尔透镜及其制造方法与装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种菲涅尔透镜及其制造方法与装置，菲涅尔透镜包括一玻璃材质的基板和一菲涅尔结构，菲涅尔结构由可塑性材质一体成型于基板上。其制造方法包括：首先，加注可塑性材料于成型装置中，使可塑性材料与一基板贴合；其次，固化可塑性材料，形成菲涅尔结构；最后，分离成型装置，于基板上一体成型出菲涅尔结构，而形成菲涅尔透镜。菲涅尔透镜制造装置设有连接基板的成型装置，成型装置设有对应于菲涅尔结构的成型部，成型部将可塑性材料成型为菲涅尔结构。本发明专利技术菲涅尔透镜具有塑料透镜的低成本及玻璃透镜的高耐候性优点。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种透镜，尤其涉及一种菲涅尔透镜及制造菲涅尔透镜的方 法与装置。
技术介绍
请参阅图15，菲涅尔透镜(FresndLens) 7具有一般透镜的光学功能， 且体积与重量比一般透镜小，从而取代一般的透镜。菲涅尔透镜7主要应用 在需要透镜面积大，但希望透镜重量小的产品上，例如，灯塔投射导航光源、 投影仪的镜头、背投影显示器的屏幕、轻便型的放大镜等。现今的菲涅尔透 镜7大多由单一的玻璃材质或是塑料材质所形成。玻璃材质的菲涅尔透镜7与塑料材质的菲涅尔透镜7可做不同用途，例 如，当通过菲涅尔透镜7的光线强度较高，或置于户外需要高耐候特性时， 一般使用较稳定的玻璃材质菲涅尔透镜7。玻璃材质的菲涅尔透镜7采用传 统研磨方式组装，或直接加工成型，或者使用模造技术制作，但是，玻璃的 高硬度与高成型温度，使得其制作成本偏高，并有制作面积的限制，所以小 型的玻璃材质菲涅尔透镜7大多由模造技术制成，而大型的玻璃材质菲涅尔 透镜7多以拼接多个透镜的方式制成。当通过菲涅尔透镜7的光线强度低，或置于室内，需要轻薄的体积或低 成本时， 一般使用塑料材质的菲涅尔透镜7。塑料材质的菲涅尔透镜7大多 以射出、直接加工、压模、滚压与模注等方式制作完成，具有较低的制作成 本。由于太阳能应用的快速发展，太阳能集光模块在太阳能应用中具有重要 的地位。例如，在太阳能发电系统中，具有耐候性的大型菲涅尔透镜7为太 阳能集光模块必备的集光元件。但是玻璃材质的菲涅尔透镜7有成本偏高与 制造难度偏高等问题。在强光投影的应用上，选用菲涅尔透镜7时也有与太 阳能集光模块相同的需求，在强光灯源的投射照明或高亮度光源的导光照明需求下，必须采用玻璃材质的菲涅尔透镜7以符合强光投影的高光强度需求。 所以，如何制造具备低成本与高耐候性的菲涅尔透镜为目前透镜制造商必须 解决的问题。
技术实现思路
本专利技术的目的之一在于提供一种低成本及高耐候性的菲涅尔透镜。 为达到上述目的，本专利技术所提供的菲涅尔透镜包括一玻璃材质的基板和 一菲涅尔结构，菲涅尔结构由可塑性材质一体成型于基板上。所以，菲涅尔 透镜具有塑料透镜的低成本及玻璃透镜的高耐候性等优点。本专利技术的另一目的在于提供一种上述菲涅尔透镜的制造方法。为达到上述目的，本专利技术所提供的菲涅尔透镜制造方法包括以下步骤 步骤一加注可塑性材料于成型装置中，使可塑性材料与一基板贴合； 步骤二固化可塑性材料，以形成一菲涅尔结构；及步骤三分离成型装置，于基板上一体成型出菲涅尔结构，从而形成菲 涅尔透镜。本专利技术的再一 目的在于提供一种应用于上述制造方法的制造装置。 为达到上述目的，本专利技术所提供的菲涅尔透镜制造装置具有连接菲涅尔透镜的基板的成型装置，成型装置设有对应于菲涅尔透镜的菲涅尔结构的成型部。本专利技术菲涅尔透镜可通过成型装置于玻璃材质基板上一体成型出塑料 材质菲涅尔结构，使菲涅尔透镜具有塑料透镜的低成本及玻璃透镜的高耐候 性等优点。附图说明图1为本专利技术菲涅尔透镜的结构剖面图。 图2为本专利技术菲涅尔透镜制造方法第一实施例的步骤示意图。 图3为本专利技术菲涅尔透镜制造方法第一实施例的步骤流程图。 图4为本专利技术菲涅尔透镜制造方法第二实施例的步骤示意图。 图5为本专利技术菲涅尔透镜制造方法第二实施例的步骤流程图。 图6为本专利技术菲涅尔透镜制造方法第三实施例的步骤示意图。图7为本专利技术菲涅尔透镜制造方法第三实施例的步骤流程图。图8为本专利技术菲涅尔透镜制造方法第三实施例所使用成型装置的示意图9为本专利技术菲涅尔透镜制造方法第四实施例的步骤示意图。图10为本专利技术菲涅尔透镜制造方法第四实施例的步骤流程图。图11为本专利技术成型装置的第一成型板的示意图。图12为本专利技术成型装置的第一成型板的局部放大图。图13为本专利技术成型装置的第二成型板的示意图。图14为本专利技术成型装置的第二成型板的局部放大图。图15为本专利技术一般菲涅尔透镜的结构剖面图。其中，附图标记说明如下菲涅尔透镜1 菲涅尔结构ll 菲涅尔形模穴20 可塑性材料3 第一成型板5 斜边51半菲涅尔形凹槽60 一般菲涅尔透镜7基板10模具2通道21 环形衬套4 菲涅尔形凹槽50 第二成型板6 弧形侧边6具体实施例方式为详细说明本专利技术的
技术实现思路
、构造特征、所实现目的及效果，以下特 例举实施例并配合附图详予说明。请参阅图1，本专利技术菲涅尔透镜1设有基板10与菲涅尔结构11，基板 10由玻璃材料制成，菲涅尔结构11由可塑性材料制成，且一体成型于基板 10表面，菲涅尔结构11的厚度可小于2.5毫米。本专利技术菲涅尔透镜1的主 体为玻璃材质的基板IO，而菲涅尔结构11由可塑性材料制成，所以可直接 制作出中、小面积的菲涅尔透镜1，也可以分区分时的方式制作出大面积的 菲涅尔透镜1 所以本专利技术菲涅尔透镜1具有塑料透镜的低成本及玻璃透镜 的高耐候性等优点。本专利技术菲涅尔透镜1的基板10可为平面板、楔形平板、凸面板、凹面板或其组合。菲涅尔结构11可经由加入热固性可塑性材料或是光固性可塑 性材料于成型装置内，成型装置的成型部将可塑性材料成型为菲涅尔结构，经过固化后，菲涅尔结构可一体成型于基板10上。热固性可塑性材料可为硅胶，光固性可塑性材料可为环氧基树脂或为压克力树脂。请参阅图2与图3，图2为本专利技术菲涅尔透镜1制造方法第一实施例的 步骤示意图，图3为本专利技术菲涅尔透镜1制造方法第一实施例的步骤流程图。 本实施例中，成型装置为模具2，成型部为模具2的菲涅尔形模穴20，菲涅 尔透镜1制造方法包括以下步骤步骤一固定模具2;步骤二加入可塑性材料3于菲涅尔形模穴20内，使可塑性材料3填满菲涅尔形模穴20;步骤三覆盖基板10于菲涅尔形模穴20上，使基板10与可塑性材料3 相互贴合；步骤四固化可塑性材料3，以形成菲涅尔结构ll;步骤五分离模具2，于基板IO上一体成型出菲涅尔结构11,从而形 成菲涅尔透镜l。本实施例中，固化方式依照可塑性材料3的特性采用加热固化或照射紫 外光固化。上述制造方法可于真空腔内实施，以避免基板10盖合于菲涅尔 形模穴20时，基板10与可塑性材料3之间产生气泡。请参阅图4与图5，图4为本专利技术菲涅尔透镜1制造方法第二实施例的 步骤示意图，图5为本专利技术菲涅尔透镜1制造方法第二实施例的步骤流程图。 本实施例中，成型装置为模具2与环形衬套4，成型部为模具2的菲涅尔形 模穴20,菲涅尔透镜1的制造方法包括以下步骤步骤一固定基板10;步骤二设置环形衬套4于基板10上；步骤三加入可塑性材料3于基板10与环形衬套4所形成的开放空间内；步骤四使模具2与环形衬套4相互接合，同时使可塑性材料3填满基 板IO与菲涅尔形模穴20所形成的封闭空间；7步骤五固化可塑性材料3，以形成菲涅尔结构ll;步骤六分离模具2与环形衬套4，于基板IO上一体成型出菲涅尔结构 11，从而形成菲涅尔透镜l。在具体实施时，可选用不同尺寸的环形衬套4及相配合的模具2制作出不同尺寸的菲涅尔透镜1。上述制造方法中，固化步骤可根据可塑性材料3的特性采用加热固化方式或照射紫外光固化方式。上述制造方法可于真空腔内实施，以避免模具2与环形衬套4及基板10互相接合时，于菲涅尔形模 穴20与可塑性材料3之间产生气泡。请参阅图6至图8，图6为本专利技术菲涅尔透镜1制造方法第三实施例的 步骤示意图，图7为本专利技术菲涅尔透镜1制造本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种菲涅尔透镜，其特征在于：包括一玻璃材质的基板和一菲涅尔结构，该菲涅尔结构由可塑性材质一体成型于该基板上。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：沈伟，李远林，
申请(专利权)人：光燿科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：71[中国|台湾]