專利名稱：水透鏡的制作方法
水透鏡技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及透鏡領(lǐng)域，尤其涉及采用水等液體作為放大、聚焦、成像主體的透鏡。技術(shù)背景透鏡作為具有放大、聚焦、成像等功能的裝置，在日常生活、工業(yè)生產(chǎn)、航空航天、 國防軍事等領(lǐng)域都具有非常廣泛的應(yīng)用。目前，透鏡的發(fā)展主要經(jīng)過了兩個階段，早期，人們都采用普通透鏡，普通透鏡透 光率高，成像質(zhì)量高，但是，普通透鏡成本高，厚度厚，使用不方便。因此，法國物理學(xué)家奧古 斯丁 簡 菲涅耳又發(fā)明了一種螺紋透鏡，后來也稱為菲涅耳透鏡，菲涅耳透鏡比一般的透 鏡的材料用量更少、重量與體積更小，和早期的透鏡相比，菲涅耳透鏡更薄，可以建造更大 孔徑的透鏡，其特點是焦距短，但是由于使用菲涅爾透鏡來投射光線會降低成像質(zhì)量，所以 它一般用在對成像質(zhì)量要求不太苛刻或無法使用一般透鏡的地方。不管是第一代的普通透鏡還是第二代的菲涅爾透鏡，其透鏡體都需要采用整個的 實體材料制作而成，才能達(dá)到放大、聚焦或成像的效果，這樣不但原材料的成本非常高昂， 而且透鏡加工過程中中間等部位易收縮變形，各部分之間造成不均勻的現(xiàn)象，在生產(chǎn)過程 中需要采用非常精密的設(shè)備及儀器進(jìn)行加工和檢測，制造成本也非常高昂。而且，體積及重 量很大的傳統(tǒng)透鏡的運輸、攜帶和使用都很不方便。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的就是為了解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的問題，提出一種水透鏡，不但能夠 大大降低原材料及生產(chǎn)成本，簡化生產(chǎn)工藝，而且，運輸、攜帶和使用都很方便。為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明專利提出了一種水透鏡，包括透明的殼體，所述殼體內(nèi)設(shè) 有注液腔，殼體上設(shè)有注液口，所述注液腔內(nèi)可注入液體。作為優(yōu)選，所述注液口和泄液口上均設(shè)有可開閉的密封蓋，結(jié)構(gòu)更合理，使用更方 便。作為優(yōu)選，所述注液口上設(shè)有可開閉的密封蓋，使用更方便。作為優(yōu)選，所述殼體包括上殼體和下殼體兩部分，所述上殼體與下殼體之間焊接 連接或粘接連接，結(jié)構(gòu)簡單，成本低。作為優(yōu)選，所述殼體為整體成型結(jié)構(gòu)，整體密封性能更好。
作為優(yōu)選，所述殼體采用硬質(zhì)塑膠材料或者玻璃，如PC材料或者PMMA材料或者玻 璃，采用硬質(zhì)材料，能夠保證足夠的強度。作為優(yōu)選，所述殼體采用軟質(zhì)塑膠材料，如PE材料或者PP材料，采用軟質(zhì)材料，方 便攜帶和使用。作為優(yōu)選，所述殼體的注液腔內(nèi)加入的液體為水，采用水作為放大、聚焦、成像的主體，成本非常低，且資源豐富。作為優(yōu)選，所述殼體的注液腔內(nèi)加入的液體還包括防凍劑、增透劑、穩(wěn)定劑中的至少一種。防凍劑防止溫度很低的情況下結(jié)冰影響使用，增透劑可增加透光率，穩(wěn)定劑可提高 穩(wěn)定性。作為優(yōu)選，所述殼體的注液腔內(nèi)加入的液體還包括可吸收紅外光的溶劑，該方案 主要用于太陽能領(lǐng)域，因為太陽光中的紅外光對物體有加熱效果，易造成物體表面升溫，而 太陽能的采集中有用的主要是可見光，因此，采用吸收紅外光的溶劑后可在透鏡中直接將 紅外光吸收掉，減少了對太陽能電池的加熱輻射，避免了其溫度高而影響性能的情況，比傳 統(tǒng)的采用復(fù)合透鏡來吸收紅外光的結(jié)構(gòu)簡單了很多，且成本降低，效果良好。本發(fā)明專利的有益效果本發(fā)明加工出殼體，在殼體內(nèi)注入水等液體后，利用水 作為放大、聚焦、成像的主體，這是一種全新的透鏡結(jié)構(gòu)，完全區(qū)別于普通透鏡和菲涅爾透 鏡，其原材料及加工成本僅為傳統(tǒng)的兩類透鏡的10% 20%左右，而水的透光率能夠達(dá)到 99%，比傳統(tǒng)的兩類透鏡都要高，并且，使用很長時間水被污染后，可以重新注入新的純凈 的水后繼續(xù)使用，使用壽命大大延長。該透鏡的發(fā)明對透鏡行業(yè)的發(fā)展將是革命性的，其非 常低廉的成本和良好的性能彌補了傳統(tǒng)兩類透鏡的不足，同時，本發(fā)明的生產(chǎn)要求很低，工 藝過程簡單，且該水透鏡的運輸、攜帶和使用都很方便。
圖1是本發(fā)明水透鏡實施例一的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是本發(fā)明水透鏡實施例二的結(jié)構(gòu)示意主視圖；圖3是本發(fā)明水透鏡實施例二的結(jié)構(gòu)示意立體圖；圖4是本發(fā)明水透鏡實施例三的結(jié)構(gòu)示意圖；圖5是本發(fā)明水透鏡實施例四的結(jié)構(gòu)示意圖；圖6是本發(fā)明水透鏡實施例五的結(jié)構(gòu)示意圖；圖7是本發(fā)明水透鏡實施例六的結(jié)構(gòu)示意圖。具體實施方式
實施例一參閱圖1，水透鏡，包括透明的殼體2，所述殼體2內(nèi)設(shè)有注液腔3，殼體2上設(shè)有注 液口 1和泄液口 4，所述注液腔3內(nèi)可注入液體(如水等)，注液口 1和泄液口 4上均設(shè)有 可開閉的密封蓋5。選擇注入不同的液體可以滿足各種不同的透鏡功能需求。該殼體2為 整體成型結(jié)構(gòu)，整體密封性能更好。通常，殼體2的注液腔3內(nèi)加入的液體都是水，采用水 作為放大、聚焦、成像的主體，成本非常低，且資源豐富。同時，為防止溫度很低時結(jié)冰影響 使用的情況發(fā)生，可在注液腔3內(nèi)加入少量的防凍劑，也可以采用隔熱較好的材料來制作 殼體2。為增加透光率可添加增透劑，為提高穩(wěn)定性可添加穩(wěn)定劑。該水透鏡的原材料和生 產(chǎn)成本都很低，傳統(tǒng)透鏡的整體都需要填充塑料或普通原料來成型，不但材料成本非常高， 而且種類也很重，攜帶不方便。本發(fā)明只需要根據(jù)需要的形狀加工出殼體2及其上的注液 口 1、泄液口 4后，就可以直接銷售給客戶，客戶使用時可以自行注入水并密封后就可以直 接使用。本實施例是單個水透鏡的使用結(jié)構(gòu)。雖然采用水作為放大的介質(zhì)在不少科學(xué)實驗中都是有使用到的，但是，從來還沒有人想到將水作為放大介質(zhì)應(yīng)用到工業(yè)生產(chǎn)中，特別是批量生產(chǎn)和銷售的放大鏡產(chǎn)品中從 來沒有出現(xiàn)過，因此，申請人將這種科學(xué)原理應(yīng)用到工業(yè)生產(chǎn)，取得了意料不到的效果，為 透鏡行業(yè)的發(fā)展做出了突出的貢獻(xiàn)，在不久的將來也必將會取得巨大的商業(yè)成功。實施例二 參閱圖2、3，水透鏡，包括透明的殼體2，所述殼體2內(nèi)設(shè)有注液腔3，殼體2上設(shè)有 注液口 1和泄液口 4，所述注液腔3內(nèi)可注入液體(如水等)，注液口 1和泄液口 4上均設(shè) 有可開閉的密封蓋5。本實施例中，是若干個水透鏡相互排列使用的結(jié)構(gòu)，多個水透鏡之間相互串聯(lián)聯(lián) 通，前一個水透鏡的泄液口 4連接到后一個水透鏡的注液口 1，這樣注水及放水都很方便。實施例三參閱圖4，所述殼體2包括上殼體和下殼體兩部分，所述上殼體與下殼體之間焊接 連接或粘接連接，結(jié)構(gòu)簡單，成本低。因本實施例主要說明兩殼體的形狀及連接關(guān)系，因此 在途中不再示出注液口 1和泄液口 4。本實施例中，上殼體和下殼體都是外凸的形狀，可以 大幅度減少材料成本，并簡化加工工藝，確保面型質(zhì)量。實施例四參閱圖5，所述殼體2包括上殼體和下殼體兩部分，所述上殼體與下殼體之間焊接 連接或粘接連接，結(jié)構(gòu)簡單，成本低。因本實施例主要說明兩殼體的形狀及連接關(guān)系，因此 在途中不再示出注液口 1和泄液口 4。本實施例中，上殼體是外凸的形狀，下殼體是內(nèi)凹的 形狀，可以確保面型質(zhì)量。實施例五參閱圖6，所述殼體2包括上殼體和下殼體兩部分，所述上殼體與下殼體之間焊接 連接或粘接連接，結(jié)構(gòu)簡單，成本低。因本實施例主要說明兩殼體的形狀及連接關(guān)系，因此 在途中不再示出注液口 1和泄液口 4。本實施例中，上殼體是外凸的形狀，下殼體是平面的 形狀，可以確保面型質(zhì)量。實施例六參閱圖7，所述殼體2包括上殼體和下殼體兩部分，所述上殼體與下殼體之間焊接 連接或粘接連接，結(jié)構(gòu)簡單，成本低。因本實施例主要說明兩殼體的形狀及連接關(guān)系，因此 在途中不再示出注液口 1和泄液口 4。本實施例中，上殼體和下殼體都是內(nèi)凹的形狀，不會 因為壁厚不均勻而影響面型質(zhì)量。實施例七水透鏡包括透明的殼體2，所述殼體2內(nèi)設(shè)有注液腔3，殼體2上設(shè)有注液口 1和 泄液口 4，所述注液腔3內(nèi)可注入液體(如水等)，注液口 1和泄液口 4上均設(shè)有可開閉的 密封蓋5。所述殼體2的注液腔3內(nèi)加入的液體還包括可吸收紅外光的溶劑，該方案主要用 于太陽能領(lǐng)域，因為太陽光中的紅外光對物體有加熱效果，易造成物體表面升溫，而太陽能 的采集中有用的主要是可見光，因此，采用吸收紅外光的溶劑后可在透鏡中直接將紅外光 吸收掉，減少了對太陽能電池的加熱輻射，避免了其溫度高而影響性能的情況，比傳統(tǒng)的采 用復(fù)合透鏡來吸收紅外光的結(jié)構(gòu)簡單了很多，且成本降低，效果良好。可吸收紅外光的溶劑 的選擇很多，主要是根據(jù)紅外光的波長范圍和溶劑的光譜圖，選出可以吸收紅外光的溶劑 即可，當(dāng)然這種溶劑需要與水相溶。本實施例的結(jié)構(gòu)可以與上述六個實施例中的任一個類5似，區(qū)別僅在于添加的液體成分不同，因此，不再另示結(jié)構(gòu)圖。本發(fā)明可廣泛應(yīng)用于日常生活、工業(yè)生產(chǎn)、航空航天、國防軍事等任何需要使用透 鏡的領(lǐng)域。上述實施例是對本發(fā)明的說明，不是對本發(fā)明的限定，任何對本發(fā)明簡單變換后 的方案均屬于本發(fā)明的保護范圍。
權(quán)利要求
1.水透鏡，其特征在于包括透明的殼體，所述殼體內(nèi)設(shè)有注液腔，殼體上設(shè)有注液 口，所述注液腔內(nèi)可注入液體。
2.如權(quán)利要求1所述的水透鏡，其特征在于所述殼體上還設(shè)有泄液口。
3.如權(quán)利要求2所述的水透鏡，其特征在于所述注液口和泄液口上均設(shè)有可開閉的S封蓋。
4.如權(quán)利要求1所述的水透鏡，其特征在于所述殼體包括上殼體和下殼體兩部分，所 述上殼體與下殼體之間焊接連接或粘接連接。
5.如權(quán)利要求1所述的水透鏡，其特征在于所述殼體為整體成型結(jié)構(gòu)。
6.如權(quán)利要求1所述的水透鏡，其特征在于所述殼體采用硬質(zhì)塑膠材料或者玻璃。
7.如權(quán)利要求1所述的水透鏡，其特征在于所述殼體采用軟質(zhì)塑膠材料。
8.如權(quán)利要求1所述的水透鏡，其特征在于所述殼體的注液腔內(nèi)加入的液體為水。
9.如權(quán)利要求8所述的水透鏡，其特征在于所述殼體的注液腔內(nèi)加入的液體還包括 防凍劑、增透劑、穩(wěn)定劑中的至少一種。
10.如權(quán)利要求8所述的水透鏡，其特征在于所述殼體的注液腔內(nèi)加入的液體還包括 可吸收紅外光的溶劑。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種水透鏡，包括透明的殼體，所述殼體內(nèi)設(shè)有注液腔，殼體上設(shè)有注液口，所述注液腔內(nèi)可注入液體。本發(fā)明加工出殼體，在殼體內(nèi)注入水等液體后，利用水作為放大、聚焦、成像的主體，這是一種全新的透鏡結(jié)構(gòu)，完全區(qū)別于普通透鏡和菲涅爾透鏡，其原材料及加工成本僅為傳統(tǒng)的兩類透鏡的10％～20％左右，該透鏡的發(fā)明對透鏡行業(yè)的發(fā)展將是革命性的，其非常低廉的成本和價格將會使傳統(tǒng)的兩類透鏡很快被淘汰。而水的透光率能夠達(dá)到99％，比傳統(tǒng)的兩類透鏡都要高，并且，使用很長時間水被污染后，可以重新注入新的純凈的水后繼續(xù)使用，使用壽命大大延長。同時，本發(fā)明的生產(chǎn)要求很低，工藝過程簡單，且該水透鏡的運輸、攜帶和使用都很方便。
文檔編號G02B3/12GK102053290SQ20101054047
公開日2011年5月11日 申請日期2010年11月12日 優(yōu)先權(quán)日2010年11月12日
發(fā)明者阮立山 申請人:阮立山