[实用新型]一种菲涅尔透镜伞

说明书

技术领域：

家居用品/日用百货/日用杂货/雨具太阳伞。 

背景技术：

伞的发明已经有几千年的历史了。几千年过去了，常用伞的伞架由最初的木质，到了今天的金属、复合材料所制，由简单的手动开合机构，演变为自动开合，伞布材料现在也是千差万别。然而，作为日常用品的伞的功能却无大的差别，即为人遮雨和遮阳，因而日用伞又称作晴雨伞。遮阳是将阳光挡在伞面以上，然而有时人们需要将阳光汇聚起来利用，为了满足这种需求，本专利公开了一种可以汇聚平行光的菲涅尔透镜伞。 

菲涅尔透镜是用锯齿状的条纹结构，代替透镜的球面，使透镜的口径不再决定于厚度。因而菲涅尔透镜可以制作成极薄并且极大的形状，透镜的光学参数焦距也可以较为任意的设计。目前，利用先进的光学加工设备，透镜的条纹间距可以小至0.1mm，仅取决于散射效应对透镜效率的影响。采用塑料作为材质，菲涅尔透镜可以快速的被复制，并且拥有0.1mm量级的厚度和柔韧的性能。 

菲涅尔透镜的这些特点使其可以制作为伞布，与合适的伞架组和制成具有聚光功能的伞。从而赋予伞以新的用途。除具有遮雨功能外还包括采集太阳热量，会聚阳光以用来发电，采集月光以用来照明等功能，更重要的是配合合适的配件能够在行走中实现这些功能。 

实用新型内容：

伞作为一种必备日常用品，常用的功能为遮阳和遮雨。人们设计了各种具有新功能的伞，如能够照明的伞，可以看视频的伞等，为了使伞具有太阳能灶功能，有人设计了可以聚光的伞，该伞的伞面设计成抛物面状，伞面内面涂以反光材料，可以用作太阳能灶。但是这种反射式的聚光伞必须需要具备支架放置待加热的物品，增加了重量，并且反射式不能在行动过程中使用。本专利针对这一问题设计了透射式聚光的菲涅尔透镜伞。 

菲涅尔透镜伞的伞面为柔性薄膜菲涅尔透镜伞面，该透镜伞面是由多块具有相同线性条纹的菲涅尔透镜拼接而成或由模具一次成型，该透镜伞面具有的透镜条纹可以将入射至伞面的平 行光通过折射汇聚到伞面以下的某个区域。为了方便使用，该菲涅尔透镜伞包含但不限于有与标准照相机三脚架连接的螺丝，包含但不限于有可以连接采集光能的配件的机构。 

通过实施该专利可以实现以下功能： 

1、雨天时可以作为雨伞 

2、寒冷时可以作为取热伞，温暖身体 

3、可以作为便携太阳能灶 

4、可以作为聚光透镜，给聚光太阳能电池充电 

5、在有月光的夜晚可以会集月光用来照明 

6、通过配合相应的配件可以在行走过程中执行上述2至5项功能。 

附图说明：

图1是该伞的结构示意图；图2是菲涅尔透镜伞连接配件的示意图；图3是菲涅尔透镜具备的锯齿形条纹结构的夸张示意图；图4是制作菲涅尔透镜伞面需要的弧三角形示意图。 

具体实施方式：

菲涅尔透镜伞由伞架和柔性菲涅尔透镜伞面组成。1为菲涅尔透镜伞面；伞架由可以折叠的伞骨2、伞杆3、伞把4和相应的开合机构组成。伞骨2的数量可以多至但不限于24根；伞把4下部带有螺丝可以连接能量收集装置。当把伞杆3指向太阳时，阳光9被汇集于焦点5，焦点5严格说来是一个区域，该区域可以放置集热器或太阳能电池6，伞杆上有一滑块7，上带螺孔8可以链接到标准照相机三脚架上。该菲涅尔透镜伞可以通过伞把上的螺丝10连接配件11，配件11为集热器或者太阳能电池。 

可以按照以下步骤实施， 

1.确定伞撑开时的形状和所需要聚焦的位置，根据折射原理设计菲涅尔透镜纹理的几何参数。 

2.根据对称性将伞面分成若干等分，应为弧三角形状，图4为该弧三角型的示意图。 

3.根据1、2的设计制作透镜模具。 

4.利用模具热压塑料薄膜如PVC、EVA制得菲涅尔透镜后，按设计图形拼接得到伞面。图3上夸张的示出了菲涅尔透镜的轮廓。 

5.和制作或购买的伞架配合相应的扣件组装制成菲涅尔透镜伞。