[实用新型]玻璃基有机硅复合菲涅尔透镜及透镜阵列

说明书

技术领域

    本实用新型涉及一种玻璃基有机硅复合菲涅尔透镜及透镜阵列。

背景技术

菲涅尔透镜是一种基本的光学元件，广泛应有于太阳能聚光聚能光学照明、视景系统、科学研究等领域，尤其是大尺寸的菲涅尔透镜，在一些要求不高的场合，往往用于代替制造难度大、同期长和重量大的玻璃透镜。

通常用于菲涅尔透镜的材料是聚甲基丙烯酸甲脂（PMMA）及其酸性材料、聚硫酸醋（PC）、聚醋(PET)等透明有机材料，采用模压成型、固化成型、浇铸成型、注塑成型等工艺制成菲涅尔透镜或透镜阵列。但是由于透明有机材料性能的局限性，这类透镜在长期使用过程中容易发生变形、光老化、表面腐蚀等现象，导致功能和性能指标大幅度下降，不能满足使用要求。

实用新型内容

本实用新型的实用新型目的在于解决现有技术的不足，提供一种玻璃基有机硅复合菲涅尔透镜及透镜阵列，以高透光的玻璃为基板，在其一侧一次复合成型有机硅材料的透镜或透镜阵列，利用玻璃及有机硅材料良好的物理及化学性能，能够满足长期户外使用的要求。

本实用新型的实用新型目的是通过以下技术方案实现的：

玻璃基有机硅复合菲涅尔透镜及透镜阵列，它包括一个基片，基片的一侧设有菲涅尔透镜或菲涅尔透镜阵列，且基片和菲涅尔透镜或菲涅尔透镜阵列紧密结合。

所述的基片采用高透光的玻璃制成。

所述的菲涅尔透镜或菲涅尔透镜阵列采用透明的有机硅凝胶或有机硅橡胶制成。

本实用新型的有益效果是：以高透光的玻璃为基板，在其一侧一次复合成型有机硅材料的透镜或透镜阵列，利用玻璃及有机硅材料良好的物理及化学性能，能够满足长期户外使用的要求。

附图说明

图1 为本实用新型的结构示意图；

图中，1-基片，2-菲涅尔透镜或菲涅尔透镜阵列。

具体实施方式

下面结合具体实施例及附图进一步说明本实用新型的技术方案：

【实施例1】如图1，玻璃基有机硅复合菲涅尔透镜及透镜阵列，它包括一个基片1，基片1的一侧设有菲涅尔透镜或菲涅尔透镜阵列2，且基片1和菲涅尔透镜或菲涅尔透镜阵列2紧密结合。

所述的基片1采用高透光的玻璃制成。

所述的菲涅尔透镜或菲涅尔透镜阵列2采用透明的有机硅凝胶制成。

800×1200mm的玻璃基有机硅复合菲涅尔透镜的制备过程包括以下步骤：

（1）准备材料：准备好片状的尺寸为800×1200mm电铸镍片状模具、尺寸为850×1300mm的玻璃基板和透镜材料，电铸镍模具厚度为0.8mm，玻璃基板的厚度为3mm，透镜材料采用有机硅凝胶；

（2）涂布偶联剂：将玻璃基板清洗干净后，放置于平台上，在向上的平面均匀涂布偶联剂，自然干燥后备用；

（3）涂布透镜材料：再在玻璃基板上用60目的丝网均匀涂布一层有机硅凝胶；将电铸镍模具的透镜面涂布薄薄的一层有机硅凝胶；

（4）复合：将涂布后玻璃基板和模具在空气中静置2小时排泡后，采用滚压法将透镜模具与玻璃基板复合，控制复合速度，避免多余的材料堆积于复合处，保证复合面不残留或残留尽可能少的不影响产品功能和性能的气泡；

（5）脱模：将复合好的透镜模具、有机硅凝胶及玻璃基板在65℃环境下加热至有机硅凝胶完全固化，脱去模具，即得到所要的制品。

2×4，120×120mm的玻璃基有机硅复合菲涅尔透镜阵列的制备过程包括以下步骤：

（1）准备材料：准备透镜模具、玻璃基板和透镜材料。其中用硬铝车制8块120 mm×120 mm×12 mm的菲涅尔透镜模具块，每一块模具块背面设有螺纹孔用于连接，将各模具块固定在500 mm ×250mm×800mm的铝质基板上组合成一个透镜模具，并保证各模具块之间缝隙小于0.05mm；将厚度为2mm，尺寸为500 mm ×250mm的低铁高透的玻璃基板，去除锐边（磨边）且清洗干净后备用；透镜材料采用有机硅凝胶；

（2）涂布偶联剂：将玻璃基板放置于平台上，在向上的平面均匀涂布偶联剂，自然干燥；

（3）涂布透镜材料：将步骤（1）组合成的透镜模具表面均匀的涂布一层有机硅凝胶，需保证填满模具表面的沟槽；

（4）复合：将涂布后的模具及玻璃基板同时放入真空箱中进行抽真空排泡，真空度为0.02Pa，在真空中将玻璃覆盖在透镜模具上，压平并保证玻璃基板与透镜模具的相对位置，缓慢的向真空箱中通入空气，在均匀的大气压下，玻璃基板与透镜模具及有机硅凝胶进行复合；