一种玻璃菲涅尔透镜模具的设计方法

摘要

一种玻璃菲涅尔透镜模具的设计方法，通过改变玻璃菲涅尔透镜模具距离中心不同处的棱齿的宽度或高度的途径来保证棱齿轮廓线的高度一致，即菲涅耳透镜模具靠近中心的棱齿和边缘的棱齿的高度基本相同，以便使玻璃菲涅尔透镜模具的外壁轮廓线的厚度呈现基本均匀状态，即基本保证模具辊的外壁轮廓线厚度的均匀性，从而为模具的流水冷却和对玻璃压力均匀分布的工艺要求的顺利实现提供必要的条件。

主权项

一种玻璃菲涅尔透镜模具的设计方法，其特征在于：将菲涅尔透镜模具按照距离光轴远近分为A和B两个部分，其中A部分为靠近菲涅尔透镜模具中心的部分，B部分为菲涅尔透镜模具边缘部分，A部分的棱齿在采用普通菲涅尔透镜模具设计方法的基础上，保持棱齿宽度和棱齿角度不变，依次抬高棱齿的高度，使棱齿高度一致,从而使棱齿轮廓厚度均匀，B部分的棱齿采用等齿高设计方法，即棱齿高度一定，棱齿宽度不等；其具体设计过程如下：假设该菲涅尔透镜模具的宽度为2l，焦距为f，聚光光斑宽度为k₀，棱齿允许的期望高度是d₀，从菲涅尔透镜模具主光轴开始向两侧对称的棱齿依次编号为1,2,3……i……，令第一个棱齿的宽度为k₁＝k₀，则第一个棱齿中心到主光轴的距离a₁＝k₀/4,这时由式(1)确定该棱齿的角度为：棱齿高度为d₁＝k₁tanα₁；然后用以下几式依次求得第2个，第3个，第4个……直到第i个棱齿的宽度，角度，高度，棱齿中心到主光轴的距离；k_i＝k₀   (7)a_i＝a_i‑1+k_i/2   (4)${\alpha }_i=\arctan \frac{a_i}{n\sqrt{{a_i}^2+f^2}-f}---\left(1\right)$d_i＝k_itanα_i   (3)判断d_i是否大于d₀，如果d_i≤d₀，则i＝i+1,k_i＝k₀，并重新令d_i＝d₀,如果d_i＞d₀，则令第i＝N，并用以下三式重新确定第N个棱齿的角度，宽度，高度，棱齿中心到主光轴的距离，k_itanα_i＝d₀   (5)${\alpha }_i=\arctan \frac{a_i}{n\sqrt{{a_i}^2+f^2}-f}---\left(1\right)$a_i＝a_i‑1+k_i/2   (4)然后继续由上三式计算下一个棱齿的参数，直至该菲涅尔透镜模具的所有棱齿都被确定。