一种凹凸透镜的制作方法

本发明属于光学设备领域，特别涉及一种凹凸透镜。

背景技术：

在一些仪器和设备的镜头上，一般都设置透镜，尤其是需要调节焦距的光学仪器上，比如望远镜、显微镜、照相机，幻灯机等。透镜是用透明物质制成的表面为球面一部分的光学元件，是根据光的折射规律制成的，一般分为凹透镜和凸透镜。

凸透镜是中央比较厚，边缘比较薄的透镜，凸透镜具有会聚光线的作用。凹透镜也称为负球透镜，镜片的中央薄，周边厚，呈凹形，对光有发散作用。

现有的凸透镜或凹透镜，一般其自身焦距是固定的，且不可调节，在需要变焦时，需要更换镜片。故在生产时，一个光学设备需要准备多个不同焦距的镜片，且使用时需要经常更换，使用非常不便，并且成本比较高。

技术实现要素：

本发明所要解决的技术问题是提供一种凹凸透镜，其结构简单，可根据需要进行焦距调节。

为解决上述问题，本发明提供一种凹凸透镜，其包括上、下平行设置的第一层膜和第二层膜，所述第一层膜和第二层膜之间通过支撑环连接，所述第一层膜、第二层膜和支撑环于其内共同形成一个收容腔，所述支撑环上连接有第一连接管，其与所述收容腔连通；所述收容腔内充满透明液体，所述收容腔结合其内的所述透明液体形成一个镜状整体，其中所述镜状整体的上、下表面形状随所述收容腔内透明液体的多少而变化；所述第一连接管上设置有液压泵，其通过所述第一连接管向所述收容腔内注入或释放所述透明液体，以调节所述镜状整体的焦距，使其成为需要焦距的凸透镜或是凹透镜。

此外，本发明还提供如下附属技术方案：

所述凹凸透镜还包括连接在所述支撑环上的第二连接管，其一端与所述收容腔连接，另一端与所述液压泵连接，所述液压泵通过所述第二连接管向所述收容腔内注入或释放透明液体，所述第一连接管用于注入透明液体时，所述第二连接管用于释放透明液体。

所述第一层膜和第二层膜采用相同的透明材料制成，为TPU、PET、POF或硅橡胶材料中的一种。

所述透明液体为无腐蚀性透明液体，为纯水、酒精或硅油中的一种。

所述支撑环为高圆度环状结构。

所述液压泵为微型液压泵。

本发明的有益效果：

本发明提供的一种凹凸透镜中，相互平行的第一层膜和第二层膜，与支撑环共同形成一个收容腔，支撑环上连接有第一连接管，其与收容腔连通；收容腔内充满透明液体，收容腔结合其内的透明液体形成一个镜状整体，其中镜状整体的上、下表面形状随收容腔内透明液体的多少而变化；第一连接管上设置有液压泵，其通过第一连接管向收容腔内注入或释放透明液体，以调节镜状整体的焦距，使其成为需要焦距的凸透镜或是凹透镜，因此该凹凸透镜可以根据需要，通过液压泵对收容腔内注入或释放透明液体，以改变第一层膜和第二层膜的状态，实现该凹凸透镜的类型作出改变，可变为凸透镜、平镜或者凹透镜中的一种，同时，根据注入或者释放液体的体积变化，实现对于该凹凸透镜精确及无极的焦距调整，总体而言，该凹凸透镜结构简单，变焦方便，成本较低；

该凹凸透镜还包括连接在支撑环上的第二连接管，其一端与收容腔连接，另一端与液压泵连接，液压泵通过所述第二连接管向所述收容腔内注入或释放透明液体，第一连接管用于注入透明液体时，所述第二连接管用于释放透明液体，可见，该凹凸透镜可设置两个连接管用于向收容腔内注入或释放透明液体，其中第一连接管为注压管，第二连接管为释压管，使用较为方便；

所述第一层膜和第二层膜采用相同的透明材料制成，具有相同的弹性模量，可以在注入或者释放透明液体时，两者的形变相同，两者为TPU、PET、POF或硅橡胶材料中的一种，因此第一层膜和第二层膜均为较薄、质轻、高弹性、高透明膜，具有高强度、高撕裂强度、耐磨、弯曲强度佳、耐老化等特性。

附图说明

图1为本发明实施例一的凹凸透镜为平镜状态的剖视图。

图2为本发明实施例一的凹凸透镜为凹透镜状态的剖视图。

图3为本发明实施例一的凹凸透镜为凸透镜状态的剖视图。

图4为本发明实施例二中凹凸透镜为平镜状态的剖视图。

具体实施方式：

实施例一：如图1所示，本发明提供一种凹凸透镜，其包括上、下平行设置的 第一层膜1和第二层膜2，第一层膜1和第二层膜2之间通过支撑环3连接，第一层膜1、第二层膜2和支撑环3于其内共同形成一个收容腔4。支撑环3上连接有第一连接管5，其与收容腔4连通。第一连接管5上设置有液压泵，液压泵通过第一连接管5与收容腔4连通。

为了便于放置及使用，本实施例中的液压泵优选微型液压泵，其小巧，便于携带，所占空间较小。

收容腔4内充满透明液体，收容腔4结合其内的透明液体形成一个镜状整体，其中镜状整体的上、下表面形状随收容腔4内透明液体的多少而变化；其通过第一连接管5向收容腔4内注入或释放透明液体，以调节镜状整体的焦距，使其成为需要焦距的凸透镜或是凹透镜。

其中，第一层膜1和第二层膜2采用相同的透明材料制成，具有相同的弹性模量，受力时会产生相同的形变，以确保该凹凸透镜在注入或释放透明液体时，即各状态下，镜像整体的上下两面均是对称形状，才能构成合适的焦距。

第一层膜1和第二层膜2为TPU、PET、POF或硅橡胶材料中的一种。

其中，TPU薄膜为热可塑性聚氨酯薄膜，TPU薄膜是在TPU颗粒料的基础上制成的薄膜，不仅拥有卓越的高张力、高拉力、强韧和耐老化的特性，还是种成熟的环保材料。PET薄膜又名耐高温聚酯薄膜，它具有优异的物理性能及化学性能，其透明性好，机械性能优良，其强韧性是所有热塑性塑料中最好的。POF薄膜全称多层共挤聚烯烃热收缩膜，其具有无毒环保、高透明度、高收缩率、强韧性、抗撕裂、热收缩均匀等特点。硅橡胶薄膜以聚硅氧烷为珠帘，是一种具有一系列独特性能的特种橡胶，除了具有优良的耐高温和耐老化性，还具有突出的弹性、透气性、光洁透明、无气味、生理惰性等。

因此第一层膜1和第二层膜2均为较薄、质轻、高弹性及高透明薄膜，具有高强度、高撕裂强度、耐磨、弯曲强度佳、耐老化等特性。

支撑环3为高圆度环状结构，支撑环3对该凹凸透镜起到支撑及固定作用，对第一层膜1和第二层膜2的周边进行固定，同时增大两层薄膜(1，2)边缘的张力，使得当注入透明液体时，该透镜的中间部位凸出最多，越往边缘凸出越少，从而形成凸透镜。同样的，在该张力作用下，使得当释放透明液体时，透镜的中间部位凹入最多，越往边缘凹入越少，从而形成凹透镜。

透明液体部分存在于收容腔4内，部分存在于液压泵内，当然，液压泵可以连接一个蓄能器，作为储备透明液体用。透明液体为无腐蚀性透明液体，为纯水、酒精或硅油中的一种，本实施例中，优选硅油。硅油是在室温下保持液体状态的线型聚硅氧烷产品，其化 学性质稳定，无色、无味、无毒、不易挥发，粘度较大，非常适合用作该凹凸透镜的透明液体。

参照附图1至图2所示，使用该凹凸透镜时，若最初为如图1所示的平镜，当需要获得一定焦距的凹透镜时，通过启动液压泵，将收容腔4内的部分透明液体抽出，通过第一连接管5存入液压泵或者蓄能器内，当该凹凸透镜达到所需弧度后，关闭液压泵。

参照图1及图3所示，若最初为如图1所示的平镜，当需要获得一定焦距的凸透镜时，启动液压泵，将液压泵内或者蓄能器内的透明液体通过第一连接管5注入收容腔4内，当达到所需焦距时，关闭液压泵即可。

实施例二：如图4所示，本实施例提供一种凹凸透镜，其与实施例一中描述的凹凸透镜结构基本相同，只是本实施例中，除了第一连接管5，还包括第二连接管6。第二连接管6同样连接在支撑环3上，其一端与收容腔4连接，另一端与液压泵连接，液压泵通过第二连接管6向收容腔4内注入或释放透明液体。

使用时当第一连接管5用于向收容腔4注入透明液体时，第二连接管6用于释放收容腔4内的透明液体。因此，第一连接管5与液压泵的高压端连接，第二连接管6与液压泵的低压端连接，如此，使用时较为方便。

以上所述是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为本发明的保护范围。