專利名稱：透鏡固定裝置的制作方法
技術領域：
本發明是關于一種透鏡固定裝置，該透鏡固定裝置特別適用于將透鏡聚焦過的陽光導入光纜的場合。
本申請人過去以各種方式提出過一種陽光收集裝置，該裝置是將陽光用透鏡進行聚集，導入光導體中，然后通過光導體傳送到任意希望傳送的場所，供照明或其它類似目的之用。此外本申請人還提出過將上述陽光收集裝置裝在透明的密封艙中以便保護透鏡，使其免受風雨、灰塵等的侵襲。
本申請人過去提出的陽光收集裝置有一個圓柱形底座、一個由透明材料制成的半球形頭部和一個供一個底座和一個頭部組成的陽光收集裝置使用的密封艙。該陽光收集裝置在使用過程中是裝在密封艙中的。該陽光收集裝置包括，(舉例說)，大量透鏡、為各透鏡配備的大量透鏡固定器具和許多光纖或一條光纜，而所述光纖或光纜的一個光接收端位于透鏡的焦點位置上。
經這些透鏡聚焦后的陽光導入光纜中，并通過光纜傳送到任意所需場所。
本發明的目的是提供一種透鏡固定機構，用以將透鏡安置在預定位置上并將透鏡精確牢靠地固定在該位置上。
本發明的另一個目的是提供一種不僅能可靠穩固地將透鏡固定住而且結構簡單、造價低廉的透鏡固定裝置。
從下面的詳細說明和附圖可以清楚了解本發明的上述特點和其它優點。
圖1是用以說明采用本發明的透鏡固定裝置的陽光收集裝置的一個實施例的詳細透視圖。
圖2是一個實施例主要部分的側向剖視圖(沿圖3的Ⅰ-Ⅰ線截取的側向剖視圖)，用以說明按照本發明的透鏡固定裝置使用時的情況。
圖3是該透鏡固定裝置的平面圖，其中，透鏡已從裝置上卸掉。
圖4是該透鏡固定裝置的側視圖。
圖5是圖2中A部分的側向剖面放大圖。
圖6分別顯示了圖5中的透鏡和榫舌件彼此分開情況下的側向剖面放大圖。
圖1是用以說明采用本發明的透鏡固定裝置的陽光收集裝置的一個實施例的詳細透視圖。圖1中，標號20表示透明的保護密封艙，21是菲湟耳透鏡，22是透鏡固定裝置，23是方向檢測器，供檢測陽光方向之用，24是光纖(或光纜)，其一個光接收端應配置在菲湟耳透鏡21的焦點位置，25是個光纖固定架，26是一個臂，27是脈沖電動機，28是由脈沖電動機27帶動的水平旋轉軸，29是支撐所述保護密封艙20的底座，30是一個脈沖電動機，31則為脈沖電動機30所驅動的垂直旋轉軸。
如本申請人已經提過的那樣，上述陽光收集裝置采用陽光方向檢測器23來檢測太陽的方位，方向檢測器23的檢測信號則激勵脈沖電動機27和30。兩脈沖電動機27和30分別帶動水平旋轉軸28和垂直旋轉軸31，從而將陽光方向檢測器23導向太陽的方位上。這樣就將經各透鏡21聚焦的陽光導入其光接收端配置在各透鏡焦點位置上的光纖24中。每個透鏡都配備有一根光纖，該光纖從光收集裝置中引出，并安置在任意希望使用光纖的場所。
本發明的目的是提供一種將透鏡安置在預定位置并將其精確牢靠地固定就位用的機構。
圖2是一個實施例主要部分的側向剖視圖(沿圖3的Ⅰ-Ⅰ線截取的剖視圖)，用以說明透鏡固定裝置按照本發明使用的情況。圖3是該透鏡固定裝置的平面圖，其中，透鏡已從裝置上卸掉。圖4是該透鏡固定裝置的側視圖。在這些圖中，標號1表示透鏡固定構架，其前端或上端部有一個呈六角形的透鏡固定部分，2是配置在透鏡固定構架1前端或上端六角形部分的六角形菲湟耳透鏡，3是光纜，4是裝在透鏡固定構架1后端或下端部上的光纜夾持構件，5是螺栓，用以將光纜夾持構件4固定在透鏡固定構架1的后端或下端部，6是在透鏡固定構架1的后端或下端部上開的裝配孔。裝配孔6是開成比螺栓5的直徑要大的間隔(松寬)孔。在圖2所示的狀態下用螺栓5將光纜夾持構件4暫且安裝在固定構架1的后端或下端部之后，在圖(圖2)的表面上前后左右地進行位置調整，使光纜3的光接收端3′安置在透鏡2的光軸L的一個位置上。然后擰上螺栓5使光纜夾持構件4固定就位。
光纜3的光接收端上有一個外保護蓋3a。外蓋3a系插入已開在光纜夾持構件24中的孔中，如圖2所示。光纜夾持構件4后端或下端部分外側設有帶絲扣的部分。擰上蓋螺帽或螺母7使其與如圖2所示的帶絲扣部分接合，以便在圖2所示的狀態下將光纜3牢牢固定住。即，在光纜3的外蓋3a上形成套環3b。套環3b系擠壓地固定在光纜夾持構件4的下端部分與蓋螺帽或螺母7的內底部表面之間。
在圖2所示的實施例中，光纜夾持構件4下端表面與套環3b之間設有墊圈8。墊圈8是在透鏡光軸方向上供調節光纜3的光接收端表面3′的部分用的。例如，當其間沒有墊圈8時，光纜光接收端面3′的位置就調節到為透鏡2所聚焦的陽光中所含的紅色成分的焦點位置。當其間置有一個墊圈時，其位置系調節到為透鏡2所聚焦的陽光中所含的綠色成分的焦點位置，而當其間置有另一個更厚的墊圈或兩個(厚度相同的)上述墊圈8時，則其位置就調節到為透鏡2所聚焦的陽光中所含藍色成分的焦點位置。
此外，若透鏡固定構架體1的大小、透鏡2的裝配位置、光纜夾持構件4的尺寸、套環3b的位置等等都是經過精確確定和配合的話，則光纜3的光接收端面3′能自動調節到透鏡2所聚焦的陽光中所包含的具有所需波長的光線組分的焦點位置上。
本發明的透鏡固定裝置按上述方式使用。該透鏡固定裝置有一個呈六角形的透鏡固定部分。透鏡也制成六角形，使其可裝配到所述透鏡固定部分。眾所周知，在這樣的結構中，可以有效地配置大量透鏡而不致耗費彼此毗鄰的各透鏡之間多余的空間。上述透鏡固定裝置1具有多個(六個)側邊表面。這些側邊表面中的一些，例如，每間隔一個表面，具有一對在軸線方向(縱向)上對稱于各側邊表面的中心線L而形成的，溝槽(狹長切口)1a和1a，溝槽1a與1a之間形成一個榫舌件1b。
此外，上述發明的透鏡固定裝置1系用丙烯酸類樹脂等模制成的一個六角形整體。在如上述那樣設有榫舌件1b的情況下，由于其六角形橫截面的內角θ小于180度，榫舌1b上就有一個力F使其彎入如圖3所示的六角形的內側。因此榫舌件1b可以安置在如圖3所示的六角形的一個空間內。
因此若將透鏡2按圖2所示的那樣緊緊塞入六角形圓柱體部分，則榫舌件1b藉彈性作用壓住透鏡2，以便將透鏡2可靠地固定在圓柱體內。此外，榫舌件以外的其它部分被制成階梯部分1e。階梯部分1e的內徑等于透鏡2的直徑。因此透鏡2可以在階梯部分1e處緊密而牢靠地塞入六角體內。
圖5是圖2中部分A的橫剖面放大圖，該圖顯示了圓柱體與準備插入其中的透鏡2在上述榫舌件部分1b處的結合情況。
圖6是分別表示透鏡2與榫舌件1b在分開狀態下的橫剖面放大圖。圖6中，用以在其中緊密塞入透鏡2的周邊部分的溝槽1c是在榫舌件1b的內表面上形成的。溝槽1c大小的選取方法如后所述。即溝槽1c的下端面c1制成水平表面，且垂直表面轉向下端表面c1，此外轉向垂直表面c2的上端面c3制成使其斜向朝上展開。另外，當透鏡2周邊部分的厚度等于1時，溝槽1c的垂直表面c2是這樣制成的，以使垂直表面c2的長度1′小于透鏡周邊部分的長度1，即1′≤1因此當把透鏡2緊緊塞入溝槽部分1c中時，透鏡2的上端表面碰到溝槽部分1c的傾斜表面c3，且藉榫舌件1b彈力的作用將其往下推，從而使透鏡2穩固而可靠地固定在溝槽部分1c內的表面上。此外，如圖5和圖6中所示榫舌件1b的上端內側其拐角是圓的，在這樣的結構中，當榫舌部分1b稍微打開且在裝透鏡時把透鏡2從其上邊推入透鏡固定裝置中時，透鏡2下表面的位置由階梯部分1e和榫舌件部分1c的下端表面c1確定并固定其上。
此外，上述透鏡固定構架1是用丙烯酸類樹脂整體模制而成的，而如果透鏡固定構架1所支承的透鏡2也是用透鏡固定構架1同樣的材料制成的話，則透鏡2和透鏡固定構架1的熱膨脹率便彼此相同。因此環境溫度變化時，透鏡及其固定構架的結合狀態不會因它們之間的膨脹率不同而受干擾，從而使透鏡可以始終牢靠地固定在那里。
正如從上述說明可明顯看到的根據本發明有可能提供一種能牢靠地固定透鏡且結構簡單、造價低廉的透鏡固定裝置。
權利要求
1.一種透鏡固定裝置，它包括一圓柱體，該圓柱體的至少一部分具有一六角形部分、一個在其前端或上端緊緊塞入所述圓柱體中的六角形透鏡和一個光纜固定機構，用以將處在所述透鏡焦點處的光纜的光接收端固定在所述圓柱體的后部或下部，并用以將所述透鏡所聚焦的光線導入所述光纜中，該透鏡固定裝置的特征在于，所述圓柱體有六個側向表面，每間隔一個側向表面便具有兩個狹長切口和一個榫舌件，兩狹長切口對稱于各側向表面的中心線在各側向表面的前部或上部縱向形成，用以將所述透鏡裝在其上，榫舌件則在兩狹長切口之間形成，且所述透鏡緊緊塞入所述圓柱體中并借助于壓住所述透鏡用的所述榫舌件固定在其中。
2.如權利要求1所述的透鏡固定裝置，其特征在于，在各榫舌件的周邊內壁上分別形成有一個溝槽，且所述透鏡的周邊部分緊緊塞入所述溝槽中。
3.如權利要求1或2所述的透鏡固定裝置，其特征在于，在所述榫舌件上形成的所述溝槽包括在其下端表面的一水平表面，從所述下端表面向上延伸的一垂直表面和從所述垂直表面傾斜和向上展開的一上部敞開表面，且所述垂直表面的垂直長度等于或略小于所述透鏡的所述端部表面周邊的厚度。
4.如權利要求3所述的透鏡固定裝置，其特征在于，所述榫舌件的上端內側的角隅呈圓形。
5.如權利要求4所述的透鏡固定裝置，其特征在于，所述圓柱體的六角形部分(除去榫舌件部分)的內側邊上設有階梯部分，所述階梯部分與所述榫舌件的水平表面吻合，且所述階梯部分的內徑等于所述透鏡的直徑。
6.如1至5任一權利要求所述的透鏡固定裝置，其特征在于，所述圓柱體采用丙烯酸類樹脂模塑成一個整體。
7.如權利要求1所述的透鏡固定裝置，其特征在于，透鏡和圓柱體都是由同樣材料制成的。
全文摘要
支承透鏡和將光纜之光接收端固定在透鏡焦點上的透鏡固定裝置。它包括至少部分呈六角形的圓柱體，其前端或上端緊緊塞入圓柱體的六角形透鏡和將所述光接收端固定在圓柱體后部和下部的光纜固定機構。圓柱體有六個側面，每隔一個側面便有兩個狹長切口和一個在切口間形成的榫舌件，所述切口對稱于各側面的中心線在各側面的前部或上部縱向形成，以便將透鏡安裝其上。透鏡緊緊塞入圓柱體中且借助于壓緊透鏡的榫舌件固定在其中。
文檔編號G02B6/32GK1034051SQ8910006
公開日1989年7月19日 申請日期1988年12月28日 優先權日1987年12月31日
發明者森敬, 小杉勳 申請人:森敬