一種廣角度熱釋紅外菲涅爾透鏡制造技術

本發明專利技術適用于防盜報警及光學照明技術領域，提供了紅外探測器及自動紅外感應燈光學器件上的一種廣角度熱釋紅外菲涅爾透鏡，本發明專利技術采用以單個鏡片為單元，每單個鏡片探測一個角度與距離，由四層組合，每層分別探測不同的距離，而且每層又由多個單鏡片組成，分別探測不同的角度。每層鏡片采用不同焦距設計及相互錯開排列的方式，以菲涅爾透鏡折射原理與實際使用的方法，將通過每單個鏡片的熱釋紅外光線都聚焦在同一個位置，實現同時探測由遠距離，中距離，近距離，超近距離以及大角度而組成的一個立體式探測區域，有效的減少了探測區域中的盲區。另外本發明專利技術采用通過改變入射紅外光線角度的方式，使焦點的位置產生位移，改變探測的距離。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術屬于一種光學元件，尤其涉及用于防盜報警產品及光學照明產品等
的一種廣角度熱釋紅外菲涅爾透鏡。
技術介紹
菲涅爾透鏡是根據普通圓形凸透鏡按透鏡連續表面部分以等齒深與等齒距的方式“坍陷”到一個平面上，形成一個與普通透鏡等效的菲涅爾透鏡。都是基于光線穿越不同材質分界面產生光學折射原理，把光線調整成平行光或聚光。菲涅爾透鏡應用多個
，使用材料及加工的方式多種。在紅外探測領域使用中；通常采用聚乙烯材料注塑而成，其作用在于:一是聚焦作用，將熱釋紅外光通過折射聚焦成一點，此焦點正好在熱釋紅外傳感器感應面上，二是利用透鏡的特殊光學原理，在探測器前方產生一個交替變化的“盲區”和“感應區”，當有人從透鏡前走過時，人體發出的紅外線就不斷地交替從“盲區”進入“感應區”，這樣就使接收到的紅外信號以忽強忽弱的脈沖形式輸入，從而判斷是否有入侵者。現有菲涅爾透鏡存在的問題一，探測的遠距離不夠，因采用拷貝的方式使菲涅爾透鏡的齒形有很大的變形，遠距離的熱釋紅外無法接收集聚焦到熱釋紅外傳感器上，一般只能達到8-12米范圍。現有菲涅爾透鏡存在的問題二，探測的近距離盲區過大，目前的菲涅爾透鏡通常采用的是單一焦距的鏡片組成，而近距離探測需要大角度的入射紅外光線通過折射才能與遠距離焦點重合，單一焦距的菲涅爾透鏡無法滿足要求，因此使近距離的盲區增大，盲區范圍一般在2-3米。現有菲涅爾透鏡存在的問題三，探測的角度不精準及角度范圍小，目前的菲涅爾透鏡探測的角度一般在0-90度范圍內，另外國內制造商因缺乏設計經驗，加上加工精度誤差大原因，無法保證菲涅爾透鏡本身探測的角度與防盜報警產品與光學照明產品的需求。現有菲涅爾透鏡存在的問題四，每一層組合的鏡片，其鏡片與鏡片探測能量相比不一致。目前的菲涅爾透鏡每一層的透鏡尺寸大小都一致，因組合透鏡的左右兩邊鏡片的折射角度大，引起兩邊部分的鏡片與中間部分的鏡片在探測能量上不一致。
技術實現思路
本專利技術實施例的目的在于提供防盜報警產品被動紅外探測器與光學照明產品自動紅外感應燈使用的廣角度熱釋紅外菲涅爾透鏡，旨在解決現有國內市場上防盜報警與光學照明產品使用的菲涅爾透鏡遠距離，近距離探測效果不好，探測范圍內盲區大，鏡片與鏡片之間探測能量不均勻，探測角度小及不精準等問題點，有效的整體提高現有市場兩大系列產品品質及解決國內設計技術瓶頸。本專利技術實施例，采用以單個鏡片為單元，每單個鏡片探測一個角度與距離，分四層組合，第一層組合視區，第二層組合視區，第三層組合視區，第四層組合視區，每層組合視區按照探測不同距離的方式排列，第一層組合視區探測遠距離，排列在透鏡的最上面，且面積尺寸比較大。第二層視區探測中距離，排列在透鏡最上層的下面。第三組合視區探測近距離，排列在第二層透鏡的下面。第四組合視區探測近距離，排列在透鏡的最下面。每層組合視區由多個單鏡片組成，每單個鏡片探測不同的角度。本專利技術實施例，采用四層及每層由不同數量的單個鏡片組合，第一層用11片單一的鏡片組合，第二層用8片單一的鏡片組合，第三層用6片單一的鏡片組合，第四層用5片單一的鏡片組合，共30片鏡片組成一個整體。本專利技術實施例，使用每層不同的單個鏡片面積尺寸，第一層采用4組不同面積的鏡片尺寸，優選為4mm, 4.5mm, 5mm, 6mm。第二層采用3組不同面積的鏡片尺寸，優選為5mm,6.5mm,7.5mm。第三層采用3組不同面積的鏡片尺寸，優選為8mm, 8.5mm, 9mm。第四層采用3組不同面積的尺寸，優選為9mm, 10mm, 11mm,保證每一層單個鏡片所聚的能量相同。在本專利技術中每個單個鏡片根據探測的角度及范圍不同，可任意調整鏡片的面積尺寸。優選地，鏡片面積尺寸范圍可在2-20mm。本專利技術實施例，使用每層不同焦距的組合鏡片及探測不同的距離，第一層組合的鏡片焦距為29mm，探測遠距離為12米-20米。第二層組合的鏡片焦距為29mm，探測中距離為6米-10米。第三層組合的鏡片焦距為33mm，探測近距離為3米-5米。第四層組合的鏡片焦距為36mm，探測超近距離為0.3米-2米。本專利技術實施例，以單個鏡片為單元，每單個鏡片探測一個角度與距離，組成為一個90度的廣角式菲涅爾透鏡。第一層為11個鏡片，每單個鏡片探測的角度為6度，鏡片與鏡片之間的角度為8.4度，共90度。第二層為8個鏡片，每單個鏡片探測的角度為6度，鏡片與鏡片之間的角度為12度，共90度。第三層為6個鏡片，每單個鏡片探測的角度為6度，鏡片與鏡片之間的角度16.8度，共90度。第四層為5個鏡片，每單個鏡片探測的角度為6度，鏡片與鏡片之間的角度為21度，共90度。本專利技術實施例，采用菲涅爾透鏡折射原理及使用的方法，以不同入射的熱釋紅外光線角度與菲涅爾透鏡感光位置，將所有單個鏡片的焦點都聚焦在同一個位置，實現同時探測由遠距離，中距離，近距離，超近距離及大角度而組成的一個立體式探測區域。本專利技術實施例，采用每層單個鏡片相互錯開排列方式，使第二層每單個鏡片探測的范圍在第一層兩個鏡片探測范圍盲區的中間，第三層每單個鏡片探測的范圍在第二層兩個鏡片探測范圍盲區的中間，從而有效的彌補了探測范圍中盲區過大的問題，另外解決了透鏡在紅外探測器中使用時物體迎著透鏡方向直線移動不報警的問題。本專利技術實施例，采用調整每單個鏡片尺寸的大小，圓心位置及數量來實現增大或減小探測的角度。本專利技術實施例，采用每單個鏡片為等齒距式菲涅爾透鏡，優選地，每個齒形與齒形的距離范圍為0.05-1.0mm，其寬度越小，齒形的高度就越小，本專利技術優選齒距為0.25mm，可以有效的減小因齒形高而增大干擾側面的面積所帶來的能量損失。本專利技術實施例，采用0.35mm超薄的壁厚，納米級精度的超高精密度機床加工，高精密度的塑料注塑成型工藝制作。有效的改善了目前的菲涅爾透鏡用電鑄方式加工與因產品過厚在注塑成型工藝時引起透鏡表面的齒變形所帶來的能量損失。本專利技術實施例，采用配合紅外探測器使用前形狀與使用時形狀不一樣的方式，使用前為平面式，長為51mm,寬為38.5_。實際使用時為圓弧型,需把透鏡轉成半徑為29_的圓弧形狀。本專利技術實施例，采用可通過改變入射紅外光線的角度，使焦點的位置產生位移，改變探測的距離，實現多種不同距離的探測方式。附圖說明圖1是本專利技術實施方式的一種廣角度熱釋紅外菲涅爾透鏡平面主視圖；圖2是本專利技術實施方式的一種廣角度熱釋紅外菲涅爾透鏡側視圖；圖3是圖2，E，G，F局部放大圖及齒型示意圖；圖4是圖1所示的第一層透鏡的排列及位置示意圖；圖5是圖1所示的第二層透鏡的排列及位置示意圖；圖6是圖1所示的第三層透鏡的排列及位置示意圖；圖7是圖1所示的第四層透鏡的排列及位置示意圖；圖8是本專利技術實施方式的一種廣角度熱釋紅外菲涅爾透鏡距離探測光路圖；圖9是本專利技術實施方式的一種廣角度熱釋紅外菲涅爾透鏡角度探測光路具體實施例方式為了使本專利技術的目的、技術方案及優點更加清楚明白，以下結合附圖及實施例，對本專利技術進行進一步詳細說明。應當理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本專利技術，并不用于限定本專利技術。本專利技術的一種廣角度熱釋紅外菲涅爾透鏡具體實施方式，采用以單個鏡片為單元，每單個鏡片探測一個角度與距離，分四層組合，包括第一層組合視區A，第二層組合視區B，第三層組合視區C，第四層組合視區本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種廣角度熱釋紅外菲涅爾透鏡，其特征在于，所述透鏡以單個鏡片為單元，每單個鏡片探測一個角度與距離，由多個單鏡片按方形多排多列平面方式組合為一體，組成一個大角度，大范圍探測區域。?所述廣角度熱釋紅外菲涅爾透鏡分四層，分別為第一層透鏡組合區，第二層透鏡組合區，第三層透鏡組合區，第四層透鏡組合區。每層透鏡探測不同的距離，第一層透鏡組合區探測遠距離，第二層透鏡組合區探測中距離，第三層透鏡組合區探測近距離，第四層透鏡組合區探測超近距離。每層由多個單個鏡片組成，每層透鏡的焦距不同，通過菲涅爾透鏡的折射原理與實際使用的方法，把不同入射角度的熱釋紅外光線聚焦在同一個焦點位置，實現同時探測不同角度，不同距離的熱釋紅外移動物體。所述廣角度熱釋紅外菲涅爾透鏡采用不同的感應面積尺寸，保證每一層的單個鏡片所感應的能量均勻。另外所述廣角度熱釋紅外菲涅爾透鏡可通過移動焦點的位置來改變探測的距離。

【技術特征摘要】
1.一種廣角度熱釋紅外菲涅爾透鏡，其特征在于，所述透鏡以單個鏡片為單元，每單個鏡片探測一個角度與距離，由多個單鏡片按方形多排多列平面方式組合為一體，組成一個大角度，大范圍探測區域。所述廣角度熱釋紅外菲涅爾透鏡分四層，分別為第一層透鏡組合區，第二層透鏡組合區，第三層透鏡組合區，第四層透鏡組合區。每層透鏡探測不同的距離，第一層透鏡組合區探測遠距離，第二層透鏡組合區探測中距離，第三層透鏡組合區探測近距離，第四層透鏡組合區探測超近距離。每層由多個單個鏡片組成，每層透鏡的焦距不同，通過菲涅爾透鏡的折射原理與實際使用的方法，把不同入射角度的熱釋紅外光線聚焦在同一個焦點位置，實現同時探測不同角度，不同距離的熱釋紅外移動物體。所述廣角度熱釋紅外菲涅爾透鏡采用不同的感應面積尺寸，保證每一層的單個鏡片所感應的能量均勻。另外所述廣角度熱釋紅外菲涅爾透鏡可通過移動焦點的位置來改變探測的距離。2.根據權利要求1所述的廣角度熱釋紅外菲涅爾透鏡，其特征在于，每單個鏡片的齒形排列方式為等齒距式菲涅爾透鏡，優選地，每個齒形與齒形的間距范圍為0.05-1.0mm，本菲涅爾透鏡優選齒距為0.25mm。齒距越小，其齒形的高度就越小，可以減小齒形高而增大干擾側面的面積所帶來的能量損失。3.根據權利要求1或2所述的廣角度熱釋紅外菲涅爾透鏡，其特征在于，所述透鏡優選四層組合視區，第一層組合視區，第二層組合視區，第三層組合視區，第四層組合視區。按照探測不同的距離方式排列，第一層探測遠距離(12-20米)，在透鏡的最上層。第二層探測中距離(6-10米)，在透鏡最上層的下面。第三層探測近距離(3-5米)，在透鏡第二層的下面。第四層探測超近距離(0.3-2米)，在透鏡的最下層。4.根據權利要求1或3所述的廣角度熱釋紅外菲涅爾透鏡，其特征在于，每層以單個鏡片為單元組成，每單個鏡片探測一個角度與距離，組成為廣角度菲涅爾透鏡。優選第一層為11個鏡片，每單個鏡片探測的角度為6度，鏡片與鏡片之間的角度為8.4度，共90度。第二層為8個鏡片，每單個 鏡片探測的角度為6度，鏡片與鏡片之間的角度為12度，共90度。第三層為6個鏡片，每單個鏡片探測的角度為6度，鏡片與鏡片之間的角度為16.8度，共90度。第四層為5個鏡片，每單個鏡片探測的角度為6度，鏡片與鏡片之間的角度為21度，共90度。5.根據權利要求4所述的廣角度熱釋紅外菲涅爾透鏡，其特征在于，可根據調整單個鏡片的寬度尺寸，鏡片圓心排列位置尺寸及鏡片數量來實現不同的探測角度。優選地，探測角度可在10-140度范圍。6.根據權利要求1或3所述的...

【專利技術屬性】
技術研發人員：馬楚，
申請(專利權)人：馬楚，
類型：發明
國別省市：