專利名稱：一種菲涅爾透鏡、探測器及安防系統的制作方法
技術領域：
本實用新型屬于光學領域，尤其涉及一種菲涅爾透鏡、探測器及安防系統。
背景技術：
菲涅爾透鏡多由聚烯烴材料注壓而成，鏡片表面一面為光面，另一面刻錄了由小 到大的同心圓。菲涅爾透鏡在很多時候相當于紅外線及可見光的凸透鏡，聚光效果較好，但 成本比普通的凸透鏡低很多，因而應用廣泛。菲涅爾透鏡可按照光學設計或結構進行分類，其作用有兩個一是聚焦作用；二 是將探測區域分為若干個明區和暗區，使進入探測區域的移動物體能以溫度變化的形式在 PIR(Passive Infrared，被動紅外傳感元件)上產生變化熱釋紅外信號。而現有菲涅爾透 鏡近距探測的能力弱。
實用新型內容本實用新型實施例的目的在于提供一種菲涅爾透鏡，旨在解決現有菲涅爾透鏡近 距探測能力弱的問題。本實用新型實施例是這樣實現的，一種菲涅爾透鏡，由多個菲涅爾透鏡片層構成， 所述多個菲涅爾透鏡片層分為依次排布的近距多視區、中距多視區和遠距多視區，各菲涅 爾透鏡片層具有多個菲涅爾透鏡片，所述近距多視區的菲涅爾透鏡片的開口朝向與所述中 距多視區的菲涅爾透鏡片的開口朝向相反。在本實用新型實施例中，同一菲涅爾透鏡片層的菲涅爾透鏡片相同。作為優選，所述菲涅爾透鏡具有五個菲涅爾透鏡片層；所述近距多視區為第一菲 涅爾透鏡片層，所述中距多視區包括第二菲涅爾透鏡片層、第三菲涅爾透鏡片層和第四菲 涅爾透鏡片層，所述中距多視區內各菲涅爾透鏡片的開口朝向相同，所述遠距多視區為第 五菲涅爾透鏡片層。本實用新型實施例的另一目的在于提供一種探測器，所述探測器具有上述菲涅爾 透鏡。本實用新型實施例的另一目的在于提供一種安防系統，所述安防系統采用上述探 測器。本實用新型實施例使近距多視區的菲涅爾透鏡片的開口朝向與中距多視區的菲 涅爾透鏡片的開口朝向相反，目標入侵近距監視場時，其發出的紅外線經該視區的菲涅爾 透鏡片傾斜透射，聚焦于傳感元件，極大地提升了菲涅爾透鏡近距離探測的能力。本菲涅爾 透鏡可制成各種探測器，并應用于安防系統。
圖1是本實用新型實施例提供的菲涅爾透鏡的主視圖；圖2是本實用新型實施例提供的菲涅爾透鏡的側視圖；[0013]圖3是圖2A部放大圖；圖4是紅外線經近距多視區的菲涅爾透鏡片聚焦的光路圖。
具體實施方式
為了使本實用新型的目的、技術方案及優點更加清楚明白，
以下結合附圖及實施 例，對本實用新型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 本實用新型，并不用于限定本實用新型。本實用新型實施例使近距多視區的菲涅爾透鏡片的開口朝向與中距多視區的菲 涅爾透鏡片的開口朝向相反，目標入侵近距監視場時，其發出的紅外線經該視區的菲涅爾 透鏡片傾斜透射，聚焦于傳感元件，極大地提升了菲涅爾透鏡近距離探測的能力。本實用新型實施例提供的菲涅爾透鏡由多個菲涅爾透鏡片層構成，所述多個菲涅 爾透鏡片層分為依次排布的近距多視區、中距多視區和遠距多視區，各菲涅爾透鏡片層具 有多個菲涅爾透鏡片，所述近距多視區的菲涅爾透鏡片的開口朝向與所述中距多視區的菲 涅爾透鏡片的開口朝向相反。本實用新型實施例提供的探測器具有上述菲涅爾透鏡。本實用新型實施例提供的安防系統采用上述探測器。以下結合具體實施例對本實用新型的實現進行詳細描述。如圖1 3所示，本實用新型實施例提供的菲涅爾透鏡由多個菲涅爾透鏡片層構 成，該多個菲涅爾透鏡片層分為依次排布的近距多視區A、中距多視區B和遠距多視區C，各 菲涅爾透鏡片層具有多個菲涅爾透鏡片，例如第一菲涅爾透鏡片層1具有多個第一菲涅爾 透鏡片11，第二菲涅爾透鏡片層2具有多個第二菲涅爾透鏡片21。近距多視區A的菲涅爾 透鏡片的開口朝向與中距多視區B的菲涅爾透鏡片的開口朝向相反。圖4為紅外線經近距多視區A的菲涅爾透鏡片聚焦的光路圖，目標入侵近距監視 場時，其發出的紅外線經近距多視區A的菲涅爾透鏡片傾斜透射，聚焦于傳感元件，極大地 提升了本菲涅爾透鏡近距離探測的能力。各菲涅爾透鏡片為明區，相鄰菲涅爾透鏡片之間 形成暗區，使進入探測區域的移動物體能以溫度變化的形式在PIR(PassiVe Infrared，被 動紅外傳感元件)上產生變化熱釋紅外信號，進而報警。通常，同一菲涅爾透鏡片層的菲涅爾透鏡片相同。這樣各菲涅爾透鏡片層所探測 的角度范圍相同，且同一菲涅爾透鏡片層內各菲涅爾透鏡片所聚焦的能量一致。本實用新型實施例中，各層所具有的菲涅爾透鏡片沿遠離近距多視區A的方向由 少至多排布，各層所具有的菲涅爾透鏡片的個數的計算公式為M = 3XN其中，M為各層所具有的菲涅爾透鏡片的個數，N為各菲涅爾透鏡片層沿遠離近距 多視區的方向所對應的層數。各層所具有菲涅爾透鏡片的個數是三的倍數，有利于相鄰層 之間形成暗區。優選地，本菲涅爾透鏡設有五個菲涅爾透鏡片層；近距多視區A為第一菲涅爾透 鏡片層1，中距多視區B包括第二菲涅爾透鏡片層2、第三菲涅爾透鏡片層3和第四菲涅爾 透鏡片層4，中距多視區B內各菲涅爾透鏡片的開口朝向相同，遠距多視區C為第五菲涅爾 透鏡片層5。該設計保證了中距探測的效果，還進一步提升了近距和遠距的探測能力。[0028]具體地，第一菲涅爾透鏡片層1具有三個菲涅爾透鏡片11，第二菲涅爾透鏡片層2 具有六個菲涅爾透鏡片21，第三菲涅爾透鏡片層3具有九個菲涅爾透鏡片31，第四菲涅爾 透鏡片層4具有十二個菲涅爾透鏡片41，第五菲涅爾透鏡片層5具有十五個菲涅爾透鏡片 51。由此形成五層四十五視區菲涅爾透鏡，即一個菲涅爾透鏡片對應一個視區，本菲涅爾透 鏡近距探測可達1 2m，中距探測為2 14m，遠距探測可達14 15m，而且不同距離的探 測靈敏度高。在本實用新型實施例中，菲涅爾透鏡為等齒深菲涅爾透鏡，其齒深為0. 17 0.25mm。應當注意，同一層的菲涅爾透鏡片的齒深相等，不同層的菲涅爾透鏡片的齒深不 同，例如第一菲涅爾透鏡片層1的菲涅爾透鏡片11的齒深為0. 24mm，第二菲涅爾透鏡片層 2的菲涅爾透鏡片21的齒深為0. 2mm。此齒深的菲涅爾透鏡適宜注塑成型，尤可整體模壓 成型。上述五層四十五視區菲涅爾透鏡為方形，長和寬均為50mm。該菲涅爾透鏡呈薄片 狀，厚度為0.5 1.2mm，優選為0.65mm。該形狀的菲涅爾透鏡探測角度為0 90°。當然，上述菲涅爾透鏡片還可由菲涅爾透鏡單元按要求切割而成，再將各菲涅爾 透鏡片排列組合成本菲涅爾透鏡。另外，遠距多視區C的菲涅爾透鏡片51外端圓弧較里端圓弧多，利于遠距探測。本實用新型實施例使近距多視區的菲涅爾透鏡片的開口朝向與中距多視區的菲 涅爾透鏡片的開口朝向相反，目標入侵近距監視場時，其發出的紅外線經該視區的菲涅爾 透鏡片傾斜透射，聚焦于傳感元件，極大地提升了菲涅爾透鏡近距離探測的能力。各菲涅 爾透鏡片為明區，相鄰菲涅爾透鏡片之間形成暗區，使進入探測區域的移動物體能以溫度 變化的形式在PIR(Passive Infrared，被動紅外傳感元件)上產生變化熱釋紅外信號，進 而報警。此外，同一菲涅爾透鏡片層的菲涅爾透鏡片相同，這樣各菲涅爾透鏡片層所探測的 角度范圍相同，且同一菲涅爾透鏡片層內各菲涅爾透鏡片所聚焦的能量一致，利于探測。因 此，本菲涅爾透鏡可制成各種探測器，并應用于安防系統。以上所述僅為本實用新型的較佳實施例而已，并不用以限制本實用新型，凡在本 實用新型的精神和原則之內所作的任何修改、等同替換和改進等，均應包含在本實用新型 的保護范圍之內。
權利要求一種菲涅爾透鏡，由多個菲涅爾透鏡片層構成，所述多個菲涅爾透鏡片層分為依次排布的近距多視區、中距多視區和遠距多視區，各菲涅爾透鏡片層具有多個菲涅爾透鏡片，其特征在于，所述近距多視區的菲涅爾透鏡片的開口朝向與所述中距多視區的菲涅爾透鏡片的開口朝向相反。
2.如權利要求1所述的菲涅爾透鏡，其特征在于，同一菲涅爾透鏡片層的菲涅爾透鏡 片相同。
3.如權利要求1或2所述的菲涅爾透鏡，其特征在于，各層所具有的菲涅爾透鏡片沿遠 離所述近距多視區的方向由少至多排布。
4.如權利要求3所述的菲涅爾透鏡，其特征在于，各層所具有的菲涅爾透鏡片的個數 的計算公式為M = 3XN其中，M為各層所具有的菲涅爾透鏡片的個數，N為各菲涅爾透鏡片層沿遠離所述近距 多視區的方向所對應的層數。
5.如權利要求1、2或4所述的菲涅爾透鏡，其特征在于，所述菲涅爾透鏡具有五個菲涅 爾透鏡片層；所述近距多視區為第一菲涅爾透鏡片層，所述中距多視區包括第二菲涅爾透 鏡片層、第三菲涅爾透鏡片層和第四菲涅爾透鏡片層，所述中距多視區內各菲涅爾透鏡片 的開口朝向相同，所述遠距多視區為第五菲涅爾透鏡片層。
6.如權利要求5所述的菲涅爾透鏡，其特征在于，所述第一菲涅爾透鏡片層具有三個 菲涅爾透鏡片，所述第二菲涅爾透鏡片層具有六個菲涅爾透鏡片，所述第三菲涅爾透鏡片 層具有九個菲涅爾透鏡片，所述第四菲涅爾透鏡片層具有十二個菲涅爾透鏡片，所述第五 菲涅爾透鏡片層具有十五個菲涅爾透鏡片。
7.如權利要求1、2、4或6所述的菲涅爾透鏡，其特征在于，所述菲涅爾透鏡為等齒深菲 涅爾透鏡，其齒深為0. 17 0. 25mm。
8.如權利要求1、2、4或6所述的菲涅爾透鏡，其特征在于，所述遠距多視區的菲涅爾透 鏡片的外端圓弧條數較里端圓弧條數多。
9.一種探測器，其特征在于，所述探測器具有如權利要求1 8任一項所述的菲涅爾透fe o
10.一種安防系統，其特征在于，所述安防系統采用如權利要求9所述的探測器。
專利摘要本實用新型適用于光學領域，提供了一種菲涅爾透鏡、探測器及安防系統，所述菲涅爾透鏡由多個菲涅爾透鏡片層構成，所述多個菲涅爾透鏡片層分為依次排布的近距多視區、中距多視區和遠距多視區，各菲涅爾透鏡片層具有多個菲涅爾透鏡片，所述近距多視區的菲涅爾透鏡片的開口朝向與所述中距多視區的菲涅爾透鏡片的開口朝向相反。本實用新型使近距多視區的菲涅爾透鏡片的開口朝向與中距多視區的菲涅爾透鏡片的開口朝向相反，目標入侵近距監視場時，其發出的紅外線經該視區的菲涅爾透鏡片傾斜透射，聚焦于傳感元件，極大地提升了菲涅爾透鏡近距離探測的能力。本菲涅爾透鏡可制成各種探測器，并應用于安防系統。
文檔編號G01J5/08GK201757789SQ20102050274
公開日2011年3月9日 申請日期2010年8月24日 優先權日2010年8月24日
發明者鄒應該, 馬楚 申請人:深圳市豪恩安全科技有限公司