菲涅尔透镜

2021年9月1日14,8124

菲涅尔透镜是透镜的一个分支,由于它同其他的透镜相比,具有体积小,重量轻,结构紧凑的优点,同时菲涅尔透镜拥有不逊于其它透镜的良好聚光性和成像性能,因此在国防、航空、空间、工业生产和民用等各个领域获得广泛的应用。

菲涅尔透镜

菲涅尔透镜 (Fresnel lens) ,又名螺纹透镜,多是由聚烯烃材料注压而成的薄片,也有玻璃制作的,镜片表面一面为光面,另一面刻录了由小到大的同心圆,它的纹理是根据光的干涉及扰射以及相对灵敏度和接收角度要求来设计的。

菲涅尔透镜基本原理

菲涅尔透镜

菲涅尔透镜工作原理十分简单:假设一个透镜的折射能量仅仅发生在光学表面(如:透镜表面),拿掉尽可能多的光学材料,而保留表面的弯曲度。

另外一种理解就是,透镜连续表面部分“坍陷”到一个平面上。从剖面看,其表面由一系列锯齿型凹槽组成,中心部分是椭圆型弧线。每个凹槽都与相邻凹槽之间角度不同,但都将光线集中一处,形成中心焦点,也就是透镜的焦点。每个凹槽都可以看做一个独立的小透镜,把光线调整成平行光或聚光。这种透镜还能够消除部分球形像差。

菲涅尔透镜作用有两个

菲涅尔透镜

一是聚焦作用,即将热释红外信号折射(反射)在PIR上,菲涅尔透镜第二个作用是将探测区域内分为若干个明区和暗区,使进入探测区域的移动物体能以温度变化的形式在PIR上产生变化热释红外信号。

菲涅尔透镜用于照明光学

菲涅尔透镜

通常,菲涅尔透镜是球型表面形状切割而成,为了最大限度降低成像时图象光学象差。透镜能够较好地将理想的点光源校准成平行光源。

在现实生活中,没有光源是真正的点光源,然而固体态发光器如LED就非常小,因此只要透镜和LED之间的距离适当,就可以当成点光源。因此菲涅尔透镜能够校准LED输出光线为平行光。

而传统的白炽光源产生大量辐射热量,从而限制了塑料光学材料在非常接近光源处的应用。由于LED产生的大部分热是可传导的,就可以比较容易应用塑料光学透镜。

当需要将LED发光体的束光源校准为更宽广的角度范围时候,Z常见的做法就是使用反射镜与菲涅尔透镜相结合从而减少光学部件的使用量。

  • 本站文章来自网友投稿、本站原创以及互联网统一发布,部分内容、文字的真实性、完整性、及时性本站不作任何保证或承诺,请读者仅作参考。