[实用新型]菲涅尔透镜、探测器及安防系统

说明书

技术领域

本实用新型属于光学领域，尤其涉及一种菲涅尔透镜、具有该菲涅尔透镜的探测器和安防系统。

背景技术

菲涅尔透镜多由聚烯烃等材料注压而成，可按照光学设计或者结构进行分类，其作用有三个：一是聚焦作用；二是将探测区域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（Passive Infrared，被动红外传感元件）上产生变化热释红外信号；三是准直作用，将主动红外探测器所发出的光准直后投射到受光器透镜上进行聚焦，将光信号转化为电信号

现有的探测器主要使用厚透镜或者一般的菲涅尔透镜，然而，使用厚透镜存在以下缺陷：厚度大，例如直径50mm，厚度达16mm以上，增加生产成本，使得透镜中光传播损失多；中心与边缘的厚度相差大，透镜经注塑冷却后各厚度间的收缩率不同会大大影响面型精度，从而影响透镜性能。同样地，使用一般菲涅尔透镜也存在一些缺陷：由于一般的菲涅耳透镜的一面为平面，光焦度及相差控制仅靠菲涅尔面，因此，聚焦和准直性能不理想。由于这两种透镜的这些缺陷，将直接影响探测器的性能。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种菲涅尔透镜，该菲涅尔透镜为冠状旋转对称结构，旨在解决现有技术中透镜光传播损失多以及聚焦和准直效果不理想的问题。

本实用新型是这样实现的，一种菲涅尔透镜，所述菲涅尔透镜的整体形状为冠状并包括旋转对称的环带，所述环带具有相背对设置的菲涅尔面和光滑面，所述环带设有多个连续设置的菲涅尔齿；所述菲涅尔齿的外表面构成所述菲涅尔面，各所述菲涅尔齿分别具有一个齿峰，各所述齿峰在垂直于所述环带的中心法线方向上为相互平行排布的旋转曲线，所有齿峰位于同一旋转曲面上，所述光滑面是以所述环带之中心法线为轴旋转对称的连续曲面。

进一步地，各所述菲涅尔齿包括位于所述齿峰两侧以连接相邻两所述菲涅尔齿的第一齿谷和第二齿谷、连接所述第一齿谷和所述齿峰之间以接收入射光线的子菲涅尔面以及连接于所述齿峰与所述第二齿谷之间的连接面，各所述子菲涅尔面均为不连续的旋转曲面。

优选地，各所述子菲涅尔面为椭球面、双曲面、球面或者多项式非球面。

优选地，各所述菲涅尔齿之齿峰与相应的所述光滑面的法线之间连接线的长度相等或者相近。

优选地，相邻两所述齿峰之间于垂直于中心法线方向的方向等距设置。

可选地，沿所述子菲涅尔面的径向方向，每毫米具有3～6个菲涅尔齿。

进一步地，所述菲涅尔透镜的总体厚度为0.5～5毫米。

进一步地，所述光滑面为椭球面、双曲面、球面或者多项式非球面。

本实用新型的另一目的在于提供一种探测器，所述探测器具有上述的菲涅尔透镜。

本实用新型的另一目的在于提供一种安防系统，所述安防系统采用上述的探测器。

本实用新型提供的菲涅尔透镜为冠状结构，通过将菲涅尔面设置成在垂直于中心法线方向的方向上连续排布的菲涅尔齿，且所述菲涅尔齿的齿峰位于同一旋转曲面上，利用所述菲涅尔面与所述光滑面共同承担像差贡献，比普通菲涅尔透镜具有更好的准直聚光能力。

附图说明

图1是本实用新型实施例提供的菲涅尔透镜的结构示意图。

图2是图1中菲涅尔透镜的正面视图。

图3是图1中菲涅尔透镜的剖视图。

图4是图3中菲涅尔透镜的剖视图，只显示剖面。

图5是图4中V的放大图。

图6是图4中VI的放大图。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。