本發(fā)明涉及一種高聚光性菲涅爾光學(xué)鏡片的制備方法,屬于光學(xué)鏡片技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù):
菲涅爾透鏡 (Fresnel lens) ,又名螺紋透鏡,多是由聚烯烴材料注壓而成的薄片,也有玻璃制作的,鏡片表面一面為光面,另一面刻錄了由小到大的同心圓,它的紋理是根據(jù)光的干涉及擾射以及相對靈敏度和接收角度要求來設(shè)計的。透鏡的要求很高。一片優(yōu)質(zhì)的透鏡必須表面光潔,紋理清晰,其厚度隨用途而變,多在1mm左右,特性為面積大、厚度薄及偵測距離遠(yuǎn)。
菲涅爾透鏡在很多時候相當(dāng)于紅外線及可見光的凸透鏡,效果較好,但成本比普通的凸透鏡低很多。多用于對精度要求不是很高的場合,如幻燈機(jī)、薄膜放大鏡、紅外探測器等。
菲涅爾透鏡利用透鏡的特殊光學(xué)原理,在探測器前方產(chǎn)生一個交替變化的“盲區(qū)”和“高靈敏區(qū)”,以提高它的探測接收靈敏度。當(dāng)有人從透鏡前走過時,人體發(fā)出的紅外線就不斷地交替從“盲區(qū)”進(jìn)入“高靈敏區(qū)”,這樣就使接收到的紅外信號以忽強忽弱的脈沖形式輸入,從而強其能量幅度。
菲涅爾透鏡作用有兩個:一是聚焦作用,即將熱釋紅外信號折射(反射)在PIR上,第二個作用是將探測區(qū)域內(nèi)分為若干個明區(qū)和暗區(qū),使進(jìn)入探測區(qū)域的移動物體能以溫度變化的形式在PIR上產(chǎn)生變化熱釋紅外信號。
菲涅爾鏡片是紅外線探頭的“眼鏡”,它就象人的眼鏡一樣,配用得當(dāng)與否直接影響到使用的功效,配用不當(dāng)產(chǎn)生誤動作和漏動作,致使用戶或者開發(fā)者對其失去信心。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
本發(fā)明的目的是克服現(xiàn)有技術(shù)的不足,提供一種高聚光性菲涅爾光學(xué)鏡片的制備方法。
本發(fā)明的高聚光性菲涅爾光學(xué)鏡片的制備方法,包括如下步驟:
1)固定透鏡尺寸、環(huán)帶齒寬, 逐一改變焦斑尺寸、透鏡焦距,得到相應(yīng)的透鏡模型;
2)將得到的透鏡模型的坐標(biāo)信息導(dǎo)入三維制圖軟件,生成透鏡實體;
3)將透鏡實體導(dǎo)入光學(xué)仿真軟件,設(shè)置其材料屬性為PMMA,設(shè)置好光學(xué)仿真模型后,對其進(jìn)行光線追跡,選擇出聚光性好的菲涅爾光學(xué)鏡片;
所述的步驟1)中,
透鏡尺寸L:150mm;
環(huán)帶齒寬w:1mm;
焦斑半邊長L 0:5、10、15或20mm;
透鏡焦距f:300、 400、500 或600mm。
本發(fā)明的方法通過分析菲涅爾鏡片的聚光效率,從而指導(dǎo)改進(jìn)菲涅爾鏡片的結(jié)構(gòu)設(shè)計,提高菲涅爾鏡片的聚光性能。
具體實施方式
本發(fā)明的高聚光性菲涅爾光學(xué)鏡片的制備方法,包括如下步驟:
1)固定透鏡尺寸、環(huán)帶齒寬, 逐一改變焦斑尺寸、透鏡焦距,得到相應(yīng)的透鏡模型;
2)將得到的透鏡模型的坐標(biāo)信息導(dǎo)入三維制圖軟件,生成透鏡實體;
3)將透鏡實體導(dǎo)入光學(xué)仿真軟件,設(shè)置其材料屬性為PMMA,設(shè)置好光學(xué)仿真模型后,對其進(jìn)行光線追跡,選擇出聚光性好的菲涅爾光學(xué)鏡片;
所述的步驟1)中,
透鏡尺寸L:150mm;
環(huán)帶齒寬w:1mm;
焦斑半邊長L 0:5、10、15或20mm;
透鏡焦距f:300、 400、500 或600mm。