一種高聚光性菲涅爾光學鏡片的製備方法與流程

2023-06-30 20:58:16 1

本發明涉及一種高聚光性菲涅爾光學鏡片的製備方法，屬於光學鏡片技術領域。

背景技術：

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，也有玻璃製作的，鏡片表面一面為光面，另一面刻錄了由小到大的同心圓，它的紋理是根據光的幹涉及擾射以及相對靈敏度和接收角度要求來設計的。透鏡的要求很高。一片優質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。

菲涅爾透鏡在很多時候相當於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。多用於對精度要求不是很高的場合，如幻燈機、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原理，在探測器前方產生一個交替變化的「盲區」和「高靈敏區」，以提高它的探測接收靈敏度。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「高靈敏區」，這樣就使接收到的紅外信號以忽強忽弱的脈衝形式輸入，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域內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上產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，配用得當與否直接影響到使用的功效，配用不當產生誤動作和漏動作，致使用戶或者開發者對其失去信心。

技術實現要素：

本發明的目的是克服現有技術的不足，提供一種高聚光性菲涅爾光學鏡片的製備方法。

本發明的高聚光性菲涅爾光學鏡片的製備方法，包括如下步驟：

１）固定透鏡尺寸、環帶齒寬, 逐一改變焦斑尺寸、透鏡焦距，得到相應的透鏡模型；

2）將得到的透鏡模型的坐標信息導入三維製圖軟體，生成透鏡實體；

3）將透鏡實體導入光學仿真軟體，設置其材料屬性為PMMA，設置好光學仿真模型後，對其進行光線追跡，選擇出聚光性好的菲涅爾光學鏡片；

所述的步驟1）中，

透鏡尺寸L：150mm；

環帶齒寬w：1mm；

焦斑半邊長L 0：5、10、15或20mm；

透鏡焦距f：300、 400、500 或600mm。

本發明的方法通過分析菲涅爾鏡片的聚光效率，從而指導改進菲涅爾鏡片的結構設計，提高菲涅爾鏡片的聚光性能。

具體實施方式

本發明的高聚光性菲涅爾光學鏡片的製備方法，包括如下步驟：

１）固定透鏡尺寸、環帶齒寬, 逐一改變焦斑尺寸、透鏡焦距，得到相應的透鏡模型；

2）將得到的透鏡模型的坐標信息導入三維製圖軟體，生成透鏡實體；

3）將透鏡實體導入光學仿真軟體，設置其材料屬性為PMMA，設置好光學仿真模型後，對其進行光線追跡，選擇出聚光性好的菲涅爾光學鏡片；

所述的步驟1）中，

透鏡尺寸L：150mm；

環帶齒寬w：1mm；

焦斑半邊長L 0：5、10、15或20mm；

透鏡焦距f：300、 400、500 或600mm。