一種球面陣列菲涅爾透鏡、探測(cè)器及安防系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
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[0001]本實(shí)用新型涉及探測(cè)器透鏡，尤其涉及一種球面陣列菲涅爾透鏡、探測(cè)器及安防系統(tǒng)。
[【背景技術(shù)】]
[0002]目前，被動(dòng)紅外入侵探測(cè)器所用的菲涅爾透鏡絕大多數(shù)用高密度聚乙烯材料壓制而成，其主要作用是將發(fā)熱目標(biāo)物體成像于紅外熱釋電傳感器晶元上或?qū)l(fā)熱物體所發(fā)出的熱紅外(3μπι-14μπι)聚焦于熱釋電傳感器上。市場(chǎng)上現(xiàn)有的探測(cè)距離1m以上的壁掛式被動(dòng)紅外入侵探測(cè)器之光學(xué)系統(tǒng)以平面陣列菲涅爾透鏡為主。
[0003]申請(qǐng)?zhí)枮镃N201010261117.7的發(fā)明申請(qǐng)一種菲涅爾透鏡，所述菲涅爾透鏡由多個(gè)菲涅爾透鏡片層構(gòu)成，所述多個(gè)菲涅爾透鏡片層分為依次排布的近距多視區(qū)、中距多視區(qū)和遠(yuǎn)距多視區(qū)，各菲涅爾透鏡片層具有多個(gè)菲涅爾透鏡片，所述近距多視區(qū)的菲涅爾透鏡片的開口朝向與所述中距多視區(qū)的菲涅爾透鏡片的開口朝向相反。如圖1和圖2所示，這種菲涅爾透鏡因?yàn)樨?fù)責(zé)各距離探測(cè)的各組(層)菲涅爾透鏡元光軸法線與透鏡垂直中軸線夾角越來(lái)越大，致使負(fù)責(zé)各距離探測(cè)的透鏡元焦距越來(lái)越大并變化明顯，近距離光通量損失嚴(yán)重，從而造成3m以內(nèi)探測(cè)器漏報(bào)現(xiàn)象。
[0004]發(fā)明專利CN201110137314.2公開了一種菲涅爾透鏡，該菲涅爾透鏡包括一具有1/4空心球面的基層，基層具有半圓形的第一邊緣和第二邊緣，基層的外表面為光面；自第一邊緣起并依附于基層的內(nèi)表面依次排布有:至少一個(gè)遠(yuǎn)距、中距及近距多視區(qū)透鏡片層；每個(gè)透鏡片層均由多個(gè)球面透鏡單元沿著與第一邊緣相平行的方向排列構(gòu)成；屬于同一透鏡片層的球面透鏡單元的結(jié)構(gòu)相同；相鄰?fù)哥R片層的球面透鏡單元之間相互交錯(cuò)排列。由于近距多視區(qū)透鏡片層位于透鏡的最下方，可以接收來(lái)自透鏡下方的紅外線，最近可以探測(cè)到透鏡正下方的移動(dòng)物體發(fā)出的紅外線，這使得該透鏡的近距探測(cè)能力有所增強(qiáng)，便于消除探測(cè)盲區(qū)。
[0005]發(fā)明專利CN201110137314.2公開的菲涅爾透鏡，是一種常規(guī)薄透鏡陣列，采用1/4球體陣列，體積大，材料消耗大，成本高。
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【發(fā)明內(nèi)容】
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[0006]本實(shí)用新型要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種體積小、成本低、近距探測(cè)效果好的球面陣列菲涅爾透鏡。
[0007]本實(shí)用新型另一個(gè)要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種球面陣列菲涅爾透鏡體積小、成本低、近距探測(cè)效果好的探測(cè)器。
[0008]本實(shí)用新型還有一個(gè)要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種探測(cè)器體積小、成本低、近距探測(cè)效果好的安防系統(tǒng)。
[0009]為了解決上述技術(shù)問(wèn)題，本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案是，一種球面陣列菲涅爾透鏡，包括透鏡本體，透鏡本體包括由上至下依次排布的遠(yuǎn)距多視區(qū)、中距多視區(qū)和近距多視區(qū)，每個(gè)多視區(qū)包括至少一條透鏡層，每條透鏡層包括復(fù)數(shù)個(gè)菲涅爾透鏡元；透鏡本體的內(nèi)外表面均為球面，菲涅爾透鏡元的菲涅爾齒布置在透鏡本體的內(nèi)表面；菲涅爾透鏡元的焦距小于菲涅爾透鏡元所在部位透鏡本體內(nèi)表面的曲率半徑。
[0010]以上所述的球面陣列菲涅爾透鏡，透鏡本體的內(nèi)外表面為同心的圓球面。
[0011]以上所述的球面陣列菲涅爾透鏡，在同一條透鏡層中，透鏡元的焦距從中心至兩側(cè)逐漸增加，兩側(cè)透鏡元的焦距對(duì)稱相等；遠(yuǎn)距多視區(qū)中透鏡元的焦距小于近距多視區(qū)中透鏡元的焦距。
[0012]以上所述的球面陣列菲涅爾透鏡，透鏡本體的外表面為光滑球面；菲涅爾透鏡元菲涅爾齒的齒距相同，菲涅爾齒的齒頂在透鏡本體內(nèi)表面的球面上；透鏡本體的內(nèi)外表面之間的間距相同。
[0013]以上所述的球面陣列菲涅爾透鏡，遠(yuǎn)距多視區(qū)一條透鏡層中菲涅爾透鏡元的數(shù)量大于中距多視區(qū)一條透鏡層中菲涅爾透鏡元的數(shù)量；中距多視區(qū)一條透鏡層中菲涅爾透鏡元的數(shù)量大于近距多視區(qū)一條透鏡層中菲涅爾透鏡元的數(shù)量。
[0014]以上所述的球面陣列菲涅爾透鏡，中距多視區(qū)和近距多視區(qū)之間包括中近距多視區(qū)；遠(yuǎn)距多視區(qū)和中距多視區(qū)各包括兩條透鏡層，中近距多視區(qū)包括4條透鏡層，近距多視區(qū)包括I條透鏡層；同一透鏡層的菲涅爾透鏡元的中心點(diǎn)等高，中近距多視區(qū)的4條透鏡層分成兩行，一行中包括兩條透鏡層，兩條透鏡層的菲涅爾透鏡元交替錯(cuò)開。
[0015]以上所述的球面陣列菲涅爾透鏡，中距多視區(qū)和中近距多視區(qū)之間包括一條空白層O
[0016]以上所述的球面陣列菲涅爾透鏡，遠(yuǎn)距多視區(qū)的上透鏡層菲涅爾透鏡元的透光面積大于其他菲涅爾透鏡元的透光面積，上透鏡層菲涅爾透鏡元的中心點(diǎn)靠近菲涅爾透鏡元的下沿。
[0017]一種探測(cè)器，所述探測(cè)器具有上述的球面陣列菲涅爾透鏡。
[0018]一種安防系統(tǒng)，所述安防系統(tǒng)采用上述的探測(cè)器。
[0019]本實(shí)用新型相對(duì)于1/4球體陣列的球面陣列菲涅爾透鏡，菲涅爾透鏡元的焦距較小，只需要利用較小的球體面積，球面陣列菲涅爾透鏡體積小、厚度薄，消耗材料少，成本低。本實(shí)用新型適用于被動(dòng)紅外入侵探測(cè)器、紅外微波綜合探測(cè)器等安防探測(cè)系統(tǒng)。
[【附圖說(shuō)明】]
[0020]下面結(jié)合附圖和【具體實(shí)施方式】對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步詳細(xì)的說(shuō)明。
[0021]圖1是現(xiàn)有技術(shù)平面陣列菲涅爾透鏡主視圖。
[0022]圖2是現(xiàn)有技術(shù)平面陣列菲涅爾透鏡的鏡元光軸法線與透鏡垂直中軸線夾角關(guān)系示意圖。
[0023]圖3是本實(shí)用新型實(shí)施例1球面陣列菲涅爾透鏡的主視圖。
[0024]圖4是本實(shí)用新型實(shí)施例1球面陣列菲涅爾透鏡的右視圖。
[0025]圖5是本實(shí)用新型實(shí)施例1球面陣列菲涅爾透鏡的立體圖。
[0026]圖6是本實(shí)用新型實(shí)施例1球面陣列菲涅爾透鏡的另一視角的立體圖。
[0027]圖7是本實(shí)用新型實(shí)施例2球面陣列菲涅爾透鏡的主視圖。
[0028]圖8是本實(shí)用新型實(shí)施例1和2球面陣列菲涅爾透鏡的工作原理示意圖。
[0029]圖9是本實(shí)用新型實(shí)施例1和2的菲涅爾透鏡元整體狀態(tài)示意圖。
[0030]圖10是圖9中的A向剖視圖。
[【具體實(shí)施方式】]
[0031]本實(shí)用新型實(shí)施例1球面陣列菲涅爾透鏡的結(jié)構(gòu)如圖3至圖6以及圖8至圖10所示，包括透鏡本體100，透鏡本體100包括由上至下依次排布的遠(yuǎn)距多視區(qū)A、中距多視區(qū)B、中近距多視區(qū)C和近距多視區(qū)D，
[0032]遠(yuǎn)距多視區(qū)A包括兩條透鏡層Al和A2，中距多視區(qū)A包括兩條透鏡層BI和B2，中近距多視區(qū)C包括4條透鏡層Cl、C2、C3和C4，近距多視區(qū)D只有I條透鏡層Dl。
[0033]透鏡層Al和A2分別有7個(gè)菲涅爾透鏡元I。透鏡層BI和B2分別有6個(gè)菲涅爾透鏡元I。
[0034]透鏡層Cl和C2排成一行，一行中包括Cl和C2兩條透鏡層，Cl包括4個(gè)菲涅爾透鏡元ICl，C2包括3個(gè)菲涅爾透鏡元1C2，Cl的菲涅爾透鏡元ICl與C2的菲涅爾透鏡元1C2交替錯(cuò)開，菲涅爾透鏡元ICl