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菲涅爾透鏡的原理和應(yīng)用
菲涅爾透鏡是紅外線探頭的“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(dòng)作和漏動(dòng)作,致使用戶或者開(kāi)發(fā)者對(duì)其失去信心。配用得當(dāng)充分發(fā)揮人體感應(yīng)的作用,使其應(yīng)用領(lǐng)域不斷擴(kuò)大。
菲涅爾透鏡的光物理學(xué)家FRESNEL發(fā)明的原理采用電鍍模具工藝和PE(聚乙烯)材料壓制而成。鏡片(0.5-0.8mm厚)表面錄了一圈圈由小到大,向外由淺至深的同心圓,從剖面看似鋸齒。圓環(huán)線多而密感應(yīng)角度大,焦距遠(yuǎn);圓環(huán)線刻錄的深感應(yīng)距離遠(yuǎn),焦距近。紅光線越是靠近同心環(huán)光線越集中而且越強(qiáng)。同一行的數(shù)個(gè)同心環(huán)組成一個(gè)垂直感應(yīng)區(qū),同心環(huán)之間組成一個(gè)水平感應(yīng)段。垂直感應(yīng)區(qū)越多垂直感角度越大;鏡片越長(zhǎng)感應(yīng)段越多水平感應(yīng)角度就越大。區(qū)段數(shù)量多被感應(yīng)人體移動(dòng)幅度就小,區(qū)段數(shù)量少被感應(yīng)人體移動(dòng)幅度就要大。不同區(qū)的心圓之間相互交錯(cuò),減少區(qū)段之間的盲區(qū)。區(qū)與區(qū)之間,段與段之間,區(qū)段之間形成盲區(qū)。由于鏡片受到紅外探頭視場(chǎng)角度的制約,垂直和水平應(yīng)角度有限,鏡片面積也有限。鏡片從外觀分類為:長(zhǎng)形、方形、圓形,從功能分類為:?jiǎn)螀^(qū)多段、雙區(qū)多段、多區(qū)多段。
下圖是常用鏡片外觀示意圖:
下圖是常用三區(qū)多段鏡片區(qū)段劃分、垂直和平面感應(yīng)圖。
鏡片主要有三種顏色,一、聚乙烯材料原色,略透明,透光率好,不易變形。二、白色主要用于適配外殼顏色。三、黑色用于防強(qiáng)光干擾。鏡片還可以結(jié)合產(chǎn)品外觀注色,使產(chǎn)品整體更美觀。
每一種鏡片有一型號(hào)(以年號(hào)+系列號(hào)命名),鏡片主要參數(shù):
一、外觀描述——外觀形狀(長(zhǎng)、方、圓)、尺寸(直徑)。以毫米為單位。
二、探測(cè)范圍——指鏡片能探測(cè)的有效距離(米)和角度。
三、焦距——指鏡片與探頭窗口的距離,精確度以毫米的小數(shù)點(diǎn)為單位。長(zhǎng)形和方形鏡片要呈弧形以焦距為單位對(duì)準(zhǔn)探頭窗口。鏡片與探頭的配合應(yīng)用——我們常用的是雙源式探頭,揭開(kāi)濾光玻璃片,其內(nèi)部有兩點(diǎn)對(duì)7—14um的紅外波長(zhǎng)特別敏感的TO—5材料連接著場(chǎng)效管。
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