簡介
菲涅爾透鏡多（duō）是由聚烯烴材料注壓而成的薄片，鏡片表麵一麵為光麵（miàn），另一麵刻錄了由小到大的同心圓。菲涅爾透鏡的在很多（duō）時候相當於紅外線及可見光的凸透鏡，效果（guǒ）較好，但成本比普通（tōng）的（de）凸（tū）透鏡低很多。菲（fēi）涅爾透鏡可按照（zhào）光學設計或（huò）結構進行分類。菲（fēi）涅爾透鏡作（zuò）用有兩個：一是聚焦作用；二是將探測區域（yù）內分為若幹個明區和暗區（qū），使（shǐ）進入探測區域的移動物（wù）體能以溫度變化（huà）的形式在PIR（被動紅外線探測器）上產生變化熱釋紅（hóng）外信號。
概述
菲涅爾透鏡（jìng） (Fresnel lens) ，又名螺紋透鏡，多是由聚烯烴材料注壓（yā）而成的薄片，也有玻（bō）璃製作的，鏡片表麵一麵（miàn）為光麵，另一麵刻錄了由小到大的同（tóng）心圓，它的紋理是根（gēn）據光的幹涉及擾射以及相對靈敏度（dù）和接收角度要求來設（shè）計的。透鏡的要求很高。一片（piàn）優質的透鏡必須表麵光潔，紋理清晰，其厚度隨用途而變，多在1mm左（zuǒ）右，特性為麵積大、厚度薄及偵測（cè）距離遠。菲涅爾透鏡在很多時（shí）候相（xiàng）當於（yú）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（yú）對精度（dù）要（yào）求不（bú）是很高的場合，如幻燈機、薄膜放大鏡（jìng）、紅外探測器等。
作用
菲涅爾透鏡利用透鏡的特殊光（guāng）學原理，在探測器前方（fāng）產（chǎn）生一個（gè）交替變化的“盲區”和“高靈敏區”，以提高（gāo）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（cóng）“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（liǎng）個：一是聚焦作用，即將熱釋紅外（wài）信號折（shé）射（反射）在PIR上，第二個作用是將探測區域（yù）內分為若（ruò）幹個明區和暗區，使進入探測區域的移動物體能以溫度變化的（de）形式在PIR上產生變化熱釋（shì）紅外信號。
菲涅爾透鏡，簡單的說就是在透鏡的一側（cè）有等距的（de）齒紋，通過這些齒（chǐ）紋，可（kě）以達到對（duì）指定光譜範（fàn）圍的光帶通(反射（shè）或者折射)的作（zuò）用。傳統的打磨（mó）光學器（qì）材的（de）帶通光學濾鏡造價昂（áng）貴。菲涅爾透鏡可以極大的（de）降低成本。
典型的例子就是PIR。PIR廣泛的用在警（jǐng）報（bào）器上。如果你拿一個（gè）看看，你會發現在每個PIR上都有個塑料的小帽子。這就是（shì）菲涅爾（ěr）透鏡。小帽子的內部都刻上了齒紋。這種菲涅爾透鏡可以將（jiāng）入射光的頻率峰值限製到10微米左右（人（rén）體紅外線輻射的（de）峰值）。
菲涅（niè）耳（ěr）透鏡可（kě）以把透過窄帶幹涉濾光鏡的光（guāng）聚焦在（zài）矽光（guāng）電二級探測器的光敏麵上，菲涅爾（ěr）透鏡不能用任何有機溶液(如酒精（jīng）等)擦（cā）拭，除塵時可先（xiān）用蒸餾水或普通淨（jìng）水衝洗，再用脫脂棉擦拭。
現在（zài）的相機對焦屏（píng）都是磨（mó）砂毛玻璃菲涅爾透鏡，其優點是明亮和（hé）亮度均勻。對焦（jiāo）不準時，在對焦屏上的（de）成像是不清晰（xī）的。為了配合更精確地對焦，一般在（zài）對焦屏（píng）中央裝有裂像和微棱環裝置。當（dāng）對焦不準時，被攝（shè）體在（zài）對焦屏中央的像是（shì）分裂成兩個（gè）圖像，當兩個分裂的圖像合二（èr）為一時，表明對焦準確（què）了。AF單反機的標準對焦屏一般不設有裂（liè）像裝（zhuāng）置，而（ér）是刻有一個小（xiǎo）矩（jǔ）形框來（lái）表示AF區域，有些對焦屏上（shàng）還刻有局部（bù）測光或點測光區域。早期AF單反機在光（guāng）線（xiàn）較暗環境（jìng）中對焦時，往往很（hěn）難看見對焦框，就難以判斷相（xiàng）機是（shì）以（yǐ）哪一點來作為（wéi）對焦點，新一代單反（fǎn）機對焦屏上的對焦點會發光，或者有對焦聲音提示，便（biàn）於在（zài）複雜環境中確認（rèn）對焦。不同類型（xíng）的對焦屏有（yǒu）不同的用途、拍攝人像可能用如裂像對焦屏更好，帶（dài）橫豎線或刻（kè）度的對焦屏適用於建築物（wù）攝影和文件翻拍；中間部分沒有裂像而隻有微棱的對焦屏適用於小光圈鏡頭，它不會有裂像（xiàng）一邊（biān）亮一邊（biān）黑的缺點。不少單反相機焦屏可由用戶（hù）自（zì）己更換。又稱螺紋透鏡。
基本原理（lǐ）
其工作原理十分（fèn）簡（jiǎn）單：假設一個透鏡的折（shé）射能量僅僅發生在光學表麵（如：透鏡表麵），拿掉盡可能多的光學材料，而保留表麵的彎曲度。
另外一種理解就是，透鏡連續表麵部分“坍陷”到一個平麵上。從剖（pōu）麵看，其表麵由一係列（liè）鋸齒（chǐ）型凹（āo）槽組成，中心部分是（shì）橢圓型弧線。每（měi）個凹槽都與相鄰凹（āo）槽之間角（jiǎo）度不同，但都將光線集中一處，形成中心焦點，也就是透鏡的焦點。每個凹（āo）槽都可以看做一個獨立的小透鏡，把光（guāng）線調整成平行光或聚光（guāng）。這種透鏡還能夠消除部分球形像差。
發展現狀
國際上有人研製大型菲涅爾透鏡，試（shì）圖用於製作太陽能（néng）聚光集熱器。菲涅爾透（tòu）鏡是平麵化的聚光鏡（jìng），重（chóng）量輕（qīng），價格比較低，也有（yǒu）點聚焦和線聚（jù）焦之（zhī）分（fèn），一般由有機玻璃或其它透明塑料製成，也有用玻璃製（zhì）作的，主要用於聚光太（tài）陽電（diàn）池發（fā）電係統。
我國從（cóng）70年代直至（zhì）90年代，對用於太陽能裝置的菲涅爾（ěr）透鏡開展了研製。有人采用模壓方法（fǎ）加工大麵積（jī）的（de）柔性透明塑料菲涅爾透鏡，也有人（rén）采用組合成型刀具加工直徑1.5m的點聚焦菲涅爾透鏡，結果都不大理想。近來，有人采用模壓方（fāng）法加工線性玻璃菲涅爾透鏡，但精度不夠，尚需提高。 還有兩種利用全反射原理設計（jì）的新型太陽能聚光（guāng）器，雖然尚未獲得實際應（yīng）用，但具有一（yī）定啟發性。一種（zhǒng）是光（guāng）導纖維聚光器，它由光導纖維透鏡和與之相連的光導纖（xiān）維組成，陽光通（tōng）過光纖透鏡聚焦後（hòu）由光纖傳至使 用處。另一種是熒（yíng）光聚光器，它實際上是一（yī）種添加熒光色（sè）素的透明板（一般為有機玻璃），可（kě）吸收太陽光中（zhōng）與熒光吸（xī）收帶波長一致（zhì）的部分，然後以比（bǐ）吸收帶波長更長的（de）發（fā）射帶（dài）波（bō）長放出熒光。放出的熒（yíng）光由於板（bǎn）和周圍介質的差異，而在板內以全反射的方式導向平板的邊緣麵，其聚（jù）光比取決於平（píng）板麵積和邊緣麵積（jī）之比，很（hěn）容（róng）易 達到10一100，這種平板對不同方向的入射（shè）光都能吸收，也能吸收散（sàn）射光，不需要跟蹤太陽。