紅外探頭（tóu）中菲涅爾透鏡(Fresnel   lens)是由聚烯烴材料注壓而成的薄片，鏡片表麵一麵為光（guāng）麵，另一麵刻錄了由小到大的同心圓（yuán），

它的紋理是利用光的幹涉及擾（rǎo）射和根據相對靈敏度和 接收角度要求（qiú）來設計的，透鏡的（de）要求很高，一片優質的透鏡必須（xū）是表麵光潔（jié），

紋理清（qīng）晰厚度一（yī）般在 1mm 左右，特性（xìng）為麵積較大，厚度薄及偵測（cè）距離遠。菲涅爾透鏡作用（yòng）有兩個：一是聚焦作用（yòng），即將（jiāng）熱釋（shì）紅外

信號折射（反射）在PIR上，第二個（gè）作用是將探測區域內分為若幹個明區和暗區，  使進入探（tàn）測區域的移動物（wù）體能以溫度變化的形式

在PIR上產（chǎn）生（shēng）變化熱釋紅外信號。菲涅爾透鏡（jìng）  , 簡單的說就（jiù）是在透鏡的一側有等距的齒紋。通過這些齒（chǐ）紋  ,  可以達到對指定光譜範圍的光帶通 ( 反射或者（zhě）折射 ) 的作用。

 

傳統的打磨光學器材的帶通光學濾鏡造價昂貴（guì）。菲涅爾透鏡可以極（jí）大的降低成本。典型的例子就是PIR（被動紅外線探測器）。

PIR廣泛的用在警報器上。如果你拿一個看看，你會發（fā）現在每個PIR上都有個塑（sù）料的小帽子。這就是菲涅（niè）爾透（tòu）鏡。小帽子的內部都刻上了齒紋。

這（zhè）種菲涅爾透（tòu）鏡可以（yǐ）將入（rù）射光（guāng）的頻率峰值限製到10微米左右（人體（tǐ）紅外線輻射（shè）的峰值）。成本相當的低。

 

菲涅耳透鏡可以把透過窄帶幹涉濾光（guāng）鏡的光聚焦在（zài）矽光電二級探測器的光（guāng）敏麵上。菲涅爾透鏡由有機玻璃製成  , 不（bú）能用任何有機芤如酒精等擦拭。

除塵時可先用蒸餾（liú）水（shuǐ）或普通淨水衝洗  ,  再用脫脂（zhī）棉擦拭。菲涅爾鏡片是紅外線探頭的 “眼鏡（jìng）” ，它（tā）就（jiù）象人的眼鏡一樣，配用得（dé）當與否直接影響到使用的功效，

配用（yòng）不當（dāng）產生誤動作和漏動作，致使用（yòng）戶或者開（kāi）發者對其失去信心。 配用得當充分（fèn）發揮人體感（gǎn）應的作用，使其應用領域不斷擴大。

菲涅（niè）爾鏡片是根（gēn）據法國光物理（lǐ）學家（jiā）FRESNEL發明的原理采用電鍍（dù）模具工藝和PE（聚乙烯（xī））材料壓製而成。鏡片（0.5mm厚）表麵刻（kè）錄了一圈圈由小到大，

向外由淺（qiǎn）至深的同心圓（yuán），從剖麵（miàn）看似鋸齒。圓環線多而密感應角度大，焦距遠；圓環線刻錄的深感應距離遠，  焦距近。紅外光線越（yuè）是靠進同心環光線越集（jí）中而（ér）且越強。

同一行的數個同（tóng）心環組成（chéng）一個垂直  感應區， 同心環之間組成一個水（shuǐ）平感應段。垂直感應區（qū）越多垂直感應角度越大； 鏡片越長感應段越多水平（píng）感（gǎn）應角度就越大。

區段數量多被感應人體移（yí）動幅度就小， 區段數量少被感應人 體移動幅度就要大。不同區的同心圓之間相互交錯，減少區段之間的盲區。區與區之間，段與段之間（jiān），

區段之（zhī）間形成盲區。由（yóu）於（yú）鏡（jìng）片受到紅（hóng）外探頭視場角度的製約，垂直和水（shuǐ）平感應角（jiǎo）  度有限（xiàn），鏡片麵積也有限。鏡片從外觀分（fèn）類為：長形、方形、圓形，

從功能（néng）分類為：單區多段、雙區多段、多區多段（duàn）。圖（1）是常用鏡片外（wài）觀示（shì）意圖：

當人（rén）進入感應範圍，人（rén）體釋放的紅外光透過鏡片（piàn）被聚集在遠距離  A  區或中距離B 區或近  距離C區的某個（gè）段的同心環上，同心環與紅外線探頭有一個適（shì）當（dāng）的焦距，

紅外光正好（hǎo）被探頭接收，探頭將光信號變成電信號送入電子電路驅動負載（zǎi）工作。 整個接收人體紅外光（guāng）的方式也（yě）被稱為被動式紅（hóng）外（wài）活動目標探測器。  鏡片主要有（yǒu）三（sān）種顏色，

一、聚乙烯材料原色，略透明，透光率好，不易變形（xíng）。

二、白色（sè）主要用於（yú）適配外殼顏色。 

 三、黑色用於防強（qiáng）光幹擾。鏡片還可以結合產品外觀注色，  使（shǐ）產品整體更美觀。每一種鏡（jìng）片有一型號（hào）（以年號  +  係列號命名），

鏡片主要參數：外觀描述  ——  外觀形狀（長、方、圓）、尺寸（直（zhí）徑（jìng））。以毫米為單位。

探（tàn）測範（fàn）圍  ——  指鏡片能探測的有效距離（米）和角度。

焦距  ——  指鏡片與探頭窗口的距離，精確度（dù）以毫米（mǐ）的小數點為單（dān）位。長形和方形鏡片要呈弧形以  焦距為單位對準探頭（tóu）窗口。

見圖（ 3A ）示意圖。  

鏡（jìng）片與探頭的配合應用 —— 我們常（cháng）用的（de）是雙源式探頭，揭開濾光玻璃片，其內部有兩（liǎng）點  對  7  —  14um  的紅外波長特別（bié）敏感的  TO  —  5 材料連接著場效管。

見（jiàn）圖（ 3B ）所示。 靜態情況下空間（jiān）存在紅（hóng）外光線，由於雙源式探頭采用互補技術，不會產生電信號（hào）輸出。 動態情況下，人體經過探頭先後被  A  源或被  B  源感（gǎn）應，

 Sa<Sb  或  Sa>Sb  產（chǎn）生差值，雙（shuāng）源  失去互補平（píng）衡作（zuò）用而很敏感（gǎn）地產生信號輸出，見圖  （3）。當人對著探頭呈垂直狀（zhuàng）態運動，  Sa=Sb  不產生差值，

雙源很難產（chǎn）生信號輸出。因此，探（tàn）測器安裝的位置與人行走方向呈平  行為宜。根據以上原理探頭與鏡片結合可以做成以下感應方式的（de）人體探測器。 

  A  、單區多段水平式和單區（qū）多段（duàn）垂直式： 特征：圖（ 4  ）單區多段（duàn）水平式感應角度大，這（zhè）是探頭水平視場角度大的緣故，形成一  個長方形扇麵感（gǎn）應（yīng）區，  

單區多段（duàn）水平式亦稱水（shuǐ）平幕簾式感（gǎn）應，  此感應方式能避開上（shàng）下紅外線（xiàn）  幹擾。圖（ 5 ）單（dān）區多段垂直式感應角（jiǎo）度小，這是探頭垂直視場角度小的緣故，

形成一（yī）個垂直形扇麵（miàn）感應區，  單區多段垂直式亦（yì）稱垂直幕（mù）簾式感應，  此感應（yīng）方式能避開左右紅外線幹擾。

 圖（ 6 ）探頭與鏡片配合不符合  Sa<Sb  或  Sa>Sb產生差值的要求，因此感應不靈敏。采用  雙區同（tóng）心圓相近的鏡片也能達到幕簾式感應效果。單區多（duō）段和雙區多段多用於局部區域感 應。       

 

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