簡介
菲涅爾（ěr）透鏡多是由（yóu）聚烯（xī）烴材（cái）料（liào）注壓（yā）而成的薄片，鏡片表麵一麵為光麵（miàn），另一麵（miàn）刻（kè）錄了由（yóu）小到大（dà）的同心圓。菲涅爾透鏡的在很多時候相當於紅外線（xiàn）及可見光的凸透鏡，效（xiào）果較好，但成本比普（pǔ）通的凸透鏡（jìng）低很多。菲涅爾透（tòu）鏡（jìng）可按照光學設計或結構進行分類。菲涅爾（ěr）透鏡作用有兩個：一是聚焦作用；二是將探測區域內分為若幹個明區和暗區，使進入探測區域（yù）的移（yí）動物體能以溫度變化的形式在PIR（被（bèi）動紅外線探測（cè）器）上產生變化熱釋紅外信號。
概（gài）述
菲（fēi）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（yǒu）玻璃製作的，鏡片表麵一麵為（wéi）光麵，另一麵刻錄了由小到大的同（tóng）心圓，它的紋理是根據光的幹涉及擾射（shè）以及相對（duì）靈敏度和接收角度要求來設計的。透鏡的要求很高。一（yī）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左右，特（tè）性為麵積大、厚度薄及偵測距離（lí）遠。菲涅爾透鏡在很多時候相當於紅外線（xiàn）及可見光的凸透（tòu）鏡，效果較好，但（dàn）成本比普通的凸透鏡低很多（duō）。多用於對精（jīng）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。
作用
菲涅爾透鏡利用透鏡的特殊光學原理，在探測器前（qián）方產生一個交替變化（huà）的“盲區”和“高靈敏區”，以提高它的探測接收靈（líng）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（tì）從“盲（máng）區”進入“高靈敏區”，這樣就使接收到（dào）的紅外（wài）信號以忽強忽弱的脈衝形式（shì）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（èr）個作用是將探測區域內分為若幹個明區和暗區，使（shǐ）進（jìn）入探測區（qū）域（yù）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。
菲涅爾透鏡，簡單的說就是在透鏡的一側有等距（jù）的齒紋，通過這（zhè）些齒紋，可以達到對指定光譜（pǔ）範（fàn）圍的光帶通(反射或者折射)的（de）作用。傳統的打磨光學器材的帶通光學濾鏡造價昂貴。菲涅爾透鏡可以（yǐ）極大的降低成（chéng）本。
典型的例子就是PIR。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上都有個塑料（liào）的小帽子。這就是菲（fēi）涅爾透鏡。小帽子的內部都刻（kè）上了（le）齒紋。這種菲涅爾透鏡可以將入射光的頻率峰值限製到10微米左右（人體（tǐ）紅外線輻射的峰值）。
菲涅耳透鏡可以把透過窄帶幹涉濾光鏡（jìng）的光（guāng）聚焦在矽光電二級探測（cè）器的光敏（mǐn）麵上，菲涅爾透鏡不能用任何有機溶（róng）液(如酒精等)擦拭，除塵時（shí）可先用蒸餾水或普通淨水衝洗，再用脫脂棉擦拭。
現在的相（xiàng）機對焦屏都是磨砂毛玻璃（lí）菲涅爾透鏡，其優點是明亮和亮度均勻（yún）。對焦不準時，在對焦屏上的成像是不清晰的。為了配合更精確（què）地對焦，一般在對焦屏中央裝有裂像和微棱（léng）環裝置。當對焦不準時，被攝體（tǐ）在對焦屏中央（yāng）的像是分裂成（chéng）兩個圖像，當兩個分裂的圖像合二為一時，表明對焦準確了。AF單反機的標準對焦屏一般不設有裂像裝置，而是刻（kè）有一個小矩形框來（lái）表示AF區域，有些對焦屏上還（hái）刻有局部測光或點測光（guāng）區域。早期AF單反機在光線較暗環境中對焦時，往往很難看見對焦框，就難以（yǐ）判斷相機是以（yǐ）哪一點來作（zuò）為（wéi）對焦點，新一代單反機對焦屏上的對焦點會發光，或者有對焦聲音提示，便於在複雜環境中（zhōng）確認（rèn）對焦。不同類型的對焦屏有不同的用（yòng）途、拍（pāi）攝人（rén）像可能用如裂像對焦屏更好，帶橫豎線或（huò）刻度的對焦屏適用於建築物攝影和文件翻拍；中（zhōng）間部分沒有裂像而隻有（yǒu）微棱的對焦屏適（shì）用於小光圈鏡頭，它不會有裂像（xiàng）一邊亮一邊黑的缺點。不少單反相機焦屏可由用戶（hù）自己更換。又稱螺（luó）紋透鏡。
基本原理
其工作原理十分簡單：假設一個透鏡的折射能量僅僅發生在光學表麵（如：透鏡表麵（miàn）），拿掉盡可（kě）能多的光學材料（liào），而保留表麵（miàn）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（gè）平麵上。從剖麵看，其表麵由（yóu）一係列鋸（jù）齒型凹槽組成，中（zhōng）心部分是橢圓型弧線。每個凹槽都與相鄰凹（āo）槽（cáo）之間角度不同（tóng），但都將光線集中一處（chù），形（xíng）成中心焦點，也就是透鏡的焦點。每（měi）個凹槽都可以看做一個獨立（lì）的小透鏡（jìng），把光線調整成平行光或聚（jù）光。這種（zhǒng）透鏡還能夠（gòu）消除部分球形像差。
發展現狀（zhuàng）
國際上有人研製大型菲涅爾透鏡，試圖用於製作太陽能聚光集熱器。菲涅爾透鏡是平麵化的聚光鏡，重量輕，價格比較低，也有點聚焦（jiāo）和線聚焦之分，一般由有（yǒu）機玻璃或其它透明塑料製（zhì）成，也（yě）有（yǒu）用玻（bō）璃（lí）製作的，主要用於聚光太陽電池發（fā）電係統。
我國從70年代直至90年代，對用於太陽能裝置的菲涅爾透鏡開展了研製（zhì）。有人采用模壓（yā）方法加工大麵積的（de）柔性透（tòu）明塑料菲涅爾透鏡，也有（yǒu）人采用組合（hé）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（xiǎng）。近來，有人采用模壓方法加（jiā）工線（xiàn）性玻璃菲涅爾透鏡（jìng），但精度（dù）不（bú）夠，尚需提高。 還有（yǒu）兩種利用（yòng）全反射原（yuán）理設計的新型太陽能聚光器，雖然尚未獲得實際應用，但具有一定啟發性。一種是光（guāng）導纖（xiān）維（wéi）聚光器，它由光導纖維透（tòu）鏡和與之（zhī）相連的光導纖維組成，陽光通過光纖透鏡聚焦後由光纖傳至使 用處。另一種是熒光聚光器，它實際上是一種（zhǒng）添加熒光色素的透明板（一般為有機玻璃），可吸收太陽光中與（yǔ）熒光吸收帶波（bō）長一致（zhì）的部分，然後以比吸收帶波長更長的（de）發射帶波長放出熒光。放出的熒光由於板和周圍介（jiè）質的差異，而在板內以全反射的方式導向平板的邊緣麵，其聚光比取決於平板麵積和邊緣麵積之（zhī）比，很容易 達到10一100，這種（zhǒng）平板對不同方向的入射光都能吸收，也（yě）能吸收散（sàn）射光，不需要跟蹤（zōng）太陽。