簡介
菲涅爾透鏡多是由（yóu）聚烯烴材料注壓而成的薄片（piàn），鏡片表麵（miàn）一麵為光麵（miàn），另一（yī）麵刻錄了由小到大的同心圓。菲（fēi）涅爾透鏡的在很多時（shí）候相當於紅外線及（jí）可見光的（de）凸透鏡，效（xiào）果較好，但成本比普通的凸透鏡低很多。菲涅爾透鏡可按照光學設計或（huò）結構進行分類。菲涅爾（ěr）透鏡作用有兩個：一是聚焦作（zuò）用；二是將探測區域內分為若幹個明區和暗區，使進入探測區域的（de）移動物體能以溫度變化的形（xíng）式在PIR（被動紅外（wài）線探測器（qì））上產生變化熱釋紅外信號。
概述
菲涅爾透鏡 (Fresnel lens) ，又（yòu）名螺紋透鏡，多是由聚烯烴材料注壓而成的薄片，也有玻璃製作的，鏡片表麵一麵為光麵，另一麵刻錄了由小到（dào）大（dà）的同心圓，它的紋（wén）理是根據光的幹涉及擾射以及相對靈敏度和接收角度要求來設（shè）計（jì）的。透鏡（jìng）的要求（qiú）很高。一片優質的透鏡必須表麵光潔，紋理清晰，其厚（hòu）度隨用途（tú）而變，多在1mm左右，特性為麵積大（dà）、厚度薄及偵測距離（lí）遠。菲涅爾透鏡在很多時候相當於（yú）紅外線及可見光的凸透鏡，效（xiào）果較好，但成本比普通的凸透鏡低很多。多用於對精度要求不（bú）是很高（gāo）的場合，如幻燈機、薄膜（mó）放大鏡、紅外（wài）探測器等。
作用
菲涅（niè）爾透鏡利用透鏡的特殊光學原理，在探測器前方（fāng）產生一個交替變化（huà）的“盲區”和“高靈敏區”，以提高它（tā）的探測接收靈敏度（dù）。當有人（rén）從透鏡前走過時，人體發（fā）出（chū）的紅外線就不斷地交（jiāo）替（tì）從“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（ruò）的（de）脈衝形式（shì）輸入（rù），從而強（qiáng）其能量幅度。
菲涅爾透鏡作用有兩個：一（yī）是聚焦作用，即將熱釋紅外信號折射（反射）在PIR上，第二個作用是將探測區域內分為若（ruò）幹個明區和暗區，使進入（rù）探測區域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（xìn）號。
菲（fēi）涅爾透鏡，簡單的說就是在透鏡的一側有等距的齒紋，通過這些齒紋，可（kě）以達到對指定光譜範圍的光帶通(反射或者折射)的作用。傳統的打磨光學器材的帶通光（guāng）學濾鏡造價昂貴。菲涅爾透鏡可以（yǐ）極大的降低成本。
典型的例子就是PIR。PIR廣泛的用在（zài）警報器（qì）上。如果你拿一個看看，你會發現在每（měi）個PIR上都有個塑料的小（xiǎo）帽子。這就是菲涅爾透鏡（jìng）。小帽子的內部都刻上了齒紋。這種菲涅爾透鏡（jìng）可以將入射光的（de）頻率峰值限製到10微米左右（人（rén）體紅外線輻射的峰值（zhí））。
菲涅耳透鏡可以把透過窄帶幹涉濾光（guāng）鏡（jìng）的光聚焦在矽光電二級探測器的光敏麵上（shàng），菲涅爾（ěr）透鏡不能用任何有機溶液(如酒精等)擦拭，除塵（chén）時可先（xiān）用（yòng）蒸餾水或普通淨水衝洗，再用脫（tuō）脂棉擦拭（shì）。
現在的相機對焦屏都是磨砂毛玻璃菲涅爾透鏡，其優點是明亮和亮度均勻。對（duì）焦不準時，在對焦屏上的成像是不清晰的。為了配合更精確地對焦，一般在對焦屏中央裝有裂像和微棱環裝置。當對焦不準時，被攝體在對焦屏中央的像是分裂成兩個圖像（xiàng），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，而是刻有一個小矩形框來表示AF區域，有些對焦屏上（shàng）還刻有局部測光（guāng）或點測光（guāng）區（qū）域。早期AF單反機在光（guāng）線較暗環境中（zhōng）對（duì）焦時，往往很難看見對（duì）焦框，就難以判斷相機是以哪一點來作為對（duì）焦點，新一代單反機（jī）對焦屏上的對焦點會發光，或者有對焦聲音提示，便於在複雜環境中確認對焦（jiāo）。不同類型的對焦屏有不同的（de）用途、拍攝人像可能用如裂像對焦屏更好，帶（dài）橫豎線或刻度的對焦屏適用於建築物攝影和文件翻拍；中間部分沒有裂像而隻有微棱的對焦屏適用於小（xiǎo）光圈鏡頭，它不會有裂像一邊亮一邊（biān）黑（hēi）的缺點。不（bú）少單反相機焦屏可由用戶自己更換。又稱螺紋透鏡。
基本原理（lǐ）
其工作原（yuán）理十分簡（jiǎn）單（dān）：假設一個透鏡的折射能量僅僅（jǐn）發（fā）生在光學表麵（如：透鏡表麵），拿掉盡可能多的光學材（cái）料，而保留表（biǎo）麵的彎曲度。
另外一種理解就是，透鏡連續（xù）表麵（miàn）部分“坍陷”到一個（gè）平麵上。從剖麵（miàn）看，其表麵由一係列鋸齒型凹槽（cáo）組成，中心（xīn）部分是橢圓型弧線。每個凹槽都與相鄰凹槽（cáo）之間角度不（bú）同，但都將光線集中一處，形（xíng）成中心焦點，也就是透鏡的焦點。每個凹槽都可以看做一個（gè）獨立（lì）的小透鏡，把光線調整成（chéng）平行光或聚光。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（zhì）大型菲涅爾透鏡，試圖用（yòng）於製作太陽能聚光集熱器。菲涅爾透鏡是平麵化的聚光（guāng）鏡，重量輕，價格比較低，也有點聚焦和線聚焦之分，一般由有機玻璃或其它透明塑料製成，也有（yǒu）用玻璃製（zhì）作的，主要用於聚光太陽電池發電係統。
我國從70年代直至90年代，對用（yòng）於太陽（yáng）能裝置的（de）菲涅爾透鏡開展了研製。有（yǒu）人（rén）采用模壓方法加工大麵積的柔性透明塑料菲涅爾透鏡，也有人采用（yòng）組合成（chéng）型刀具加工直徑1.5m的點（diǎn）聚焦菲涅（niè）爾透鏡，結果都不大理想。近來，有人采用模壓方法加工線性玻璃菲涅爾透鏡，但精度不夠，尚需提高。 還有兩（liǎng）種利用全反射原理設計的新型太陽能聚光器，雖然尚未獲（huò）得實際應用，但具有一定啟發性。一種是光導纖維聚光器，它由光導纖維透鏡和與之（zhī）相連的光（guāng）導（dǎo）纖維組（zǔ）成（chéng），陽光通（tōng）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，它實際上是一種添加熒光色素的（de）透明板（一般為有機玻（bō）璃（lí）），可吸收太陽光中與熒光吸收帶波長一（yī）致的部分，然後以比吸收帶波長更長的發射帶波長放出（chū）熒光。放出的熒光由於板和周圍介質（zhì）的差異，而在板內以全反射的方式導（dǎo）向平板的邊緣麵，其聚光（guāng）比（bǐ）取決（jué）於平板麵積（jī）和邊緣（yuán）麵（miàn）積之比，很容易 達到10一100，這種平板對（duì）不同方（fāng）向的入射光都能吸收，也能（néng）吸收散射光，不需要跟蹤太陽（yáng）。