【技術實現步驟摘要】
本專利技術涉及紅外探測領域，更詳而言之涉及一種適于遠距離探測的菲涅爾透鏡和紅外探測裝置。
技術介紹
1、隨著物聯網技術的發展和低碳環保理念的普及，人工智能、智能家居、以及智能安防技術對于環境探測，特別是對于人的移動探測的需求越來越多，以基于人體存在與否的探測結果控制相應的電氣設備而實現對電氣設備的工作狀態的智能化控制，例如基于人體存在與否的探測結果控制燈具的照明狀態而實現智能化低碳照明。
2、現有的用于探測人體存在的技術主要有：1、基于圖像采集以相應的算法識別人體和人體行為狀態，但由于存在侵犯和泄漏隱私的風險而難以被接受，并同時存在算法復雜和對硬件性能要求高的缺陷而具有較高成本。2、基于多普勒效應原理的微波探測技術，具體通過發射微波波束和接收該微波波束被相應物體反射形成的一反射回波，并通過混頻檢波的方式生成對應于該微波波束和該反射回波之間頻率差異的一多普勒中頻信號，則所述多普勒中頻信號為對相應物體的運動的反饋。其中基于多普勒效應原理的微波探測技術在行為探測和存在探測技術中具有獨特的優勢，其能夠在不侵犯人隱私的情況下，探測出活動物體，因而具有廣泛的應用前景。但一方面受限于微波探測技術的上述工作原理，目前的微波探測裝置在遠距離探測的應用場景受環境影響較大而無法維持其能夠對微動動作進行探測的優勢，另一方面受限于民用層級的微波探測裝置在產品體積、成本以及微波發射功率上的限制，現有微波探測裝置所發射的微波波束的波束角和對應的探測距離難以同軍用相控陣雷達被精確設計和調控。3、基于菲涅耳透鏡對相應探測區域的分區以熱釋電紅外傳感器(
3、雖然前述三種人體存在探測技術中，第三種人體存在探測技術是目前使用最為普遍和成熟的人體存在探測技術，但當前的適于12米以上的遠距離探測的相應紅外探測裝置普遍存在體積龐大的缺陷，以至于在將其應用于智能照明時，只能采用外掛的方式設置所述紅外探測裝置，并且可能出現外掛的所述紅外探測裝置的體積比燈具本身還要大的情況。而目前的適于遠距離探測的所述紅外探測裝置的體積之所以龐大，主要是因為在目前的所述紅外探測裝置的產品設計思路中，探測距離的增加是通過增加總進光量的技術路線實現的，基于該技術路線，相應的所述菲涅爾透鏡普遍被設計具有較大的進光角度和進光面面積，以期基于較大的進光角度和進光面面積的設計增加總進光量而增加所述熱釋電紅外傳感器對遠距離的人體所輻射的紅外光線的捕獲量，進而提升所述紅外探測裝置的探測距離。其中具有較大進光角度和進光面面積設計的所述菲涅爾透鏡同時被設計具有凸起的進光面形態，對應所述菲涅爾透鏡的進光面中心相對其周緣基于凸起的結構設計具有大于15mm的高度差。如此以在維持所述菲涅爾透鏡具有較大進光面面積的狀態，基于凸起的進光面形態設計減小所述菲涅爾透鏡的周緣直徑(實際仍有80mm以上)而減小所述紅外探測裝置的側向尺寸；和在維持所述菲涅爾透鏡具有較大進光角度的狀態，基于凸起的進光面形態設計使得各個透鏡單元能夠以更大的焦距被設計而減小所述菲涅爾透鏡的整體厚度，對應減小紅外光線透過所述菲涅爾透鏡時產生的損耗，因而有利于進一步增加所述熱釋電紅外傳感器對遠距離的人體所輻射的紅外光線的捕獲量而保障所述紅外探測裝置的探測距離。
技術實現思路
1、本專利技術的一目的在于提供一種適于遠距離探測的菲涅爾透鏡和紅外探測裝置，其中所述菲涅爾透鏡適用于15米及以上的遠距離探測，并相對于現有的適于遠距離探測的菲涅爾透鏡具有明顯被減小的體積，因而具有重大的商業價值。
2、本專利技術的另一個目的在于提供一種適于遠距離探測的菲涅爾透鏡和紅外探測裝置，其中所述菲涅爾透鏡基于遠距離探測應用在結構設計上脫離了傳統通過增加總進光量的技術路線而能夠避免采用大進光角度和進光面面積的設計，因而相對于現有的適于遠距離探測的菲涅爾透鏡具有明顯被減小的體積。
3、本專利技術的另一個目的在于提供一種適于遠距離探測的菲涅爾透鏡和紅外探測裝置，其中所述菲涅爾透鏡通過提高進光量中有效光線能量占比的技術路線實現探測距離的增加，對應基于有效光線能量隨被探測目標遠離所述紅外探測裝置而減小的特點，通過減小所述菲涅爾透鏡的進光角度的方式，縮小被探測目標在目標探測空間的移動所能夠形成的與所述紅外探測裝置之間的距離變化范圍，進而提高進光量中有效光線能量占比，因而完全不同于傳統增加總進光量的技術路線而夠避免采用大進光角度和進光面面積的設計。
4、本專利技術的另一個目的在于提供一種適于遠距離探測的菲涅爾透鏡和紅外探測裝置，其中以所述紅外探測裝置的垂直探測應用場景為例，所述菲涅爾透鏡的進光角度的增大雖然能夠獲得更大的總進光量，但由于被探測目標在目標探測面(地面)的移動會形成與所述紅外探測裝置之間的距離的變化，并在遠離所述紅外探測裝置在該目標探測面的投影點時遠離所述紅外探測裝置，因此，基于有效光線能量隨被探測目標遠離所述紅外探測裝置而減小的特點，通過減小所述菲涅爾透鏡的進光角度的方式，被探測目標在目標探測空間內的移動所能夠形成的與所述紅外探測裝置之間的距離變化范圍被縮小，因而能夠提高進光量中有效光線能量占比，并完全脫離了傳統通過增加總進光量的技術路線。
5、本專利技術的另一個目的在于提供一種適于遠距離探測的菲涅爾透鏡和紅外探測裝置，其中所述菲涅爾透鏡的結構設計基于提高進光量中有效光線能量占比的技術路線具有較小的進光角度設計，并在具有較小的進光角度設計的狀態適于采用較小的進光面面積設計，因而在適用于更遠距離的探測的同時，還具有更小的體積而能夠相對于現有的適于遠距離探測的菲涅爾透鏡降低成本并適應于產品的小型化趨勢。
6、本專利技術的另一個目的在于提供一種適于遠距離探測的菲涅爾透鏡和紅外探測裝置，其中所述菲涅爾透鏡的結構設計基于提高進光量中有效光線能量占比的技術路線具有較小的進光角度和進光面面積設計，因而無需基于凸起的進光面形態設計即可具有較小的周緣直徑和以較大的焦距設計各個透鏡單元而減小所述菲涅爾透鏡的整體厚度，對應有利于增加相應的熱釋電紅外傳感器對遠距離的被探測目標所輻射的紅外光線的捕獲量而保障所述紅外探測裝置的探測距離。
7、本專利技術的另一個目的在于提供一種適于遠距離探測的菲涅爾透鏡和紅外探測裝置，其中所述菲涅爾透鏡的結構設計基于提高進光量中有效光線能量占比的技術路線具有較小的進光角度和進光面面積設計，因而無需基于凸起的進光面形態設計即可具有良好的結構穩定性，對應有利于保障所述紅外探測裝置的工作穩定性。
8、本專利技術的另一個目的在于提供一種適于遠距離探測的菲涅爾透鏡和紅外探測裝置，其中所述菲涅爾透鏡無需基于凸起的進光面形態設計即可具有較小的周緣直徑和以較大的焦距設計各個透鏡單元而減小所述菲涅爾透鏡的整體厚度，對應所述菲涅爾透鏡的進光面中心相對其周緣的高度差允許被設置在小于10mm的范圍而能夠以平面或微隆的弧面被設計，因而具有更為自然且隱蔽的安裝效果。
9、本專利技術的另一個目的在于提供一種適于遠距離探測的本文檔來自技高網...
【技術保護點】
1.適于遠距離探測的菲涅爾透鏡，其特征在于，包括：
2.根據權利要求1所述的適于遠距離探測的菲涅爾透鏡，其中所述至多三組透鏡單元組的透鏡單元的總數量小于等于24個。
3.根據權利要求2所述的適于遠距離探測的菲涅爾透鏡，其中以所述中心透鏡為中心，越外圍的所述透鏡單元組的所述透鏡單元具有越大的光滑面面積。
4.根據權利要求2或3所述的適于遠距離探測的菲涅爾透鏡，其中所述透鏡單元組的數量為兩組，對應其中一組所述透鏡單元組以所述中心透鏡的外緣為內緣環繞所述中心透鏡被設置，另一組所述透鏡單元組以前一組所述透鏡單元組的外緣為內緣環繞所述中心透鏡被設置。
5.根據權利要求4所述的適于遠距離探測的菲涅爾透鏡，其中所述菲涅爾透鏡被設計在11mm≤L≤13mm，21mm≤f≤25mm，以及H≤5mm的狀態滿足L/(f-H)≤0.7。
6.根據權利要求5所述的適于遠距離探測的菲涅爾透鏡，其中所述中心透鏡的所述透鏡單元的數量為一個，對應所述中心透鏡以其所述透鏡單元的主光軸為所述中軸線。
7.根據權利要求6所述的適于遠距離探測的菲涅爾
8.根據權利要求7所述的適于遠距離探測的菲涅爾透鏡，其中以一個所述透鏡單元被設置的所述中心透鏡具有呈正方形的外緣，以所述中心透鏡的外緣為內緣的所述透鏡單元組具有呈正八邊形的外緣，并以正方形內緣的對角線的延長線為界劃分四個所述透鏡單元，另一所述透鏡單元組以前一組所述透鏡單元組的外緣為內緣并具有呈圓形的外緣，并以正八邊形的內緣的對角延長線為界劃分八個所述透鏡單元。
9.根據權利要求8所述的適于遠距離探測的菲涅爾透鏡，其中所述中心透鏡的正方形外緣具有6±0.5mm的邊長，以所述中心透鏡的外緣為內緣的所述透鏡單元組的正八邊形外緣具有7±0.5mm的邊長，另一所述透鏡單元組的圓形的外緣具有17.5±0.5mm的半徑。
10.紅外探測裝置，其特征在于，包括：
11.根據權利要求10所述的紅外探測裝置，其中所述熱釋電紅外傳感器以四元形態被設置而具有四個所述感測面。
...【技術特征摘要】
1.適于遠距離探測的菲涅爾透鏡，其特征在于，包括：
2.根據權利要求1所述的適于遠距離探測的菲涅爾透鏡，其中所述至多三組透鏡單元組的透鏡單元的總數量小于等于24個。
3.根據權利要求2所述的適于遠距離探測的菲涅爾透鏡，其中以所述中心透鏡為中心，越外圍的所述透鏡單元組的所述透鏡單元具有越大的光滑面面積。
4.根據權利要求2或3所述的適于遠距離探測的菲涅爾透鏡，其中所述透鏡單元組的數量為兩組，對應其中一組所述透鏡單元組以所述中心透鏡的外緣為內緣環繞所述中心透鏡被設置，另一組所述透鏡單元組以前一組所述透鏡單元組的外緣為內緣環繞所述中心透鏡被設置。
5.根據權利要求4所述的適于遠距離探測的菲涅爾透鏡，其中所述菲涅爾透鏡被設計在11mm≤l≤13mm，21mm≤f≤25mm，以及h≤5mm的狀態滿足l/(f-h)≤0.7。
6.根據權利要求5所述的適于遠距離探測的菲涅爾透鏡，其中所述中心透鏡的所述透鏡單元的數量為一個，對應所述中心透鏡以其所述透鏡單元的主光軸為所述中軸線。
7.根據權利要求6...
【專利技術屬性】
技術研發人員：鄒高迪，孫毅，
申請(專利權)人：深圳邁睿智能科技有限公司，
類型：發明
國別省市：
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