什么是菲涅耳透镜?

  与常规球面和非球面透镜不同,菲涅尔透镜是平面透镜,一侧刻有许多同心凹槽。

菲涅耳透镜的横截面呈锯齿状与普通镜片相比,可以减轻镜片的重量和厚度,从而降低成本。菲涅尔透镜这个名字来自于1800年代的法国物理学家Augustin Jean Fresnel,他在灯塔中使用了这种透镜。

菲涅尔透镜的应用

菲涅尔透镜的优点是重量轻,因此通常在需要大透镜时使用。例如,灯塔和泛光灯需要非常大的镜头,但普通镜头会非常厚重。在其发明时,使用的是菲涅耳透镜。如今类似的使用示例包括交通灯透镜和聚光灯。

它在我们日常生活中的应用示例包括相机频闪照明镜头、单镜头和双镜头反光相机的取景器场镜头、投影仪的高亮度屏幕以及 LED 照明。也用作放大镜、放大镜等比较简单的放大镜的镜片。

菲涅耳透镜原理

菲涅尔透镜的原理是利用光的折射,与普通透镜类似。光的折射发生在透镜的表面。如果你尝试使用简单的凸透镜来制作大直径的透镜,它不可避免地会向透镜中心变厚。

菲涅尔透镜是去掉厚部分的透镜。仅取出靠近凸面表面的区域,除去厚的部分,并收集在与凸面形状相反的平坦面上。为了去除厚的部分,它被多个同心凹槽分开。通过去除中心的大部分厚度并减少周边的厚度,我们创造了一种横截面类似于单板一侧锯子形状的透镜。

基于这一原理,缩小同心凹槽之间的间距(更高的凹槽密度)可以提高图像质量,相反,加宽凹槽(更低的密度)可以提高光收集效率。