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什么是菲涅爾透鏡?
添加時間:2012/8/26

        菲涅爾透鏡是由法國物理學家奧古斯汀.菲涅爾()發明的,他在1822年最初使用這種透鏡設計用于建立一個玻璃菲涅爾透鏡系統——燈塔透鏡。
  菲涅爾透鏡(Fresnel Lense)是一種微細結構的光學元件,從正面看其象一個飛鏢盤,由一環一環的同心園組成。
   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面(如:透鏡表面),拿掉盡可能多的光學材料,而保留表面的彎曲度。
  另外一種理解就是,透鏡連續表面部分“坍陷”到一個平面上。從剖面看,其表面由一系列鋸齒型凹槽組成,中心部分是橢圓型弧線。每個凹槽都與相鄰凹槽之間角度不同,但都將光線集中一處,形成中心焦點,也就是透鏡的焦點。每個凹槽都可以看做一個獨立的小透鏡,把光線調整成平行光或聚光。這種透鏡還能夠消除部分球形像差。
菲涅爾透鏡分類
一、從光學設計上來劃分:
   正菲涅爾透鏡:
  光線從一側進入,經過菲涅爾透鏡在另一側出來聚焦成一點或以平行光射出。焦點在光線的另一側,并且是有限共軛。
  這類透鏡通常設計為準直鏡(如投影用菲涅爾透鏡,放大鏡)以及聚光鏡(如太陽能用聚光聚熱用菲涅爾透鏡。
   負菲涅爾透鏡:
  和正焦菲涅爾透鏡剛好相反,焦點和光線在同一側,通常在其表面進行涂層,作為第一反射面使用。
二、從結構上劃分:
  圓形菲涅爾透鏡
  菲涅爾透鏡陣列,
  柱狀菲涅爾透鏡,
  線性菲涅爾透鏡,
  衍射菲涅爾透鏡,
  菲涅爾反射透鏡,
  菲涅爾光束分離器和菲涅爾棱鏡。
三、菲涅爾透鏡應用
  菲涅爾透鏡應用于多個領域,包括:
  l 投影顯示:菲涅爾投影電視,背投菲涅爾屏幕,高射投影儀,準直器;
  l 聚光聚能:太陽能用菲涅爾透鏡,攝影用菲涅爾聚光燈,菲涅爾放大鏡;
  l 航空航海:燈塔用菲涅爾透鏡,菲涅爾飛行模擬;
  l 科技研究:激光檢測系統等;
  l 紅外探測:無源移動探測器;
  l 照明光學:汽車頭燈,交通標志,光學著陸系統。
四、總結
  菲涅爾透鏡是一種應用十分廣泛的光學元件,其設計和制造設計到多個技術領域,包括光學工程,高分子材料工程,CNC機械加工,金剛石車削工藝,鍍鎳工藝;模壓、注塑、澆鑄等制造工藝。
 

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