Fresnel -objektivet reduserer mengden materiale som kreves sammenlignet med et konvensjonelt objektiv ved å dele linsen i et sett med konsentriske ringformede seksjoner. En ideell Fresnel -objektiv vil ha et uendelig antall seksjoner. I hver seksjon reduseres den totale tykkelsen sammenlignet med en ekvivalent enkel linse. Dette deler effektivt den kontinuerlige overflaten til en standardobjektiv i et sett med overflater med samme krumning, med trinnvis diskontinuiteter mellom dem.
I noen linser erstattes de buede overflatene med flate overflater, med en annen vinkel i hver seksjon. En slik objektiv kan betraktes som en rekke prismer anordnet på en sirkulær måte, med brattere prismer på kantene, og et flatt eller litt konveks sentrum. I de første (og største) Fresnel -linser var hver seksjon faktisk et eget prisme. 'Single-Piece' Fresnel-linser ble senere produsert, ble brukt til billykter, brems, parkering og blinklyslinser, og så videre. I moderne tid kan datastyrt freseutstyr (CNC) eller 3D-skrivere brukes til å produsere mer komplekse linser.
Fresnel objektivdesign tillater en betydelig reduksjon i tykkelse (og dermed masse og volum av materiale), på bekostning av å redusere avbildningskvaliteten på linsen, og det er grunnen til at presise avbildningsapplikasjoner som fotografering vanligvis bruker større konvensjonelle linser.
Fresnel -linser er vanligvis laget av glass eller plast; Størrelsen deres varierer fra store (gamle historiske fyrtårn, meterstørrelse) til middels (boklesende hjelpemidler, OHP-visning Grafprojektorer) til små (TLR/SLR-kameraskjermer, mikrooptikk). I mange tilfeller er de veldig tynne og flate, nesten fleksible, med tykkelser i området 1 til 5 mm (1 ⁄ 32 til 3 ⁄ 16 in).
De fleste moderne Fresnel -linser består bare av brytningselementer. Fyrlinser har imidlertid en tendens til å inkludere både bryting og reflekterende elementer, hvor sistnevnte er utenfor metallringene som er sett på fotografiene. Mens de indre elementene er deler av brytningslinser, reflekterer de ytre elementene prismer, som hver utfører to brytninger og en total intern refleksjon, og unngår lysetapet som oppstår i refleksjon fra et sølvet speil.
applikasjon
Avbildning
En plast Fresnel-objektiv som selges som en forstørrelsesenhet for TV-skjermen
Fresnel -objektivet som brukes i Sinclair FTV1 bærbar CRT -TV, som bare forstørrer det vertikale aspektet av skjermen
Fresnel-linser brukes som enkle håndholdte forstørrelser. De brukes også til å rette opp flere synsforstyrrelser, inkludert lidelser i okulær mothet som strabismus. [14] Fresnel -linser har blitt brukt til å øke den visuelle størrelsen på CRT -skjermer i lomme -TV, særlig Sinclair TV80. De brukes også i trafikklys.
Fresnel-linser brukes i venstre-kjøring europeiske lastebiler som kommer inn i Storbritannia og Irland (og omvendt, høyre-kjører irske og britiske lastebiler som kommer inn i fastlands-Europa) for å overvinne de blinde flekkene forårsaket av sjåføren som opererer lastebilen mens Sitter på feil side av førerhuset i forhold til siden av veien er bilen på. De fester seg til vinduet på passasjersiden.
En annen bilpåføring av en Fresnel-objektiv er en baksideforsterker, ettersom den brede utsiktsvinkelen til et objektiv festet til bakvinduet tillater å undersøke scenen bak et kjøretøy, spesielt en høy eller bløff-tailed en, mer effektivt enn et bakre syn speil alene.
Multifokale Fresnel-linser brukes også som en del av Retina-identifikasjonskameraer, hvor de gir flere og ut-av-fokus-bilder av et fikseringsmål inne i kameraet. For praktisk talt alle brukere vil minst ett av bildene være i fokus, og dermed tillate riktig øyeinnretting.
Fresnel -linser har også blitt brukt innen populær underholdning. Den britiske rockekunstneren Peter Gabriel benyttet seg av dem i sine tidlige solo liveopptredener for å forstørre størrelsen på hodet, i motsetning til resten av kroppen hans, for dramatisk og komisk effekt. I Terry Gilliam -filmen Brasil fremstår plastfresnelskjermer tilsynelatende som forstørrelser for de små CRT -monitorene som brukes gjennom kontorene til informasjonsdepartementet. Imidlertid vises de noen ganger mellom skuespillerne og kameraet, og forvrenger omfanget og sammensetningen av scenen til humoristisk effekt. Pixar-filmen Wall-E har en Fresnel-objektiv i kulissene der hovedpersonen ser på musikalen Hello, Dolly! forstørret på en iPod.
Fotografi
Canon og Nikon har brukt Fresnel -linser for å redusere størrelsen på teleobjektiver. Fotografiske linser som inkluderer Fresnel -elementer kan være mye kortere enn tilsvarende konvensjonell linsedesign. Nikon kaller teknologifasen Fresnel.
Polaroid SX-70-kameraet brukte en Fresnel-reflektor som en del av visningssystemet.
Visning og kameraer i stort format kan bruke en Fresnel -objektiv i forbindelse med bakkglasset, for å øke den opplevde lysstyrken til bildet som er projisert med et objektiv på bakkglasset, og dermed hjelpe til med å justere fokus og sammensetning.
Belysning
Inchkeith fyrlinse og drivmekanisme
Fresnel-linser av høy kvalitet ble brukt i fyrtårn, hvor de ble ansett som topp moderne på slutten av 1800-tallet og gjennom midten av 1900-tallet; De fleste fyrtårn har nå pensjonerte glassfresnel -linser fra service og erstattet dem med mye rimeligere og mer holdbare aerobeacons, som i seg selv inneholder plastfresnellinser. [Sitering nødvendig] Fyrtårn Fresnel -linsesystemer inkluderer ekstra årlige prismatiske elementer, arrayed in Faceted Domes ovenfor og under den sentrale plane Fresnel, for å fange all lys som sendes ut fra lyskilden. Lysstien gjennom disse elementene kan omfatte en intern refleksjon, i stedet for den enkle brytningen i det plane Fresnel -elementet. Disse linsene ga mange praktiske fordeler til designerne, utbyggere og brukere av fyrtårn og deres belysning. Blant annet kan mindre linser passe inn i mer kompakte rom. Større lysoverføring over lengre avstander og varierte mønstre, gjorde det mulig å triangulere en posisjon. [Sitering nødvendig]
Kanskje den mest utbredte bruken av Fresnel-linser, for en tid, skjedde i billykter, der de kan forme den omtrent parallelle bjelken fra den parabolske reflektoren for å oppfylle kravene til dyppede og hovedstråle mønstre, ofte begge i samme hodelyktenhet (slike som den europeiske H4 -designen). Av årsaker til økonomi, vekt og påvirkningsmotstand har nyere biler dispensert med glassfresnellinser ved bruk av mangefasetterte reflekser med vanlige polykarbonatlinser. Fresnel -linser fortsetter imidlertid i bred bruk i bilhale, markør og omvendende lys.
Glass Fresnel -linser brukes også i lysinstrumenter for teater og film (se Fresnel Lantern); Slike instrumenter kalles ofte bare fresnels. Hele instrumentet består av et metallhus, en reflektor, en lampesamling og en Fresnel -objektiv. Mange Fresnel -instrumenter gjør at lampen kan flyttes i forhold til linsenes fokuspunkt, for å øke eller redusere størrelsen på lysstrålen. Som et resultat er de veldig fleksible, og kan ofte produsere en bjelke så smal som 7 ° eller så bred som 70 ° . Fresnel-objektivet produserer en veldig mykkantet bjelke, så brukes ofte som vaskelys. En holder foran linsen kan holde en farget plastfilm (gel) for å farge lys- eller trådskjermene eller frostet plast for å diffuse den. Fresnel -objektivet er nyttig for å lage film, ikke bare på grunn av dens evne til å fokusere bjelken lysere enn en typisk linse, men også fordi lyset er en relativt konsistent intensitet over hele bredden på lysstrålen.
Optisk landingssystem på amerikanske marine hangarskip USS Dwight D. Eisenhower
Flyskip og marineluftstasjoner bruker vanligvis Fresnel -linser i sine optiske landingssystemer. "Kjøttbollen" -lyset hjelper piloten med å opprettholde riktig glidhelling for landingen. I sentrum er rav og røde lys sammensatt av Fresnel -linser. Selv om lysene alltid er på, bestemmer linsenes vinkel fra pilotens synspunkt fargen og plasseringen av det synlige lyset. Hvis lysene vises over den grønne horisontale linjen, er piloten for høy. Hvis den er nedenfor, er piloten for lav, og hvis lysene er røde, er piloten veldig lav. [Sitering nødvendig
Projeksjon
Bruken av Fresnel -linser for bildeprojeksjon reduserer bildekvaliteten, så de har en tendens til å oppstå bare der kvaliteten ikke er kritisk eller hvor hoveddelen av et solid objektiv vil være uoverkommelig. Billige Fresnel -linser kan stemples eller støpes av gjennomsiktig plast og brukes i overhead projektorer og projeksjons -TV -apparater.
Fresnel -linser med forskjellige brennvidder (en kollimator og en samler) brukes i kommersiell og DIY -projeksjon. Kollimatorlinsen har den lavere brennvidden og plasseres nærmere lyskilden, og samlerobjektivet, som fokuserer lyset inn i triplettobjektivet, plasseres etter projeksjonsbildet (et aktivt matrise LCD -panel i LCD -projektorer). Fresnel -linser brukes også som kollimatorer i overhead projektorer.
Solenergi
Siden plastfresnellinser kan gjøres større enn glasslinser, i tillegg til at de er mye billigere og lettere, brukes de til å konsentrere sollys for oppvarming i solkokker, i solsmisker og i solsamlere som brukes til å varme vann til husholdningsbruk. De kan også brukes til å generere damp eller til å drive en Stirling -motor.
Fresnel -linser kan konsentrere sollys på solceller med et forhold på nesten 500: 1. [19] Dette gjør at den aktive solcelleoverflaten kan reduseres, senke kostnadene og tillater bruk av mer effektive celler som ellers ville være for dyre. På begynnelsen av det 21. århundre begynte Fresnel -reflekser å bli brukt i konsentrasjon av solenergi (CSP) planter for å konsentrere solenergi.
Fresnel -linser kan brukes til å sintre sand, slik at 3D -utskrift i glass.
LET'S GET IN TOUCH
Personvernerklæring: Ditt personvern er veldig viktig for oss. Vårt selskap lover å ikke røpe din personlige informasjon til noen ekspanien til de eksplisitte tillatelsene dine.
Fyll ut mer informasjon slik at det kan komme i kontakt med deg raskere
Personvernerklæring: Ditt personvern er veldig viktig for oss. Vårt selskap lover å ikke røpe din personlige informasjon til noen ekspanien til de eksplisitte tillatelsene dine.