Што такое аптычны фрэнель -аб'ектыў

Лінза Фрэнеля памяншае колькасць неабходнага матэрыялу ў параўнанні са звычайным аб'ектывам, падзяліўшы лінзу на набор канцэнтрычных кальцавых участкаў. Ідэальная лінза Фрэнеля мела б бясконцую колькасць секцый. У кожным раздзеле агульная таўшчыня памяншаецца ў параўнанні з эквівалентным простым аб'ектывам. Гэта эфектыўна дзеліць бесперапынную паверхню стандартнай лінзы на набор паверхняў адной і той жа крывізны з паэтапнымі разрывамі паміж імі.

У некаторых лінзах выгнутыя паверхні замяняюцца плоскімі паверхнямі, з іншым вуглом у кожным раздзеле. Такі аб'ектыў можна разглядаць як масіў прызмаў, размешчаных кругавым спосабам, з больш стромкімі прызмамі па краях і плоскім або злёгку выпуклым цэнтрам. У першых (і найбуйнейшых) лінзах Фрэнеля кожны раздзел быў на самай справе асобнай прызмай. Пазней былі выраблены лінзы FRENNEL SEVICE "FRENNEL, якія выкарыстоўваліся для аўтамабільных фараў, тармазных, паркоўкі і лінзы сігналу павароту і гэтак далей. У сучасны час для вытворчасці больш складаных лінзаў можа быць выкарыстана камп'ютэрнае абсталяванне (ЧПУ) або 3-D прынтэры.

Канструкцыя лінзаў Frennel дазваляе значна знізіць таўшчыню (і, такім чынам, масу і аб'ём матэрыялу), за кошт зніжэння якасці візуалізацыі аб'ектыва, і таму дакладныя прыкладанні для візуалізацыі, такія як фатаграфія, па -ранейшаму выкарыстоўваюць вялікія звычайныя лінзы.

Лінзы Фрэнеля звычайна вырабляюцца са шкла або пластыка; Іх памер вар'іруецца ад вялікіх (старых гістарычных маякоў, памер метра) да сярэдняга (чытання кніг, агляда Графічныя праектары) да невялікіх (экраны камеры TLR/SLR, мікра-аптыка). У многіх выпадках яны вельмі тонкія і плоскія, амаль гнуткія, з таўшчынёй у дыяпазоне ад 1 да 5 мм (1 ⁄ 32 да 3 ⁄ 16 у).

Большасць сучасных лінзаў Фрэнеля складаюцца толькі з праламлення элементаў. Лінзы маяка, як правіла, ўключаюць у сябе як пераламляльныя, так і адлюстраваныя элементы, а апошні знаходзіцца па -за металічнымі кольцамі, заўважанымі на фотаздымках. У той час як унутраныя элементы - гэта раздзелы праламлення лінзаў, знешнія элементы адлюстроўваюць прызмы, кожная з якіх выконвае дзве праламленні і адно агульнае ўнутранае адлюстраванне, пазбягаючы страты святла, якая ўзнікае ў адлюстраванні ад срэбнага люстэрка.

Прымяненне

Візуалізацыя

Пластыкавы аб'ектыў Frennelal прадаецца ў выглядзе экраннага экрана для павелічэння экрана

Аб'ектыў Fresnel, які выкарыстоўваецца ў партатыўным тэлевізары CRT Sinclair FTV1, які павялічвае вертыкальны аспект дысплея

Лінзы Фрэнеля выкарыстоўваюцца ў якасці простых ручной лупы. Яны таксама выкарыстоўваюцца для выпраўлення некалькіх візуальных расстройстваў, у тым ліку расстройстваў вока-матальнасці, такіх як страбазм [14]. Лінзы FRENNEL былі выкарыстаны для павелічэння візуальнага памеру CRT -дысплеяў у кішэнных тэлевізарах, у прыватнасці, Sinclair TV80. Яны таксама выкарыстоўваюцца ў святлафоры.

Лінзы Фрэнеля выкарыстоўваюцца ў левых еўрапейскіх грузавых аўтамабілях, якія ўваходзяць у Вялікабрытанію і Рэспубліку Ірландыя (і наадварот, ірландскія і брытанскія грузавікі правага руху, якія ўваходзяць Седзячы на ​​няправільным баку кабіны адносна боку дарогі, на якой знаходзіцца машына. Яны прымацоўваюцца да акна пасажыра.

Яшчэ адно аўтамабільнае прымяненне аб'ектыва Frennel-гэта ўзмацняльнік задняга выгляду, паколькі шырокі кут гледжання аб'ектыва, прымацаваны да задніх акно люстэрка адзін.

Шматфакальныя лінзы FRENNEL таксама выкарыстоўваюцца ў рамках камер ідэнтыфікацыі сятчаткі, дзе яны прадастаўляюць некалькі малюнкаў у межах і з-за фокуса мішэні ў камеры. Практычна для ўсіх карыстальнікаў, па меншай меры, адзін з малюнкаў будзе ў цэнтры ўвагі, што дазваляе правільна выраўнаваць вочы.

Лінзы Фрэнеля таксама выкарыстоўваліся ў галіне папулярных забаў. Брытанскі рок -мастак Пітэр Габрыэль выкарыстаў іх у сваіх ранніх сольных выступленнях, каб павялічыць памер галавы, у адрозненне ад астатняй часткі цела, для драматычнага і камічнага эфекту. У фільме Тэры Гіліама Бразіліі пластыкавыя экраны Фрэнеля выглядаюць нібыта ў выглядзе шалёных для невялікіх манітораў CRT, якія выкарыстоўваюцца ў офісах Міністэрства інфармацыі. Аднак яны час ад часу з'яўляюцца паміж акцёрамі і камерай, скажаючы маштаб і склад сцэны да жартаўлівага эфекту. У фільме Pixar Wall-E ёсць аб'ектыў Фрэнеля ў сцэнах, дзе галоўны герой глядзіць мюзікл Hello, Долі! павялічыўся на iPod.

Фатаграфія

Canon і Nikon выкарыстоўвалі лінзы Фрэнеля для памяншэння памеру тэлефонных лінзаў. Фатаграфічныя лінзы, якія ўключаюць элементы фрэнеля, могуць быць значна карацейшымі, чым адпаведны звычайны дызайн лінзаў. Nikon называе тэхналагічную фазу Fresnel.

Камера Polaroid SX-70 выкарыстаў фрэнель-адбівальнік у рамках сваёй сістэмы прагляду.

Камеры выгляду і вялікага фармату могуць выкарыстоўваць лінзу Frennel у спалучэнні з наземным шклом, каб павялічыць успрыманую яркасць малюнка, прагназаванага аб'ектывам на зазямленым шкле, што дапамагае на карэкціроўку фокусу і складу.

Асвятленне

INCHKEITH Lighthouse аб'ектыў і механізм прывада

Якасныя шкляныя лінзы фрэнеля выкарыстоўваліся ў маяках, дзе яны лічыліся сучасным мастацтвам у канцы 19-га і да сярэдзіны 20-га стагоддзяў; У большасці маякоў зараз ёсць пенсіяневыя шкляныя лінзы з службы і замянілі іх значна менш дарагімі і больш трывалымі аэробеаконамі, якія самі па сабе часта ўтрымліваюць пластыкавыя лінзы фрэнеля. і ніжэй цэнтральнай плоскай фрэнеля, каб злавіць усё святло, якое выпраменьваецца з крыніцы святла. Лёгкі шлях праз гэтыя элементы можа ўключаць у сябе ўнутранае адлюстраванне, а не простую рэфракцыю ў плоска -фрэнель. Гэтыя лінзы давалі шмат практычных пераваг дызайнерам, будаўнікам і карыстальнікам маякоў і іх асвятлення. Сярод іншага, меншыя лінзы могуць змясціцца ў больш кампактныя прасторы. Вялікая перадача святла на вялікія адлегласці і разнастайныя ўзоры дало магчымасць трыагуляваць становішча. [Патрабуецца цытаванне]

Мабыць, самае распаўсюджанае выкарыстанне лінзаў Фрэнеля на некаторы час адбывалася ў аўтамабільных фарах, дзе яны могуць фарміраваць прыблізна паралельны прамень ад парабалічнага адбівальніка, каб адпавядаць патрабаванням да пагружаных і асноўных шаблонаў, часта як у адным і тым жа фары (такім як еўрапейскі дызайн H4). Па прычынах эканоміі, вагі і ўстойлівасці да ўстойлівасці, больш новыя аўтамабілі раздавалі шклянымі лінзамі фрэнеля, выкарыстоўваючы шматгранныя адбівальнікі з простымі полікарбанатнымі лінзамі. Аднак лінзы Фрэнеля працягваюцца ў шырокім выкарыстанні ў аўтамабільным хвасце, маркеры і зваротным святле.

Шкляныя лінзы фрэнеля таксама выкарыстоўваюцца ў асвятляльных інструментах для тэатра і кінафільмаў (гл. Ліхтар Фрэнель); Такія інструменты часта называюць проста фрэснелямі. Увесь інструмент складаецца з металічнага корпуса, адбівальніка, зборкі лямпы і лінзы Фрэнеля. Многія інструменты фрэнеля дазваляюць перамяшчаць лямпу адносна каардынацыйнага цэнтру лінзы, каб павялічыць або паменшыць памер прамяня святла. У выніку яны вельмі гнуткія і часта могуць вырабляць прамень да 7 ° або шырынёй да 70 ° . Лінза Фрэнеля вырабляе вельмі мяккі прамень, таму часта выкарыстоўваецца ў якасці святла для мыцця. Уладальнік перад аб'ектывам можа ўтрымліваць каляровую пластыкавую плёнку (гель), каб падфарбаваць светлавыя або драцяныя экраны альбо замарожаны пластык, каб дыфуніць яе. Лінза Фрэнеля карысная пры стварэнні кінафільмаў не толькі з -за яго здольнасці засяроджваць прамень ярчэй, чым тыповы аб'ектыў, але і таму, што святло з'яўляецца адносна паслядоўнай інтэнсіўнасцю па ўсёй шырыні прамяня святла.

Аптычная сістэма пасадкі на амерыканскім авіяносцы ВМС USS USS Дуайт Д. Эйзенхаўэр

Авіяперавозчыкі і ваенна -марскія станцыі звычайна выкарыстоўваюць лінзы Фрэнеля ў сваіх аптычных пасадачных сістэмах. Святло "фрыкадэлькі" дапамагае пілоту ў падтрыманні належнага схілу слізгацення для пасадкі. У цэнтры знаходзяцца бурштынавыя і чырвоныя ліхтары, якія складаюцца з лінзаў Фрэнеля. Хоць святло заўсёды ўключана, кут аб'ектыва з пункту гледжання пілота вызначае колер і становішча бачнага святла. Калі агеньчыкі з'яўляюцца над зялёнай гарызантальнай планкай, пілот занадта высокі. Калі ён ніжэй, пілот занадта нізкі, і калі агеньчыкі чырвоныя, пілот вельмі нізкі. [Патрэбна цытаванне

Праекцыя

Выкарыстанне лінзаў FRENNEL для праекцыі выявы зніжае якасць выявы, таму яны, як правіла, узнікаюць толькі там, дзе якасць не з'яўляецца крытычнай або там, дзе асноўная частка цвёрдай лінзы будзе забароненай. Танныя лінзы Фрэнеля можна выбіваць або сфарміраваць празрыстым пластыкам і выкарыстоўваюцца ў накладных праектарах і праекцыйных тэлевізарах.

Лінзы Фрэнеля рознай фокуснай даўжыні (адзін колліматар і адзін калекцыянер) выкарыстоўваюцца ў камерцыйнай і самастойнай праекцыі. Аб'ектыў Collimator мае меншую фокусную даўжыню і размешчаны бліжэй да крыніцы святла, а аб'ектыў калекцыянера, які засяроджвае святло на тройнай лінзе, змяшчаецца пасля праекцыйнага малюнка (актыўная ВК -панэль матрыцы ў ВК -праектары). Лінзы Фрэнеля таксама выкарыстоўваюцца ў якасці колліматараў у накладных праектарах.

Сонечная энергія

Паколькі пластыкавыя лінзы фрэнеля могуць быць большымі, чым шкляныя лінзы, а таксама значна танней і больш лёгкія, яны выкарыстоўваюцца для канцэнтрацыі сонечнага святла для нагрэву ў сонечных пліты, у сонечных кузнях і ў сонечных калекцыянераў, якія выкарыстоўваюцца для нагрэву вады для хатняга выкарыстання. Яны таксама могуць быць выкарыстаны для стварэння пары або для харчавання рухавіка Stirling.

Лінзы Фрэнеля могуць канцэнтраваць сонечнае святло на сонечных элементах з суадносінамі амаль 500: 1 [19]. Гэта дазваляе знізіць актыўную сонечную клетку, зніжаючы кошт і дазваляючы выкарыстоўваць больш эфектыўныя клеткі, якія ў адваротным выпадку будуць занадта дарагімі. У пачатку 21 стагоддзя фрэнельныя адбівальнікі пачалі выкарыстоўвацца ў канцэнтрацыі раслін сонечнай энергіі (CSP) для канцэнтрацыі сонечнай энергіі.

Лінзы Фрэнеля могуць быць выкарыстаны для прыперка, што дазваляе 3D -друк у шклянцы.