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Ansichten: 234 Autor: Site Editor Veröffentlichung Zeit: 2025-05-29 Herkunft: Website
Fresnel -Objektive sind leistungsstarke und dennoch kompakte optische Werkzeuge, die die Art und Weise verändert haben, wie wir uns beugen, konzentrieren und das Licht steuern. Egal, ob Sie neugierig sind, wie sie arbeiten oder nach dem besten Fresnel -Objektiv für Ihre Anwendung suchen, dieser ultimative Leitfaden deckt alles ab - von den Grundprinzipien bis zu modernen Verwendungen in Beleuchtung, Solarenergie und Optik. Möchten Sie wissen, welche Art von Fresnel -Linsen zu Ihrem Projekt passt? Lassen Sie uns das Design, die Vorteile und die realen Anwendungen dieser einzigartige effiziente Linsen zusammensuchen.
Fresnel -Objektive sind eine Art kompakte Linse, die aus konzentrischen Ringen besteht, die jeweils einen Abschnitt einer herkömmlichen Linse darstellen, die das Licht fokussieren und weniger Material verwenden. Von Augustin-Jean Fresnel erfunden, erreichen sie eine hohe optische Effizienz mit einer dünnen, leichten Struktur, wodurch sie ideal für Anwendungen wie Leuchttürme, Solarkonzentratoren und Overhead-Projektoren. Ihr Stepped Design ermöglicht eine große Blende und eine kurze Brennweite ohne den Großteil traditioneller Linsen.
Fresnel-Objektive bieten eine leichte und kompakte Alternative zu herkömmlichen sperrigen Linsen, indem nur die wesentlichen lichtbiegenden Elemente beibehalten werden. Dieses innovative Design reduziert effektiv das Gewicht und die Dicke, während die gleiche optische Leistung aufrechterhalten wird, wodurch sie ideal für Anwendungen, die fokussiertes Licht ohne umständliche Größe erfordern.
Wir nennen dieses Design ein Stepped- oder Sektionsobjektiv. Jeder Ring - ein 'Zone' ' - biegt das Licht ein wenig und zusammen fokussieren sie es wie eine normale gekrümmte Oberfläche. Sie erhalten den gleichen Schwerpunkt mit nur einem Bruchteil des Materials.
Auf den ersten Blick sieht ein Fresnel -Objektiv aus, als wäre es aus winzigen Wellen oder Ringen. Diese konzentrischen Kreise dienen nicht nur für Shows - sie sind die geheime Sauce. Die Rille wirkt wie ein Miniaturprisma.
Während Fresnel -Objektive erhebliche Vorteile in Bezug auf Gewicht und Größenreduzierung bieten, sind sie nicht allgemein anwendbar. Ihr einzigartiges Design, das segmentierte Oberflächen beinhaltet, kann optische Aberrationen einführen und die Bildqualität im Vergleich zu herkömmlichen Objektiven verringern. Darüber hinaus kann ihr Herstellungsprozess komplexer und teurer sein. Daher hängt die Wahl zwischen Fresnel -Objektiven und konventionellen Linsen von den spezifischen Anforderungen und Einschränkungen des Antrags ab.
Hier ist ein kurzer Vergleich:
| Feature | Fresnel Lens | traditionelles Objektiv |
|---|---|---|
| Dicke | Sehr dünn (1–5 mm) | Oft sperrig und schwer |
| Materialverbrauch | Minimal | Voll gekrümmte Oberfläche |
| Optische Präzision | Niedriger (etwas Beugung) | Höher für Bildgebungsaufgaben |
| Herstellungskosten | Niedriger (insbesondere Plastiktypen) | Höher |
| Gewicht | Leicht | Oft schwer |
| Anwendungseignung | Am besten zur Beleuchtung, Vergrößerung | Am besten für die Fotografie, Optik |
Von Leuchtturmstrahlen bis hin zu Solarkonzentratoren sind überall Fresnel -Objektive. Sie helfen:
Reduzieren Sie den Energieverlust bei der Beleuchtung.
Konzentrieren Sie sich Sonnenlicht in Sonnenenergiesystemen.
Formstrahlen in Scheinwerfern, Projektoren und sogar VR -Headsets.
Tatsächlich verwenden moderne Objektive in Projektoren und LED -Systemen häufig Fresnel -Designs hinter den Kulissen. Sie sind billig zuzubereiten, leicht zu formen und in rauen Umgebungen gut zu funktionieren. Deshalb glänzen sie immer noch - buchstäblich -, von Handheld -Lupen bis hin zu Luft- und Raumfahrttechnik.
Das Prinzip der Fresnel -Linsen umfasst die Segmentierung einer herkömmlichen konvexen Linse in eine Reihe konzentrischer, flacher Abschnitte, die als 'Fresnel -Zonen bezeichnet werden, die jeweils abgewinkelt sind, um Licht in Richtung eines gemeinsamen Brennpunkts zu beugen. Dieses Design reduziert die Dicke und das Gewicht der Linse erheblich, während seine optische Kraft aufrechterhalten wird. Fresnel -Objektive werden aufgrund ihrer Effizienz und Kompaktheit in Leuchttürmen, Sonnenkonzentratoren und Projektionssystemen häufig eingesetzt. Entsprechend Encyclopædia Britannica , die Fresnel -Linsen konzentriert Licht durch Stufenabschnitte, die die Krümmung einer Standardlinse replizieren
Alle Objektive wirken durch Biegung (Breakierung) Licht. Wenn Licht in einem Winkel ein transparentes Material trifft, ändert es die Richtung. Ein Fresnel -Objektiv nimmt dieses Prinzip an und wendet es auf eine abgeflachte Form an. In der Teile einer voll gekrümmten Oberfläche hält es nur die abfallenden Teile, die für das Licht erforderlich sind.
Diese Mini-Oberflächen fokussieren eingehende Strahlen in Richtung eines einzelnen Punktes-der Schwerpunkt. Die Rille des Eachs ist wie ein winziges Prisma. Stellen Sie genug von ihnen zusammen und sie verhalten sich wie eine gekrümmte Linse.
Folgendes passiert:
Licht trifft einen Ring.
Das abgewinkelte Gesicht des Rings bricht den Strahl.
Es verschiebt die Richtung in Richtung Brennpunkt.
Je näher ein Ring der Mitte ist, desto flacher sein Winkel. Außenringe haben steilere Hänge. Diese Kombination sorgt dafür, dass alles Licht dort endet, wo es benötigt wird.
Fresnel-Objektive sind normalerweise plano-konvex-auf der einen Seite, auf der anderen Seite gerillt. Diese Form ist einfacher zu machen und zu handhaben. Es reduziert auch die Verzerrung. Im Kontrast werden bikonvexe Linsen auf beiden Seiten gebogen. Sie konzentrieren sich besser, wiegen aber mehr und brauchen mehr Material.
| Struktur | Beschreibung | Pros | cons |
|---|---|---|---|
| Plano-konvex | Flacher Rücken, vorne treten | Leicht zu produzieren, leicht zu produzieren | Etwas niedrigere Klarheit |
| Bikonvex | Beide Seiten gebogen | Bessere Bildqualität | Sperriger, schwerer zu fabrizieren |
Traditionelle Objektive sind dick. Eine konvexe Linse, die mehrere Zoll breit ist, könnte eine schwere Glaskuppel sein. Im Gegensatz dazu kann ein Fresnel -Objektiv nur Millimeter dünn sein. Der Vorteil von Fresnel besteht darin, dass die Brennweite gleich ist, das Material jedoch um 90%reduziert wird.
Die Fresnel -Objektive bestehen in der Regel aus leichten, transparenten Materialien wie Acryl (PMMA), Polycarbonat oder Glas je nach Anwendung. Acryl ist am häufigsten aufgrund seiner ausgezeichneten optischen Klarheit, geringen Kosten und einfacher Form des Formens in präzise Rillenmuster. Bei hohen Den- oder hitzebeständigen Verwendungen können Polycarbonat oder Glas bevorzugt werden. Diese Materialien ermöglichen eine effiziente Lichtfokussierung und minimieren gleichzeitig Masse und Gewicht. Entsprechend Sciencedirect , Polymere wie PMMA werden in der Herstellung von Fresnel -Objektiven für ihre günstigen optischen und mechanischen Eigenschaften häufig verwendet
Während sowohl Fresnel -Objektive als auch traditionelle Linsen das Licht effektiv übertragen, stehen Fresnel -Objektive mit einigen Einschränkungen aus. Aufgrund ihres einzigartigen Designs können Fresnel -Objektive durch Oberflächenreflexionen im Vergleich zu herkömmlichen Objektiven 5 bis 10% mehr Licht verlieren. Außerdem können sie ohne spezialisierte Beschichtungen Licht an den Rändern ihrer Rillen verstreuen und die Effizienz weiter verringern. Fresnel-Objektive kompensieren diese Verluste jedoch, indem sie das Licht effektiver aus den Außenwinnern erfassen. Für Anwendungen, für die keine hochwertige Bildgebung erforderlich ist, wie z.
In fotografischen Anwendungen bleiben Fresnel -Objektive aufgrund mehrerer inhärenter optischer Probleme häufig zu kurz. Die für Fresnel -Objektive charakteristischen Stufen -Rillen können Ringe oder Halos um Lichtquellen produzieren, eine Kantenbeugung einführen, die Bilder weich macht, und eine Streuung verursachen, die den Gesamtkontrast reduziert. Diese Effekte verringern gemeinsam die Bildqualität und machen Fresnel-Objektive weniger für die hochpräzisen Fotografie geeignet.
| Feature | Fresnel Lens | traditionelles Objektiv |
|---|---|---|
| Bildklarheit | Niedriger (aufgrund von Rillen) | Hoch (glatte Oberfläche) |
| Lichtsteuerung | Gut für breite Balken | Präzise für einen scharfen Fokus |
| Beugungseffekte | Gegenwärtig | Minimal |
Im Laufe der Jahre haben die Ingenieure das Form-, Struktur- und Rillenmuster an den unterschiedlichen Bedürfnissen gepasst. Abhängig davon, welche Art von Lichtsteuerung erforderlich ist - ob Fokussierung, Ausbreitung oder Korrektur - ändert sich die Art der Fresnel -Linsen.
Dies sind der häufigste und erkennbarste Typ. Die Rillen bilden konzentrische Ringe in einer kreisförmigen (oder manchmal quadratischen) Form. Jede Groove biegt leicht leicht - inzwischen wirken sie wie eine dicke, gekrümmte Linse. Sie erzeugen keine scharfen Bilder, aber sie leisten großartige Arbeit, fokussieren oder kollimieren Licht. Sie sind durch dünn und leichtes Gewicht gekennzeichnet, was sie nicht nur für die Handhabung bequem macht, sondern auch für Geräte geeignet ist, bei denen die Portabilität eine Priorität ist. Darüber hinaus ist ihre einfache Massenproduktion ein erheblicher Vorteil und ermöglicht die Kosten - eine effektive Herstellung in großem Maßstab.
Sie können auf diese Komponenten in einer Reihe von Geräten stoßen. In Taschenlampen spielen sie eine entscheidende Rolle bei der Regie und Fokussierung des Lichtstrahls zur besseren Beleuchtung. Overhead -Projektoren nutzen sie, um Bilder eindeutig auf einen Bildschirm zu projizieren. Solarkonzentratoren verlassen sich auf diese Komponenten, um das Sonnenlicht auf einen kleinen Bereich zu konzentrieren und die Effizienz der Solarenergieumwandlung zu verbessern. Das Lesen von Lupen umfasst sie auch und ermöglicht es den Benutzern, kleine Text und Details klarer zu sehen.
Auch Standard -Fresnel -Objektive treten in der Bühnenbeleuchtung auf. Fresnel-Scheinwerfer verwenden sie, um einen weichen, einstellbaren Strahl zu erzeugen. In Over-School-Overhead-Projektoren konzentrieren sie Licht von einer Glühbirne durch eine Transparenz. In Solarkochern konzentrieren sie Sonnenlicht, um Wasser zu kochen oder Lebensmittel zu kochen.
Anstelle von kreisförmigen Rillen haben sie parallele Grate in eine Richtung. Jedes biegt Licht in Richtung einer einzelnen Achse. Ein schmaler, länglicher Strahl anstelle eines Flecks. Diese optischen Komponenten sind für zwei Hauptzwecke großartig. Erstens sind sie sehr effektiv, um Licht entlang einer Achse zu sammeln, die für Anwendungen, in denen fokussierte Licht erforderlich ist, von entscheidender Bedeutung ist. Zweitens spielen sie eine wichtige Rolle bei der Reduzierung des Blendung in Scan -Systemen und verbessert damit die Genauigkeit und Qualität der Scanvorgänge.
Sie werden oft verwendet in:
ORTISCHE Charaktererkennung (OCR ) Geräte: Textlinien zum Scannen von Zeilen
Linien-Scan-Kameras : Für industrielle Inspektion
Medizinische Bildgebungssysteme: Wo Licht in einer flachen Ebene fokussiert werden muss
Normale Objektive beugen das Licht ungleichmäßig an den Rändern. Das ist die sphärische Aberration - eine ausgefallene Art, das Bild zu sagen. Ihre Rillen folgen einer speziell gestalteten Kurve - nicht einem Kreis. Diese Form hält hell dicht und am Ziel.
Sie finden eine Asphärische Fresnels in:
High-End-Projektoren
Laser -Kollimatoren
Bildgebungssysteme, die eine enge Strahlsteuerung benötigen
Biomedizinische Optik
Alle Fresnel-Objektive biegen Licht-aber nicht alle sind für scharfe Bilder gedacht. Fokussierende Objektive bilden fokussierte Punkte oder Linien. Non-Imaging-Objektive konzentrieren sich nicht klar-sie sammeln oder verteilen Licht.
Wenn Sie Details benötigen, z. B. in Sensoren, Laseroptik oder optischen Scannern, sollten Bildlinsen verwendet werden. Andererseits, wenn das Ziel es ist, Licht wie bei Solarsammlern zu formen, sind breite Strahllichter oder Flutlicht die entsprechenden Wahllinsen.
Fresnel -Objektive sind nicht nur für wissenschaftliche Lehrbücher - sie sind überall. Von jahrhundertealten Leuchttürmen bis hin zu modernen VR-Headsets helfen sie, das Licht auf clevere Weise zu formen, zu fokussieren und umzuleiten. Lassen Sie uns darüber eingehen, wie verschiedene Branchen sie verwenden.
Vor GPS, Radar oder sogar zuverlässigen Karten verließen sich die Seeleute auf eine Sache - licht. 1823 beleuchtete Augustin-Jean Fresnel den ersten Leuchtturm der Welt mit seinem neuen Objektivdesign. Das Ergebnis? Ein Strahl, der über 30 Kilometer reiste. Es spannte unzählige Schiffe vor dem Absturz auf Felsen.
Fresnel -Objektive sind in 'Bestellungen' - ein ausgefallenes Wort für Größen. Größere Bestellungen haben längere Brennweiten und mehr Lichtkraft.
| bestellen | Brennwendungsfall | |
|---|---|---|
| Erste Ordnung | 920 mm | Küstenleuchttürme, Ozeanrouten |
| Sechste Ordnung | 150 mm | Hafenlichter, Pfeiler |
| Hyperradial | 1330 mm | Haupt Landung Navigation |
Heute sind viele alte Fresnel -Setups im Ruhestand. Moderne Aerobeacons - kompakte LED -Systeme - haben übernommen. Sie sind billiger, leichter zu pflegen und überleben hartes Wetter. Aber nichts geht über die Schönheit eines nachts glühenden Glasfresnels.
Autos stützten sich früher auf sperrige Reflektoren. Jetzt leiten winzige Fresnel -Objektive die Träger genau dort, wo die Fahrer sie brauchen - ohne Energieverschwendung. Sie sind kleine, aber leistungsstarke. Schlächenstrahlen vermeiden Blendung, hohe Balken fokussieren Langstreckensicht und Signallichter spreizen Farben klar aus
Frühe Modelle verwendeten Glas, aber Kunststoffe wie Polycarbonat und PMMA haben seitdem in komplexen Formen leichter, billiger und formbar. Als Bonus sind sie sicherer - plastisch zerschmettert nicht die Wirkung…
Theaterlichter namens Fresnel-Laternen verwenden das Objektiv, um weiches Licht zu formen. Diese Strahlen werfen keine harten Schatten - perfekt für Stimmungsbeleuchtung oder Hintergrund.
In der Laterne können Sie die Glühbirne näher oder weiter vom Objektiv entfernt schieben. Willst du einen breiten Strahl? Ziehen Sie es zurück. Schmales Scheinwerfer? Drücken Sie es nach vorne. Die Theater lieben Fresnel -Objektive, weil sie weiche Lichtkanten erzeugen, eine einstellbare Strahlbreite ermöglichen und Farbgele halten können, um verschiedene Effekte zu erzielen.
Wenn Sie vor den 2010er zur Schule gegangen sind, haben Sie wahrscheinlich einen gesehen. Overhead -Projektoren verwendeten Fresnel -Objektive, um das Licht aus der Glühbirne zu fokussieren; verteilt es gleichmäßig durch das transparente Blatt; projizieren Sie auf die Wand.
In SLR und sofortigen Kameras Fresnel -Objektive:
Helfen Sie dem Sucher, den Sucher aufzuhellen
Erleichtern Sie das Bild leichter zu sehen
Fügen Sie die Fokuspräzision hinzu, insbesondere bei schwachem Licht
sind sie dünn, aber sie helfen Fotografen, klarere Aufnahmen zu machen.
Ein großes Fresnel -Objektiv kann das Sonnenlicht auf einen einzelnen Punkt fokussieren und intensiv genug Wärme erzeugen, um Wasser zu kochen oder Metall zu schmelzen - ein Prinzip, das in Solaröfen, Solardampfgeneratoren und Entsalzungseinheiten aufgetragen wird.
In konzentrierten Solarleistungssystemen (CSP) fokussieren Fresnel-Linsen das Sonnenlicht auf: ein flüssig gefülltes Rohr (erwärmt und speichert Energie); eine Photovoltaikzelle (Umwandlung von Licht in Elektrizität). Diese Systeme können Hunderte von Watt mit einer Objektiv nur 30 cm breit erzeugen.
Wenn sich das Sonnenlicht auf einen Punkt konzentriert, steigen die Temperaturen erheblich an und diese Wärme kann Turbinen (Dampf) drehen, Stripper mit Stirling versorgen und in abgelegenen Bereichen nachhaltige Elektrizität erzeugen.
Fresnel -Objektive sind clevere optische Stücke. Sie vereinfachen die sperrige Form traditioneller Linsen zu etwas Dünneres und praktischerem. Aber obwohl sie echte Vorteile in Größe und Gewicht bieten, sind sie nicht perfekt für jeden Job. Lassen Sie uns beide Seiten erkunden - wo sie glänzen und wo sie zu kurz kommen.
Das erste, was Sie an einem Fresnel -Objektiv bemerken, ist, wie dünn es ist. Traditionelle gekrümmte Objektive verwenden dickes Material, um Licht zu beugen. Fresnel -Objektive schneiden den größten Teil dieser Masse ab und behalten nur die wesentlichen Teile. Ein Objektiv, das oft nur ein paar Millimeter dick ist, aber immer noch hell wie ein viel dicker ist.
Sie sind leichter zu tragen, zu montieren und zu versenden. Deshalb werden Sie sie in Handheld -Lupen, Bühnenlichtern und sogar Solarkochern finden. In großen Anwendungen-wie Leuchttürmen oder industrielle Beleuchtung-kann ein Fresnel-Objektiv etwas 10-mal schwereres ersetzen.
Das Herstellen von Fresnel-Objektiven erfordert kein schickes Glasblasen oder Schleifen. Die meisten sind aus Kunststoff wie Acryl (PMMA) geformt. Dies senkt die Kosten - insbesondere bei der Erzeugung in loser Schüttung. Es macht sie auch zerschmetternd und leichter zu installieren.
Flexibilität ist ein weiterer Sieg. Nicht alle Fresnel -Objektive sind steif. Dünne Kunststoffmodelle können sich tatsächlich leicht biegen, was sie für gekrümmte Displays oder tragbare Technologie nützlich macht. Obwohl das Biegen von ihnen zu viel Veränderung der Art und Weise verändern kann, wie sie das Licht fokussieren, bietet ein wenig Flex den Designer mehr Optionen.
Benötigen Sie ein großes Objektiv, um Licht über einem weiten Bereich zu sammeln? Fresnel -Objektive skalieren leicht, ohne lächerlich schwer zu werden. Deshalb lieben Solaringenieure sie. Sie können das Sonnenlicht auf eine kleine Zelle oder ein kleines Rohr fokussieren, ohne dicke Glas Kuppeln zu verwenden. In Beleuchtung und Projektion bedeuten größere Linsen mehr Helligkeit und Reichweite. Ein Lighthouse-Objektiv erster Ordnung kann beispielsweise über 8 Fuß hoch stehen-aber dank des Fresnel-Designs ist es immer noch überschaubar.
| Feature | -Vorteil |
|---|---|
| Dicke | Weniger als 5 mm für viele Anwendungen |
| Materialkosten | Niedriger als herkömmliche Glaslinsen |
| Größe Skalierbarkeit | Funktioniert auch bei Größen im Mobilfunkgrad gut |
| Flexibilität | Einige Modelle beugen sich leicht ohne Beschädigung |
Fresnel -Objektive erzeugen keine scharfen Bilder wie Kameraobjektive. Ihre gerillte Struktur verursacht eine gewisse Verzerrung. Wenn Sie einen durchschauen, werden Sie möglicherweise schwache Ringe oder Halos bemerken. Das liegt daran, dass die Rillen in Schritte Licht leiten, nicht in einer glatten Kurve. Dies ist in Ordnung für Dinge wie Beleuchtung oder Vergrößerung. Aber für hochpräzise Bildgebung-wie in Fotografie oder Teleskopen-werden sie zu kurz. Kanten können verschwommen erscheinen und kleine Details werden verschwommen.
Wo Rillen treffen, folgt Licht nicht immer dem perfekten Weg. Einige davon verweigern oder hüpfen in seltsame Richtungen. Dies führt zu Streuung - insbesondere in der Nähe der Linsenkanten. Wenn der Rillenabstand groß oder schlecht gemacht ist, ist der Effekt schlechter. Winzige Unvollkommenheiten oder scharfe Kanten bei jedem Schritt können das Licht in unerwünschte Muster zerlegen. Dies wird bei der Verwendung der Linse für Projektion oder fokussierungsempfindliche Aufgaben spürbar.
Wie bei allen Objektiven verlieren Fresnel -Typen etwas Licht, um die Oberfläche zu reflektieren. Da sie jedoch viele kleine abgewinkelte Oberflächen haben, kann der Totalverlust höher sein-manchmal bis zu 10%. Die Verwendung einer Beschichtung hilft, aber nicht alle Fresnel-Objektive sind mit einem-insbesondere die kostengünstigen Modelle. In hellem Licht sehen Sie möglicherweise Blend- oder Geisterbilder. Unter schwachen Bedingungen kann dieses Lichtverteidiger Klarheit oder Helligkeit beeinflussen.
| Nachteilungseffekt | auf die Leistung |
|---|---|
| Ringbasierte Oberfläche | Grenzen der feinen Detailauflösung |
| Rillenbeugung | Verursacht Halos und Randweichheit |
| Keine anti-reflektierende Beschichtung | Reflektiert mehr Licht, reduziert die Klarheit |
Bei der Herstellung eines Fresnel -Objektivs geht es nicht nur darum, Ringe auf eine flache Oberfläche zu schneiden. Die Auswahl des Materials - und wie das Objektiv produziert wird - wirkt sich deutlich aus, wie gut es funktioniert, wie viel es kostet und wofür es verwendet wird. Schauen wir uns an, woraus sie hergestellt werden und wie sie zum Leben erweckt werden.
Fresnel -Objektive wurden ursprünglich aus Glas hergestellt, insbesondere in Leuchttürmen. Glas griff gut, dauert länger im Freien und bietet eine klarere optische Qualität. Aber es ist schwer, spröde und teuer zu formen - insbesondere wenn Sie mit großen Objektiven oder komplexen Rillen arbeiten. Am häufigsten ist Acryl (PMMA). Es ist transparent, leicht und leicht zu formen. Während es leichter als Glas kratzt, ist es billig zu ersetzen und in fragilen Umgebungen viel sicherer.
Das Material betrifft mehr als Gewicht. Es ändert sich, wie leichte Biegungen, wie viel Wärme das Objektiv erfordern kann und selbst ob es überleben kann.
Plastik kostet weit weniger. Aber in hochpräzisen Optiken können auch leichte Verzerrungen oder Oberflächenfehler die Leistung ruinieren. Also ist Glas in speziellen Rollen immer noch wichtig.
Die meisten Plastik-Fresnel-Objektive werden heute unter Verwendung von Injektionsleisten in Massenproduktion hergestellt. Dieser Prozess erzwingt geschmolzene Kunststoff in eine Form, die wie das fertige Objektiv geformt ist. Es ist schnell, billig und ideal für die Produktion mit hoher Volumen. Nach dem Abkühlen ist das Ergebnis ein Objektiv-oft mit allen Grooves, die in die geformten Rillen geformt sind. Unternehmen können Tausende von Objektiven mit konstantem Qualität auswirken.
Wenn die Genauigkeit wichtig ist oder das Design zu komplex ist, um zu komplex zu sein, wenden sich die Hersteller der CNC -Bearbeitung zu. Ein Computer führt ein Schneidwerkzeug, das die Rillen aus einem festen Kunststoff- oder Glasschild herausschnitzt. Es ist langsamer und teurer, aber das Detail ist viel feiner.
Der 3D -Druck ist neuer, aber wächst. Es ist ideal für Prototypen oder benutzerdefinierte Small-Batch-Objektive. Die Rillen können für Schicht unter Verwendung von transparentem Harz oder Polymeren Schicht gedruckt werden. Im Moment stimmen 3D-gedruckte Fresnel-Objektive nicht in optische Qualität geformt-, aber sie werden besser.
Es gibt einige Möglichkeiten, eine Fresnel -Linse zu bauen, abhängig von Größe und Zweck. Gedrückte Linsen verwenden Wärme und Druck, um Rillen in Glas zu bilden - meist historisch, in Leuchtturmoptik zu sehen. Seegmentierte Linsen werden aus getrennten Prismen hergestellt, die in einen Rahmen eingebaut sind. Diese Methode wurde verwendet, wenn riesige Objektive aus kleineren Stücken hergestellt wurden. Gefällige Linsen sind in der Regel plastisch und als einzelne Einheit hergestellt. Die meisten kommerziellen Fresnel -Objektive fallen heute in diese Kategorie.
| Geben Sie | die Beschreibung | gemeinsam |
|---|---|---|
| Gedrückt | Einglasstück mit Rillen | Vintage Lighthouses, Museen |
| Segmentiert | Mehrere Prismen, die an einer Struktur verbunden sind | Große Objektive, rotierende Beacons |
| Geformt | Einteilige Plastiklinse | Solarmodule, Lichter, Projektoren |
Bei der Auswahl eines Fresnel -Objektivs geht es nicht nur um Form oder Größe. Es geht darum, zu wissen, was Sie tun müssen - das Licht Licht bis zu einem gewissen Punkt, es in eine Linie ausbreiten oder über einen weiten Bereich sammeln. Jedes Objektiv hat unterschiedliche Spezifikationen, die die Art und Weise ändern, wie es sich verhält, und die Auswahl des Falschen kann bedeuten, dass Licht, verschwommene Bilder oder sogar Systemversagen verschwendete.
Dies ist der Abstand zwischen der Linse und seinem Fokuspunkt. Kürzere Brennweiten bringen Licht schnell zusammen und schaffen einen stärkeren Fokus in einem engen Raum. Länger verteilten es sanfter. Eine kurze Brennweite (z. B. 50 mm) ist für eine Projektorlinse hervorragend. Eine lange Brennweite (z. B. 300 mm oder mehr) passt besser in einen Solarsammler oder einen Leser.
Der Rillenabstand bezieht sich darauf, wie weit die Grate voneinander entfernt sind. Enge Abstand (hohe Rillendichte) liefert einen besseren Fokus und einen reibungsloseren Lichtfluss. Der breitere Abstand ist einfacher herzustellen, kann aber mehr Licht streuen. Je mehr Rillen pro Zoll oder Millimeter, desto genauer die Linse - aber auch die Kosten steigen.
Form ist wichtig. Runde Objektive sind bei Projektoren und Lupen üblich. Quadratische oder rechteckige Linsen sind OFTE
n in Sonnenkollektoren oder Displays, in denen die Kanten wichtig sind. Die Größe spielt auch eine Rolle. Ein größeres Objektiv fängt mehr Licht ein, aber es ist schwerer und kann leichter, wenn es Plastik ist.
Nicht alle Objektive handhaben auf die gleiche Weise. Acryl wird unter hohen Temperaturen weich, während Glas stabil bleibt. Wenn Ihr Objektiv mit Sonnenlicht, hellen Glühbirnen oder heißen Umgebungen ausgesetzt ist, überprüfen Sie den sicheren Temperaturbereich. Plastische Linsen können sich verziehen oder wolken, wenn sie über ihre Grenze hinausgedrückt werden. Fragen Sie den Lieferanten immer nach thermischen Spezifikationen.
Jedes Material lässt bestimmte Wellenlängen besser durchlaufen als andere. Für sichtbares Licht ist PMMA (Acryl) normalerweise in Ordnung. Wenn Sie jedoch mit Infrarot oder UV arbeiten, benötigen Sie ein Material, das diese spezifischen Wellenlängen behandelt. In Lasern oder Spektroskopie, sogar leichte Verluste sind wichtig - so dass das Objektivmaterial der Lichtquelle übereinstimmen muss.
Kameras, Sucher und Mikroskope benötigen Objektive, die saubere Bilder liefern. Gehen Sie mit asphärischen oder kugelförmigen Fresnel -Objektiven zur Schärfe und einer verringerten Verzerrung. Hohe Rillendichte und engen Abstand sind hier ein Muss. Verwenden Sie Glas Wenn Klarheit und Stabilität oberste Prioritäten sind.
Bühnenbeleuchtung, Notfallleuchten und Taschenlampen profitieren von Standard -Fresnel -Objektiven. Sie formen Strahlen, ohne Masse hinzuzufügen. Plastik funktioniert gut - es ist leicht und leicht zu komplexen Gehäusen zu formen.
Hier geht es nur darum, Licht zu sammeln und zu fokussieren. Wählen Sie große flache oder zylindrische Fresnel -Linsen mit langen Brennweiten. Suchen Sie nach einer guten Durchlässigkeit im sichtbaren und nahezu Infrarotspektrum. Stellen Sie sicher, dass das Objektiv über lange Zeiträume mit Hitze aus Sonnenlicht umgehen kann.
Rechteckige Geometrie passt besser Solarmodule. Die Anzahl der hohen Rillen verbessert den Fokus auf Zellen oder Röhrchen.
In Laboroptik oder Sensoren benötigen Sie möglicherweise Linsen, die die Lichtrichtung genau steuern. Fresnel -Objektive in maschinellen Sehsystemen oder mikrofluidischen Setups erfordern häufig kleine Formfaktoren und scharfe Winkel. Diese verwenden häufig maßgeschneiderte Rillendesigns. Einige kombinieren sogar Bildgebung und Nicht-Imaging-Elemente in einer Einheit. Wenn Sie Laser ausrichten oder Barcodes lesen, ist die Genauigkeit und die materielle Auswahl mehr als Größe.
A: Ein Fresnel -Objektiv verwendet konzentrische Rillen, um das Licht zu fokussieren, wodurch die Dicke und das Gewicht im Vergleich zu normalen gekrümmten Linsen reduziert werden. Es hält nur die notwendigen Teile für das Biegen von Licht und macht es leichter und kompakter.
A: Sie können Bilder bilden, aber nicht mit hoher Klarheit. Aufgrund ihrer Struktur der Struktur ist die Bildauflösung niedriger und die Beugung kann Halos verursachen oder verwischen.
A:
A: Verwenden Sie ein weiches Mikrofasertuch mit milder Seife und Wasser. Vermeiden Sie raue Chemikalien oder Schleifmittel, die die Rillen kratzen könnten.
A: Hyper-Radial-Fresnel-Objektive sind die größten, über 3,7 Meter hoch, mit mehr als 1.000 Prismen-in schweren Landfall-Leuchttürmen wie Makapu'u Point.
A: Ja! Sie sind hervorragend, um Sonnenlicht in Sonnenkochern, Warmwasserbereiter oder sogar kleine Stirling -Motoren oder Solarzellen zu konzentrieren.
Fresnel -Objektive mögen einfach aussehen, aber hinter diesen Grooves ist viel los. Egal, ob Sie einen kompakten Projektor bauen, Licht für eine Bühnenshow leiten oder Solarenergie auf dem Feld konzentrieren - das richtige Objektiv zu bewegen, macht den Unterschied. Gehen Sie nicht nur nach Größe, sondern sehen Sie sich die Brennweite, die Rillendichte und die Materialspezifikationen an, um den Anforderungen Ihres Projekts zu entsprechen.
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