lähellä
Valitse sivustosi
Globaali
Sosiaalinen media
Näkymät: 234 Kirjoittaja: Sivuston editori Julkaisu Aika: 2025-05-29 Alkuperä: Paikka
Fresnel -linssit ovat tehokkaita, mutta kompakteja optisia työkaluja, jotka ovat muuttaneet kuinka taivutamme, keskitymme ja hallitsemme valoa. Olitpa kiinnostunut siitä, kuinka ne toimivat tai etsivät parhaita Fresnel -linssiä sovelluksellesi, tämä lopullinen opas kattaa kaiken - nykyaikaisten käyttötarkoituksiin valaistuksessa, aurinkoenergiassa ja optiikassa. Haluatko tietää, minkä tyyppinen Fresnel -objektiivi sopii projektiisi? Tutkitaan näiden ainutlaatuisen tehokkaiden linssien yhdessä näiden ainutlaatuisten tehokkaiden linssien suunnittelua, etuja ja reaalimaailman sovelluksia.
Fresnel -linssit ovat eräänlainen kompakti linssi, joka koostuu samankeskisistä renkaista, jotka kukin edustaa tavanomaisen linssin osaa, joka on suunniteltu keskittymään valoon käyttämällä vähemmän materiaalia. Augustin-Jean Fresnelin keksimät ne saavuttavat korkean optisen tehokkuuden ohuella, kevyellä rakenteella, mikä tekee niistä ihanteellisia sovelluksiin, kuten majakoihin, aurinkoenergaattoreihin ja yläprojektoriin. Heidän askelmainen muotoilu mahdollistaa suuren aukon ja lyhyen polttovälin ilman suurta osaa perinteisistä linsseistä.
Fresnel-linssit tarjoavat kevyen ja kompaktin vaihtoehdon perinteisille tilaa vieville linsseille säilyttämällä vain välttämättömät kevyt taivuttavat elementit. Tämä innovatiivinen muotoilu vähentää tehokkaasti painoa ja paksuutta samalla kun ylläpitää samaa optista voimaa, mikä tekee niistä ihanteellisia sovelluksiin, jotka vaativat keskittynyttä valoa ilman hankalaista kokoa.
Kutsumme tätä mallia askel tai leikatuksi linssiksi. Jokainen rengas - nimeltään 'vyöhyke ' - taivuttaa valoa hiukan, ja he keskittyvät siihen aivan kuten tavallinen kaareva pinta. Saat saman polttovaikutuksen vain murto -osalla materiaalista.
Ensi silmäyksellä Fresnel -objektiivi näyttää siltä, että se on valmistettu pienistä väreilistä tai renkaista. Nämä samankeskiset ympyrät eivät ole vain näyttelyä varten - ne ovat salainen kastike.Olen ura toimii kuin miniatyyrinen prisma. Vetoiset valot kohti yleistä keskipistettä.com on verrattu sileään kuperiin linsseihin.
Vaikka Fresnel -linssit tarjoavat merkittäviä etuja painon ja koon pienentämisen kannalta, niitä ei voida yleisesti sovelleta. Heidän ainutlaatuinen suunnittelu, johon sisältyy segmentoituja pintoja, voi tuoda optisia poikkeavuuksia ja vähentää kuvanlaatua perinteisiin linsseihin verrattuna. Lisäksi niiden valmistusprosessi voi olla monimutkaisempi ja kallis. Siksi valinta Fresnel -linssien ja tavanomaisten linssien välillä riippuu hakemuksen erityisvaatimuksista ja rajoituksista.
Tässä on nopea vertailu:
| Ominaisuus | Fresnel -linssi | perinteinen linssi |
|---|---|---|
| Paksuus | Erittäin ohut (1–5 mm) | Usein tilaa vievä ja raskas |
| Materiaalien käyttö | Minimaalinen | Täysin kaareva pinta |
| Optinen tarkkuus | Alempi (jotkut diffraktiot) | Korkeampi kuvantamistehtäviin |
| Valmistuskustannukset | Alhaisempi (etenkin muovityypit) | Suurempi |
| Paino | Kevyt | Usein raskas |
| Soveltuvuus | Paras valaistukseen, suurennus | Paras valokuvaus, optiikka |
Fresnel -linsseistä on kaikkialla majakkapalkeista aurinkokonsentraattoreihin. Ne auttavat:
Vähennä valaistuksen energian menetystä.
Keskitä auringonvalo aurinkoenergiajärjestelmiin.
Muotopalkit ajovaloissa, projektoreissa ja jopa VR -kuulokkeissa.
Itse asiassa projektorien ja LED -järjestelmien nykyaikaiset linssit käyttävät usein fresnel -malleja kulissien takana. Ne ovat halpoja tehdä, helppo muokata ja toimia hyvin ankarissa ympäristöissä. Siksi he loistavat edelleen - kirjaimellisesti - kaikessa kädessä pidettävistä suurennuslaitteista ilmailu- ja avaruustekniikkaan.
Fresnel -linssin periaatteeseen sisältyy tavanomaisen kuperan linssin segmentointi sarjaan samankeskisiä, litteitä osia, joita kutsutaan 'Fresnel -vyöhykkeiksi, ', jokainen kulmainen taivuttaakseen valoa kohti yleistä polttopistettä. Tämä malli vähentää merkittävästi linssin paksuutta ja painoa säilyttäen samalla optisen voimansa. Fresnel -linssejä käytetään laajasti majakoissa, aurinkokonsentraattoreissa ja projektiojärjestelmissä niiden tehokkuuden ja kompaktisuuden vuoksi. Mukaan Encyclopædia Britannica , Fresnel -objektiivi keskittyy valon askelosten läpi, jotka toistavat tavallisen linssin kaarevuuden
Kaikki linssit toimivat taivuttamalla (taitamalla) valoa. Kun valo osuu läpinäkyvään materiaaliin kulmassa, se muuttaa suuntaa. Fresnel -objektiivi ottaa tämän periaatteen ja soveltaa sitä litistettyyn muotoon. Täydellisen kaarevaan pintaan on vain kaltevat osat, joita tarvitaan valon taivuttamiseen.
Nämä mini-pinnat keskittyvät saapuviin säteisiin kohti yhtä pistettä-keskipiste. Pohja ura on kuin pieni prisma. Laita heihin tarpeeksi yhteen, ja he käyttäytyvät kuin kaareva linssi.
Tässä tapahtuu:
Valo osuu renkaaseen.
Renkaan kulmapinta taittaa säteen.
Se siirtää suuntaa kohti keskipistettä.
Mitä lähempänä rengas on keskustaan, sitä matalampi kulma. Ulommat renkaat ovat jyrkemmat rinteet. Tämä yhdistelmä varmistaa, että kaikki valot päättyvät sinne, missä sitä tarvitaan.
Fresnel-linssit ovat yleensä plano-kuivia-toisella puolella, uritettu toisella. Tätä muotoa on helpompi valmistaa ja käsitellä. Se vähentää myös vääristymiä. Kontrastissa biconvex -linssit ovat kaarevia molemmilla puolilla. He keskittyvät paremmin, mutta punnitsevat enemmän ja tarvitsevat enemmän materiaalia.
| Rakenteen | kuvaus | Pro | -haitat |
|---|---|---|---|
| Plano-kuvitus | Tasainen takaosa, astui etuosaan | Kevyt, helppo tuottaa | Hieman pienempi selkeys |
| Kaksois | Kaarevat molemmat puolet | Parempi kuvanlaatu | Irkoisempi, vaikeampi valmistaa |
Perinteiset linssit ovat paksuja. Kukkas objektiivi useita tuumia leveitä saattaa olla raskas lasikupoli. Sitä vastoin Fresnel -objektiivi voi olla vain millimetriä ohut. Fresnelin etuna on, että polttoväli on sama, mutta materiaali pienenee 90%.
Fresnel -linssit on tyypillisesti valmistettu kevyistä, läpinäkyvistä materiaaleista, kuten akryylistä (PMMA), polykarbonaatista tai lasista, sovelluksesta riippuen. Akryyli on yleisin johtuen sen erinomaisesta optisesta selkeydestä, alhaisesta kustannuksesta ja helpotuksesta muovaamisen tarkkoihin urakuvioihin. Polykarbonaatti tai lasi voi olla edullinen. Nämä materiaalit mahdollistavat tehokkaan valon keskittymisen minimoimalla irtotavarana ja painoa. Mukaan ScienceDirect , PMMA: n kaltaisia polymeerejä käytetään laajasti Fresnel -linssien valmistuksessa niiden suotuisten optisten ja mekaanisten ominaisuuksien saavuttamiseksi
Vaikka sekä Fresnel -linssit että perinteiset linssit välittävät tehokkaasti valoa, Fresnel -linsseillä on joitain rajoituksia. Ainutlaatuisen suunnittelunsa vuoksi Fresnel -linssit voivat menettää 5–10% enemmän valoa pinnan heijastusten kautta tavanomaisiin linsseihin verrattuna. Lisäksi ilman erikoistuneita pinnoitteita ne voivat hajottaa valoa uriensa reunoihin vähentäen edelleen tehokkuutta. Fresnel-linssit kompensoivat kuitenkin nämä tappiot vangitsemalla valon tehokkaammin kulmista. Sovelluksissa, jotka eivät vaadi korkealaatuista kuvantamista, kuten tiettyjä valaistus- tai aurinkosovelluksia, Fresnel-linsseihin liittyvät kompromissit ovat usein hyväksyttäviä, mikä tekee niistä käytännön valinnan.
Valokuvasovelluksissa Fresnel -linssit jäävät usein riittäviksi useiden luontaisten optisten kysymysten vuoksi. Fresnel -linssien ominaiset askelurat voivat tuottaa renkaita tai haloja valonlähteiden ympärille, tuoda esiin reunadiffraktiota, joka pehmentää kuvia ja aiheuttaa sironnan, joka vähentää yleistä kontrastia. Nämä vaikutukset vähentävät kuvanlaatua yhdessä, mikä tekee Fresnel-linsseistä vähemmän sopivia tarkkaan valokuvaukseen.
| Ominaisuus | Fresnel -linssin | perinteinen linssi |
|---|---|---|
| Kuvan selkeys | Alempi (urista johtuen) | Korkea (sileä pinta) |
| Valonhallinta | Hyvä leveälle palkille | Tarkka terävälle tarkennukselle |
| Diffraktiovaikutukset | Esittää | Minimaalinen |
Vuosien varrella insinöörit ovat muokanneet muotoa, rakennetta ja urakuviota erilaisiin tarpeisiin. Riippuen siitä, millaista valonhallintaa vaaditaan - keskittyminen, leviäminen tai korjaaminen - Fresnel -objektiivin tyyppi.
Nämä ovat yleisin ja tunnistettava tyyppi. Urat muodostavat samankeskiset renkaat pyöreässä (tai joskus neliömäisessä) muodossa. Jokainen ura taivuttaa valoa hieman - ne toimivat kuin paksu, kaareva linssi. He eivät tuota teräviä kuvia, vaan ne tekevät hienoa työtä keskittyen tai kollimoivat valoa. Heille on ominaista ohut ja kevyt, mikä ei vain tee niistä käteviä käsittelyyn, vaan myös sopivia laitteille, joissa siirrettävyys on etusija. Lisäksi niiden massan helppous - tuotanto on merkittävä etu, mikä mahdollistaa kustannustehokkaan valmistuksen suuressa mittakaavassa.
Voit kohdata nämä komponentit monissa laitteissa. Tasaislomissa niillä on ratkaiseva rooli valonsäteen ohjaamisessa ja keskittymisessä paremman valaistuksen saavuttamiseksi. Yläprojektorit hyödyntävät niitä kuvien projisoimiseen selvästi näytölle. Aurinkokonsentraattorit luottavat näihin komponentteihin keskittymään auringonvalo pieneen alueelle, mikä parantaa aurinkoenergian muuntamisen tehokkuutta. Lukemat suurennuslaitteet sisällyttävät ne myös, jotta käyttäjät voivat nähdä pienen tekstin ja yksityiskohdat selkeämmin.
Standardit Fresnel -linssit näkyvät myös lavavalaistuksessa. Fresnelin valonheittimet käyttävät niitä pehmeän reunan, säädettävän säteen luomiseen. Vanhan koulun yläprojektorien avulla ne keskittyvät lampun valoon läpinäkyvyyden kautta. Aurinkokeittimissä ne keskittävät auringonvaloa veden keittämiseen tai ruoan ruoan keittämiseen.
Pyöreiden urien sijasta niillä on yhdensuuntaiset harjanteet yhteen suuntaan. Jokainen taivuttaa valoa kohti yhtä akselia. Kapea, pitkänomainen palkki pisteen sijasta. Nämä optiset komponentit ovat erinomaisia kahteen päätarkoitukseen. Ensinnäkin ne ovat erittäin tehokkaita keräämään valoa yhtä akselia pitkin, mikä on ratkaisevan tärkeää sovelluksissa, joissa vaaditaan keskittynyttä valoa. Toiseksi heillä on merkittävä rooli häikäisyn vähentämisessä skannausjärjestelmissä, mikä parantaa skannaustoimintojen tarkkuutta ja laatua.
Niitä käytetään usein:
Optisen merkin tunnistuslaitteet (OCR ) -laitteet: Tekstin rivien skannaaminen
Line-skannauskamerat : Teollisuuden tarkastus
Lääketieteelliset kuvantamisjärjestelmät: Missä valo on keskityttävä tasaiseen tasoon
Normaalit linssit taivuttavat valoa epätasaisesti reunoilla. Se on pallomainen poikkeavuus - hieno tapa sanoa, että kuva tulee sumeaksi. Asfäärinen Fresnel -linssit korjaavat tämän. Heidän uransa seuraavat erityisesti suunniteltua käyrää - ei ympyrää. Tämä muoto pitää kevyen tiukasti ja kohteena.
Löydät asfääriset fresnelit:
Huippuluokan projektorit
Laserkollimaattorit
Kuvantamisjärjestelmät, jotka tarvitsevat tiukan säteen ohjausta
Lääketieteellinen optiikka
Kaikki Fresnel-linssit taivuttavat valoa-mutta kaikki eivät ole tarkoitettu teräville kuville. Kuvauslinssit muodostavat kohdennettuja pisteitä tai linjoja.Non-kuvantavat linssit eivät keskity selkeästi-ne keräävät tai levittävät valoa.
Kun tarvitset yksityiskohtia, kuten antureissa, laser optiikassa tai optisissa skannereissa, kuvantamislinssejä tulisi käyttää. Toisaalta, kun tavoitteena on muokata valoa, kuten aurinkokeräimissä, leveät sädevalot tai valonheittimet, ei -kuvantamislinssit ovat sopiva valinta.
Fresnel -linssit eivät ole vain tiedekirjoja - ne ovat kaikkialla. Vuosisadan vanhat majakat huippuluokan VR-kuulokkeisiin ne auttavat muotoilemaan, keskittymään ja ohjaamaan valoa älykkäillä tavoilla. Sukellataan siihen, kuinka eri toimialat käyttävät niitä.
Ennen GPS-, tutka- tai jopa luotettavia karttoja merimiehet luottavat yhteen asiaan - valoon. Vuonna 1823 Augustin-Jean Fresnel sytytti maailman ensimmäisen majakan uuden linssisuunnittelunsa avulla. Tulos? Palkki, joka kulki yli 30 kilometriä. Se pelasti lukemattomia aluksia kaatumisesta kivillä.
Fresnel -linssit tulevat 'Orders ' - hieno sana kokoille. Suuremmilla tilauksilla on pidempi polttoväli ja enemmän kevyttä voimaa.
| Tilaa | polttovälin | käyttötapa |
|---|---|---|
| Ensimmäinen järjestys | 920 mm | Rannikko majakot, valtamerireitit |
| Kuudes määräys | 150 mm | Satamavalot, laiturit |
| Hyperadialinen | 1330 mm | Suuri ranta -navigointi |
Nykyään monet vanhat Fresnel -asetukset ovat eläkkeellä. Nykyaikaiset aerobeacons - yhdistelmä LED -järjestelmät - ovat ottaneet haltuunsa. Ne ovat halvempia, helpompia ylläpitää ja selviävät ankarasta säästä. Mutta mikään ei voita yöllä hehkuvan lasifresnelin kauneutta.
Autot luottavat tilaa vieviin heijastimiin. Nyt pienet Fresnel -linssit ohjaavat palkkia oikeassa missä kuljettajat tarvitsevat niitä - tuhlaamatta energiaa. Ne ovat pieniä, mutta voimakkaita. Matala palkit välttävät häikäisyä, kaukopalkit keskittyvät pitkän matkan näkökulmaan ja signaalivalot levittävät värejä selvästi
Varhaisissa malleissa käytettiin lasia, mutta muovit, kuten polykarbonaatti ja PMMA, ovat sittemmin ottaneet haltuunsa kevyempiä, halvempia ja muovattavia monimutkaisiksi muotoiksi. Bonuksena ne ovat turvallisempia - muoviset eivät särky iskuihin ...
Fresnel-lyhtyjen teatterivalot käyttävät linssiä pehmeän reunan valon muotoiluun. Nämä palkit eivät heittäisi kovia varjoja - täydellistä mielialavalaistusta tai taustalle.
Lyhmän sisällä voit liu'uttaa polttimoa lähemmäksi tai kauempana linssistä. Haluatko leveän säteen? Vedä se takaisin. Kapea valonheitin? Työnnä sitä eteenpäin. Tehokset rakastavat Fresnel -linssejä, koska ne luovat pehmeitä valon reunoja, sallivat säädettävän säteen leveyden ja voivat pitää värigeelejä erilaisten vaikutusten saavuttamiseksi.
Jos menit kouluun ennen 2010 -luvua, näit todennäköisesti yhden. Yläprojektorit käyttivät Fresnel -linssejä: keskittyä valoon polttimosta; levitä se tasaisesti läpinäkyvän arkin läpi; projekti seinälle.
SLR- ja pikakameroissa Fresnel -linssit:
Auttaa kirkastamaan etsintä
Tee kuvasta helpompaa nähdä reunasta reunasta
Lisää tarkkuus, etenkin hämärässä
ne ovat ohuita, mutta ne auttavat valokuvaajia napsauttamaan selkeämpiä laukauksia.
Suuri Fresnel -objektiivi voi keskittyä auringonvaloon yhdelle pisteelle, aiheuttaen riittävän voimakkaan lämmön kiehua vettä tai sulattaa metallia - periaate, jota levitetään aurinkouunissa, aurinkohöyrygeneraattoreissa ja suolanpoistoyksiköissä.
Keskitetyissä aurinkoenergiassa (CSP) -järjestelmissä Fresnel-linssit tarkoittavat auringonvaloa: nestettä täytetty putki (lämmittää ja varastoi energiaa); aurinkosähkökenno (muuntaa valoa sähköksi). Nämä järjestelmät voivat tuottaa satoja wattia käyttämällä vain 30 cm leveä linssi.
Kun auringonvalo on keskittynyt yhteen pisteeseen, lämpötilat nousevat merkittävästi ja tämä lämpö voi pyörittää turbiineja (käyttämällä höyryä), voimanpidon moottoreita ja luoda kestävää sähköä syrjäisillä alueilla.
Fresnel -linssit ovat fiksuja optisen tekniikan kappaleita. Ne yksinkertaistavat perinteisten linssien tilaa vievää muotoa jotain paljon ohuemmaksi ja käytännöllisemmäksi. Mutta vaikka ne tarjoavat todellisia etuja koon ja painon suhteen, ne eivät ole täydellisiä jokaiseen työhön. Tutkitaan molempia osapuolia - missä ne loistavat ja missä ne eivät ole.
Ensimmäinen asia, jonka huomaat Fresnel -linssistä, on kuinka ohut se on. Perinteiset kaarevat linssit käyttävät paksua materiaalia valon taipumiseen. Fresnel -linssit viipaloivat suurimman osan tuosta irtotavarasta pitäen vain olennaiset osat. Objektiivi on usein vain muutama millimetriä paksu, mutta keskittyy silti valoon kuin paljon paksumpi.
Niitä on helpompi kantaa, kiinnittää ja laittaa. Siksi löydät ne kädessä pidettävistä suurennuslaitteista, näyttämövaloista ja jopa aurinkokeittimistä. Suurissa sovelluksissa-kuten majakat tai teollisuusvalaistus-Fresnel-objektiivi voi korvata jotain 10 kertaa raskaampaa.
Fresnel-linssien tekeminen ei ota hienoa lasinpuhallusta tai hiontaa. Suurin osa on valettu muovista, kuten akryyli (PMMA). Tämä vähentää kustannuksia - varsinkin kun se on tuotettu irtotavarana. Se tekee heistä myös särkyviä ja helpompi asentaa.
Joustavuus on toinen voitto. Kaikki Fresnel -linssit eivät ole jäykkiä. Ohut muovimallit voivat itse asiassa taivuttaa hiukan, joten ne ovat hyödyllisiä kaareville näytöille tai puettavalle tekniikalle. Vaikka niitä taivuttaa liikaa, voi muuttaa sitä, kuinka he keskittyvät valoon, pieni joustaja antaa suunnittelijoille enemmän vaihtoehtoja.
Tarvitsetko suuren linssin valon keräämiseen leveälle alueelle? Fresnel -linssit mittakaavat helposti ilman naurettavan raskasta. Siksi aurinkoinsinöörit rakastavat heitä. He voivat keskittyä auringonvaloon pieneen soluun tai putkeen käyttämättä paksuja lasikopeja. Valaistuksessa ja projektiossa suuret linssit tarkoittavat enemmän kirkkautta ja ulottuvuutta. Esimerkiksi täysikokoinen ensimmäisen kertaluvun majakka-objektiivi voi seisoa yli 8 jalkaa pitkä-mutta Fresnel-suunnittelun ansiosta se on edelleen hallittavissa.
| Ominaisuus | |
|---|---|
| Paksuus | Alle 5 mm monissa sovelluksissa |
| Aineelliset kustannukset | Alhaisempi kuin tavanomaiset lasilinssit |
| Koon skaalautuvuus | Toimii hyvin jopa mittarikokoisina |
| Joustavuus | Jotkut mallit taipuvat hiukan vaurioista |
Fresnel -linssit eivät tuota teräviä kuvia, kuten kameralinssejä. Niiden uritettu rakenne aiheuttaa vääristymiä. Jos tarkastellaan sitä, saatat huomata heikkolenkaiden tai halot. Tämä johtuu siitä, että urat ohjaavat valoa portaisiin, ei sileässä käyrässä. Tämä on hieno esimerkiksi valaistukselle tai suurennuksella. Mutta tarkkaan kuvantamiseen-kuten valokuvaukseen tai kaukoputkiin-he jäävät vajaa. Reunat voivat näyttää sumealta, ja pienet yksityiskohdat hämärtyvät.
Jos urat kohtaavat, valo ei aina seuraa täydellistä polkua. Jotkut siitä diffraktoivat tai pomppii parittomiin suuntiin. Tämä johtaa sirontaan - etenkin linssin reunojen lähellä. Jos uran etäisyys on suuri tai huonosti tehty, vaikutus on huonompi. Pienet puutteet tai terävät reunat jokaisessa vaiheessa voivat hajottaa valon ei -toivottuihin kuvioihin. Tämä tulee huomattavaksi, kun käytetään linssiä projisointiin tai tarkennusherkkään tehtäviin.
Kuten kaikki linssit, myös Fresnel -tyypit menettävät vähän valoa pinnan heijastukseen. Mutta koska niillä on monia pieniä kulmapintoja, kokonaishäviö voi olla suurempi-toisinaan jopa 10%. Pinnoitteen käyttäminen auttaa, mutta kaikissa Fresnel-linsseissä ei ole yhtä-etenkin edullisia malleja. Kirkkaassa valossa saatat nähdä häikäisy- tai aavekuvia. Hämärissä olosuhteissa tämä menetetty valo voi vaikuttaa selkeyteen tai kirkkauteen.
| Haittaefekti | suorituskykyyn |
|---|---|
| Rengaspohjainen pinta | Rajoittaa hienoja yksityiskohtia |
| Uran diffraktio | Aiheuttaa haloja ja reunan pehmeyttä |
| Ei heijastavaa pinnoitetta | Heijastaa enemmän valoa, vähentää selkeyttä |
Fresnel -objektiivin valmistus ei ole pelkästään renkaiden leikkaamista tasaiselle pinnalle. Materiaalin valinta - ja kuinka linssi tuotetaan - vaikuttaa suoraan siihen, kuinka hyvin se toimii, kuinka paljon se maksaa ja mihin se käytetään. Tarkastellaan vanhan koulun lasista joustavaan muoviin, mistä ne on tehty ja miten ne elävät.
Fresnel -linssit valmistettiin alun perin lasista, etenkin majakoissa. Lasi käsittelee lämmön hyvin, kestää pidempään ulkona ja tarjoaa selkeämmän optisen laadun. Mutta se on raskas, hauras ja kallis muotoilu - etenkin kun työskentelet suurten linssien tai monimutkaisten urien kanssa. Yleisin on akryyli (PMMA). Se on läpinäkyvä, kevyt ja helppo muovata. Vaikka se naarmuu helpommin kuin lasi, se on halpaa korvata ja paljon turvallisempaa haurassa ympäristöissä.
Materiaali vaikuttaa enemmän kuin painoon. Se muuttaa sitä, kuinka kevyt taipuu, kuinka paljon lämmön linssi voi viedä, ja jopa se, pystyykö selviytymiseen taivutettuina tai pudotettuina. Suodiset linssit sopivat erinomaiseen projektoreille, aurinkokonsentrioille ja LED -valoille. Lasi -linssit ovat parempia, jos optinen selkeys tai lämpötilatoleranssi on ensisijainen tavoite.
Muovikustannukset ovat paljon vähemmän. Mutta korkean tarkkuuden optiikassa jopa vähäiset vääntö- tai pintavirheet voivat pilata suorituskyvyn. Joten lasilla on edelleen merkitystä erikoistuneissa rooleissa.
Useimmat muoviset Fresnel-linssit ovat nykyään massatuotannossa injektiomuovauksella. Tämä prosessi pakottaa sulanmuovin muoviksi, joka on muotoiltu kuin valmiin linssin. Se on nopea, halpa ja erinomainen suuren volyymin tuotantoon. Jäähdytettynä, tulos on käyttövalmis linssi-usein kaikkien urien kanssa, jotka on valettu. Yritykset voivat purkaa tuhansia linssejä jatkuvasti laadulla.
Kun tarkkuudella on merkitystä tai muotoilu on liian monimutkainen muovaamiseksi, valmistajat kääntyvät CNC -koneistukseen. Tietokone ohjaa leikkaustyökalua, joka veistää urat kiinteästä muovista tai lasilevystä. Se on hitaampi ja kalliimpi, mutta yksityiskohdat ovat paljon hienompia.
3D -tulostus on uudempaa, mutta kasvaa. Se on ihanteellinen prototyyppien määrittämiseen tai mukautettuihin, pienet erä-linsseihin. Uriet voidaan tulostaa kerros kerroksella läpinäkyvän hartsin tai polymeerien avulla. Tällä hetkellä 3D-painettu Fresnel-linssit eivät vastaa valettuja optisia laatuja-mutta ne paranevat.
Fresnel -objektiivin rakentamiseksi on olemassa muutamia tapoja koosta ja tarkoituksesta riippuen. Puristetut linssit käyttävät lämpöä ja painetta urien muodostamiseen lasiksi - lähinnä historiallisesti, nähty majakkaoptiikassa. Segmentoidut linssit on valmistettu erillisistä prismista, jotka on sovitettu kehykseen. Tätä menetelmää käytettiin valmistettaessa valtavia linssejä pienemmistä kappaleista. Myötävät linssit ovat tyypillisesti muovia, jotka on tehty yhtenä yksikönä. Useimmat kaupalliset Fresnel -linssit kuuluvat nykyään tähän luokkaan.
| Tyyppikuvaus | Yleinen | käyttö |
|---|---|---|
| Painettu | Yhden lasin pala urilla | Vintage -majakat, museot |
| Segmentoitu | Useita rakenteen liittyviä prismejä | Suuret linssit, pyörivät majakat |
| Valettava | Yksiosainen muovilinssi | Aurinkopaneelit, valot, projektorit |
Fresnel -objektiivin valitseminen ei ole vain muotoa tai kokoa. Kyse on siitä, että tiedät, mitä tarvitset sen tekemistä - tarkistaminen pisteeseen, levitä se linjalle tai kerätä se leveälle alueelle. Jokaisessa linssissä on erilaisia teknisiä tietoja, jotka muuttavat sen käyttäytymistä, ja väärän valinta voi tarkoittaa hukkaan valoa, epäselviä kuvia tai jopa järjestelmävirheitä.
Tämä on linssin ja sen tarkennuspisteen välinen etäisyys. Lyhyemmät polttovälin yhdistäminen tuo valoa nopeasti yhteen, luomalla voimakkaamman tarkennuksen tiukassa tilassa. Pidemmät levittävät sitä varovasti. Lyhyt polttoväli (esim. 50 mm) saattaa olla hieno projektorilinssille. Pitkä polttoväli (esim. 300 mm tai enemmän) sopii paremmin aurinkokeräimeen tai lukemalla.
Groove -etäisyys viittaa siihen, kuinka kaukana harjanteet ovat. Tiukka etäisyys (korkea uran tiheys) antaa paremman keskittymisen ja sileämmän valonvirtauksen. Laajempaa etäisyyttä on helpompi valmistaa, mutta se voi hajottaa enemmän valoa. Mitä enemmän uria tuumaa tai millimetriä, sitä tarkempi linssi - mutta myös kustannukset nousevat.
Muodolla on merkitystä. Pyöreät linssit ovat yleisiä projektorissa ja suurennuslaitteissa. Neliö- tai suorakulmaiset linssit ovat usein
n löytyy aurinkopaneeleista tai näytöistä, joissa reunoilla on merkitystä.Sikoko on myös rooli. Suurempi linssi vangitsee enemmän valoa, mutta se on raskaampi ja voi vääntyä helpommin, jos se on muovia.
Kaikki linssit eivät käsittele lämpöä samalla tavalla. Akryyli pehmenee korkeiden lämpötilojen alla, kun taas lasi pysyy vakaana. Jos linssi kohtaa auringonvaloa, kirkkaat lamput tai kuumat ympäristöt, tarkista turvallinen lämpötila -alue.Muodiset linssit voivat vääntyä tai pilviä, jos ne työnnetään rajan yli. Kysy aina toimittajalta lämpötiedot.
Jokainen materiaali antaa tietyille aallonpituuksille kulkea paremman kuin toiset. Näkyvälle valolle PMMA (akryyli) on yleensä hieno. Mutta jos työskentelet infrapuna- tai UV: n kanssa, tarvitset materiaalin, joka käsittelee näitä erityisiä aallonpituuksia. Lasereilla tai spektroskopialla, jopa pienillä häviöillä on merkitystä - niin linssimateriaalin on vastattava valonlähdettä.
Kamerat, näkymät ja mikroskoopit tarvitsevat linssejä, jotka toimittavat puhtaita kuvia. Mene asfäärisen tai pallomaisen Fresnel -linssien kanssa terävyyden ja vähentyneen vääristymisen vuoksi. Suuri uran tiheys ja tiukka etäisyys ovat tällöin välttämättömiä. Lasi, jos selkeys ja vakaus ovat tärkeitä prioriteetteja.
Vaiheen valaistus, hätämajakat ja taskulamput hyötyvät tavallisista Fresnel -linsseistä. Ne muotoilevat palkit lisäämättä irtotavaraa. Muovi toimii hyvin - se on kevyt ja helppo muotoilla monimutkaisiksi koteloiksi.
Tässä on kyse valon keräämisestä ja keskittymisestä. Valitse suuret litteät tai lieriömäiset fresnel -linssit, joilla on pitkät polttovälien. Etsi hyvä läpäisevyys näkyvästä ja lähi-infrapunaspektristä. Varmista, että linssi pystyy käsittelemään lämpöä auringonvalosta pitkien ajanjaksojen ajan.
Suorakulmainen geometria sopii aurinkopaneeleille paremmin. Korkea uran määrä parantaa keskittymistä soluihin tai putkiin.
Lab -optiikassa tai antureissa saatat tarvita linssejä, jotka hallitsevat tarkasti valon suuntaa. Fresnel -linssit koneinäköjärjestelmissä tai mikrofluidisissa asennuksissa vaativat usein pienimuotoisia tekijöitä ja teräviä kulmia. Nämä käyttävät usein räätälöityjä uran malleja. Jotkut yhdistävät jopa kuvantamisen ja ei-kuvantamisen elementit yhdessä yksikössä. Jos kohdistat lasereita tai lukemalla viivakoodeja, tarkkuudella ja materiaalin valinnalla on merkitystä enemmän kuin koko.
V: Fresnel -objektiivi käyttää samankeskisiä uria tarkoittamaan valoa, vähentäen paksuutta ja painoa verrattuna tavallisiin kaareviin linsseihin. Se pitää vain tarvittavat osat valon taivuttamiseen, mikä tekee siitä kevyemmän ja kompakti.
V: Ne voivat muodostaa kuvia, mutta ei erittäin selkeästi. Niiden askelrakenteen vuoksi kuvan resoluutio on alhaisempi ja diffraktio voi aiheuttaa haloja tai hämärtää.
V: Suurin osa on korvattu moderneilla järjestelmillä, kuten Aerobeacons, mutta jotkut historialliset majakat käyttävät edelleen alkuperäisiä Fresnel -linssejä näytölle tai rajoitettua käyttöä varten.
V: Käytä pehmeää mikrokuitukangasta miedolla saippualla ja vedellä. Vältä ankaria kemikaaleja tai hioma -aineita, jotka voisivat naarmuttaa uria.
V: Hyper-radiaaliset Fresnel-linssit ovat suurimpia, yli 3,7 metriä korkeat, yli 1000 prismaa-käytettyihin suurissa rantata majakoissa, kuten Makapu'u Point.
V: Kyllä! Ne ovat erinomaisia keskittymään auringonvaloon aurinkokeittimiin, vedenlämmittimiin tai jopa pieniin stirling -moottoreihin tai aurinkokennoihin.
Fresnel -linssit voivat näyttää yksinkertaisilta, mutta näiden urien takana tapahtuu paljon. Rakennatko kompaktia projektoria, ohjaamalla valoa lavanäyttelyyn tai aurinkoenergian keskittyminen kentälle - oikean objektiivin valistaminen tekee kaiken eron. Älä mene vain koon mukaan - katso polttoväli, uran tiheys ja materiaalit tiedot, jotka vastaavat projektin tarpeita.
Tarvitsetko apua tarkkuuden Fresnel -objektiivin löytämisessä sovellukseesi? Vierailla Band-optics asiantuntijatuesta, räätälöityistä ratkaisuista ja korkealaatuisista optisista komponenteista, jotka on suunniteltu suorittamaan. Autamme sinua saamaan valosi tekemään enemmän.
