რა არის ოპტიკური fresnel ობიექტივი

Fresnel ობიექტივი ამცირებს საჭირო მასალის რაოდენობას, ვიდრე ჩვეულებრივი ობიექტივი, ობიექტივი კონცენტრული რულარული მონაკვეთების ერთობლიობაში დაყოფით. იდეალურ Fresnel ობიექტივს ექნებოდა სექციების უსასრულო რაოდენობა. თითოეულ სექციაში, საერთო სისქე მცირდება ექვივალენტური მარტივი ობიექტივთან შედარებით. ეს ეფექტურად ყოფს სტანდარტული ლინზების უწყვეტ ზედაპირს იმავე მრუდის ზედაპირების ერთობლიობაში, მათ შორის ეტაპობრივი შეწყვეტით.

ზოგიერთ ლინზში, მრუდი ზედაპირები იცვლება ბრტყელი ზედაპირებით, თითოეულ განყოფილებაში განსხვავებული კუთხით. ასეთი ობიექტივი შეიძლება ჩაითვალოს, როგორც წრიული ფორმით მოწყობილი პრიზების მასივი, კიდეებზე უფრო მკაცრი პრიზები და ბრტყელი ან ოდნავ ამოზნექილი ცენტრი. პირველ (და უდიდეს) Fresnel ლინზებში, თითოეული მონაკვეთი სინამდვილეში ცალკეული პრიზმა იყო. მოგვიანებით წარმოიქმნა Fresnel- ის ლინზები, რომლებიც გამოიყენება საავტომობილო ფარებისთვის, სამუხრუჭე, პარკინგისთვის და სიგნალის ლინზებისთვის და ა.შ. თანამედროვე დროში, კომპიუტერის კონტროლირებადი milling მოწყობილობები (CNC) ან 3-D პრინტერები შეიძლება გამოყენებულ იქნას უფრო რთული ლინზების დასამზადებლად.

Fresnel ლინზების დიზაინი საშუალებას იძლევა სისქის მნიშვნელოვანი შემცირება (და ამით მასალის მასა და მოცულობა), ლინზების ვიზუალიზაციის ხარისხის შემცირების ხარჯზე, რის გამოც ზუსტი გამოსახულების პროგრამები, როგორიცაა ფოტოგრაფია, ჩვეულებრივ, ჯერ კიდევ იყენებენ უფრო დიდ კონვენციურ ლინზებს.

Fresnel ლინზები, როგორც წესი, დამზადებულია მინის ან პლასტმასისგან; მათი ზომა განსხვავდება დიდი (ძველი ისტორიული შუქურებიდან, მრიცხველის ზომიდან) საშუალო (წიგნების კითხვის საშუალებები, OHP View გრაფიკის პროექტორები) მცირე (TLR/SLR კამერის ეკრანებზე, მიკრო ოპტიკაზე). ხშირ შემთხვევაში ისინი ძალიან თხელი და ბრტყელი, თითქმის მოქნილია, სისქით 1 -დან 5 მმ -მდე (1 ⁄ 32 -დან 3 ⁄ 16 -მდე) დიაპაზონში.

Fresnel- ის თანამედროვე ლინზების უმეტესობა მხოლოდ რეფრაქციული ელემენტებისგან შედგება. ამასთან, Lighthouse ლინზები მოიცავს როგორც რეფრაქციული, ასევე ამრეკლავი ელემენტების შემადგენლობაში, ეს უკანასკნელი ფოტოებში ჩანს ლითონის რგოლების მიღმა. მიუხედავად იმისა, რომ შიდა ელემენტები არის რეფრაქციული ლინზების სექციები, გარე ელემენტები ასახავს პრიზმებს, რომელთაგან თითოეული ასრულებს ორ რეფრაქციას და ერთ სულ შინაგან ასახვას, თავიდან აიცილებს სინათლის დაკარგვას, რომელიც ხდება ასახვისას.

გამოყენება

გამოსახულება

პლასტიკური fresnel ობიექტივი, რომელიც გაიყიდა სატელევიზიო ეკრანის გამაძლიერებლის მოწყობილობით

Fresnel ობიექტივი, რომელიც გამოიყენება Sinclair FTV1 პორტატულ CRT TV- ში, რომელიც მხოლოდ ეკრანის ვერტიკალურ ასპექტს აფართოებს

Fresnel ლინზები გამოიყენება როგორც მარტივი ხელით გამაძლიერებლები. ისინი ასევე გამოიყენება რამდენიმე ვიზუალური აშლილობის გამოსწორების მიზნით, მათ შორის თვალის სიგრძის დარღვევების ჩათვლით, როგორიცაა სტრაბიზმი. [14] Fresnel- ის ლინზები იქნა გამოყენებული CRT ​​დისპლეების ვიზუალური ზომების გასაზრდელად ჯიბეში ტელევიზორებში, განსაკუთრებით Sinclair TV80. ისინი ასევე გამოიყენება შუქნიშანში.

Fresnel ლინზები გამოიყენება მარცხენა მხარეს, ევროპულ სატვირთო მანქანებში, რომლებიც შედიან ბრიტანეთში და ირლანდიის რესპუბლიკაში (და პირიქით, მარჯვენა ხელი ირლანდიელი და ბრიტანული სატვირთო მანქანები, რომლებიც შედიან მატერიკზე ევროპაში). კაბინეტის არასწორ მხარეს იჯდა გზის მხარესთან შედარებით, რომელზეც მანქანა ჩართულია. ისინი მიმაგრებულია სამგზავრო მხარის ფანჯარასთან.

Fresnel- ის ობიექტივის კიდევ ერთი საავტომობილო პროგრამა არის უკანა ხედვის გამაძლიერებელი, რადგან უკანა ფანჯარასთან მიმაგრებული ობიექტივის ფართო ხედი კუთხე, რომელიც იკვლევს სცენა ავტომობილის უკან, განსაკუთრებით მაღალი ან ბლეფი კუდი, უფრო ეფექტურად, ვიდრე უკანა ხედვა მარტო სარკე.

მრავალრიცხოვანი Fresnel ლინზები ასევე გამოიყენება როგორც ბადურის საიდენტიფიკაციო კამერების ნაწილი, სადაც ისინი უზრუნველყოფენ კამერის შიგნით ფიქსაციის სამიზნის მრავალჯერადი და გარე ფოკუსის სურათებს. პრაქტიკულად ყველა მომხმარებლისთვის, მინიმუმ ერთი სურათი იქნება ფოკუსირებული, რითაც საშუალებას იძლევა სწორი თვალის გასწორება.

Fresnel ლინზები ასევე გამოყენებულია პოპულარული გასართობი სფეროში. ბრიტანელმა როკმა მხატვარმა პიტერ გაბრიელმა გამოიყენა ისინი ადრეულ სოლო ცოცხალ სპექტაკლებში, რომ გაამდიდრებინა მისი თავი, განსხვავებით მისი სხეულის დანარჩენიდან, დრამატული და კომიკური ეფექტისთვის. ტერი გილიამის ფილმში ბრაზილიაში, პლასტმასის ფრესელის ეკრანები აშკარად ჩანს, როგორც სავალდებულოა მცირე CRT მონიტორებისთვის, რომლებიც გამოიყენება ინფორმაციის სამინისტროს მთელ ოფისებში. ამასთან, ისინი ზოგჯერ ჩნდებიან მსახიობებსა და კამერას შორის, ამახინჯებენ სცენის მასშტაბს და შემადგენლობას იუმორისტულ ეფექტს. Pixar Movie Wall-E- ს აქვს Fresnel ობიექტივი იმ სცენებში, სადაც პროტაგონისტი უყურებს მუსიკალურ Hello, Dolly! გადიდება iPod- ზე.

Ფოტოგრაფია

Canon- მა და Nikon- მა გამოიყენეს Fresnel ლინზები, რათა შეამცირონ სატელეფონო ლინზების ზომა. ფოტოგრაფიული ლინზები, რომლებიც მოიცავს Fresnel- ის ელემენტებს, შეიძლება გაცილებით მოკლე იყოს, ვიდრე ჩვეულებრივი ლინზების დიზაინი. ნიკონი უწოდებს ტექნოლოგიურ ფაზას Fresnel.

Polaroid SX-70 კამერამ გამოიყენა Fresnel რეფლექტორი, როგორც მისი სანახავი სისტემის ნაწილი.

ხედი და დიდი ფორმატის კამერებს შეუძლიათ გამოიყენონ Fresnel ობიექტივი მიწის მინისთან ერთად, რათა გაზარდონ ლინზების მიერ დაპროექტებული გამოსახულების აღქმული სიკაშკაშე მიწის შუშაზე, რითაც ეხმარება ფოკუსის და შემადგენლობის რეგულირებას.

განათება

Inchkeith Lighthouse ობიექტივი და წამყვანი მექანიზმი

მაღალი ხარისხის მინის fresnel ლინზები გამოიყენეს შუქურებში, სადაც ისინი ხელოვნების მდგომარეობას ითვლებოდნენ მე -19 საუკუნის ბოლოს და მე -20 საუკუნის შუა პერიოდში; შუქურების უმეტესობას ახლა პენსიონერი შუშის ფრესელის ლინზები აქვს და შეცვალა ისინი ბევრად უფრო ძვირი და უფრო გამძლე აერობაკონებით, რომლებიც თავად ხშირად შეიცავს პლასტიკური fresnel ლინზებს. და ცენტრალური პლანეტარული ფრესელის ქვემოთ, რათა დაიჭიროთ შუქის წყაროდან გამოსხივებული ყველა შუქი. ამ ელემენტების გავლით მსუბუქი ბილიკი შეიძლება შეიცავდეს შიდა ასახვას, ვიდრე Planar Fresnel ელემენტში მარტივი რეფრაქციას. ამ ლინზებმა მრავალი პრაქტიკული სარგებელი მიანიჭა შუქურების დიზაინერებს, მშენებლებსა და მომხმარებლებს და მათ განათებას. სხვა საკითხებთან ერთად, მცირე ზომის ლინზები შეიძლება მოთავსდეს უფრო კომპაქტურ სივრცეებში. უფრო დიდი სინათლის გადაცემა უფრო გრძელი დისტანციებზე და მრავალფეროვან შაბლონებზე, შესაძლებელი გახადა პოზიციის სამკურნალო საშუალება. [ციტატა საჭირო]

შესაძლოა, Fresnel- ის ლინზების ყველაზე გავრცელებული გამოყენება, გარკვეული დროის განმავლობაში, მოხდა საავტომობილო ფარებში, სადაც მათ შეუძლიათ პარალელური რეფლექტორიდან უხეშად პარალელური სხივი შექმნან როგორც ევროპული H4 დიზაინი). ეკონომიკის, წონისა და ზემოქმედების წინააღმდეგობის მიზეზების გამო, ახალმა მანქანებმა გაათავისუფლეს მინის fresnel ლინზებით, მრავალმხრივი რეფლექტორების გამოყენებით, რომელსაც აქვს პოლიკარბონატის ლინზები. ამასთან, Fresnel- ის ლინზები გრძელდება ფართო გამოყენებას საავტომობილო კუდის, მარკერის და შუქის შეცვლის დროს.

შუშის ფრესელის ლინზები ასევე გამოიყენება თეატრისა და მოძრაობის სურათების განათების ინსტრუმენტებში (იხ. Fresnel Lantern); ასეთ ინსტრუმენტებს ხშირად უწოდებენ უბრალოდ fresnels. მთელი ინსტრუმენტი შედგება ლითონის სახლიდან, რეფლექტორისგან, ნათურის ასამბლეისა და ფრესელის ობიექტივისგან. მრავალი Fresnel ინსტრუმენტი საშუალებას აძლევს ნათურის გადაადგილებას ლინზების ფოკუსთან შედარებით, გაზარდოს ან შეამციროს მსუბუქი სხივის ზომა. შედეგად, ისინი ძალიან მოქნილია და ხშირად შეუძლიათ სხივის წარმოქმნა ისეთივე ვიწრო, როგორც 7 ° ან ფართოდ, როგორც 70 ° . Fresnel ობიექტივი წარმოქმნის ძალიან რბილ სხივი, ამიტომ ხშირად გამოიყენება როგორც სარეცხი შუქი. ობიექტივის წინ დამჭერს შეუძლია შეინარჩუნოს ფერადი პლასტიკური ფილმი (გელი), რომ გააფართოვოს მსუბუქი ან მავთულის ეკრანები ან ყინვაგამძლე პლასტიკური, რომ გააფართოვოს იგი. Fresnel ობიექტივი სასარგებლოა მოძრაობის სურათების დამზადებაში არა მხოლოდ იმის გამო, რომ მისი უნარი ფოკუსირება მოახდინოს სხივი უფრო ნათელი, ვიდრე ტიპიური ობიექტივი, არამედ იმის გამო, რომ შუქი შედარებით თანმიმდევრული ინტენსივობაა სინათლის სხივის მთელ სიგანეზე.

ოპტიკური სადესანტო სისტემა აშშ -ს საზღვაო ძალების თვითმფრინავის გადამზიდავ USS დუაიტ დ. ეიზენჰაუერი

თვითმფრინავების გადამზიდავები და საზღვაო საჰაერო სადგურები, როგორც წესი, იყენებენ Fresnel ლინზებს თავიანთ ოპტიკურ სადესანტო სისტემებში. "Meatball" შუქი ეხმარება მფრინავს სადესანტო სათანადო ფერდობზე. ცენტრში არის ქარვისა და წითელი შუქები, რომლებიც შედგება Fresnel ლინზებისგან. მიუხედავად იმისა, რომ შუქები ყოველთვის ჩართულია, მფრინავის თვალსაზრისით ობიექტივის კუთხე განსაზღვრავს ხილული შუქის ფერს და პოზიციას. თუ განათება გამოჩნდება მწვანე ჰორიზონტალური ბარის ზემოთ, მფრინავი ძალიან მაღალია. თუ ეს ქვემოთ არის, მფრინავი ძალიან დაბალია, და თუ შუქები წითელია, მფრინავი ძალიან დაბალია. [ციტატა საჭიროა

Პროექტირება

Fresnel- ის ლინზების გამოყენება გამოსახულების პროექციისთვის ამცირებს გამოსახულების ხარისხს, ამიტომ ისინი ტენდენციურად წარმოიქმნება მხოლოდ იმ შემთხვევაში, როდესაც ხარისხი არ არის კრიტიკული, ან იქ, სადაც მყარი ობიექტივის უმეტესი ნაწილი იქნება აკრძალული. Fresnel- ის იაფი ლინზების ბეჭედი შეიძლება იყოს ბეჭედი ან ჩამოსხმა გამჭვირვალე პლასტმასისგან და გამოიყენება ოვერჰედის პროექტორებსა და საპროექტო ტელევიზორებში.

კომერციული და წვრილმანი პროექციაში გამოიყენება სხვადასხვა ფოკალური სიგრძის (ერთი კოლიმატორი და ერთი კოლექციონერი) fresnel ლინზები. კოლიმატორის ობიექტივს აქვს ქვედა ფოკალური სიგრძე და მოთავსებულია სინათლის წყაროსთან, ხოლო კოლექტორის ობიექტივი, რომელიც შუქს ფოკუსირდება სამმაგი ობიექტივში, განთავსებულია პროექციის სურათის შემდეგ (აქტიური მატრიქსის LCD პანელი LCD პროექტორებში). Fresnel ლინზები ასევე გამოიყენება როგორც კოლიმატორები ოვერჰედის პროექტორებში.

მზის ენერგია

იმის გამო, რომ პლასტიკური fresnel ლინზები შეიძლება გაკეთდეს უფრო დიდი, ვიდრე შუშის ლინზები, ისევე როგორც ბევრად უფრო იაფი და მსუბუქია, ისინი გამოიყენება მზის შუქის კონცენტრირებისთვის მზის ღუმელებში, მზის ყალბებში და მზის კოლექციონერებში, რომლებიც იყენებენ წყლის გასათბობად საშინაო სარგებლობისთვის. ისინი ასევე შეიძლება გამოყენებულ იქნას ორთქლის წარმოქმნისთვის ან სტერლინგის ძრავის დასაყენებლად.

Fresnel- ის ლინზებს შეუძლიათ მზის შუქზე კონცენტრირება მზის უჯრედებზე, თანაფარდობით თითქმის 500: 1. [19] ეს საშუალებას აძლევს მზის-უჯრედის აქტიური ზედაპირის შემცირებას, ფასის შემცირებას და უფრო ეფექტური უჯრედების გამოყენებას, რაც სხვაგვარად ძალიან ძვირი იქნებოდა. 21 -ე საუკუნის დასაწყისში, Fresnel- ის რეფლექტორების გამოყენება მზის ენერგიის (CSP) მცენარეების კონცენტრაციაში დაიწყო მზის ენერგიის კონცენტრირებისთვის.

Fresnel- ის ლინზების გამოყენება შესაძლებელია ქვიშის დასამზადებლად, რაც საშუალებას აძლევს 3D ბეჭდვას მინის.