Thấu kính Fresnel
-
Ống kính Fresnel thủy tinh Dia 150 Ống kính chuẩn trực quang học thủy tinh Borosilicate cho máy chiếu
Thấu kính Fresnel, chuỗi các vòng đồng tâm, mỗi vòng bao gồm một phần tử của một thấu kính đơn giản, được lắp ráp theo mối liên hệ thích hợp trên một bề mặt phẳng để tạo ra tiêu cự ngắn. Thấu kính Fresnel được sử dụng đặc biệt trong các ngọn hải đăng và đèn rọi để tập trung ánh sáng vào một chùm tia tương đối hẹp.
-
Ống kính Fresnel thủy tinh BK7/K9 tùy chỉnh cho máy chiếu
Thấu kính Fresnel, chuỗi các vòng đồng tâm, mỗi vòng bao gồm một phần tử của một thấu kính đơn giản, được lắp ráp theo mối liên hệ thích hợp trên một bề mặt phẳng để tạo ra tiêu cự ngắn. Thấu kính Fresnel được sử dụng đặc biệt trong các ngọn hải đăng và đèn rọi để tập trung ánh sáng vào một chùm tia tương đối hẹp.
Thấu kính Fresnel là một loại thấu kính quang học đặc biệt, trong đó cấu hình bề mặt chứa các bước hình khuyên sao cho có thể đạt được độ dài tiêu cự nhất định với độ dày của thấu kính giảm đáng kể. Việc giảm độ dày này có thể rất hữu ích khi chế tạo các thấu kính có đường kính rất lớn và độ khúc xạ đáng kể. Ứng dụng ban đầu của nhà phát minh, Augustin-Jean Fresnel, là dành cho các ngọn hải đăng, nơi ánh sáng do đèn công suất cao tạo ra phải được chuyển hướng bằng một thiết lập quang học nhỏ gọn hợp lý. Nguyên lý hoạt động này được minh họa trong Hình 1, thể hiện hai phiên bản ống kính có cùng tiêu cự. Phiên bản phía trên có nhiều bậc hình khuyên hơn và do đó có thể được làm mỏng hơn.
So với thấu kính thông thường có hình dạng bề mặt nhẵn, thấu kính Fresnel thường có đặc tính quang học kém hơn đáng kể; các bậc thang gây ra hiện tượng mất ánh sáng và tán xạ theo các hướng không mong muốn. Tuy nhiên, đối với các ứng dụng điển hình, những khiếm khuyết như vậy có thể được chấp nhận, trong khi lợi thế về độ dày giảm đi nhiều và trọng lượng giảm theo đó có thể có lợi hoặc thậm chí là cần thiết.
Thấu kính Fresnel chủ yếu được sử dụng trong lĩnh vực chiếu sáng, nơi có thể dễ dàng chấp nhận được hiệu suất quang học không lý tưởng. Ví dụ, đối với ứng dụng ban đầu trong các ngọn hải đăng, không có vấn đề gì khi một số ánh sáng không được định hướng lý tưởng. Thấu kính Fresnel được sử dụng rộng rãi làm tụ quang trong máy chiếu trên cao, trong đó độ dày nhỏ có tầm quan trọng thiết yếu, nhưng có một số lĩnh vực ứng dụng khác như TV chiếu, đèn giao thông và năng lượng mặt trời tập trung.
Ngoài ra còn có các ứng dụng chụp ảnh, ví dụ như ống kính phóng đại cầm tay nhẹ và thậm chí cả chụp ảnh bằng máy ảnh compact.
