菲涅爾透鏡是什麼,為什麼可以實現「隱身」效果?1分鐘了解原理

菲涅爾透鏡是什麼,為什麼可以實現「隱身」效果?了解一下原理

菲涅爾透鏡是什麼，為什麼可以實現「隱身」效果？了解一下原理菲涅爾透鏡鏡片表面一面為光面，另一面則刻錄了由小到大的同心圓。是應用十分廣泛的光學元件，其設計和製造涉及到多個技術領域。但是一聽到名字，或許很多人並不熟悉，菲涅爾透鏡到底是什麼，為什麼可以實現「隱身」效果？1分鐘了解原理！在19年末。加拿大的一家公司成功研發了量予隱形盾牌。這種盾牌非常神奇，它可以通過折射盾牌後面的光線，使人達到隱身的目的，聽起來是不是特別神奇呢？那為什麼能夠隱身呢？其實它的本質就是我們生活中常見的菲尼爾透鏡。

菲涅爾透鏡是什麼?一面可以實現「隱身」的特殊鏡子,你能想像嗎

菲涅爾透鏡是什麼？一面可以實現「隱身」的特殊鏡子，你能想像嗎 2020-11-23 17:29 來源:科技看天下

傳統光學透鏡和菲涅爾透鏡有什麼不同?

菲涅爾透鏡是一種應用十分廣泛的超精密光學透鏡器件。如太陽能聚光發電系統，投影顯示系統、雷射電視屏幕，特別是超大尺寸的菲涅爾透鏡，可以作為超大尺寸的透鏡，或反射面，探索在空間太陽能、巨型反射面（如貴州天眼500米口徑的射電望遠鏡）等方面的應用。

解析菲涅爾透鏡的原理及應用

菲涅爾透鏡作用有兩個：一是聚焦作用；二是將探測區域內分為若干個明區和暗區，使進入探測區域的移動物體能以溫度變化的形式在PIR上產生變化熱釋紅外信號。菲涅爾透鏡的在很多時候相當於紅外線及可見光的凸透鏡，效果較好，但成本比普通的凸透鏡低很多。多用於對精度要求不是很高的場合，如幻燈機、薄膜放大鏡、紅外探測器等。

菲涅爾透鏡的原理與應用

其工作原理：假設一個透鏡的折射能量僅僅發生在光學表面（如：透鏡表面），拿掉儘可能多的光學材料，而保留表面的彎曲度，透鏡的厚度也會變薄。如下圖所示。透鏡連續表面部分「坍陷」到一個平面上。從剖面看，其表面由一系列鋸齒型凹槽組成，中心部分是橢圓型弧線。

菲涅爾透鏡的故事

通過將數個獨立的截面安裝在一個框架上從而製作出更輕更薄的透鏡，這一想法常被認為是由布封伯爵提出的。孔多塞(1743-1794)提議用單片薄玻璃來研磨出這樣的透鏡。而法國物理學家兼工程師菲涅耳亦對這種透鏡在燈塔上的應用寄予厚望。根據史密森學會的描述，1823年，第一枚菲涅爾透鏡被用在了吉倫特河口的哥杜昂燈塔上；透過它發射的光線可以在20英裡（32千米）以外看到。

認識:菲涅爾透鏡

菲涅爾透鏡是由法國物理學家奧古斯汀.菲涅爾（Augustin.Fresnel)發明的，他在1822年最初使用這種透鏡設計用於建立一個玻璃菲涅爾透鏡系統——燈塔透鏡。菲涅爾透鏡(Fresnel Lense)是一種微細結構的光學元件，從正面看其象一個飛鏢盤，由一環一環的同心圓組成。

為什麼光學透鏡是VR頭顯核心,菲涅爾透鏡能解決所有問題嗎

然而，位於屏幕前方的透鏡同樣重要。為什麼說透鏡是VR頭顯的一個重要組成部分呢，它們又將如何影響VR體驗的質量呢？1. 透鏡基礎透鏡的歷史已有數千年之久，其背後的基本原理十分簡單。當你透過一塊普通的玻璃來看世界時，你會注意到視圖出現了扭曲。玻璃（水或半透明材料）能夠折射通過它們的光線。

如何建立菲涅爾透鏡模型?

菲涅爾表面的基底可以是平面也可以是曲面。重要提示：非平面基底的菲涅爾表面不支持需要OPD數據的計算，如OPD光扇圖、MTF和Zernike 係數等，因為沒有一個可靠的方法來計算透過非平面菲涅爾表面的相位。

「菲涅爾透鏡」的沙雕用法······

菲涅爾透鏡 (Fresnel lens) ，又名螺紋透鏡，一般是由聚烯烴材料注壓而成的薄片，鏡片表面一面為光面，另一面刻錄了由小到大的同心圓。透過菲涅爾透鏡的光會被會聚，如同我們熟知的凸透鏡一樣，這是為什麼呢？

【科學小實驗】菲涅爾透鏡

大家知道菲涅爾透鏡嗎？它和普通的凸透鏡（放大鏡）有什麼區別呢？

聚光光伏的菲涅爾透鏡設計

例如，Amonix聚光光伏系統，它使用高效率、低成本的丙烯酸菲涅爾透鏡收集太陽光。菲涅爾透鏡比傳統的透鏡更薄、更大、更平，它最初設計是用來集中燈塔發出的光。運用了專用的二次光學元件的菲尼爾透鏡能夠把普通強度500倍的光集中到III-V族多結太陽能電池上。III—V族多結太陽能電池是由分層的、有不同的帶隙的半導體材料製造的。

菲涅爾透鏡關鍵設備的設計製造及產業化

CPV主要由太陽能電池、菲涅爾透鏡（Fresnel Lens）等聚光元件以及太陽光追蹤器等部件組成。其中，菲涅爾透鏡的作用就是將光線從相對較大的區域面積轉換到相對較小的區域面積上，因而也被稱為集光器或者聚光器，它是CPV中的關鍵光學器件，其性能優劣直接影響著CPV聚光率的高低。因此，開展菲涅爾透鏡製造的關鍵技術及設備的產業化技術研究，就成為整個太陽能光伏發電產業的基石。

Facebook新專利設計混合型菲涅爾透鏡解決視覺偽影

2018年12月07日，當你第一次戴上Oculus Rift或HTC Vive時，你首先注意到的事情可能是透鏡存在一個個精緻的圓圈，而它們會造成一種所謂的「上帝之光(God Ray)」效果，在高對比度情景中尤為明顯。根據最新的Facebook專利，他們希望通過一種全新的混合型菲涅爾透鏡設計來解決這種視覺偽影。

專利:Facebook用混合型菲涅爾透鏡提高FOV降低光學偽影

菲涅爾透鏡非常適合減輕重量。它們能夠提供大光圈和短焦距，為透鏡帶來與傳統透鏡設計相當的功率，但重量可以更輕。但對於傳統的菲涅爾透鏡而言，與菲涅爾結構相關的衍射和其他偽影限制了它們在成像應用中的使用。Facebook希望通過一種混合型菲涅爾透鏡設計來解決相關問題。專利文件中概述道：「專利描述了由第一透鏡表面和與第一透鏡表面相對的第二透鏡表面限定的透鏡。

LED光源的透鏡設計方法

一、設計原理　　單個透鏡一般是一個表面形狀為曲面的透明材料，其作用是改變光線的方向，形成所需的光強空間分布。其缺點是往往比較厚，因此體積大成本高，而且吸收也就大，特別是曲率大的透鏡更是如此。為簡單計，舉一個平凸透鏡的例子，原始的平凹透鏡見圖1（a），相應地傳統的菲涅爾透鏡見圖1（b），為了說明原理，圖中齒距畫得比較大。

Facebook為混合菲涅爾透鏡申請專利這將使VR光學更加清晰

在Oculus Rift或htc vive上試用，你可能首先會注意到透過鏡片看到的是精細的同心圓，它創造了許多人稱之為「God Rays」的效果，尤其是在觀看高對比度場景時。Facebook的一項新專利剛剛浮出水面，該專利旨在通過一種新的混合菲涅爾鏡頭設計來減少這類視覺偽影。

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