菲涅耳透镜

菲涅耳透镜， 是光学透镜的体积和质量减少设计。

由于光仅在穿过透镜表面时发生折射，因此折射角不取决于厚度，而仅取决于两个表面之间的角度。菲涅耳透镜的体积通过将其划分为最 大玻璃厚度大致相同的环形区域来减小。必要的表面曲率为镜片提供了一系列环形台阶。镜头保持其焦距，但图像质量因阶梯结构而降低。

今天基本上有两种类型的菲涅耳透镜：头灯镜片和皮带镜片。

• 与普通镜片一样，车头灯镜片也有一个光轴。它们将光沿该轴的方向聚集。
• 皮带镜是一个空心的旋转体。它的形状是通过围绕垂直于镜头光轴的轴旋转菲涅耳透镜的横截面而形成的。光源布置在两个轴的交点处。带式透镜将光线聚集在垂直于旋转轴的平面上，并向各个方向均匀发射。

19世纪，菲涅耳透镜主要用于灯塔。它们由安装在金属（通常是黄铜）框架中的手工抛光玻璃棱镜组成。由于与早期的信标光学器件相比具有更高的发光强度，它们彻底改变了灯塔技术。

术语阶数用于描述灯塔透镜的几何尺寸——它与光学尺寸焦距相关。使用相同的光源，大镜头（长焦距）比小镜头产生更亮、射程更远的信标光。

当镜片的重量或厚度起决定性作用而图像质量次要时，仍然使用菲涅耳透镜。

前导灯只使用一个透镜，而旋转灯则使用多个围绕光源旋转一圈的透镜。

在背投屏幕后面有一个菲涅耳透光镜，以改善屏幕对观众的照明。

一些活动照明聚光灯被设计成菲涅尔透镜聚光灯。这种结构节省了质量。用于电影和电视照明的聚光灯的菲涅尔透镜被磨砂（“磨砂”）以模糊阶梯环的投影。

菲涅耳透镜通常由塑料压制而成，精度很高。它们用于日光投影仪或高架投影仪，其中透明薄膜放置在菲涅尔透镜上，菲涅耳透镜将投影仪发出的光聚焦到架子上方的凸透镜上，用于简单的手持式放大镜，汽车尾灯以及汽车后窗和商店收银台中的广角镜头（-foils）。单反相机取景器中的对焦屏也有菲涅耳透镜范围。

在使用热释电传感器的被动红外运动探测器中，菲涅耳透镜允许将热源分配给特定的立体角段。这使他们能够检测段之间过渡处的运动。

阶梯镜头也是长焦距远摄镜头的一部分，以减轻其重量。

对于聚光太阳能电池，使用透镜将太阳光线聚焦到较小的转换器元件上，从而减小其面积，从而降低价格。

菲涅耳透镜也用于各种颜色的光学信号和特殊信号系统（氙气闪光灯、旋转信标）。