لنز فرنل – Fresnel Lens

توضیحات

لنزفرنل ( Fresnel Lens) چیست؟

یک ورق شیشه نمی‌تواند به عنوان ذره بین عمل کند. برای بزرگ کردن تصویر، شیشه باید سطوح منحنی داشته باشد، شبیه آنچه که ذره بین‌ها دارند. ذره بین را از آن جهت عدسی می‌گویند که شبیه عدس است و دو طرفش قوس دار است.

اما عدسی فرنل که در نان‌پز خورشیدی استفاده کردید به نظر می‌رسد که صاف است. این به علت کَلَکی است که در ساخت ذره بین‌های صاف استفاده شده‌است.

داخل عدسی معمولی، نواحی مستطیل شکل زیادی را می‌توان رسم نمود. این نواحی شیشه‌ای هستند، اما از آنجا که وجوه صاف دارند، به عمل‌کرد بزرگ نمایی کمک نمی‌کنند. به همین علت برای عمل بزرگ کردن مفید نیستند و وزن و هزینه‌ی غیر ضروری برای ساخت عدسی تحمیل می‌کنند.

تصویر زیر نشان می‌دهد با برداشتن قسمت‌های غیر ضروری عدسی کامل و باقی گذاشتن قسمت‌هایی که باعث بزرگنمایی می‌شود می‌توان عدسی نازکی بدست آورد.

یک طرف عدسی بدست آمده صاف است. اما طرف دیگر شیارهایی با لبه‌های منحنی دارد. این تکه‌های شیشه‌ای منحنی (یا پلاستیکی در عدسی فرنل ما) پرتوهای نور را همانند عدسی واقعی خم می‌کنند.

لیست انواع لنز فرنل های پیشنهادی

Diameter(mm)	FL(mm)
30	15/20/50
40	28/35/40/43/50/55/60/70/80
50	28/35/40/45/50/55/60/70/80
55	25/35/40
70	30/40/50/60/70/80
90	25/30/43/50
150	55/70/80/90/100/120/140/200/210
160	60/70/95/100/185/290
180	80/100/120/200/240/290
300	185/220

منظور از FL در این جدول مخفف عبارت Focal Length یا طول کانونی است. این مقدار نشان‌دهنده فاصله‌ای است که در آن لنز می‌تواند نور را به یک نقطه متمرکز کند و بر حسب میلی‌متر (mm) اندازه‌گیری می‌شود.

اگر سفارش مدنظر شما در لیست بالا نیست ، مشکلی وجود ندارد ، لیست بالا تنها نشان دهنده تنوع لنز فرنل هایی است که تا امروز بصورت وارد کرده ایم. لطفا با کارشناسان ما تماس بگیرید.

ویژگی ها و مشخصات لنز فرنل :

ویژگی	توضیحات
شکل ظاهری لنز	مجموعه‌ای از حلقه‌های هم‌مرکز که روی یک سطح صاف قرار دارند
فاصله کانونی	کوتاه
ساختار	سبک‌تر از لنزهای شیشه‌ای معمولی، با اجزای تراشیده و صیقل داده شده
کاربرد اصلی	متمرکز کردن نور در فانوس‌های دریایی و چراغ‌های جست‌وجو
دلیل ترجیح لنز فرنل در فانوس‌های دریایی	کاهش ضخامت و وزن نسبت به لنزهای معمولی

اگر شما لنز فرنل را با انگشتانتان لمس کنید، این شیارها را می‌توانید حس نمایید.

کاربردهای لنز فرنل Fresnel Lens :

• نمایشگر پروژکتور: تلویزیون پروژکتور فرنل، صفحه نمایش پروژکتور از پشت، پروژکتور رومیزی، کولیماتور
• متمرکز کردن نور: لنز فرنل برای انرژی خورشیدی، پروژکتور فرنل برای عکاسی، ذره‌بین فرنل
• هوانوردی و ناوبری: لنز فرنل برای فانوس دریایی، شبیه‌سازی پرواز فرنل
• تحقیقات علمی: سیستم تشخیص لیزر
• تشخیص مادون قرمز: حسگر حرکتی غیرفعال
• اپتیک روشنایی: چراغ‌های خودرو، تابلوهای ترافیکی، سیستم‌های نشستن نوری
• خانه هوشمند: حسگرهای سیستم‌های امنیتی
• پروژکتور DIY: بزرگنمایی هواپیما، متمرکزکننده خورشیدی.

 

سوالات زیر از کارشناسان ما زیاد پرسیده شده ، لطفا مطالعه بفرمایید ، شاید سوال شما هم باشه:

 

تاریخچه لنز فرنل در فانوس‌های دریایی

استفاده از لنز فرنل در فانوس‌های دریایی از قرن هجدهم در انگلستان آغاز شد و تا سال ۱۸۱۰ در ایالات متحده پذیرفته شد. این لنزهای اولیه ضخیم، سنگین و از شیشه‌های با کیفیت پایین ساخته شده بودند و به همین دلیل کارایی مناسبی نداشتند و نور را از طریق شیشه‌های ضخیم از دست می‌دادند.

پیشرفت در فناوری روشنایی فانوس‌های دریایی

در سال ۱۸۱۱، کمیسیونی در فرانسه برای بهبود روشنایی فانوس‌های دریایی تشکیل شد که یکی از اعضای آن آگوستین فرنل بود. او در سال ۱۸۲۲ طراحی لنز چشم‌ماهی خود را کامل کرد که با استفاده از پانل‌های نازک، نور را به‌صورت افقی و عمودی بازتاب می‌داد و یک پرتو نور قوی‌تر تولید می‌کرد.

دوره زمانی	کشور	پیشرفت‌ها و ویژگی‌ها
قرن هجدهم	انگلستان	استفاده اولیه از لنزهای ضخیم و سنگین
۱۸۱۰	ایالات متحده	پذیرش لنزهای فانوس دریایی از انگلستان
۱۸۲۲	فرانسه	آگوستین فرنل لنز چشم‌ماهی را با پانل‌های نازک‌تر و نوردهی بهتر ابداع کرد

عملکرد لنز فرنل

لنز فرنل (که به‌صورت “فرِی نِل” تلفظ می‌شود) یک گام اساسی در فناوری روشنایی فانوس‌های دریایی و به‌دنبال آن ایمنی دریانوردی بود. در این لنز، صدها تکه شیشه به‌صورت خاص برش داده شده، دور یک لامپ قرار می‌گیرند. این طراحی نور را تقویت کرده و پرتوهای نوری که معمولاً پراکنده می‌شوند را متمرکز کرده و به یک پرتو نور قوی تبدیل می‌کند که در یک جهت خاص می‌تابد.

انواع لنزهای فرنل

لنزهای فرنل ممکن است ثابت باشند و نوری پایدار در تمام افق نشان دهند یا متحرک باشند و فلاش تولید کنند. تعداد فلاش‌ها در دقیقه بستگی به تعداد پانل‌های فلاش و سرعت چرخش لنز دارد. الگوی فلاش منحصر به‌فرد برای هر نور با تغییر مقدار دوره‌های روشن و تاریک تولید می‌شود.

نوع لنز	محل استفاده	ویژگی‌ها
لنز درجه اول	سواحل اصلی	تولید پرتو نور قوی‌تر
لنز درجه دوم و سوم	فانوس‌های دریایی کوچک‌تر	پرتوهای نور با قدرت متوسط
لنز درجه‌های کوچک‌تر (چهارم تا هشتم)	مکان‌های خاص و محدودتر	نوردهی محدودتر و سبک‌تر

اندازه‌ها و نوع‌های مختلف لنز فرنل

لنزهای فرنل در اندازه‌ها و درجات مختلفی از بزرگ‌ترین (Hyper-Radial) تا کوچک‌ترین (هشتم) تولید می‌شوند. نه همه این درجات در ایالات متحده استفاده می‌شوند. لنزهای بزرگ درجه یک معمولاً در سواحل اصلی قرار می‌گیرند و پرتو نوری با قدرت بیشتری تولید می‌کنند.

اهمیت لنز فرنل در تاریخ فانوس‌های دریایی

تقریباً تمامی فانوس‌های دریایی در واحدهای پارک ملی ابتدا دارای لنز فرنل بودند، هرچند بسیاری از آن‌ها حذف یا با مکانیزم‌های نوری مدرن‌تر جایگزین شده‌اند. اما زیبایی لنزها و جایگاه حیاتی آن‌ها در تاریخ فانوس‌های دریایی باعث حفظ آن‌ها در بسیاری از موارد شده است.

 

 

The use of lenses in lighthouses began in England in the 18^th century, and was adopted in the United States by 1810. These early lenses were thick, excessively heavy, and of poor quality glass. Therefore, they were not very effective and prone to losing the light through the thick glass. In 1811, the French Commission on Lighthouses established a committee to investigate improvements in lighthouse illumination. Among the committee members was Augustin Fresnel, who in 1822 completed the design of his flashing lens using thin bull’s eye shaped panels, which refracted the light both horizontally and vertically, producing a much stronger beam of light.

تعریف لنز فرنل از سایت britannica:

Fresnel lens, succession of concentric rings, each consisting of an element of a simple lens, assembled in proper relationship on a flat surface to provide a short focal length.

The Fresnel lens is used particularly in lighthouses and searchlights to concentrate the light into a relatively narrow beam.

It would be almost impossible to make a large lighthouse lens of the usual solid glass-disk type because the thickness and weight would be prohibitive; the lighter Fresnel lens is constructed of elements that are separately ground and polished from suitable glass blanks and assembled to make up the complete lens.

ترجمه:

لنز فرنل، متشکل از یک‌سری حلقه‌های هم‌مرکز است که هر کدام شامل یک عنصر از یک لنز ساده می‌باشند و به‌طور مناسب بر روی یک سطح صاف چیده شده‌اند تا فاصله کانونی کوتاهی را فراهم کنند.

لنز فرنل به‌ویژه در فانوس‌های دریایی و چراغ‌های جست‌وجو برای متمرکز کردن نور در یک پرتو نسبتاً باریک استفاده می‌شود.

ساخت یک لنز بزرگ برای فانوس‌های دریایی از نوع دیسک شیشه‌ای جامد معمولی تقریباً غیرممکن است، زیرا ضخامت و وزن آن غیرقابل تحمل خواهد بود. لنز فرنل که سبک‌تر است، از عناصری ساخته می‌شود که به‌طور جداگانه از تکه‌های شیشه مناسب تراشیده و صیقل داده شده و برای تشکیل لنز کامل کنار هم قرار می‌گیرند.