本篇文章給大家談?wù)劮颇鶢柾哥R沖壓模具，以及菲涅爾透鏡基本原理對應(yīng)的知識點，希望對各位有所幫助，不要忘了收藏本站喔。

本文目錄概覽：

• 1、什么是菲涅爾鏡？它有什么作用？
• 2、菲涅爾透鏡加工方法
• 3、線性菲涅爾結(jié)構(gòu)原理及加工計算方法
• 4、螺紋放大鏡的工作原理

什么是菲涅爾鏡？它有什么作用？

一、菲涅爾透鏡基本原理 1.1 什么是菲涅爾透鏡 菲涅爾透鏡是由法國物理學(xué)家奧古斯汀.菲涅爾（Augustin.Fresnel)發(fā)明的，他在1822年最初使用這種透鏡設(shè)計用于建立一個玻璃菲涅爾透鏡系統(tǒng)——燈塔透鏡。 菲涅爾透鏡(Fresnel Lense)是一種微細(xì)結(jié)構(gòu)的光學(xué)元件，從正面看其象一個飛鏢盤，由一環(huán)一環(huán)的同心園組成。 1.2 基本原理 其工作原理十分簡單：假設(shè)一個透鏡的折射能量僅僅發(fā)生在光學(xué)表面（如：透鏡表面），拿掉盡可能多的光學(xué)材料，而保留表面的彎曲度。 另外一種理解就是，透鏡連續(xù)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。每個凹槽都與相鄰凹槽之間角度不同，但都將光線集中一處，形成中心焦點，也就是透鏡的焦點。每個凹槽都可以看做一個獨立的小透鏡，把光線調(diào)整成平行光或聚光。這種透鏡還能夠消除部分球形像差。 二、菲涅爾透鏡分類 2.1 從光學(xué)設(shè)計上來劃分： 1.1 正菲涅爾透鏡： 光線從一側(cè)進入，經(jīng)過菲涅爾透鏡在另一側(cè)出來聚焦成一點或以平行光射出。焦點在光線的另一側(cè)，并且是有限共軛。 這類透鏡通常設(shè)計為準(zhǔn)直鏡（如投影用菲涅爾透鏡，放大鏡）以及聚光鏡（如太陽能用聚光聚熱用菲涅爾透鏡。 2.2 負(fù)菲涅爾透鏡： 和正焦菲涅爾透鏡剛好相反，焦點和光線在同一側(cè)，通常在其表面進行涂層，作為第一反射面使用。 2. 從結(jié)構(gòu)上劃分： 圓形菲涅爾透鏡 菲涅爾透鏡陣列， 柱狀菲涅爾透鏡， 線性菲涅爾透鏡， 衍射菲涅爾透鏡， 菲涅爾反射透鏡， 菲涅爾光束分離器和菲涅爾棱鏡。 三、菲涅爾透鏡應(yīng)用：

菲涅爾透鏡應(yīng)用于多個領(lǐng)域，包括：

?8?5 1、投影顯示：菲涅爾投影電視，背投菲涅爾屏幕，高射投影儀，準(zhǔn)直器； 2、聚光聚能：太陽能用菲涅爾透鏡，攝影用菲涅爾聚光燈，菲涅爾放大鏡； 3、航空航海：燈塔用菲涅爾透鏡，菲涅爾飛行模擬； 4、科技研究：激光檢測系統(tǒng)等； 5、紅外探測：無源移動探測器； 6、照明光學(xué)：汽車頭燈，交通標(biāo)志，光學(xué)著陸系統(tǒng)。 四、菲涅爾透鏡的制造工藝 菲涅爾透鏡是一種應(yīng)用十分廣泛的光學(xué)元件，其設(shè)計和制造設(shè)計到多個技術(shù)領(lǐng)域，包括光學(xué)工程,高分子材料工程，CNC機械加工，金剛石車削工藝，鍍鎳工藝；模壓、注塑、澆鑄等制造工藝。

國內(nèi)擁有設(shè)計及制造能力的公司不多，成都菲斯特科技有限公司從1999年開始致力于菲涅爾透鏡的研究，開發(fā)和生產(chǎn)，擁有先進的大型單點金剛石超精密模具加工設(shè)備和多種生產(chǎn)手段，擅長大型、高精密菲涅爾透鏡的設(shè)計、開發(fā)和生產(chǎn)，同時是成都光電顯示工程技術(shù)中心的依托單位。

菲涅爾透鏡加工方法

1、首先將菲涅爾透鏡模型進行制作。

2、然后用局部下膠的方式將一光固膠涂在一菲涅爾模具上。

3、最后用滾壓方式將一壓克力基板覆蓋于涂有光固膠的地方完成制作。

線性菲涅爾結(jié)構(gòu)原理及加工計算方法

透鏡是一種將光線聚合或分散的設(shè)備，通常是由一片玻璃構(gòu)成，但用于其他電磁輻射的類似設(shè)備通常也稱為透鏡：例如，由石蠟制成的微波透鏡，用玻璃、樹脂或水晶等透明材料制成的放大鏡、眼鏡等，也都是透鏡。

透鏡有兩類，中間厚邊緣薄的叫凸透鏡，中間薄邊緣厚的叫凹透鏡(Negative lens)。比球面半徑小許多的透鏡叫薄透鏡，薄透鏡的幾何中心叫透鏡的光心。

歷史

有關(guān)透鏡的文字記載，最早出現(xiàn)在古希臘，在Aristophanes的戲劇云彩(紀(jì)元前424年)中就提到了燒玻璃(一種凸透鏡，可以匯聚太陽光來點火)；以《博物志》(Naturalis Historia)一書留名后世的古羅馬作家、科學(xué)家，老普林尼 (23年–79年)的文字?jǐn)⑹鲋幸脖硎玖_馬帝國知道燒玻璃，[1], 并且提及矯正透鏡第一個可能的用途：說是尼祿用于觀看格斗比賽使用的綠寶石。[2] (雖然可供參考的資料并不明確，但推測是改正近視的凹透鏡。) 他與小普林尼和瑟內(nèi)卡 (Seneca the Younger ，前3年–65年)都描述充滿了水的玻璃球有放大的功能。阿拉伯的數(shù)學(xué)家Ibn Sahl (c.940年–c.1000年)使用現(xiàn)在所知的史奈爾定律計算透鏡的形狀[3]；Ibn al-Haitham (965年–1038年)撰寫了第一篇光學(xué)的論文，描述透鏡如何在人眼睛的視網(wǎng)膜上成像。最古老的人工制品是在美索不達(dá)米亞的尼尼微被挖掘出來的石英透鏡，大約出現(xiàn)在紀(jì)元前640年。

最近在維京人的港口小鎮(zhèn)Fr?jel，現(xiàn)在瑞典的哥特蘭，進行的挖掘工作，顯示在11到12世紀(jì)已經(jīng)能夠制造水晶透鏡，而且檢視其品質(zhì)可以與50年代的消球差透鏡相比較，維京透鏡可以聚集太陽光點燃火種。

眼鏡大約在1280年的意大利被發(fā)明，之后透鏡才被普遍的利用。尼古拉斯庫沙則被認(rèn)為是第一位將凹透鏡用于治療近視的人，時間則是1451年。

恩斯特阿貝(1860年)提出的阿貝正弦條件，描述了透鏡或其他光學(xué)系統(tǒng)要能在離開光軸的區(qū)域上產(chǎn)生如同在光軸上一樣清晰的影像所必須要的條件。他改革了光學(xué)儀器，例如顯微鏡的設(shè)計，并且?guī)椭鷦?chuàng)立了卡爾蔡斯公司，不僅成為光學(xué)儀器的供應(yīng)商，還主導(dǎo)了光學(xué)儀器的研究與發(fā)展。

[編輯] 透鏡結(jié)構(gòu)

經(jīng)由透鏡看見的西雅圖市影像。最普通的透鏡是球面透鏡，表面的弧度是球面的曲率，也就是透鏡前面和后面的表面都分別是球形表面的一部份。每個表面可以是凸面(從透鏡向外凸起)、凹面(凹陷進入透鏡)或是平面 (平坦的)。 透鏡前后表面的球面中心點的連線稱為透鏡的光軸，幾乎在所有的狀況下，透鏡的光軸會通過透鏡的物理學(xué)上的中心。

[編輯] 透鏡的種類

透鏡是依據(jù)兩個光學(xué)表面的曲度來分類，雙凸透鏡 (或是凸透鏡)的兩面都是突起的，換言之，一個透鏡的兩面都是凹陷的稱為雙凹透鏡 (凹透鏡)。如果有一個表面是平坦的，這個透鏡稱為平凸透鏡或平凹透鏡，要由另一個表面的曲度來決定。透鏡的一個表面凸起，另一個表面凹陷，稱為凸凹透鏡，而如果這兩個面的曲度相同，則稱為新月透鏡。(通常，新月透鏡泛指所有形式的凸凹透鏡。)

如果透鏡是雙凹透鏡或平凹透鏡，一束被校準(zhǔn)或是平行的光柱，以平行于光軸的方向前進穿過鏡身后將會透鏡后方擴散(或是發(fā)散)。在這種情況下，透鏡稱為負(fù)透鏡或發(fā)散透鏡。通過后發(fā)散的光線看起來像是從透鏡前方光軸上的一個點發(fā)射出去的，這個點稱為焦點，與透鏡的距離稱為焦距。與正透鏡對比，這個焦距的值是負(fù)值

如果透鏡是凸凹透鏡，那么是匯聚或發(fā)散透鏡就要看這兩個曲面表面的相對曲率來決定了。如果兩者相等(新月透鏡)，則通過的光柱既不匯聚也不發(fā)散。

[編輯] 制鏡者方程式

對任何一個特殊的透鏡，焦長可以經(jīng)由制鏡者方程式計算而得：

}-

此處

f 是透鏡的焦距。

n 是透鏡材料的折射率。

nm是包圍在透鏡材料四周物質(zhì)的折射率。

R1是透鏡靠近光源這一側(cè)表面的曲率半徑。

R2 是透鏡遠(yuǎn)離這一側(cè)表面的曲率半徑。

d 是透鏡的厚度(沿著光軸上，透鏡兩個面之間的距離)

[編輯] 曲率半徑R1 and R2的符號(正負(fù)值)

主條目：曲率半徑(光學(xué))

透鏡曲率半徑的符號是由透鏡表面是匯聚或發(fā)散來決定的，這個符號 用來表示變化的方式，但是在這篇文章中， R1 是正值，表示第一個面是凸面，而如果R1 是負(fù)值，這個面就是凹面。但在透鏡后方的意義就相反了：如果R2 是正值，這個面是凹面，而如果R2 是負(fù)值，這個面是凸面。如果半徑是無限大，這表示是一個平面。

[編輯] 薄透鏡方程式

如果厚度 d 與曲率半徑R1 和 R2比較是很小的數(shù)值，這個透鏡稱為薄透鏡，而焦長 f 的估計值可以下面近似的公式計算得到：

}-

焦長 f 是正值，透鏡是匯聚透鏡；是負(fù)值，透鏡是發(fā)散透鏡；無限大，則是新月透鏡。焦長的倒數(shù) 1/f 被稱為透鏡的度數(shù) ，因此新月透鏡的度數(shù)為0度，透鏡的度是以 屈光度來測量，它的單位是 (m?1).

當(dāng)光線由后方向前方行進時，透鏡與光線由前方射入時有相同的焦長。當(dāng)光線由前方進入透鏡時，還有一些其他的特質(zhì)，例如像差，則不一定會與光線由后方進入時相同。

螺紋放大鏡的工作原理

透鏡的折射能量僅僅發(fā)生在光學(xué)表面，拿掉盡可能多的光學(xué)材料，而保留表面的彎曲度。

在透鏡玻璃表面布滿了無數(shù)多個細(xì)小的同心圓紋路，當(dāng)光線通過透鏡時，就會繞過其間的條紋，彎曲變形，產(chǎn)生衍射現(xiàn)象。

如果投射光源是平行光，匯聚投射后能夠保持圖像各處亮度的一致。

螺紋放大鏡，其實不是“螺紋”，而是由一系列同心圓環(huán)狀帶構(gòu)成，又名螺紋透鏡，或菲涅爾透鏡。鏡片表面一面為光面，另一面刻錄了由小到大的同心圓。

擴展資料

自從塑料菲涅爾透鏡可以做得比玻璃的大，同時更輕更經(jīng)濟后，它便被用在太陽灶聚集陽光或是用在太陽能熱水器上。

菲涅爾透鏡最廣泛的應(yīng)用是在汽車前燈上。它能使大燈最初由凹面鏡反射出來的平行光向下傾斜，除可照亮前方的路面，也可防止對于前方及對向的人車造成眩光。

高品質(zhì)的玻璃菲涅爾透鏡被用在燈塔上。從19世紀(jì)晚期到20世紀(jì)中期它們是“藝術(shù)的標(biāo)桿”，不過現(xiàn)在他們大多數(shù)已不再被使用。

玻璃菲涅爾透鏡同樣被應(yīng)用于電影的照明設(shè)備上。整個設(shè)備由金屬外殼、反光鏡、燈以及菲涅耳透鏡組成，這種設(shè)備通常易于改變燈與透鏡的距離。

由菲涅爾透鏡射出的光線邊緣較為柔和，故它常用在染色燈上。透鏡前方的支架上放置一塊有顏色的塑料膜來給光線染色，也可放置金屬紗網(wǎng)或磨砂塑料使光線彌散。

參考資料來源：百度百科--菲涅爾透鏡

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