лупа френеля что это такое
Обзоры линз Френеля
Линза Френеля — увеличительная оптическая деталь со ступенчатой структурой. По сравнению со сферической конструкцией обладает большей легкостью и гибкостью. Форма выпуска — листы разных размеров.
Востребованные форматы:
• небольшая линза Френеля для чтения;
• рассеивающие элементы для автомобильных фар;
• зеркальные сборки в оптических системах.
По форме различают несколько типов:
• положительная и отрицательная;
• цилиндрическая;
• круговая;
• линейная;
• дифракционная;
• призма.
Изготовление лупы Френеля требует меньших затрат в материалах. Аналогичные оптические характеристики достигаются при меньшем весе и габаритах, поэтому линзы обходятся производителю дешевле и стоят дешевле привычных увеличительных приборов.
Бытовое применение линзы — замена классической лупы при чтении. Благодаря легкости и форме она не нагружает руку и заменяет собой книжную закладку. Популярные виды — небольшая ручная линза в жестком корпусе либо конструкция на держателе, для настольного применения. Некоторые модели оборудованы встроенной LED-подсветкой.
Крупными буквами печатались слова совершенно несущественные, а все существенное изображалось самым мелким шрифтом.
М.Е. Салтыков-Щедрин
Всякий раз, перечитывая Михаила Евграфовича, поражаешься прозорливости тверского вице-губернатора. Вот откуда он узнал про продукты сырные, напитки пивные и прочий притворившийся едой корм, с крошечными буковками на упаковках?! Да, буковки разглядеть в 20 лет без проблемы. Но молодость — недуг, что проходит сам собой. И если у вас свои глаза ещё позволяют микротексты жёлтым по розовому читать, вашим старикам может очень пригодиться.
В принципе, наштамповать такие штуки (называется линза Френеля) не сложно. Штука сделать годную. Я опасался гораздо худшего. Но с качеством явно повезло.
Я получил посылку довольно быстро. В пути она была всего 12 дней.
Выбирая различные vr шлемы, я случайно наткнулся на рекламную картинку, где показывается эффект линз Френеля. Я заинтересовался и решил проверить, так ли это на самом деле. Подобные линзы используются в HTC Vive.
Эта штука призвана увеличить экран вашего смартфона для тех или иных целей, а как она с этим справляется — будем посмотреть.
Доброго времени суток!
Сегодня я подготовил обзор на очень интересную и не дорогую штуку, которая практически полностью заменила мне парктроник на автомобиле. Речь идет о широкоугольной линзе для заднего стекла.
Тем, кому интересно — прошу последовать под cut.
Линзы Френеля в оптике
Доброго времени суток. В комментариях одного из моих постов разразилась полемика об использовании линз Френеля в медицинской оптике, кто-то утверждает что это невозможно из за появления призмы, кто-то писал о небольшой зоне видимости и т.д. Что же, будем разбираться.
Кто не знает, линза Френеля представляет собой собой оптическую деталь со сложной ступенчатой поверхностью.
Применение таких линз многогранно, начиная от керосиновых ламп, заканчивая современными телевизорами и VR очками. Преимущество их использования состоит в том, что за счёт ступенчатости мы добиваемся нужной диоптрии уменьшая величину и вес самой линзы. Недостатков куча, но самый распространённый это возникновение ложных изображений и уменьшение полезной зоны видимости.
В медицинской оптике их тоже применяют. В большинстве случаев для коррекции бинокулярного зрения (косоглазия). Преимущество опять из за веса, толщины и эстетики.
Выглядят они как прорезининая пленка, на ощупь похожая на очень мягкий силикон.
В данном случае у меня линза Френеля на + 2D. Установка выполняется вырезанием простыми ножницами по форме демо-линзы и наклеивании её на поверхность установленной, с учётом высоты установки и межрачкового расстояния.
Вот как выглядит распакованная линза Френеля, очень маркая, но приятная на ощупь.
На этом изображении мы видим тоже линзу Френеля +3D, но с окошками под бифокал. Итог установки будет эффект двойной диоптрии (бифокал).
Прошу прощения за сумбурность, все писалось на скорую руку. Надеюсь я внёс небольшую ясность в понятии линз Френеля в медицинской оптике.
Всем хорошего зрения, берегите себя.
Все о медицине
6.1K постов 30.6K подписчиков
Правила сообщества
1)Не оскорбляйте друг друга
2) Ув. коллеги, при возникновении спора относитесь с уважением
3) спрашивая совета и рекомендации готовьтесь к тому что вы получите критику в свой адрес (интернет, пикабу в частности, не является медицинским сайтом).
Надеюсь я внёс небольшую ясность в понятии линз Френеля в медицинской оптике.
Кем вы работаете? У вас такие ухоженные ногти, моя б даже позавидовала
Интересно. Работаю в оптике 10 лет. Ни разу не встречала подобное назначение от детских офтальмологов. Как часто у вас встречаются подобные заказы?
«с учётом высоты установки и межрачкового расстояния»
Чел, а как ты мерил межрачковое расстояние?)
А плоские пластиковые линзы френеля, что в электричках продают, они без ребер. Или это не то?
На последнем фото мы видим две обычные склеенные линзы. Разве это линза френеля?
По виду сначала подумал, что прогрессивная линза, а на деле нет :/
При каких видах косоглазия они используются?
Оригинальный пакет из магазина оптики
Грани хорошего зрения 3. Торможение миопии в детстве, существующие способы
В группе риска находятся дети у которых:
— отягощённая наследственность (родители миопы);
— дети с псевдомиопией (ПИНА);
— дети, рано обучающиеся чтению и письму;
— если рефракция меньше +0,75 в возрасте до 6 лет;
— осевая длина глаза больше 23,5 при рефракции глаза меньше +1,0;
— эзофория больше 4 призменных диоптрий (косоглазие к носу);
На сегодняшний день, нет однозначного мнения, почему у некоторых детей глаз растёт как надо, а у других продолжает расти дальше, вызываю миопию. Принятая теория утверждает, что за регулировку роста глаза отвечает периферия сетчатки, поэтому предлагается воздействовать на эту зону для принудительного торможения роста глаза.
— Линзы MiyoSmart. В этих линзах зона воздействия состоит из множества маленьких линз. На сегодняшний день такая конструкция, на мой взгляд, наиболее оптимальна для очковой линзы для контроля роста глаза.
Контактные линзы.
Ортокератология. Поподробнее о методе, в можете почитать мой пост: Грани хорошего зрения 2
Если кратко, то ночные линзы были изначально применены для взрослых с целью коррекции миопии. При их применении, было замечено, что у детей замедляется рост глаза. С развитием технологий конструирования и точения линзы появилась возможность просчитать точно возвратную зону и придать эпителию, который был перераспределён из центра роговицы, необходимую форму и оптическую силу. Теперь можно создать контролируемую форму роговицы, обладающую необходимыми характеристиками – в центре, коррекция зрения, на периферии миопический дефокус – изображение внутри глаза.
Жёсткие линзы пока не очень распространены в России и вызывают отторжение многих врачей офтальмологов. Негативное отношение сформировалось из-за того, что пациенты, не соблюдающие правила ношения доводят свои глаза до разных заболеваний, а лечиться идут в государственные клиники. По моим ощущениям, противники ортокератологии в основном врачи из гос. клиник. Именно для таких «противников» мы разработали и запатентовали (патент № 2657854) мягкие линзы для контроля миопии.
Мягкие линзы. Принцип работы наших мягких линз тот же, что и у других оптических методов борьбы с ростом глаза. Но мягкая линза не воздействует на роговицу, как жёсткая. Она выпускается со сроком ношения месяц. Имеет на передней поверхности центральную зону, которая корригирует зрение, и кольцо, которое создаёт необходимое воздействие на периферию сетчатки.
Были проведены медицинские исследования данных линз и вот некоторые результаты:
• Через 12 месяцев ношения наблюдается наличие стабилизирующего эффекта в отношении прогрессирования миопии в основных группах с миопией слабой и средней степени отмечено в 72 и 73,5% случаев, а через 24 месяца – в 54 и 79,5% случаев, соответственно.
• Отмечено статистически значимое замедление роста глаза на 87-88% при применении бифокальных МКЛ.
• Достоверное изменение амплитуды и запасов относительной аккомодации в сторону увеличения наблюдали во всех группах.
Какой бы метод профилактики прогрессирования миопии вы ни выбрали, важно следовать рекомендациям врача и не забрасывать лечение. Помните, контроль прогрессирования миопии на 1 D снижает риск развития миопической макулопатии на 40%, риск открытоугольной глаукомы на 20%.
Другими словами, чем больше вырастет минус, тем больше проблем с глазами будет с возрастом.
У нас на сайте есть калькулятор миопии у детей, который может спрогнозировать рост миопии. Калькулятор
Линза Френеля: описание и практическое применение
В мире существует немало удивительных изобретений и вещей, которые делают нашу жизнь чуточку проще. Одним из таких изобретений по праву можно считать линзу Френеля, о которой и пойдет речь в данной статье.
Биография
Жан Френель был рожден в небольшом городе неподалеку от столицы Франции, Парижа, в 1788 году. В детстве будущий великий ученый достаточно часто болел и не обладал хорошими отметками по учебе. Ходят слухи, что в возрасте восьми лет он даже не умел читать. Стоит отметить, что немного повзрослев, ребенок обнаружил в себе некоторые склонности к точным наукам, а именно к математике и геометрии. Выучившись на инженера, Жан Френель стал одним из проектировщиков региональных дорог и мостов, однако он понимал, что его кругозор и тяга к науке намного больше, чем то ремесло, которым он зарабатывал себе на жизнь. Особо притягивала юного ученого оптика. Таким образом, уже в 1818 году он сформулировал свою теорию, связанную с оптической интерференцией, которая и являлась фундаментом для изобретения линзы Френеля.
Удачное стечение обстоятельств
Жизнь послала Жану замечательный подарок. В начале XIX века многие государства Европы были заинтересованы в усовершенствовании механизма маяков. Благодаря крупным успехам в инженерном деле и проектировании мужчину пригласили для осуществления этих новых разработок.
Главная функция маяка заключается в том, что его должно быть видно на далеком расстоянии. Для того чтобы их свет было видно за много десятков километров, в маяках устанавливались специального вида линзы, однако и они не давали необходимого результата. Требовались новые идеи, умы, разработки. Уже в 1819 году Жан разработал модель подходящей для этих целей линзы, которую впоследствии назвали линзой Френеля. Ученый не только смог сделать необходимые расчеты, но и сам непосредственно участвовал в процессе создания нового изобретения, так как имел определенные инженерные и производственные навыки.
Невиданный успех изобретения
Результат оказался выше всяких похвал. Новый прибор значительно улучшил характеристики прежних маяков, порадовав этим капитанов морских судов. Даже английское правительство было вынуждено признать превосходство своих основных конкурентов – французов.
Изобретение в современном мире
Несмотря на то, что с момента изобретения линзы Френеля прошло много лет, она до сих пор активно используется, причем не только в морском деле, но и в более привычных сферах жизни. Если рассуждать более наглядно, то сила этого прибора настолько велика, что он может собрать весь свет, исходящий от солнца, в одну точку и воспламенить дерево. Устройство изобретения подразумевает не только собирание, но и рассеивание лучей, если того требуют определенные нужды.
Отрасли использования изобретения
Одним из способов применения данного прибора в привычной жизни можно считать парковочную линзу Френеля, которую приклеивают как на лобовое, так и на заднее стекло автомобиля для удобства парковки. С помощью особого расположения борозд, образующих прибор, изображение через него кажется намного меньше, чем в реальной жизни. Поэтому автомобилистам удобно ориентироваться на него, чтобы избегать случайных столкновений с другими машинами. Обзор при этом расширяется.
Также линзу Френеля пытались применять при изготовлении объективов для фотоаппаратов, однако после долгих попыток данную технологию так и не смогли внедрить в массовое производство.
Другие исследования
Жан Френель получил основную свою известность именно благодаря устройству, про которое было рассказано выше, но не стоит забывать, что этот великий ученый внес немаловажный вклад в научную деятельность в сфере оптики. Все свои эксперименты, подтверждающие научные труды, ученый проводил самостоятельно, без посторонней помощи. До 1817 года его труды посвящены исключительно продольным колебаниям света, но узнав об исследованиях, сделанных Юнгом, Жан Френель начинает изучать также и поперечные колебания света. Именно поперечные волны и становятся основной темой всех его последующих научных работ. Всю свою жизнь Френель постоянно испытывал нужду в средствах на свои исследования. Из-за тяжелых материальных условий ему приходилось самостоятельно конструировать высокоточное оборудование для проведения всех необходимых измерений. В 1823 году ученый открыл новые законы, связанные с изменениями поляризации света, а также его преломлении и отражении. Помимо линзы Френеля, к его изобретениям относят зеркала и призмы, названные его именем.
Благодаря своим успехам и достижениям в научной деятельности в 1823 году ученый становится членом Французской академии наук, расположенной в Париже. Уже через 2 года после этого он становится членом Королевского общества Англии. Помимо всего прочего, Френель внесен в список самых великих научных деятелей Франции. Скончался великий ученый в 39 лет от туберкулеза.
Заключение
Оптический прибор, изобретенный Жаном Френелем, помог науке выйти на новый, до этого неизведанный уровень. Прибор оказался настолько удачным, что широко используется в промышленности и в быту по сей день. Жизнь Френеля – это отличный пример того, что даже при тяжелых материальных и бытовых условиях можно заниматься наукой и отдавать себя ей полностью. Такие люди достойны того, чтобы называться великими, ведь благодаря им и движется прогресс, появляются новые технологии, упрощающие нашу жизнь. Будем надеяться, что наша статья была вам полезной, а также вам было интересно познакомиться с биографией и изобретениями этого ученого.
Линза Френеля
Ли́нза Френе́ля — сложная составная линза. Состоит не из цельного шлифованного куска стекла со сферической или иными поверхностями (как обычные линзы), а из отдельных примыкающих друг к другу концентрических колец небольшой толщины, которые в сечении имеют форму призм специального профиля. Предложена Огюстеном Френелем.
Эта конструкция обеспечивает малую толщину (а следовательно, и вес) линзе Френеля даже при большой угловой апертуре. Сечения колец у линзы строятся таким образом, что сферическая аберрация линзы Френеля невелика, лучи от точечного источника, помещённого в фокусе линзы, после преломления в кольцах выходят практически параллельным пучком (в кольцевых линзах Френеля).
Линзы Френеля бывают кольцевыми и поясными. Кольцевые направляют световой поток в каком-либо одном направлении. Поясные линзы посылают свет от источника по всем направлениям в определённой плоскости.
Диаметр линзы Френеля может составлять от единиц сантиметров до нескольких метров.
Применение
Основным недостатком линзы Френеля является то, что из-за наличия переходных краевых участков между зонами велик уровень паразитной засветки и разного рода «ложных изображений» (по сравнению с обычными линзами и традиционными объективами). Поэтому её использование для построения оптически точных изображений затруднено.
См. также
Примечания
Полезное
Смотреть что такое «Линза Френеля» в других словарях:
линза Френеля — ступенчатая линза — [Л.Г.Суменко. Англо русский словарь по информационным технологиям. М.: ГП ЦНИИС, 2003.] Тематики информационные технологии в целом Синонимы ступенчатая линза EN Fresnel lens … Справочник технического переводчика
Линза — У этого термина существуют и другие значения, см. Линза (значения). Двояковыпуклая линза Линза (нем. Linse, от лат. … Википедия
Линза (оптика) — Плоско выпуклая линза Линза (нем. Linse, от лат. lens чечевица) обычно диск из прозрачного однородного материала, ограниченный двумя полированными поверхностями сферическими или плоской и сферической. В настоящее время всё чаще применяются и т. н … Википедия
ФРЕНЕЛЯ ЛИНЗА — сложная составная линза, применяемая в маячных и сигнальных фонарях. Предложена О. Ж. Френелем. Состоит не из цельного шлифованного куска стекла со сферич. или иными поверхностями, как обычные линзы, а из отд. примыкающих друг к другу концентрич … Физическая энциклопедия
ФРЕНЕЛЯ — (1) дифракция (см.) сферической световой волны, при рассмотрении которой нельзя пренебречь кривизной поверхности падающей и дифрагировавшей (либо только дифрагировавшей) волн. В центре дифракционной картины от круглого непрозрачного диска всегда… … Большая политехническая энциклопедия
ФРЕНЕЛЯ ЗОНЫ — участки, на к рые разбивают поверхность фронта световой волны для упрощения вычислений при определении амплитуды волны в заданной точке про странства. Метод Ф. з. используется при рассмотрении задач о дифракции волн в соответствии с Гюйгенса… … Физическая энциклопедия
ЛИНЗА — оптическое стекло, служащее для концентрации светового потока, исходящего от лампы, в узкий, почти цилиндрический пучок. Для этого светящаяся нить лампы д. б. установлена точно в фокусе Л., а размеры нити возможно меньшие. Л. бывают гладкие и… … Технический железнодорожный словарь
Френеля линза — Поперечное сечение линзы Френеля и обычной линзы Линза Френеля сложная составная линза. Состоит не из цельного шлифованного куска стекла со сферической или иными поверхностями, как обычные линзы, а из отдельных примыкающих друг к другу… … Википедия
Френеля линза — сложная составная линза, применяемая в маячных и сигнальных фонарях. Предложена О. Ж. Френелем (См. Френель). Состоит не из цельного шлифованного куска стекла со сферическими или иными поверхностями, как обычные линзы, а из отдельных… … Большая советская энциклопедия
Вогнуто-выпуклая линза — Плоско выпуклая линза Линза (нем. Linse, от лат. lens чечевица) обычно диск из прозрачного однородного материала, ограниченный двумя полированными поверхностями сферическими или плоской и сферической. В настоящее время всё чаще применяются и т. н … Википедия
Принцип и теория работы линз Френеля
Линзы Френеля состоят из набора концентрических канавок, выгравированных на поверхности пластины из прозрачного материала. Благодаря компактным размерам, небольшому весу и свойству собирать излучение линзы широко применяются в качестве увеличителей, устанавливаются в эмиттерах и системах обнаружения. Также применяются как проекционные линзы в системах подсветки и при формировании изображений.
Профиль френелевской линзы отличается от сглаженного сферического профиля обычных линз ступенчатой формой. Каждую ступень можно рассматривать как отдельную небольшую линзу, которая изгибает параллельные световые волны и фокусирует свет. Благодаря этой конфигурации, линза фокусирует свет также, как традиционные собирающие линзы, но имеет меньший вес.
Рисунок 1. Профиль френелевской линзы (главный вид и вид сбоку)
Принцип и теория линз Френеля
Задача сохранения начального направления распространения излучения в среде привела к концепции френелевской линзы еще в 18 веке. В то время оптика еще являлась отдельным направлением естественных наук.
Изучение оптических явлений, свойств различных материалов преломлять, фокусировать и рассеивать свет привело к созданию известных видов линз – собирающих и рассеивающих. Основной проблемой собирающих линз являлась их большая масса и высокое поглощение материала, и тогда французский физик А. Френель предложил конфигурацию линзы, обладавшую небольшой массой и свойством собирать излучение. Линза, предложенная Френелем, предназначалась для маяка.
Линза была создана из цельного куска стекла, на который наносились штрихи – концентрические окружности через малые промежутки. По форме линза напоминала уже существующие тогда собирающие сферические линзы, за исключением малой толщины и особого профиля (см. рис. 2).
Дальнейший, в том числе современный, анализ параметров линзы Френеля привел к выводу, что повышение частоты наносимых штрихов позволяет добиться высокого качества изображения, снижение – лучшей фокусировки. Нужно отметить, что на сегодняшний день изображения высокого качества получают чаще с помощью асферических линз или дублетов.
Рисунок 2. Боковой профиль традиционной линзы (слева), линзы Френеля (справа)
Изготовление линз Френеля
Конечно, первые линзы Френеля была сделаны вручную – полировка стекла и гравировка штрихов занимала продолжительное время. Начальный этап изготовления линзы, плавка стекла в формах, несколько веков назад была опасна и являлась длительным процессом. К счастью, с развитием технологии пластмасс и литья под давлением в 20 веке использование линз Френеля в промышленности стало практически и коммерчески целесообразным.
Сейчас линзы Френеля изготавливают из множества различных материалов – от акрила до поликарбоната и винила, в зависимости от длины волны излучения, на которой предполагается работа линзы. Чаще всего в производстве используют акрил – такие линзы имеют высокую пропускательную способность в видимом и УФ диапазонах. Для жестких внешних условий больше подойдет линза из поликарбоната – этот материал известен своей устойчивостью к температурным перепадам.
Примеры приложений
Стоит отметить, что к идее френелевской линзы шли многие ученые, но популяризовать ее удалось лишь А. Френелю. Он был первым, предложившим практическое применение – установку линзы в объектив маяка. С тех пор были открыто и другое свойство френелевской линзы – увеличение.
Получение параллельного пучка
Рисунок 3. Получение параллельного пучка с помощью линзы Френеля
Фокусировка излучения
Основное практическое применение линз Френеля – фокусировка солнечного излучения, которое в бесконечном приближении может считаться практически параллельным. Так, линзы Френеля стали основным компонентом солнечных батарей, которые используются для нагрева целых домов или бассейнов. Очевидно, что площадь поверхности этих линз определяет количество собранного излучения.
Рисунок 4. Фокусировка излучения от точечного источника, расположенного на бесконечности
Увеличительная способность
Другое популярное применение линз Френеля – увеличение (например, в микроскопах и проекционные объективы). Ограничение на практике накладывает высокий уровень паразитной засветки, присущей всем линзам Френеля, потому эти линзы для эффективного увеличения используются нечасто.
Тем не менее, линзы Френеля по-прежнему остаются относительно недорогим и физически невесомым приспособлением для различных систем солнечного нагрева. Концепция не отличается новизной, однако с развитием технологий изготовления и открытием новых материалов, линзы Френеля точно не утратят своей популярности.
Компания INSCIENCE помогает своим заказчикам решать любые вопросы и потребности по продукции Edmund Optics на территории РФ