doma › Endokrinologija › Leče. Optične naprave

Leče. Optične naprave

Leča je optični del, ki je izdelan iz prozornega materiala (optičnega stekla ali plastike) in ima dve lomno polirani površini (plosko ali sferično). Najstarejša leča, ki so jo našli arheologi v Nimrudu, je stara približno 3000 let.

To nakazuje, da so se ljudje že od antičnih časov zanimali za optiko in so jo poskušali uporabiti za ustvarjanje različne opreme, ki pomaga v vsakdanjem življenju. Rimska vojska je za vžiganje ognja uporabljala leče terenske razmere, cesar Neron pa je kot zdravilo za kratkovidnost uporabil konkavni smaragd.

Sčasoma se je optika tesno vključila v medicino, kar je omogočilo ustvarjanje naprav za korekcijo vida, kot so okularji, očala in kontaktne leče. Poleg tega se same leče pogosto uporabljajo v različnih visoko natančnih tehnologijah, kar je omogočilo korenito spremembo človekovih predstav o svetu okoli sebe.

Kaj je leča, kakšne lastnosti in lastnosti ima?

Vsako lečo v odseku lahko predstavimo kot dve prizmi, ki sta postavljeni ena na drugo. Glede na to, s katere strani so med seboj v stiku, se bo razlikoval tudi optični učinek leče, pa tudi njen videz (konveksen ali konkaven).

Podrobneje razmislite, kaj je leča. Na primer, če vzamemo kos navadnega okenskega stekla, katerega robovi so vzporedni, bomo dobili povsem nepomembno popačenje vidne slike. To pomeni, da se svetlobni žarek, ki vstopi v steklo, lomi in po prehodu skozi drugo ploskev in vstopu v zrak bo vrnil prejšnjo vrednost kota z rahlim premikom, ki je odvisen od debeline stekla. Toda če so steklene ravnine pod kotom druga glede na drugo (na primer kot v prizmi), se bo žarek, ne glede na njegov kot, po udarcu v dano stekleno telo lomil in izstopil na svojem dnu. To pravilo, ki vam omogoča nadzor svetlobnega toka, je osnova vseh leč. Omeniti velja, da so vse značilnosti leč in optičnih naprav, ki temeljijo na njih.

Kakšne so vrste leč v fiziki?

Obstajata le dve glavni vrsti leč: konkavne in konveksne, imenovane tudi divergentne in konvergentne. Omogočajo vam, da razdelite žarek svetlobe ali obratno, da ga koncentrirate v eni točki na določeni goriščni razdalji.

Konveksna leča ima tanke robove in debelejše središče, zaradi česar je lažje videti skozi
predstavljena kot dve prizmi, povezani z osnovami. Ta funkcija vam omogoča, da zberete vse žarke svetlobe, ki padajo pod različnimi koti na eno točko v središču. Prav te naprave so Rimljani uporabljali za prižiganje ognja, saj so usmerjeni žarki sončne svetlobe omogočili ustvarjanje zelo visoke temperature na majhnem območju vnetljivega predmeta.

V katerih napravah in za kaj se uporabljajo leče?

Ljudje so že od antičnih časov vedeli, kaj je leča. Ta detajl je bil uporabljen v prvih očalih, ki so se pojavila v 1280-ih letih v Italiji. so nastale pozneje vohunska očala, teleskopi, daljnogledi in številne druge naprave, ki so bile sestavljene iz številnih različnih leč in so omogočile znatno razširitev zmožnosti človeškega očesa. Na enakih principih so bili zgrajeni mikroskopi, kar je pomembno vplivalo na razvoj znanosti kot celote.

Prvi televizorji so bili opremljeni z ogromnimi lečami, ki so povečale sliko.
z miniaturnih zaslonov in omogočila podrobnejši pregled slike. Vsa video in fotografska oprema, že od prvih naprav, je opremljena z lečami. V objektiv so nameščeni tako, da lahko operater ali fotograf izostri ali poveča/pomanjša sliko v kadru.

Najbolj moderno Mobilni telefoni imajo kamere s samodejnim ostrenjem, ki uporabljajo miniaturne leče, ki omogočajo ostre slike predmetov, ki so od leče naprave oddaljeni nekaj centimetrov ali več kilometrov.

Ne pozabite na sodobne vesoljske teleskope (kot je Hubble) in laboratorijske mikroskope, ki imajo tudi zelo natančne leče. Te naprave dajejo človeštvu možnost, da vidi tisto, kar je bilo prej nedostopno naši viziji. Zahvaljujoč njim lahko bolj podrobno preučujemo svet okoli nas.

Kaj so kontaktne leče in zakaj so potrebne?

Kontaktne leče so majhne, prozorne leče izdelane iz mehkih oz
togi materiali, ki so namenjeni za nošenje neposredno na očesu za korekcijo vida. Zasnoval jih je Leonardo da Vinci leta 1508, vendar so bili izdelani šele leta 1888. Sprva so bile leče izdelane samo iz trdnih materialov, sčasoma pa so bili sintetizirani novi polimeri, ki so omogočili ustvarjanje mehke leče skoraj neopazen pri vsakodnevni uporabi.

Če želite kupiti kontaktne leče, preberite članek, če želite izvedeti več o tej napravi.

Konkavno-konveksna leča

Planokonveksna leča

Značilnosti tankih leč

Glede na oblike obstajajo kolektivni(pozitivno) in razpršenost(negativne) leče. V skupino konvergentnih leč običajno spadajo leče, pri katerih je sredina debelejša od robov, v skupino divergentnih leč pa so leče, katerih robovi so debelejši od sredine. Opozoriti je treba, da to velja le, če je lomni količnik materiala leče večji od okolje. Če je lomni količnik leče manjši, bo situacija obrnjena. Na primer, zračni mehurček v vodi je bikonveksna difuzna leča.

Za leče je praviloma značilna optična moč (merjena v dioptrijah) oziroma goriščna razdalja.

Za izdelavo optičnih naprav s popravljeno optično aberacijo (predvsem kromatsko, zaradi svetlobne disperzije, - akromati in apokromati) so pomembne tudi druge lastnosti leč/njihovih materialov, na primer lomni količnik, disperzijski koeficient, prepustnost materiala v izbranem optični razpon.

Včasih so leče/optični sistemi leč (refraktorji) posebej zasnovani za uporabo v okoljih z razmeroma visok koeficient refrakcija (glej potopni mikroskop, potopne tekočine).

Vrste leč:
Zbiranje:
1 - bikonveksna
2 - ravno konveksno
3 - konkavno-konveksno (pozitivni meniskus)
Razprševanje:
4 - bikonkavna
5 - ravno konkavno
6 - konveksno-konkavno (negativni meniskus)

Imenuje se konveksno-konkavna leča meniskusa in je lahko skupen (debeli se proti sredini) ali raztresen (zgosti proti robom). Meniskus, katerega površinski polmeri so enaki, ima optično moč enako nič (uporablja se za korekcijo disperzije ali kot pokrovna leča). Torej so leče kratkovidnih očal običajno negativni menisci.

Posebna lastnost konvergentne leče je sposobnost zbiranja žarkov, ki padajo na njeno površino na eni točki, ki se nahaja na drugi strani leče.

Glavni elementi leče: NN - glavna optična os - ravna črta, ki poteka skozi središča sferičnih površin, ki omejujejo lečo; O - optično središče - točka, ki se pri bikonveksnih ali bikonkavnih (z enakimi polmeri površine) lečah nahaja na optični osi znotraj leče (v njenem središču).
Opomba. Pot žarkov je prikazana kot v idealizirani (ploski) leči, brez navedbe loma na realni fazni meji. Poleg tega je prikazana nekoliko pretirana slika bikonveksne leče.

Če je svetleča točka S postavljena na določeno razdaljo pred konvergentno lečo, bo žarek svetlobe, usmerjen vzdolž osi, šel skozi lečo, ne da bi se lomil, in žarki, ki ne gredo skozi središče, se bodo lomili proti optičnemu os in seka na njej v neki točki F, ki bo podoba točke S. Ta točka se imenuje konjugirano žarišče ali preprosto fokus.

Če svetloba iz zelo oddaljenega vira pade na lečo, katere žarke lahko predstavimo kot potujoče v vzporednem snopu, se bodo žarki ob izstopu iz leče lomili pod večjim kotom in točka F se bo premaknila na optičnem os bližje leči. V teh pogojih se imenuje točka presečišča žarkov, ki izhajajo iz leče glavni poudarek F ' in razdalja od središča leče do glavnega fokusa - glavna goriščna razdalja.

Žarki, ki padajo na divergentno lečo, se ob izstopu iz nje lomijo proti robovom leče, torej se razpršijo. Če se ti žarki nadaljujejo v nasprotni smeri, kot je prikazano na sliki s črtkasto črto, se bodo zbližali v eni točki F, ki bo fokus ta objektiv. Ta fokus bo imaginarno.

Navidezni fokus divergentne leče

Kar je bilo rečeno o fokusu na glavni optični osi, velja enako za tiste primere, ko se slika točke nahaja na sekundarni ali nagnjeni optični osi, tj. črti, ki poteka skozi središče leče pod kotom na glavno optična os. Ravnina, pravokotna na glavno optično os, ki se nahaja na glavnem žarišču leče, se imenuje glavna goriščna ravnina, in v konjugiranem fokusu - samo goriščna ravnina.

Zbirne leče se lahko usmerijo na predmet s katere koli strani, zaradi česar se lahko žarki, ki prehajajo skozi lečo, zbirajo z ene ali druge strani leče. Tako ima leča dve žarišči - spredaj in zadaj. Nahajajo se na optični osi na obeh straneh leče na goriščni razdalji od središča leče.

Slikanje s tanko konvergentno lečo

Pri opisu značilnosti leč je bil upoštevan princip konstrukcije slike svetleče točke v fokusu leče. Žarki, ki padajo na lečo z leve, prehajajo skozi njeno zadnje žarišče, žarki, ki padajo z desne, pa skozi sprednji fokus. Opozoriti je treba, da je pri divergentnih lečah, nasprotno, zadnji fokus nameščen pred lečo, sprednji pa zadaj.

Konstrukcija slike predmetov določene oblike in velikosti z lečo dobimo na naslednji način: recimo črta AB je predmet, ki se nahaja na določeni razdalji od leče, ki znatno presega njeno goriščno razdaljo. Iz vsake točke predmeta skozi lečo bo prešlo nešteto žarkov, od katerih zaradi jasnosti slika shematično prikazuje potek le treh žarkov.

Trije žarki, ki izhajajo iz točke A, bodo šli skozi lečo in se sekali na svojih izginjajočih točkah na A 1 B 1 in tvorili sliko. Nastala slika je veljaven in obrnjen na glavo.

V tem primeru je bila slika pridobljena v konjugiranem fokusu v neki goriščni ravnini FF, nekoliko odmaknjeni od glavne goriščne ravnine F'F', ki poteka vzporedno z njo skozi glavno žarišče.

Če je predmet na neskončni razdalji od leče, se njegova slika dobi v zadnjem fokusu leče F ' veljaven, obrnjen na glavo in zmanjšano na podobno točko.

Če je predmet blizu leče in je na razdalji, večji od dvakratne goriščne razdalje leče, bo njegova slika veljaven, obrnjen na glavo in zmanjšano in bo nameščen za glavnim fokusom na segmentu med njim in dvojno goriščno razdaljo.

Če je predmet postavljen na dvakratno goriščno razdaljo leče, potem je nastala slika na drugi strani leče na dvakrat večji goriščni razdalji od leče. Slika je pridobljena veljaven, obrnjen na glavo in enake velikosti predmet.

Če je predmet postavljen med sprednjo goriščno razdaljo in dvojno goriščno razdaljo, bo slika posneta preko dvojne goriščne razdalje in bo veljaven, obrnjen na glavo in povečan.

Če je predmet v ravnini sprednjega glavnega fokusa leče, bodo žarki, ki so prešli skozi lečo, šli vzporedno in sliko je mogoče dobiti le v neskončnosti.

Če je predmet postavljen na razdaljo, ki je manjša od glavne goriščne razdalje, bodo žarki zapustili lečo v divergentnem žarku, ne da bi se nikjer sekali. Posledica tega je slika imaginarno, neposredno in povečan, torej v tem primeru leča deluje kot povečevalno steklo.

Zlahka je opaziti, da ko se predmet približa iz neskončnosti sprednjemu fokusu leče, se slika odmakne od zadnjega fokusa in ko predmet doseže sprednjo goriščno ravnino, je od nje v neskončnosti.

Ta vzorec je v praksi zelo pomemben. različne vrste fotografsko delo je zato za ugotavljanje razmerja med razdaljo od predmeta do leče in od leče do slikovne ravnine treba poznati glavno formula leče.

Formula za tanke leče

Razdalji od točke predmeta do središča leče in od točke slike do središča leče imenujemo konjugirane goriščne razdalje.

Te količine so med seboj odvisne in se določijo s formulo, imenovano formula tankih leč:

kje je razdalja od leče do predmeta; - razdalja od leče do slike; je glavna goriščna razdalja leče. V primeru debele leče formula ostane nespremenjena z edino razliko, da se razdalje ne merijo od središča leče, temveč od glavnih ravnin.

Za iskanje ene ali druge neznane količine z dvema znanima se uporabljajo naslednje enačbe:

Treba je opozoriti, da so znaki količin u , v , f so izbrane na podlagi naslednjih premislekov - za resnično sliko resničnega predmeta v konvergentni leči - so vse te količine pozitivne. Če je slika namišljena - je razdalja do nje vzeta negativna, če je predmet namišljen - je razdalja do nje negativna, če je leča divergentna - je goriščna razdalja negativna.

Merilo slike

Merilo slike () je razmerje med linearnimi dimenzijami slike in pripadajočimi linearnimi dimenzijami predmeta. To razmerje lahko posredno izrazimo kot ulomek , kjer je razdalja od leče do slike; je razdalja od leče do predmeta.

Tukaj je faktor redukcije, to je število, ki kaže, kolikokrat so linearne dimenzije slike manjše od dejanskih linearnih dimenzij predmeta.

V praksi izračunov je veliko bolj priročno to razmerje izraziti z ali , kjer je goriščna razdalja leče.

Izračun goriščne razdalje in optične moči leče

Leče so simetrične, torej imajo enako goriščno razdaljo ne glede na smer svetlobe – levo ali desno, kar pa ne velja za druge značilnosti, kot so aberacije, katerih velikost je odvisna od katere strani svetlobe. leča je obrnjena proti svetlobi.

Kombinacija več leč (centriran sistem)

Leče je mogoče kombinirati med seboj za izgradnjo kompleksnih optičnih sistemov. Optično moč sistema dveh leč je mogoče najti kot preprosto vsoto optičnih moči vsake leče (pod pogojem, da se obe leči lahko štejeta za tanke in sta blizu drug drugemu na isti osi):

Če se leče nahajajo na neki razdalji druga od druge in njihove osi sovpadajo (sistem poljubnega števila leč s to lastnostjo se imenuje centriran sistem), je njihovo skupno optično moč mogoče najti z zadostno stopnjo natančnosti iz naslednji izraz:

kjer je razdalja med glavnima ravninama leč.

Slabosti preprostega objektiva

V sodobni fotografski opremi so visoke zahteve glede kakovosti slike.

Slika, ki jo daje preprost objektiv, zaradi številnih pomanjkljivosti tem zahtevam ne ustreza. Odpravo večine pomanjkljivosti dosežemo z ustrezno izbiro vrste leč v centriranem optičnem sistemu – objektivu. Slike posnete z preproste leče, imajo različne pomanjkljivosti. Slabosti optičnih sistemov se imenujejo aberacije, ki so razdeljene na naslednje vrste:

Geometrijske aberacije
Difrakcijska aberacija (to aberacijo povzročajo drugi elementi optičnega sistema in nima nič opraviti s samo lečo).

Leče s posebnimi lastnostmi

Organske polimerne leče

Kontaktne leče

kvarčne leče

Silikonske leče

Silicij združuje ultra visoko disperzijo z najvišjim absolutnim indeksom loma n=3,4 v IR območju in popolno motnostjo v vidnem spektru.

Prozorna telesa z vsaj eno ukrivljeno površino imenujemo leče. Najpogosteje obstajajo leče, ki so simetrične glede na optično os. Optične lastnosti leče so odvisne od polmera in vrste ukrivljenosti.

konvergentna leča

Konveksne ali konvergentne leče imajo debelejšo sredino od robov. Vzporedni žarek svetlobe, npr. Sončni žarek, pade na konveksna leča. Leča zbira žarek svetlobe v žarišču F. Razdalja od mediane ravnine do gorišča se imenuje goriščna razdalja leče f. Krajši kot je, večja je optična moč leče. Ta moč se meri v dioptrijah.

Vzemite objektiv z goriščno razdaljo 0,5 metra. Potem je optična moč leče enaka eni, deljeni z goriščno razdaljo: 1/0,5 m = 2 dioptriji.

divergentna leča

Konkavne ali divergentne leče so tiste leče, ki imajo debelejši rob od sredine.

V tem primeru bo vzporedni žarek svetlobe razpršen. V tem primeru se bo zdelo, da žarek svetlobe izhaja iz ene točke, ki se imenuje namišljeno žarišče. Goriščna razdalja bo v tem primeru negativna in v skladu s tem bo negativna tudi optična moč divergentne leče.

Vzemite objektiv z goriščno razdaljo -0,25 metra. Potem bo optična moč enaka: 1 / -0,25 = -4 dioptrije.

Načelo konstruiranja slike s konvergentno lečo

Konvergentna leča ustvari resnično sliko. Le obrnjen bo na glavo.

Če želimo dobiti natančnejšo sliko, lahko sestavimo to sliko, če poznamo dolžino fokusa. Za to potrebujemo tri žarke.

Žarek, ki se širi vzporedno z optično osjo, lomi v leči in gre skozi žarišče, imenujemo vzporedni žarek.

Žarek, ki poteka skozi središče leče, se imenuje glavni žarek. Ne zlomi se.

Žarek, ki gre pred lečo skozi žarišče in se nato širi vzporedno z optično osjo, imenujemo goriščni žarek. Na mestu, kjer se sekajo vsi trije žarki, bo najbolj jasna slika.

Če je razdalja od predmeta do leče zelo velika, bo razdalja od slike tega predmeta do leče veliko manjša, t.j. slika se bo zmanjšala.

Če je razdalja od predmeta dvakrat večja od goriščne razdalje, bo slika enake velikosti kot sam predmet in bo za lečo dvakrat večja od goriščne razdalje.

Če predmet približamo fokusu, dobimo povečano sliko, ki se nahaja na veliki razdalji na drugi strani leče.

Če je motiv neposredno v fokusu ali celo bližje objektivu, potem dobimo mehko sliko.

Vsi vedo, da je fotografski objektiv sestavljen iz optičnih elementov. Večina fotografskih objektivov uporablja leče kot take elemente. Leče v fotografskem objektivu so nameščene na glavni optični osi in tvorijo optično shemo objektiva.

Optična sferična leča - je prozoren homogen element, omejen z dvema kroglama ali eno sferično in drugo ravno površino.

V sodobnih fotografskih objektivih se pogosto uporabljajo tudi, asferična leče, katerih površina se razlikuje od oblike krogle. V tem primeru so lahko parabolične, cilindrične, torične, stožčaste in druge ukrivljene površine, pa tudi površine vrtenja s simetrično osjo.

Material za izdelavo leč so lahko različne vrste optičnega stekla, pa tudi prozorna plastika.

Vso raznolikost sferičnih leč je mogoče zmanjšati na dve glavni vrsti: Zbiranje(ali pozitivno, konveksno) in Razprševanje(ali negativno, konkavno). Konvergentne leče v sredini so debelejše kot na robovih, nasprotno, difuzijske leče v središču so tanjše kot na robovih.

Pri konvergentnih lečah so vzporedni žarki, ki gredo skozi njo, usmerjeni v eno točko za lečo. Pri divergentnih lečah so žarki, ki prehajajo skozi lečo, razpršeni na straneh.

bolan. 1. Zbirne in divergentne leče.

Samo pozitivne leče lahko ustvarijo slike predmetov. V optičnih sistemih, ki dajejo resnično sliko (zlasti leče), se lahko divergentne leče uporabljajo le skupaj s skupnimi lečami.

Glede na obliko prečnega prereza ločimo šest glavnih vrst leč:

bikonveksne konvergentne leče;
planokonveksne konvergentne leče;
konkavno-konveksne konvergentne leče (menisci);
bikonkavne difuzijske leče;
plosko-konkavne difuzijske leče;
konveksno-konkavne difuzijske leče.

bolan. 2. Šest vrst sferičnih leč.

Sferične površine leče so lahko različne ukrivljenost(stopnja konveksnosti/konkavnosti) in različna aksialna debelina.

Oglejmo si te in nekatere druge koncepte podrobneje.

bolan. 3. Elementi bikonveksne leče

Na sliki 3 lahko vidite nastanek bikonveksne leče.

C1 in C2 sta središči sferičnih površin, ki omejujejo lečo, se imenujeta središča ukrivljenosti.
R1 in R2 sta polmera sferičnih površin leče oz polmeri ukrivljenosti.
Imenuje se črta, ki povezuje točki C1 in C2 glavna optična os leče.
Točke presečišča glavne optične osi s površinami leče (A in B) se imenujejo oglišča leč.
Oddaljenost od točke A do točke B poklical aksialna debelina leče.

Če je vzporedni žarek svetlobnih žarkov usmerjen v lečo iz točke, ki leži na glavni optični osi, se bodo po prehodu skozi njo zbrali v točki F, ki je tudi na glavni optični osi. Ta točka se imenuje glavni poudarek leče in razdaljo f od leče do te točke - glavna goriščna razdalja.

bolan. 4. Glavni fokus, glavna goriščna ravnina in goriščna razdalja leče.

Letalo MN pravokotno na glavno optično os in poteka skozi glavno žarišče se imenuje glavna goriščna ravnina. Tu se nahaja fotosenzibilna matrica ali fotoobčutljiv film.

Goriščna razdalja leče je neposredno odvisna od ukrivljenosti njenih konveksnih površin: manjši kot je polmer ukrivljenosti (tj. večja je izboklina) - krajša je goriščna razdalja.

Za razliko od prizmatičnih in drugih difuzorjev se leče v svetlobnih napravah skoraj vedno uporabljajo za točkovno osvetlitev. Optični sistemi, ki uporabljajo leče, so praviloma sestavljeni iz reflektorja (reflektorja) in ene ali več leč.

Konvergentne leče usmerjajo svetlobo iz vira, ki se nahaja na žarišču, v vzporedni svetlobni žarek. Praviloma se uporabljajo v svetlobnih strukturah skupaj z reflektorjem. Reflektor usmerja svetlobni tok v obliki snopa v pravo smer, leča pa koncentrira (zbira) svetlobo. Razdalja med konvergentno lečo in svetlobnim virom je običajno spremenljiva, kar omogoča nastavitev kota, ki ga je treba pridobiti.

Sistem tako svetlobnega vira kot konvergentne leče (levo) in podoben sistem vira in Fresnelove leče (desno). Kot svetlobnega toka lahko spremenite s spreminjanjem razdalje med lečo in svetlobnim virom.

Fresnelove leče so sestavljene iz ločenih koncentričnih obročastih segmentov, ki mejijo drug na drugega. Ime so dobili v čast francoskemu fiziku Augustinu Fresnelu, ki je prvi predlagal in uveljavil takšno zasnovo v svetilniških svetilkah. Optični učinek takšnih leč je primerljiv z učinkom tradicionalnih leč podobne oblike ali ukrivljenosti.

Vendar pa imajo Fresnelove leče številne prednosti, ki jih najdejo široka uporaba pri oblikovanju razsvetljave. Zlasti so veliko tanjše in cenejše za izdelavo kot konvergentne leče. Oblikovalca Francisco Gomez Paz in Paolo Rizzatto nista pozabila izkoristiti teh lastnosti pri svojem delu na svetli in čarobni paleti modelov.

Izdelane iz lahkega in tankega polikarbonata, "plošče" Hope, kot jih imenuje Gomez Paz, niso nič drugega kot tanke in velike razpršene Fresnelove leče, ki ustvarjajo čaroben, iskriv in voluminozen sijaj s prevleko s polikarbonatno folijo, teksturirano z mikroprizmami.

Paolo Rizzatto je projekt opisal takole:
»Zakaj so kristalni lestenci izgubili svojo pomembnost? Ker so predragi, zelo težki za rokovanje in izdelavo. Samo idejo smo razstavili na komponente in vsako od njih posodobili.«

Evo, kaj je o tem povedal kolega:
»Pred nekaj leti so našo pozornost pritegnile čudovite možnosti Fresnelovih leč. Njihove geometrijske značilnosti omogočajo doseganje enakih optičnih lastnosti kot običajne leče, vendar na popolnoma ravni površini cvetnih listov.

Vendar pa je uporaba Fresnelovih leč za ustvarjanje tako edinstvenih izdelkov, ki združuje odličen oblikovalski projekt s sodobnimi tehnološkimi rešitvami, še vedno redka.

Takšne leče se pogosto uporabljajo pri odrski razsvetljavi s reflektorji, kjer vam omogočajo, da ustvarite neenakomerno svetlobno točko z mehkimi robovi, ki se popolnoma zlije s celotno svetlobno kompozicijo. Dandanes so se razširili tudi v arhitekturne svetlobne sheme, v primerih, ko je potrebna individualna nastavitev kota svetlobe, ko se lahko spreminja razdalja med osvetljenim predmetom in svetilko.

Optična zmogljivost Fresnelove leče je omejena s tako imenovano kromatsko aberacijo, ki nastane na stičišču njenih segmentov. Zaradi tega se na robovih slik predmetov pojavi mavrična obroba. Dejstvo, da je bila navidez pomanjkljiva lastnost objektiva spremenjena v vrlino, še enkrat poudarja moč inovativne misli avtorjev in njihovo pozornost do detajlov.

Zasnova osvetlitve svetilnika z uporabo Fresnelovih leč. Na sliki je jasno vidna obročasta struktura leče.

Projekcijski sistemi so sestavljeni bodisi iz eliptičnega reflektorja bodisi iz kombinacije paraboličnega reflektorja in kondenzatorja, ki usmerja svetlobo na kolimator, ki ga lahko dopolnimo tudi z optičnimi dodatki. Po tem se svetloba projicira na ravnino.

Sistemi reflektorjev: enakomerno osvetljen kolimator (1) usmerja svetlobo skozi sistem leč (2). Levo - parabolični reflektor, s visoka stopnja svetlobna moč, na desni - kondenzator, ki vam omogoča doseganje visoke ločljivosti.

Velikost slike in kot svetlobe je določena z lastnostmi kolimatorja. Preproste zavese ali irisne diafragme tvorijo svetlobne žarke različne velikosti. Konturne maske lahko uporabite za ustvarjanje različnih kontur svetlobnega žarka. Z gobo lečo lahko projicirate logotipe ali slike z natisnjenimi risbami.

Glede na goriščno razdaljo leč lahko izberete različne kote svetlobe ali velikosti slike. Za razliko od svetlobnih naprav, ki uporabljajo Fresnelove leče, je tukaj mogoče ustvariti svetlobne žarke z jasnimi konturami. Mehke konture je mogoče doseči s premikanjem fokusa.

Primeri izbirnih dodatkov (od leve proti desni): leča za ustvarjanje širokega svetlobnega snopa, izklesana leča, ki daje žarku ovalno obliko, žlebljen deflektor in "sataste leče" za zmanjšanje bleščanja.

Stopničaste leče pretvarjajo svetlobne žarke na način, da so nekje med "plosko" svetlobo Fresnelove leče in "trdo" svetlobo planokonveksne leče. Konveksna površina je ohranjena v stopničastih lečah, vendar so na strani ravne površine narejene stopničaste vdolbine, ki tvorijo koncentrične kroge.

Sprednji deli stopnic (dvižnikov) koncentričnih krogov so pogosto neprozorni (pobarvani ali imajo okrnjeno mat površino), kar omogoča odrezovanje razpršenega sevanja svetilke in oblikovanje snopa vzporednih žarkov.

Fresnelovi reflektorji tvorijo neenakomerno svetlobno točko z mehkimi robovi in rahlim aureolom okoli mesta, kar olajša mešanje z drugimi svetlobnimi viri, kar ustvarja vzorec naravne svetlobe. Zato se Fresnelovi reflektorji uporabljajo v kinu.

Projektorji s planokonveksno lečo v primerjavi s projektorji s Fresnelovo lečo tvorijo bolj enakomerno liso z manj izrazitim prehodom na robovih svetlobne pege.