Fresnellens

Dit artikel gaat over de fresnellens, die op breking berust. Deze moet niet worden verward met de fresnel-zoneplaat, die op diffractie (buiging) berust.

Een fresnellens is een speciale lens die gebruikt wordt bij vuurtorens, navigatieverlichting, in overheadprojectoren, theaterverlichting, inparkeerhulp in vooral bestelauto's, in zoekers van veel spiegelreflexcamera's, in spots voor de verlichting bij film- en televisieopnamen, en in theatervoorstellingen. Het grote voordeel ervan is een vermindering van materiaal, wat bij de sterk gebolde glazen uitvoering leidt tot een grote gewichtsbesparing. Door de kleinere dikte is ook de optische verzwakking door absorptie geringer.

Schematische weergave van het principe van de (bolle) fresnellens in zijaanzicht
1. Normale lens met daarin aangegeven de optisch nuttige ringen met gekromd buitenoppervlak
2. Een bolle fresnellens, waarin alleen de nuttige ringen zijn opgenomen.

Fresnelloep ter grootte van een creditcard

Bundeling van licht met fresnellens en spiegels

Fresnellens in achterlicht van een auto

Fresnellens van de eerste orde uit 1870 van kristal, hoogte 254 × diameter 198 cm, gewicht ongeveer 1500 kg. Tentoongesteld in Palais de Chaillot, afkomstig uit het Musée national de la Marine, Parijs

Navigatielamp

Naam

De naam is ontleend aan Augustin Fresnel, de Franse uitvinder van deze lens. De juiste uitspraak is dan ook: [frènnèllens] (zonder s, met de klemtoon op de tweede lettergreep).

Opbouw

Eenvoudig gezegd bestaat een fresnellens uit een in concentrische ringen of schillen opgedeelde lens. De dikte van de ringen is steeds ongeveer gelijk, zodat de lens bij benadering vlak is. Uitgaande van de oorspronkelijke bolle lens (afbeelding 1) is van buiten naar binnen de ring als het ware steeds dieper ingedrukt. In het schema is onder 2 de doorsnede van de aldus ontstane fresnellens weergegeven. De vergrotende of verkleinende werking wordt niet wezenlijk anders door het weglaten van delen van de lens die niet bijdragen aan de breking.

Net als de oorspronkelijke lens heeft de fresnellens twee brandpunten. Het brandpunt aan de „bolle” kant ligt echter dichterbij dan bij de oorspronkelijke lens, doordat aan die zijde het brekend oppervlak dichter bij de andere kant van de lens is gekomen. De fresnellens is in mechanische zin dun geworden, maar optisch gedraagt hij zich nog als een dikke lens. Ook holle fresnellenzen zijn mogelijk.

De fresnellens gedraagt zich optisch enigszins anders dan een normale lens. De ringen geven een zichtbare vervorming van het beeld. Ook treedt er langs de randen van de ringen diffractie op. Voor toepassingen waarbij een goede beeldkwaliteit is vereist, is de fresnellens dus minder geschikt. Toch zijn er wel fresnelloepen in creditcardformaat (zie afbeelding); de kwaliteit hiervan is wat minder.