A Nikon legújabb telefotó objektíve, a Nikkor AF-S 300 mm f/4E PF ED VR kapcsán megismerhettünk egy újabb „optikai specialitást”, aminek hála a késztermék kisebb és könnyebb, ráadásul kevésbé bonyolult felépítésű lehet, mint hagyományos társai. A szóban forgó objektív egy úgynevezett „Phase Fresnel (PF)” lencsét tartalmaz, aminek a méret- és súlycsökkenés oroszlánrészét köszönhetjük.
A lépcsős, avagy Fresnel-lencse egy különleges kialakítású gyűjtőlencse, amit Augustin-Jean Fresnel francia mérnök és fizikus (1788-1829) eredetileg világítótornyok számára, a tükrök helyettesítésére fejlesztett ki. Jellemzője, hogy a koncentrikusan elhelyezkedő lencsemetszetek gyújtótávolságai a lencse fénytani középpontjától azonos távolságra vannak, így a rajta áthaladó fénysugarak nem széttárva, hanem párhuzamosan haladnak. Ennek köszönhetően tömege és vastagsága a vele egyenértékű – azonos gyújtótávolságú és átmérőjű – gyűjtőlencsénél lényegesen kisebb.
A konstrukció lehetővé teszi azt, hogy a hagyományos felépítésű objektíveknél jóval kisebb méretű és tömegű termékeket tervezzünk. A Fresnel-lencse ráadásul igen vékony is lehet: esetenként akár egy lapos lemez formáját is felöltheti. Elméleti síkon a „tökéletes” Fresnel-lencse felületét végtelen mennyiségű fénytörő borda fedi; a modern CNC gépekkel egyre komplexebb termékeket lehet készíteni, azonban a Fresnel-lencse hátránya továbbra is az, hogy a képminősége gyengébb, mint a hagyományos felépítésű lencsetagoké.
Fresnel-lencse (1) és hagyományos szférikus lencse keresztmetszete (2)
A hétköznapi életben hol lehet találkozni ilyen speciális (üveg)lencsékkel?
Egyrészt a már említett világítótornyokban, másrészt gépkocsik lámpatesteiben (jellemzően a féklámpáknál), overhead projektorokban, mikro-optikákban, és minden olyan területen/termékben, ahol az a cél, hogy a fényforrás fénye nagyobb távokra, jól láthatóan jusson el, és ahol szükséges a hely- és tömegtakarékos felépítés. A Fresnel-lencsék készülhetnek üvegből vagy műanyagból egyaránt – ahogyan azt az alkalmazási terület megkívánja.
Egy Fresnel-lencse felülete kinagyítva
A Fresnel-lencsének két alapvető változatát különbözetjük meg: az egyik a képalkotásra használt (szférikus, cilindrikus), míg a másik a nem-képalkotásra használt változat (szpot, lineáris). A képalkotásra használtak olyan szegmensekből épülnek, melyek ívelt keresztmetszetűek, és így éles képet adnak. A nem-képalkotásra használt lencsék ezzel szemben lapos keresztmetszetűek, képük nem éles. (Forrás: vilaglex.hu, wikipedia.org)
