FresnelLinsen

Fresnel-Linsen sind eine Art optischer Linse, die das Prinzip einer herkömmlichen Linse in einem deutlich flacheren und leichteren Aufbau nachbildet. Sie bestehen aus einer Reihe konzentrischer Zonen, sogenannten Ringen, wobei jede Zone denselben optischen Effekt wie der entsprechende Abschnitt einer klassischen Linse erzielt. Die Oberfläche ist in der Regel flach, während die Brechung durch gestufte Zonen erfolgt.

Durch die Segmentierung einer großen Linse in viele flache Zonen lässt sich dieselbe Brennweite mit deutlich geringerem Materialaufwand erreichen. Diese Konstruktion reduziert Masse und Volumen, führt aber meist zu Abbildungsnachteilen, insbesondere bei hochauflösenden Anwendungen.

Die Fresnel-Linse wurde von Augustin-Jean Fresnel im frühen 19. Jahrhundert für Leuchtturmlampen entwickelt, um das Gewicht der Linsensysteme zu verringern. Die Technologie wurde anschließend in verschiedenen Bereichen weiterverwendet und in Kunststoffvarianten weit verbreitet.

Typische Anwendungen umfassen Leuchttürme, Projektions- und Overhead-Projektoren, Bühnen- und Lichttechnik, Solarenergie-Konzentratoren sowie moderne optische Systeme wie VR-/AR-Brillen. Durch ihr geringes Gewicht eignen sich Fresnel-Linsen auch für kompakte Handgeräte oder als Linsen in Solarkonzentratoren.

Materialien reichen von Glas bis hin zu Kunststoff wie PMMA oder Polycarbonat. Vorteile sind geringe Dicke, geringes Gewicht und niedrige Herstellungskosten. Nachteile sind reduzierte Abbildungsqualität, erhöhte Streulichtanfälligkeit an den Kanten und chromatische Aberration, insbesondere bei breitem Spektralbereich. Die Leistungsfähigkeit hängt stark von der Anzahl der Zonen und der Fertigungsqualität ab.