フレネルレンズ


  • Reduced Thickness and Weight Compared to Standard Lenses
  • Ideal for Illumination and Light Collection Applications
  • Four Focal Lengths Available

FRP0510

Ø1/2"

FRP125

Ø1"

FRP232

Ø2"

Fresnel Lenses (Right) Consist of Sections with
Similar Curvature to Standard Lenses (Left)

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Transmission Graph of Fresnel Lens
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エクセル形式の生データ
グラフ中の青い領域はレンズの推奨使用スペクトル範囲です。 当社のフレネルレンズの厚さの公称値はすべて1.5 mmで、焦点距離による透過率の違いはわずかとなっております。
Fresnel Lens in Cage System
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60 mmケージシステム内のØ50.8 mm(Ø2インチ)フレネルレンズと、ビーム径ならびに偏心度確認用のアライメントプレート LCPA1
Zemaxファイル
ダウンロードする場合には上記「Zemaxファイル」のタブをクリックしてください。 こちらからZemaxカタログをダウンロードできます。

特長

  • 焦点距離:10 mm、25 mm、32 mm、51 mm
  • 光学グレードのアクリルは400~1100 nmまで波長を透過(右のグラフ参照)
  • コンパクトで厚さ1.5 mmの基板が吸収を最小限に抑制
  • 集光、照射、光均一化などの用途に使用

当社のフレネルレンズは、従来のレンズのようなバルク部分が無くても集光やコリメートが可能です。 レンズの厚さは全径に渡って1.5 mmで、この均一な厚さと光学グレードのアクリル基板の組合せにより、同様の焦点距離ならびにレンズ径を有するガラスレンズと比べて重さが90%軽くなっています*。 よって、コンパクトな光学システムを構築するのに便利です。

レンズは、直径12.7 mm(1/2インチ)、25.4 mm(1インチ)、50.8 mm(2インチ)でご用意しております。何れも400~1100 nmのスペクトル範囲において高い透過率を実現します(右グラフ参照)。 ページ上部の概略図でもご覧いただけるように、フレネルレンズには溝付きの面と平坦な面があります。 基板の厚みを最小にするために、階段型の切れ目が放射状に一定間隔で入れられて、溝を構成しています。 フレネルレンズは同心円の集まりともみなすこともできます。

フレネルレンズは、LED光の均一化や、ポイントディテクタへの集光、ならびに太陽光のソーラーセルの集光によく使用されます。 こちらのページのレンズには段が10°のピッチで付いています(「仕様」タブの図をご覧ください)。 このレンズはピッチの角度により歪みが生じるため、イメージングの用途には適していません。

Optic Cleaning Tutorial

フレネルレンズの取り付けには、固定リングを使用して光学素子を固定する固定式レンズマウントLMR05/M、LMR1/M、ならびにLMR2/Mの使用をお勧めいたします。 溝が摩耗する場合がありますので、固定リングは締め付けすぎないようご注意ください。 標準仕様のアルミニウム製のリングの代わりに当社のゴム製低応力固定リングを使用すれば、光学素子表面の応力が低減されます。 レンズの溝が付いた面をコリメート光に向け、平面側を拡散光源に向けてください。 検査用ルーペJEL10を使うと溝面が確認できます。 レンズの厚さが1.5 mmと薄いため、止めネジ(セットスクリュ)で光学素子を保持するマウントには取り付けられません。

当社ではファーフィールドで均一照射が可能な拡散板付き非球面コンデンサーレンズほか、レンズを豊富に取り揃えております。

*当社の拡散板付き非球面コンデンサーレンズと比較したときの重さです。

Item #FRP0510FRP125FRP232FRP251
Focal Length10 mm25 mm32 mm51 mm
Focal Length Tolerance±5%
Diameter1/2" (12.7 mm)1" (25.4 mm)2" (50.8 mm)2" (50.8 mm)
Diameter Tolerance±0.125 mm
Thickness1.5 mm (Nominal)a
Thickness Tolerance±0.25 mm
Clear Aperture>90% of Diameter
Groove Spacingb,c0.10 mm0.25 mm0.2 mm0.33 mm
Pitchb10°
Design Wavelength588 nm
Refractive Index1.49
Abbe Number (VD)55.3
Parallelism<3 arcmin
Surface Quality80-50 Scratch-Dig
Substrate MaterialOptical-Grade Acrylic
  • 基板の溝付き面に影響で、厚みさ半径方向で変わってきます。
  • 定義については下の概略図を参照。
  • こちらのレンズはイメージング用途にはお勧めしておりませんが、溝の間隔が小さいと画像品質が向上します。

 

Schematic of Fresnel Lens Surfaces
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溝の間隔とピッチ角が定義されている概略図です。 長さは原寸大ではありません。
Transmission Graph of Fresnel Lens
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エクセル形式の生データ
グラフ中の青い領域はレンズの推奨使用スペクトル範囲です。 当社のフレネルレンズの厚さの公称値はすべて1.5 mmで、焦点距離による透過率の違いはわずかとなっております。

リンク先Zemaxファイルの各レンズの性能は理論的近似値となっております。 各ファイルのモデルで放射状の位置にあるのは溝ではなく、厚さが無限小の傾斜面です。 これによってレンズのピッチならびに溝の間隔が無いため、散乱情報を得られないなどの制限があるのでご注意ください。 また各ファイルの光学係数は製造時のデータを元にしておらず、レンズの背面からある程度の軸距離にコリメート光を集光させるために必要な数値を使用して計算されています。 このような制限によって下記でご用意しているフレネルレンズの完全なモデリングは実現していません。


Posted Comments:
Michael Valasek  (posted 2022-06-24 09:25:09.22)
Hello, I was considering this product for our design however I would need to know what is degrade rate over time if placed into ambient temperature of 70C? Thank you, Best Regards, Michael Valasek
cdolbashian  (posted 2022-07-06 11:49:21.0)
Thank you for reaching out to us Michael. While we do not have a rate of decay for these components, the optical grade acrylic has a high-end operating temperature of 80C so the 70C should be fine without other external conditions being applied: high pressure, stress, chemical exposure etc.
user  (posted 2022-05-19 19:09:45.607)
Hello, Using a fresnel lens, does it enlarges the light source spot size? Is the output spot size limited to the effective diameter of the lens?
cdolbashian  (posted 2022-05-20 04:54:14.0)
Thank you for reaching out to us with this inquiry. The behavior of fresnel lenses can be estimated well via the thin lens equation. The diameter and divergence of the output light through the lens will depend on the position of the light source with respect to the fresnel lens, the size of the light source and the focal length of the lens.
user  (posted 2021-05-19 09:09:37.927)
Hi! Could you specify a glass transition temperature for the "optical-grade acrylic" used in construction of these lenses?
YLohia  (posted 2021-05-26 03:34:26.0)
Hello, thank you for contacting Thorlabs. Unfortunately, we do not have a spec for this parameter. Please note that the maximum service temperature for these acrylic lenses is 80C.
user  (posted 2020-12-09 14:28:44.867)
Hello. Similar to lenses with coatings, was there a laser induced damage threshold study? I was curious about the maximum fluence (J/cm^2) that can be used with these Fresnel lenses.
YLohia  (posted 2020-12-14 02:25:41.0)
Hello, thank you for contacting Thorlabs. Unfortunately, we do not have damage threshold test data on these lenses. Since these are uncoated acrylic lenses, the information on damage thresholds found in literature for this material should provide a reasonable estimate.
alst  (posted 2018-08-16 09:03:29.103)
Hi, The zemax files don't seem to work, there is an error saying 'invalid edge thickness on surface 1'. What's the reason for this? Regards, Alfred
YLohia  (posted 2018-08-29 02:23:43.0)
Hello Alfred, thank you for contacting Thorlabs. We have tried all of the Zemax files on this page and found all of them to be working perfectly fine. What product are you referring to specifically? Could you please send a screenshot of the issue to techsupport@thorlabs.com? What version of Zemax are you using and with what operating system? Is there another machine you can try this on? I have reached out to you directly to troubleshoot further.
anne.cournol  (posted 2016-12-08 09:14:26.8)
Is the Fresnel Lenses material compatible with ultra vacuum ?
tfrisch  (posted 2016-12-14 01:14:53.0)
Hello, thank you for contacting Thorlabs. Unfortunately, acrylic is not a material suitable for vacuum use. I apologize for the inconvenience.
user  (posted 2014-09-10 00:26:49.39)
What is the maximum operating temperature of your fresnel lenses?
besembeson  (posted 2014-09-12 03:41:25.0)
Response from Bweh: The maximum operating temperature of our Fresnel lenses is 80°C.
ralph  (posted 2014-06-10 12:08:01.367)
Do you have the lens design parameters for FRP232? Specifically spherical base curvature, depth of annular zones. A Zemax or similar file would be great.
myanakas  (posted 2014-07-03 05:17:19.0)
Response from Mike at Thorlabs: Thank you for your feedback. Limited .ZAR and .ZMX Zemax files have now been added to the web in the "Limited Zemax Files" tab and in the supporting documents found by clicking the red "Docs" icon. The linked Zemax files are a theoretical approximation of the performance of each lens. We could not show the full structure as this information is proprietary to the manufacturer if the Fresnel lenses. We apologize for any inconvenience this may have caused.
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+1 数量 資料 型番 - ユニバーサル規格 定価(税抜) 出荷予定日
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FRP0510Ø1/2" Fresnel Lens, f = 10 mm
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Last Edited: Sep 17, 2013 Author: Dan Daranciang