Usos
Imagens
As lentes Fresnel são usadas como lupas manuais simples. Eles também são usados para corrigir vários distúrbios visuais, incluindo distúrbios da motilidade ocular, como o estrabismo. Lentes Fresnel têm sido usadas para aumentar o tamanho visual de telas CRT em televisores de bolso, principalmente o Sinclair TV80. Eles também são usados em semáforos.
As lentes Fresnel são usadas em caminhões europeus com volante à esquerda que entram no Reino Unido e na República da Irlanda (e vice-versa, caminhões irlandeses e britânicos com volante à direita que entram na Europa continental) para superar pontos cegos causados pelo motorista que dirige o caminhão enquanto está sentado no lado errado da cabine em relação ao lado da estrada em que o carro está. Eles aderem à janela do lado do passageiro.[4].
Outra aplicação automotiva de uma lente Fresnel é como um intensificador de visão traseira, já que o amplo ângulo de visão de uma lente colocada na janela traseira permite que a cena atrás de um veículo, particularmente um veículo alto ou com lanterna traseira, seja examinada de forma mais eficaz do que uma visão traseira usando apenas um espelho.
Lentes Fresnel multifocais também são usadas como parte de câmeras de identificação de retina, onde fornecem múltiplas imagens em foco e fora de foco de um alvo de fixação dentro da câmera. Para praticamente todos os usuários, pelo menos uma das imagens estará em foco, permitindo o alinhamento adequado dos olhos.
As lentes Fresnel também têm sido usadas na área de entretenimento popular. O artista de rock britânico Peter Gabriel usou-os em suas primeiras apresentações solo ao vivo para ampliar o tamanho de sua cabeça, em contraste com o resto de seu corpo, para um efeito dramático e cômico. No filme Brasil de Terry Gilliam, telas de Fresnel de plástico aparecem ostensivamente como lentes de aumento para os pequenos monitores CRT usados nos escritórios do Ministério da Informação. No entanto, ocasionalmente aparecem entre os atores e a câmera, distorcendo a escala e a composição da cena para um efeito humorístico. O filme Wall-E da Pixar traz lentes Fresnel nas cenas em que o protagonista assiste ao musical Hello, Dolly! ampliado em um iPod.
Fotografia
Canon e Nikon usaram lentes Fresnel para reduzir o tamanho das lentes telefoto. As lentes fotográficas que incluem elementos Fresnel podem ser muito mais curtas do que o design de lente convencional correspondente. A Nikon chama a tecnologia de Fase Fresnel.[5][6].
A câmera Polaroid SX-70 usava um refletor Fresnel como parte de seu sistema de visualização.
Câmeras de visualização e de grande formato podem usar lentes Fresnel em conjunto com vidro fosco, para aumentar o brilho percebido da imagem projetada por uma lente no vidro fosco, ajudando assim a ajustar o foco e a composição.
Raio
Lentes Fresnel de vidro de alta qualidade foram usadas em faróis, onde foram consideradas de última geração no final do século 19 e meados do século 20; A maioria dos faróis retirou de serviço as lentes Fresnel de vidro e as substituiu por faróis aerodinâmicos muito mais baratos e mais duráveis, geralmente contendo lentes Fresnel de plástico. Os sistemas de lentes Fresnel de farol normalmente incluem elementos prismáticos anulares adicionais, dispostos em cúpulas facetadas acima e abaixo do Fresnel plano central, para capturar toda a luz emitida pela fonte de luz. O caminho da luz através destes elementos pode incluir reflexão interna, em vez de simples refração, no elemento de Fresnel planar. Estas lentes conferiram muitos benefícios práticos aos projetistas, construtores e usuários de faróis e sua iluminação. Entre outras coisas, lentes menores poderiam caber em espaços mais compactos. Maior transmissão de luz em distâncias maiores e padrões variados possibilitaram triangular uma posição.
Talvez o uso mais difundido de lentes Fresnel, por um tempo, tenha ocorrido em faróis de automóveis, onde elas podem moldar o feixe aproximadamente paralelo do refletor parabólico para atender aos requisitos de padrões de feixe alto e baixo, muitas vezes ambos na mesma unidade de farol (como o design europeu H4). Por questões de economia, peso e resistência a impactos, os carros mais novos dispensaram as lentes de vidro Fresnel, utilizando refletores multifacetados com lentes lisas de policarbonato. No entanto, as lentes Fresnel continuam sendo amplamente utilizadas em lanternas traseiras, marcadores e de ré automotivas.
Lentes de vidro Fresnel também são usadas em instrumentos de iluminação de teatro e cinema (ver lanterna Fresnel); tais instrumentos são frequentemente chamados simplesmente de Fresnels. Todo o instrumento consiste em uma caixa de metal, um refletor, um conjunto de lâmpada e uma lente Fresnel. Muitos instrumentos Fresnel permitem que a lâmpada se mova em relação ao ponto focal da lente, para aumentar ou diminuir o tamanho do feixe de luz. Como resultado, elas são muito flexíveis e muitas vezes podem produzir um feixe tão estreito quanto 7° ou tão largo quanto 70°.[7] A lente Fresnel produz um feixe com bordas muito suaves, e é por isso que é frequentemente usada como luz de lavagem. Um suporte na frente da lente pode conter um filme plástico colorido (gel) para tingir a luz ou telas de arame ou plástico fosco para difundi-la. A lente Fresnel é útil na produção de filmes não apenas por causa de sua capacidade de focar o feixe de luz com mais brilho do que uma lente típica, mas também porque a luz tem uma intensidade relativamente constante em toda a largura do feixe de luz.
Porta-aviões e estações aéreas navais costumam usar lentes Fresnel em seus sistemas ópticos de pouso. A luz "almôndega" ajuda o piloto a manter a rampa de planeio adequada para o pouso. No centro estão luzes âmbar e vermelhas compostas por lentes Fresnel. Embora as luzes estejam sempre acesas, o ângulo da lente do ponto de vista do piloto determina a cor e a posição da luz visível. Se as luzes aparecerem acima da barra horizontal verde, o piloto está muito alto. Se estiver abaixo, o piloto está muito baixo, e se as luzes estiverem vermelhas, o piloto está muito baixo.
Projeção
O uso de lentes Fresnel para geração de imagens reduz a qualidade da imagem, portanto elas tendem a ser usadas apenas onde a qualidade não é crítica ou onde o volume de uma lente sólida seria proibitivo. Lentes Fresnel baratas podem ser estampadas ou moldadas em plástico transparente e são usadas em retroprojetores e televisores de projeção.
Lentes Fresnel de diferentes distâncias focais (um colimador e um coletor) são usadas em projeções comerciais e DIY. A lente colimadora tem a menor distância focal e é colocada mais próxima da fonte de luz, e a lente coletora, que foca a luz na lente tripla, é colocada após a imagem de projeção (um painel LCD de matriz ativa em projetores LCD). Lentes Fresnel também são usadas como colimadores em retroprojetores.
Energia solar
Como as lentes Fresnel de plástico podem ser maiores que as lentes de vidro, além de serem muito mais baratas e leves, elas são utilizadas para concentrar a luz solar para aquecimento em fogões solares, em forjas solares e em coletores solares utilizados para aquecer água para uso doméstico. Eles também podem ser usados para gerar vapor ou para alimentar um motor Stirling.
As lentes Fresnel podem concentrar a luz solar nas células solares em uma proporção de quase 500:1.[8] Isso permite que a área de superfície das células solares ativas seja reduzida, o que reduz custos e permite o uso de células mais eficientes que de outra forma seriam muito caras.[9] No início do século 21, os refletores Fresnel começaram a ser usados para concentrar a radiação solar em usinas de energia solar (CSP). Uma aplicação foi pré-aquecer água na usina de energia a carvão Liddell, em Hunter Valley, Austrália.
Lentes Fresnel podem ser usadas para sinterizar areia, permitindo a impressão 3D em vidro.[10].