菲涅爾透鏡多是由聚烯烴材料注壓而成的薄片，鏡片表面一面為光面，另一面刻錄了由小到大的同心圓。菲涅爾透鏡的在很多時候相當(dāng)于凸透鏡，效果較好，但成本比普通的凸透鏡低很多。

菲涅爾透鏡的基本原理

　　菲涅爾透鏡的工作原理十分簡單：假設(shè)一個透鏡的折射能量僅僅發(fā)生在光學(xué)表面(如：透鏡表面)，拿掉盡可能多的光學(xué)材料，而保留表面的彎曲度。另外一種理解就是，透鏡連續(xù)表面部分“坍陷”到一個平面上。如圖：

　　菲涅爾透鏡塌陷到平面從剖面看，其表面由一系列鋸齒型凹槽組成，zhong心部分是橢圓型弧線。每個凹槽都與相鄰凹槽之間角度不同，但都將光線集中一處，形成zhong心焦點，也就是透鏡的焦點。每個凹槽都可以看做一個獨立的小透鏡，把光線調(diào)整成平行光或聚光。菲涅爾透鏡還能夠消除部分球形像差。

　　簡單地說，菲涅爾透鏡一面是平坦的，另一面是凸起的。人們首次使用菲涅爾透鏡是在18世紀(jì)初，當(dāng)時它被用在燈塔的探照燈上，聚焦射出來的光束。當(dāng)人們需要一面又薄又輕的透鏡時，塑料菲涅爾透鏡便派上了用場。盡管成像質(zhì)量不如玻璃透鏡，但是在很多應(yīng)用中并不需要wan美的圖像質(zhì)量。

　　菲涅爾透鏡背后的基本思想很簡單。想象一下，取一面塑料放大鏡并將其切成一百個同心圓環(huán)(就像樹的年輪)薄片。每個圓環(huán)都比旁邊的圓環(huán)稍微小一點，并將光會聚到zhong心?，F(xiàn)在，取出并修改每一個圓環(huán)，使其一邊平坦并且與其余圓環(huán)等厚。為了保持圓環(huán)向zhong心會聚光線的能力，各個圓環(huán)的斜面的角度將有所不同?，F(xiàn)在，若將所有圓環(huán)堆疊在一起，就可以得到一面菲涅爾透鏡了。當(dāng)然也可以將透鏡做得特別大，大型菲涅爾透鏡經(jīng)常用作太陽能聚光器。

菲涅爾透鏡的作用

　　菲涅爾透鏡，簡單的說就是在透鏡的一側(cè)有等距的齒紋。通過這些齒紋，可以達(dá)到對指定光譜范圍的光帶通(反射或者折射)的作用。傳統(tǒng)的打磨光學(xué)器材的帶通光學(xué)濾鏡造價昂貴，菲涅爾透鏡可以極大的降低成本。

　　菲涅爾透鏡在PIR上的作用

　　典型的例子就是PIR(被動紅外線探測器)。PIR廣泛的用在警報器上。如果你拿一個看看，你會發(fā)現(xiàn)在每個PIR上都有個塑料的小帽子。小帽子的內(nèi)部都刻上了齒紋。這種菲涅爾透鏡可以將入射光的頻率峰值限制到10微米左右(人體紅外線輻射的峰值)。

　　在PIR上，菲涅爾透鏡作用有兩個作用：一是聚焦作用，即將熱釋紅外信號折射(反射)在PIR上，第二個作用是將探測區(qū)域內(nèi)分為若干個明區(qū)和暗區(qū)，使進(jìn)入探測區(qū)域的移動物體能以溫度變化的形式在PIR上產(chǎn)生變化熱釋紅外信號。

　　其利用透鏡的特殊光學(xué)原理，在探測器前方產(chǎn)生一個交替變化的“盲區(qū)”和“高靈敏區(qū)”，以提高它的探測接收靈敏度。當(dāng)有人從透鏡前走過時，人體發(fā)出的紅外線就不斷地交替從“盲區(qū)”進(jìn)入“高靈敏區(qū)”，這樣就使接收到的紅外信號以忽強(qiáng)忽弱的脈沖形式輸入，從而強(qiáng)其能量幅度。由于菲涅爾透鏡的主要是將探測空間的紅外線有效地集中到傳感器上。通過分布在鏡片上的同心圓的窄帶(視窗)用來實現(xiàn)紅外線的聚集，相當(dāng)于凸透鏡的作用，這部分選擇主要是看透鏡窄帶的設(shè)計及透鏡材質(zhì)。

　　考慮透鏡的參數(shù)主要有：光通量、不同透鏡同心度、厚度不均勻性、透鏡光軸與外形同心度、透過率、焦距誤差等。菲涅爾透鏡窄帶(視窗)的設(shè)計一般都是不均勻的，自上而下分為幾排，上面較多、下邊較少，一般中間密集、兩側(cè)疏。因為人臉部、膝部、手臂紅外輻射較強(qiáng)，正好對著上邊的透鏡;下邊較少，一是因為人體下部紅外輻射較弱，二是為防止地面小動物紅外輻射干擾。材質(zhì)一般用有機(jī)玻璃。

　　菲涅爾透鏡在相機(jī)對焦屏上的作用

　　現(xiàn)在的相機(jī)對焦屏都是磨砂毛玻璃菲涅爾透鏡，其優(yōu)點是明亮和亮度均勻。對焦不準(zhǔn)時，在對焦屏上的成像是不清晰的。為了配合更精確地對焦，一般在對焦屏中yang裝有裂像和微棱環(huán)裝置。當(dāng)對焦不準(zhǔn)時，被攝體在對焦屏中yang的像是分裂成兩個圖像，當(dāng)兩個分裂的圖像合二為一時，表明對焦準(zhǔn)確了。

　　AF單反機(jī)的標(biāo)準(zhǔn)對焦屏一般不設(shè)有裂像裝置，而是刻有一個小矩形框來表示AF區(qū)域，有些對菲涅爾透鏡焦屏上還刻有局部測光或測光區(qū)域。不同類型的對焦屏有同的用途、拍攝人像可能用如裂像對焦屏更好，帶橫豎線或刻度的對焦屏適用于建筑物攝影和文件翻拍;中間部分沒有裂像而只有微棱的對焦屏適用于小光圈鏡頭，它不會有裂像一邊亮一邊黑的缺點。不少單反相機(jī)焦屏可由用戶自己更換。又稱螺紋透鏡。

　　由于菲涅爾透鏡由有機(jī)玻璃制成，不能用任何有機(jī)溶液(如酒精等)擦拭，除塵時可先用蒸餾水或普通凈水沖洗，再用脫脂棉擦拭。