菲涅爾透鏡是透鏡的一個(gè)分支，由于它同其他的透鏡相比，具有體積小，重量輕，結(jié)構(gòu)緊湊的優(yōu)點(diǎn)，同時(shí)它擁有不遜于其它透鏡的良好聚光性和成像性能，因此在國(guó)防、航空、空間、工業(yè)生產(chǎn)和民用等各個(gè)領(lǐng)域獲得廣泛的應(yīng)用。

菲涅爾透鏡用于投影顯示

　　菲涅爾透鏡被證明Z佳應(yīng)用就是在投影系統(tǒng)中，其作用就是準(zhǔn)直光線和聚焦光線。菲涅爾透鏡將光源發(fā)出的束光源調(diào)整為平行光，顯著提高顯示面板四周亮度，消除了太陽(yáng)斑效應(yīng)，從而提高整體顯示亮度均勻性。通常菲涅爾透鏡與其他顯示元件(如柱面鏡)一起使用。

　　菲涅爾透鏡應(yīng)用在投影系統(tǒng)中的優(yōu)勢(shì)就是，通過(guò)聚焦或調(diào)整光線準(zhǔn)直從而增增體顯示亮度，如果取消準(zhǔn)直鏡，光線在穿過(guò)面板時(shí)會(huì)大量損失，顯示中會(huì)出現(xiàn)明顯的熱斑效應(yīng)，降低顯示屏幕四周亮度。同樣，在LCD屏幕的另一面，我們也必須將光線從面板上集中到投影透鏡中。

太陽(yáng)能菲涅爾透鏡

　　在光學(xué)系統(tǒng)中，應(yīng)用菲涅爾透鏡的作用就是將光線從相對(duì)較大的區(qū)域面積轉(zhuǎn)換成相當(dāng)小的面積上，這種透鏡也被稱做集光器或聚光器。

　　在太陽(yáng)聚光領(lǐng)域，菲涅爾透鏡是聚光太陽(yáng)能系統(tǒng)(CPV)中重要的光學(xué)部件之一。太陽(yáng)能菲涅爾透鏡聚光鏡就是，透鏡的焦點(diǎn)剛好落在太陽(yáng)能芯片上。當(dāng)透鏡面垂直面向太陽(yáng)時(shí)，光線將會(huì)被聚焦在電池片上，匯聚了更多的能量，因而需要較小的電池片面積，大大節(jié)約了成本。

　　應(yīng)用菲涅爾透鏡能夠?qū)⑻?yáng)光聚焦到入光面1/10至1/1000甚至更小的接收面(高性能電池片)上，比傳統(tǒng)平板光伏(FPV)發(fā)電效率提高30%以上，滿足太陽(yáng)能聚光發(fā)電(CPV)和聚熱系統(tǒng)(TPV)中高能量高溫需求。

　　典型的太陽(yáng)能菲涅爾透鏡就是將齒型朝向電池片，這和之前談到的準(zhǔn)直應(yīng)用中齒型朝向長(zhǎng)共軛方向剛好相反。齒型朝內(nèi)的另外潛在好處的減少太陽(yáng)輻射對(duì)干擾角的沖擊，也能夠避免結(jié)構(gòu)面里堆積灰塵和沙礫。

　　這種類型菲涅爾透鏡通?？醋魇欠浅上裢哥R，因?yàn)榇┻^(guò)透鏡的有效區(qū)域焦距是固定的。其主要的作用是Zda限度增加太陽(yáng)輻射到電池片上，用于轉(zhuǎn)化成電力，因而無(wú)須考慮降低圖象球面誤差。

菲涅爾透鏡用于科研系統(tǒng)

　　科研系統(tǒng)中也經(jīng)常用到菲涅爾透鏡，透鏡與水平面成45°±5°夾角。如果兩同波長(zhǎng)的光線平行穿過(guò)透鏡，就能夠聚焦在直徑2mm光斑上;它也可以用于視景系統(tǒng)模擬與仿真。

菲涅爾透鏡用于航海照明

　　大型航標(biāo)燈專用菲涅爾透鏡配合海上燈塔光源而特別設(shè)計(jì);其焦距短，透光率高;光線發(fā)在氣象能見(jiàn)度10海里的條件下，燈光射程可達(dá)30海里。

菲涅爾放大鏡

　　放大鏡是菲涅爾透鏡Z簡(jiǎn)單的應(yīng)用案例。通常來(lái)說(shuō)，一個(gè)放大鏡是正焦透鏡，形成虛擬正立圖象。菲涅爾放大鏡，是一個(gè)超薄的放大鏡。用透明有機(jī)玻璃(當(dāng)然也可以用更多的材料)制成的。用PVC制成的菲涅爾放大鏡，Z小的厚度可以在0.45mm~0.90mm之間，與一般的放大鏡不同，它的表面布滿了微小的條紋，在它旋渦狀條紋中包含著許多凸透鏡(簡(jiǎn)稱圓環(huán)狀)，使得穿過(guò)它的光線彎曲即產(chǎn)生衍射現(xiàn)象，從而形成放大的影像。

　　菲涅爾透鏡的特點(diǎn)是比普通透鏡亮度高且表面平整，輻射面積也大。一般普通凹凸透鏡它的直徑很有限，而菲涅爾在放大鏡這塊領(lǐng)域上起了很好的作用，達(dá)到了一般普通透鏡所不能達(dá)到的效果。而且現(xiàn)在做出來(lái)的菲涅爾放大鏡厚度只有0.45mm，便攜帶，其實(shí)主要作用就是減輕傳統(tǒng)放大鏡制造出的普通有機(jī)玻璃、玻璃放大鏡的重量和體積。

菲涅爾透鏡用于照明光學(xué)

　　通常，菲涅爾透鏡是球型表面形狀切割而成，為了Zda限度降低成像時(shí)圖象光學(xué)象差。透鏡能夠較好地將理想的點(diǎn)光源校準(zhǔn)成平行光源。

　　在現(xiàn)實(shí)生活中，沒(méi)有光源是真正的點(diǎn)光源，然而固體態(tài)發(fā)光器如LED就非常小，因此只要透鏡和LED之間的距離適當(dāng)，就可以當(dāng)成點(diǎn)光源。因此菲涅爾透鏡能夠校準(zhǔn)LED輸出光線為平行光。

　　而傳統(tǒng)的白熾光源產(chǎn)生大量輻射熱量，從而限制了塑料光學(xué)材料在非常接近光源處的應(yīng)用。由于LED產(chǎn)生的大部分熱是可傳導(dǎo)的，就可以比較容易應(yīng)用塑料光學(xué)透鏡。

　　當(dāng)需要將LED發(fā)光體的束光源校準(zhǔn)為更寬廣的角度范圍時(shí)候，Z常見(jiàn)的做法就是使用反射鏡與菲涅爾透鏡相結(jié)合從而減少光學(xué)部件的使用量。