菲涅尔透镜原理及应用 菲涅尔透镜原对VR头显的重要性

菲涅尔透镜(Frensnellens),又名螺纹透镜，多由聚烯烃材料注压而成，也有以玻璃微材料制作。与普通透镜不同的是，菲涅尔透镜的一面为光面，另一面刻录了不同大小的同心圆，其纹理是根据光的干涉即扰射以及相对灵敏度和接收角度设计。菲涅耳透镜实际是普通凸透镜连续的曲面被截为一段一段曲率不变的不连续曲面，每个凹槽都与相邻凹槽之间角度不同，但都将光线集中一处，形成中心焦点，也就是透镜的焦点，因此每个凹槽都可以看做一个独立的小透镜，把光线调整成平行光或聚光。由于菲涅尔透镜除去了玻璃中直线传播的部分，而保留了发生折射的曲面，因此可以节省大量的材料，达到相同的聚光效果。其最大的特点是焦距短(普遍可以达到100度以上视场角)，重量与体积小。目前菲涅尔透镜在国内外技术都已经非常成熟，供货稳定，是当前VR头显中使用的主流光学器件。

虽然菲涅尔透镜在普通透镜上做出了改进，大大缩短了角度，但其仍然是基于传统光学原理通过透镜成像，即便透镜本身可以做到很薄，但是由于光学特性导致在透镜和显示模组之间必须有保留一个用于确保对焦的空间，因此VR头显的体积仍然很大，而短焦方案可以很好的解决这一问题。