透镜的分类|特点

　　透镜是用透明物质制成的表面为球面一部分的光学元件，镜头是由几片透镜组成的，有塑胶透镜(plastic)和玻璃透镜(glass)两种，玻璃透镜比塑胶贵。

透镜是什么

　　由前后两个折射面组成的透明介质称为透镜，这两个折射面至少有一个是弯曲面。弯曲面可以为球面、柱面、环曲面或非球面。

　　1、球面顾名思义，像一个圆球的表面，各条子午线都是弯的，且弯度都相等。

　　2、柱面像一根柱子的表面，其中一条子午线是直的，与之垂直的子午线弯度Zda。

　　3、环曲面简而言之，就像一个鼓的表面，各条子午线都有弯度，其中一条子午线弯度Zda，与之垂直的子午线弯度Z小。

　　4、非球面整个表面的曲率半径不一致。一般而言，非球面的表面曲率来自于圆锥截面。包括圆、椭圆、抛物线和双曲线。

　　5、平面可以看作特殊的球面，曲率半径无穷大的球面。

透镜的分类

　　按透镜的前后表面的形状可以分为球面透镜、圆柱透镜、球柱透镜和环曲面透镜：

　　1、球面透镜(简称球镜)指前后两个面都为球面，或一面是球面，另一面是平面的透镜。球镜又可分为凸透镜(ZY厚、边缘薄)和凹透镜(ZY薄、边缘厚)。凸透镜又可分为双凸、平凸和凹凸三种形式，凹透镜可以分为双凹、平凹和凸凹三种形式。

　　2、圆柱透镜指一面是柱面。另一面是平面的透镜。圆柱透镜又可分为正圆柱透镜和负圆柱透镜。

　　3、球柱透镜指一面是球面，另一面是柱面;或前后两面都是柱面，但方向互相垂直。

　　4、环曲面透镜指一个面是环曲面，另一个面是球面或平面的透镜。

　　如果从光学作用分析，球面透镜可以使平行光线形成一个焦点，而圆柱透镜、球柱透镜和环曲面透镜均不能使平行光线形成焦点，后三者统称为散光透镜。

　　在眼镜光学里，透镜有薄透镜与厚透镜之分：

　　如果透镜的ZY厚度薄到一定程度，透镜的光学性质与其形状和透镜形式无关，这样的透镜就称为薄透镜，即无论凸透镜的形状是双凸、平凸还是凹凸，无论凹透镜的形状是双凹、平凹还是凸凹，ZY厚度对其光学性质的影响都可以忽略，我们就可以将其称为薄透镜。这时，凸透镜用一个相对的双箭头表示，而凹透镜用一个相向的双箭头表示。运用薄透镜的概念将使我们的计算大为简化。

　　如果ZY厚度不能忽略，则称为厚透镜。当厚透镜的透镜形式发生改变，如前后表面变弯或变平，透镜的总体屈光力和前后顶点屈光力都会相应变化，其偏差的数值不能忽略不计，这使得计算上要复杂得多。

　　薄透镜和厚透镜并没有明确的分界线。对于一般的眼镜片，凹透镜的ZY厚度较薄，可以按照薄透镜的公式计算。而凸透镜，尤其是度数高、ZY厚度大、前后表面较弯的，运用薄透镜的公式则容易造成较大的偏差。

透镜的特点

　　光通过透镜产生折射是遵循光的折射规律的。凸透镜对光线有会聚作用，凹透镜对光线有发散作用。

　　平行于透镜主轴的近轴光线(即光线对透镜入射点到主轴的距离远远小于透镜球面半径的光线)入射到薄透镜上时，经凸透镜折射后会聚于另一侧主轴上某一点，这一点为凸透镜的实焦点;经凹透镜折射后成为发散光，其反向延长线会聚在入射光同侧主轴上的某一点，这一点为凹透镜的虚焦点。每个透镜在其两侧主轴上各有一个焦点。对于薄透镜，这两个焦点对于光心是对称的。

　　当平行光束与主轴成一定角度入射时，经凸透镜折射后光线会聚在另一侧过焦点与主轴垂直的平面(称为透镜的焦平面)上某一点;经凹透镜折射后光线发散，其反向延长线会聚在入射光同侧焦平面上的某一点，其光路图如所示。

　　也就是说，平行光束斜入射到凸透镜上，经透镜折射后会聚于平行入射光的副轴(除主轴以外，其它通过光心的直线均为副光轴，简称副轴)与焦平面的交点。过焦点的入射光经凸透镜折射平行主轴。由此可知，在研究光通过透镜的折射问题时，应抓住具有平行主轴，过焦点、过光心这种特殊的光线，结合透镜对光线的控制作用加以分析，通常我们称之为透镜的三条特殊光线。