在光（guāng）學透鏡中，凸透鏡尤為常見，應用也較為廣泛。凸透鏡是中央較厚，邊緣較薄的透（tòu）鏡。凸透鏡具有會聚光（guāng）線的作用，因此也叫“會聚透鏡”、“正（zhèng）透鏡（jìng）”通常用於遠視與老花鏡。此類的光學透鏡可分為：雙凸（tū）透鏡——是兩（liǎng）麵凸的透鏡；平凸透鏡——是一麵凸、一麵平的透鏡；.凹（āo）凸透鏡——為一麵凸，一麵凹的透鏡。一下簡單說明凸透鏡的成像原理。

 

 

我（wǒ）們都知道凸透鏡成像規律是指物體放在（zài）焦點之外，在凸透鏡另一側成倒立。實像，實像（xiàng）有縮小、等大、放大（dà）三種。物距越小，像距越大，實（shí）像越大。物體放在焦點之內，在凸透鏡同一側成正立放大的虛像。物距越小，像距越（yuè）小，虛像越小在光學中，由實際光線匯聚成的像，稱為實像，能（néng）用光屏呈接（jiē）；反之，則（zé）稱為虛像，隻能由眼睛感覺。在講述實像（xiàng）和虛像的區別時，往往會提到這樣一種區分方法：“實像都是倒（dǎo）立的，而虛像都是正（zhèng）立的。”所謂“正立”和“倒立”，當然是相對於原物體而言。

將平行光線平行於主光軸（zhóu）（凸透鏡（jìng）兩個球麵的球心的連線稱為此透鏡的主光軸）射入凸透（tòu）鏡，光在透鏡的兩麵經過兩次折射（shè）後，集中在軸上的一點，此點（diǎn）叫做凸透鏡的焦點（記號為（wéi）F，英文（wén）為：focus），凸透（tòu）鏡在鏡的兩（liǎng）側各有一（yī）實焦點（diǎn），如為薄（báo）透鏡時，此兩焦點至透鏡中心的距離大（dà）致相等。凸透鏡之焦距是（shì）指焦點到透鏡中心的距離，通常以f表示。凸透鏡球麵（miàn）半徑越小，焦距（記號為：f，英文為：focallength）越短。凸透鏡（jìng）可用於放大鏡、老花眼及遠視的人戴的眼鏡、攝影機、電影放映機、顯微鏡、望遠鏡的主軸：通過凸透鏡兩個球麵球心C1、C2的直線叫凸透（tòu）鏡（jìng）的主（zhǔ）光軸。光心：凸（tū）透鏡的中心O點是透（tòu）鏡的（de）光（guāng）心。焦點（diǎn）：平行於主軸的光線經過凸透鏡後會聚於主光軸上一（yī）點F，這一點是凸透鏡的焦點。焦（jiāo）距：焦點F到凸透（tòu）鏡光心O的距離叫焦距，用f表（biǎo）示。物距：物體到凸透鏡光心的距離稱物距，用u表示。像距：物體經（jīng）凸透鏡所成的（de）像到凸透鏡光心的距離稱（chēng）像距，用v表示。

成像公式：1/u(物距)+1/v（像距）=1/f（透鏡焦距（jù））

因此我們都可以根據已知的焦距、像距計算出物距。

光學透鏡是（shì）光學係統的重要組成，也是光（guāng）學工程中的必備知識。透鏡是由能夠透過指定光譜的材料（liào）製成（chéng）的光學元（yuán）件，一般可見光和近紅外光譜（pǔ）（IR-A）（400-1400nm）使用光學玻璃，中紅外（IR-C）（3-50mm）使用晶體（tǐ）材料。透鏡技術可以廣泛地應用於機器視覺、數碼成像、激光的準直與聚焦和各類型光學儀器中。

我們一般指（zhǐ）的光學透（tòu）鏡是折射麵為球麵的折射（shè）鏡，有的是由（yóu）兩個球麵組成，也有的是（shì）由（yóu）一個（gè）球麵（miàn）和一個平麵組成。由（yóu）於朝向的不同和特性不同，決（jué）定了光學透鏡單獨使用和組合使用就會產生不同的效果。光學透鏡的組合在不（bú）同領域有哪些應用呢？容我一一道（dào）來。

1. 光（guāng）學成像（xiàng）

成（chéng）像時，我們主要使用凸透鏡，也是正透鏡。任何一個凸透鏡滿足物像關係公式即可對任（rèn）何物體（tǐ）成放大或者縮小的像，因此要想（xiǎng）成像其實很簡單，就是知道這個透鏡的f(即焦距)。如果對成像的要求很高，如成像清晰、不變形、色彩不失真，能看到更（gèng）大、更小（xiǎo）、更遠的範圍……這就需要經過專門的設計人員使用設計軟件來實現了。

2. 光的準直

現在許多應用中需要對一個發散的點光源進行（háng）準直，以期待得到一個平行的光斑，則需要使用凸透鏡。如圖所示，請（qǐng）將（jiāng）點光源放（fàng）置在凸透鏡焦點的位置上，準（zhǔn）直的光斑就在（zài）凸透鏡後麵產生了。光斑的直徑隻跟光源的發散角（jiǎo）和凸透鏡（jìng）的焦距有關係（D= 2f*tan(u/2)）。

3. 激光擴束

激光擴束是激光（guāng）領（lǐng）域裏常用的使用方法，就是將一束平行的激（jī）光束展寬成一個光束直徑比原先大的激光束的方法。

激光擴束鏡可以分為兩大類（lèi）型：伽利略和開普勒。

伽利略擴束鏡由伽利（lì）略望遠鏡衍變而來，是比較常用的一類擴束鏡係統。它（tā）通常包括一（yī）個凹透鏡的（de）輸入鏡和一個凸透鏡的輸出鏡。輸入鏡的前焦點和輸（shū）入鏡的（de）前焦點相互重合。與開普勒類型相比（bǐ），伽利略擴束鏡及（jí）結構簡單，尺寸緊湊，成本低，但是不能使用空間濾波器，其擴束比也不能太大（通常不大於（yú）20倍）。

如果要使用空間濾波器或者得到更大的擴束比，則要采用開普勒擴束係統。開普勒擴束鏡輸入鏡使（shǐ）用凸透鏡（jìng），它的後焦點與輸出鏡的前焦點（diǎn）相互重（chóng）合，在焦點重合的地方可以放置一個空間濾波器，如小孔。

光學透鏡（jìng）的材料對使用具（jù）有哪些影響呢？

光學材料一般分為非晶（jīng）態、晶體和有（yǒu）機塑料。不同的材料有其（qí）適用光譜範圍和不同的物理特性（膨脹係數、密度、硬度等等）。非晶態中常見的材料有光學玻璃，紅外玻璃，激（jī）光玻璃（lí）。這（zhè）類材料具有製（zhì）造工藝成熟，品種（zhǒng）價格齊全等特（tè）點。其中無色光學玻璃主要是以SiO2為基礎材料，摻雜其他元素而形成的複合（hé）產（chǎn）物，主要針對400-1000 nm光波段使（shǐ）用。它區（qū）別於其他玻璃（lí）的主要特性是（shì）有一定的折射率和色散。國際（jì）上基本按照這兩（liǎng）個參數將其分為冕類（lèi）光學玻（bō）璃（K）和燧石光學玻璃（F）。冕類光學玻璃是指折射率較低，阿貝數較大；燧石光學玻璃的折射率較高，而阿貝數（shù）較低。下圖為成都光（guāng）明廠玻璃（lí）材料的分布圖，國際上還有幾家著名的玻璃材料公司，他們分別是SCHOTT，HOYA，OHARA和SUMTA。

在一般（bān）科研領域裏麵使用K9（SCHOTT對應是BK7）玻璃最為常見，其性能適中，材（cái）料加工性能好，價（jià）格（gé）相對便宜，因此最（zuì）為單透鏡應用的首選，也是許多鍍膜元件（jiàn）的基底材料。另（lìng）外一（yī）種是（shì）熔融石英JGS1（CORNING對應是7980），由於這種材（cái）料的穩定性（xìng）好，熱膨脹係數小，在大功率激光器裏普遍使用，但其價格也是（shì）比較貴的，尤其是（shì）尺寸超大（dà）的時候。

光學透（tòu）鏡（jìng）的鍍膜對使用（yòng）具有哪些影（yǐng）響呢？

一般情況下，當光線由一種（zhǒng）物質進入不同傳遞物質（zhì）時（如空氣進入光學玻璃），將會有5%的（de）光被反射掉。在一個複雜的光學係統中，由於有許多透鏡和折射鏡的存在，使得整個係統的綜合（hé）透射率隻能有50%或者更低。

因此，人們在光學透鏡的表麵鍍（dù）上單層增透膜（mó）（一般（bān）是MgF2）或（huò）多層增透膜，單層增透膜可使反射減少至1.5%，多層增透則可讓反射率低至0.25%，這樣就可以（yǐ）大幅度（dù）提高（gāo）這個係統（tǒng）在某一特定（dìng）波段的（de）光學透過率。

通常可以通過鏡片上反（fǎn）射的顏色來判斷該光學透鏡是鍍了（le）什（shí）麽膜層，鍍了（le）單層增透膜的鏡片通常（cháng）是藍紫色或是紅色，鍍（dù）多層增透膜的鏡片則呈淡綠色或暗紫色（sè）。

透鏡的應用：

VR虛擬現實（shí）、照相機、放大鏡、投影儀、光學成像、天文觀（guān）測、科學研（yán）究、軍事工（gōng）業、手（shǒu）機外置鏡頭、攝（shè）影鏡頭（tóu）、遠（yuǎn）心鏡頭、紅（hóng）外鏡頭、準直（zhí）鏡（jìng）頭、軍工鏡（jìng）頭（tóu）等高端鏡頭 。

高潮视频在线快速多人擁有（yǒu）非常豐富的常（cháng）規光學透鏡產品線，平凸透鏡、雙凸透鏡、平凹透鏡、雙凹透鏡、膠合透鏡、彎月透鏡消色差透鏡。高潮视频在线快速多人經過長期不斷的努力鑽研，對於光學透鏡領域的技術達

到國（guó）內領先水（shuǐ）平，對於H-ZLAF、H-LAF 、H-LAK、 D-ZK 、H-FK等易腐蝕材料已能批量生產。

 

透（tòu）鏡是用透明物質製成的（de）表麵為球麵一部分的光學元件，鏡頭是由幾片透鏡組（zǔ）成的，有塑膠透鏡（jìng）（plastic）和（hé）玻璃透（tòu）鏡（glass）兩種，玻璃（lí）透鏡比塑膠貴。通常攝像頭（tóu）用的鏡頭構造有：1P、2P、1G1P、1G2P、2G2P、4G等，透鏡（jìng）越多，成本越高。因此一個品質好的攝像頭應該是采用玻璃鏡頭的，其成像效果要比（bǐ）塑膠鏡頭好，在天文、軍事（shì）、交通、醫學、藝（yì）術等領域發揮著重要作用。

透鏡概念簡要介紹（shào）

透鏡可廣（guǎng）泛應用於安防、車戴、數碼相機、激光、光學儀器等各個領域，隨著市場不斷的發（fā）展，透鏡技術（shù）也越來越應（yīng）用廣泛。

（lens)透鏡是根據光的折（shé）射規律製成的。透（tòu）鏡是由透明物質（如玻（bō）璃、水晶（jīng）等）製成的一種光學（xué）元件。透鏡是折射鏡，其（qí）折射麵是兩個球（qiú）麵（球麵一部分），或一（yī）個球麵（球麵一部分）一個平麵的（de）透明體。它所成的像有實像也有虛像。

凸透鏡：中間厚，邊（biān）緣薄，有雙凸、平（píng）凸、凹凸三種；

凹透鏡：中間薄，邊緣厚，有雙凹、平凹、凸凹三種。

薄透鏡為一種中央（yāng）部分的厚度和其兩麵的曲率半徑相比為很（hěn）大的透鏡。初期，照相機隻裝（zhuāng）有一個凸透（tòu）鏡的鏡頭，故稱為（wéi）“單透鏡”。隨著科技日益發展，現代鏡頭均有若幹不同形式和（hé）功能的凸凹透鏡組（zǔ）成一（yī）個會（huì）聚的透鏡，稱為“複式透鏡”。複式透鏡中之凹透鏡起校（xiào）正（zhèng）各種象差的作用（yòng）。

光學玻璃具有透明（míng）度高、純潔、無色、質（zhì）地（dì）均勻，且有良好（hǎo）的（de）折光能力，故為鏡頭生產的主要原料。由於化學成分和折射率不同光學玻璃有（yǒu）：

1．火石玻璃--在玻璃成分中加入氧（yǎng）化鉛，以（yǐ）增加折（shé）射率（1.8804）

2．冕牌玻璃--在玻璃成分中加入氧（yǎng）化鈉和氧化鈣製成，以減（jiǎn）低其折射率（鋇冕玻璃的折射率為1.7055）

3．鑭冕玻璃--為（wéi）所發現的品種，它具有折射率高，色散率低的優良特（tè）性，為（wéi）創造大口徑的高級鏡頭提供了條件。

透鏡是（shì）組（zǔ）成顯微鏡光學係統的最基本的光學元件，物鏡、目鏡及聚（jù）光鏡等（děng）部件均（jun1）由單個和多個透鏡組成。依其外形的不同，可分（fèn）為凸透鏡(正透鏡（jìng）)和凹透（tòu）鏡(負透鏡)兩（liǎng）大類。

當一束平行於主光軸的（de）光（guāng）線通過凸透（tòu）鏡後相交於一點，這個點稱“焦點”，通過焦點並垂直光軸的平麵（miàn），稱“焦平麵”。焦點有兩個，在物方空（kōng）間的焦點，稱“物方焦（jiāo）點”，該處的焦平麵，稱“物（wù）方焦平麵（miàn）”；反之，在（zài）像方空間的焦點，稱“像方焦點”，該處的焦平麵，稱“像方焦平麵”。

光線通過凹透鏡後，成正立虛像，凸透鏡（jìng）則成倒立實像。實（shí）像可在（zài）屏幕上顯現出來，而虛像不能。

透鏡分類

凸透鏡

凸透（tòu）鏡是中央較厚，邊緣較薄的透鏡。凸透鏡具有會聚（jù）光線的作用（yòng），所以也叫“會聚透鏡”、“正透鏡”（可用於遠視與老花鏡）。此類（lèi）透（tòu）鏡可分為：

a.雙凸透（tòu）鏡——是兩麵凸的透鏡；

b.平凸透鏡——是一麵（miàn）凸、一麵平的透鏡；

c.凹凸透鏡（jìng）——為一麵凸，一麵凹的（de）透（tòu）鏡。

凸透鏡成像規律是指（zhǐ）物體放在焦點之（zhī）外，在凸透鏡另一側成倒立的

凸（tū）透鏡成像原理

實像，實像（xiàng）有縮小、等大、放大三種。物距越小，像距越大，實像越大。物體放在焦點之內，在凸透鏡同一側成正立放大的虛像。物距越小，像距越小（xiǎo），虛像越（yuè）小在光（guāng）學中（zhōng），由實際（jì）光線匯聚成的像，稱為實像，能用光屏呈接；反之，則稱為虛像，隻能由眼睛感覺。有經驗的物理老師，在講述實像和虛像的區別時，往往會提到這樣一種區分（fèn）方法：“實（shí）像都是倒立的，而虛（xū）像都是正立的。”所謂“正立”和“倒立”，當然是相對於原物體而言。