在光學透（tòu）鏡中，凸透鏡尤為（wéi）常見，應用也較為廣（guǎng）泛。凸透鏡是中央較厚，邊緣較薄的透鏡。凸透鏡具有會聚光線的作用，因此也叫“會聚透鏡”、“正透鏡”通常用（yòng）於遠視與老花鏡。此類的光學透鏡可分（fèn）為（wéi）：雙凸透鏡——是兩麵凸的透鏡；平凸透鏡——是一麵（miàn）凸、一麵平的透鏡；.凹凸透鏡——為（wéi）一麵凸，一麵凹的透鏡。一下簡單說明凸透鏡的成像原理。

 

 

我們都知道凸（tū）透鏡成像規（guī）律是指物（wù）體放在焦點之外，在凸透鏡另一側成倒立。實像，實像有（yǒu）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（zhèng）立放大的虛像。物距越小，像距越小，虛像越小在光學中，由實際光線匯聚（jù）成（chéng）的（de）像，稱為實像，能用光（guāng）屏呈接；反之，則稱為虛像，隻能由（yóu）眼睛感覺。在講述實像和虛像（xiàng）的區別（bié）時，往（wǎng）往會提到這樣一種（zhǒng）區分方（fāng）法（fǎ）：“實像都是倒立（lì）的，而虛像都是（shì）正立（lì）的。”所謂“正（zhèng）立”和“倒立”，當（dāng）然是相對（duì）於原物（wù）體（tǐ）而言。

將平行光線（xiàn）平行於主光軸（凸透鏡（jìng）兩個球麵的球心（xīn）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後，集中（zhōng）在軸上（shàng）的一點（diǎn），此點叫做凸透（tòu）鏡的（de）焦點（記號為F，英（yīng）文（wén）為：focus），凸透鏡在鏡的兩側各有（yǒu）一實（shí）焦點，如為薄透鏡時，此兩焦點至透鏡中心的（de）距離大致相等。凸透鏡之焦距是指焦（jiāo）點到透鏡中心的距離，通常以f表示。凸透鏡球麵半徑越（yuè）小，焦距（記號為：f，英文（wén）為：focallength）越短。凸透鏡可用於放大鏡、老花眼及遠視的人戴（dài）的眼鏡（jìng）、攝影（yǐng）機、電（diàn）影放映機、顯微鏡、望遠鏡的主軸：通過凸透鏡兩個球麵（miàn）球心C1、C2的直線叫凸透鏡的主光軸。光心：凸透鏡的中心O點是透鏡的光心。焦點：平（píng）行（háng）於主軸的光線經過凸透鏡後會聚於主光（guāng）軸上一（yī）點F，這（zhè）一點（diǎn）是凸透鏡的焦點。焦距：焦點F到凸透鏡光心O的距離叫焦距，用f表示。物距：物體到凸透鏡光心的距離稱物距，用u表示。像距：物體經凸透鏡所成的像到凸透鏡光心的距離稱像距，用v表示。

成像公式：1/u(物距)+1/v（像距）=1/f（透鏡焦距）

因此我們都可以根據已知的焦（jiāo）距、像距計算出物（wù）距。

光學透鏡是光學（xué）係統的重要組成，也是光學工程中的必備知識。透鏡是由能夠透過指定光譜的材料製成的光學元件，一般可見光和近紅（hóng）外光譜（IR-A）（400-1400nm）使用光學玻（bō）璃，中紅（hóng）外（IR-C）（3-50mm）使用晶體材料。透鏡（jìng）技術可以廣（guǎng）泛地應用於機器視（shì）覺、數（shù）碼成像、激光的準（zhǔn）直與聚焦和各類型光學儀器（qì）中。

我（wǒ）們一般指的（de）光學（xué）透鏡是折射麵為球麵的折射鏡，有的是由兩個球麵組成，也有的是由一個球麵和一個平麵組成。由於朝向的不（bú）同和特性不同，決定了光學透（tòu）鏡單（dān）獨使用和組合使用就會產生（shēng）不同的效果。光學透鏡（jìng）的組合在不同領域有（yǒu）哪（nǎ）些應用呢？容我一一（yī）道（dào）來。

1. 光學成像

成像時，我們主要使用凸（tū）透鏡，也是正透鏡。任何一（yī）個凸透鏡滿足物像關係公式即可對任何物體成放大或者縮小的像（xiàng），因此（cǐ）要想成像其實很簡單（dān），就是知（zhī）道（dào）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，能看到更大、更小、更遠的範圍……這就需要經過（guò）專門的設計人員（yuán）使用設計軟件來實現了。

2. 光的準直

現在許多應用中（zhōng）需要對一個發散的點光源進行準直，以期待得到一個平行的光斑，則需要使用凸透鏡。如圖所示，請將（jiāng）點光源放置在凸透鏡焦點的位置上，準直的（de）光斑就在凸（tū）透（tòu）鏡（jìng）後麵產生了。光斑的直徑隻跟光源的發散角和凸透鏡的焦距（jù）有關係（xì）（D= 2f*tan(u/2)）。

3. 激光擴束

激光擴束是激光領域裏常（cháng）用的使用方法，就是將一束平行的激光束展寬成一個光束直徑比原（yuán）先大的激光束的方法。

激光擴束（shù）鏡（jìng）可以分為兩大類型：伽利略和（hé）開普勒。

伽利略擴束鏡由伽利略（luè）望遠鏡（jìng）衍變而（ér）來，是比較常用的一類擴束鏡係統。它通（tōng）常包括一個凹（āo）透鏡的輸入鏡和一個凸透鏡的輸出鏡。輸入鏡的前焦點和輸入鏡的前焦（jiāo）點相互重合。與開普勒類（lèi）型相比，伽利略擴束鏡及結構簡單（dān），尺寸緊湊，成（chéng）本低，但是不能使用空間濾波器，其擴束比也不能（néng）太大（通常不大於20倍）。

如果要（yào）使用空間濾波器或者得到更大的擴束比（bǐ），則（zé）要（yào）采用（yòng）開普勒（lè）擴（kuò）束係統。開普勒擴束鏡輸入鏡使用凸透鏡，它的後焦點與輸（shū）出鏡的前焦（jiāo）點相互重合，在焦點重合（hé）的地方可以放置一個空間（jiān）濾波器（qì），如小孔。

光學透鏡的材料對使用具有哪些影響呢？

光學材料一般分（fèn）為非晶態、晶體和有機塑料。不同的材料有其適用光譜範圍和不同的物（wù）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，激光玻（bō）璃。這類材料具有製造工藝（yì）成熟（shú），品種價格齊全等特點（diǎn）。其中無色（sè）光學玻璃主要是以SiO2為（wéi）基（jī）礎材料，摻（chān）雜其他元素而形成的複合產物，主要針對400-1000 nm光波段使用。它區別於其他玻璃的主要特性是有一定的折射率和色散。國際上（shàng）基本按照（zhào）這兩（liǎng）個參數將其分為冕類光學玻璃（K）和燧石光學玻（bō）璃（F）。冕類光學玻璃是指折（shé）射率較（jiào）低，阿（ā）貝數較大；燧石光學玻璃的折射率較高，而阿貝數較低。下圖為成都光明廠玻璃材料的分布圖，國際上還有（yǒu）幾家著名的（de）玻璃材料公司，他們分別（bié）是SCHOTT，HOYA，OHARA和SUMTA。

在一般（bān）科研領域（yù）裏麵使用K9（SCHOTT對應（yīng）是BK7）玻（bō）璃最為（wéi）常見，其性能適中，材料加工性（xìng）能（néng）好，價格相對便宜，因此最為單透鏡應用的首選，也是許多鍍膜元件的基底材料。另外一種是熔融石英JGS1（CORNING對應是7980），由於這種材料（liào）的穩定性好，熱膨脹（zhàng）係數小，在大功率激光器裏普遍使用，但其（qí）價格也是（shì）比較貴的，尤其是尺寸超大的時候。

光（guāng）學透鏡的鍍膜對使用具有哪些（xiē）影響呢？

一般情況（kuàng）下，當光線由一種物質進入不同傳（chuán）遞物質時（如空氣進入光學玻璃），將會有5%的光被反射掉。在（zài）一個複（fù）雜的光學係統中，由於有許多透鏡和折（shé）射鏡的存在，使得整個係統的（de）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上單層增透膜（一般是MgF2）或多層增透膜，單層增透膜可使反射（shè）減少至1.5%，多層增（zēng）透則可讓反射率低至0.25%，這樣就可以大幅度提高這個係統在某一特定波段的光學透過率。

通常可以通過鏡片上反射的顏色來（lái）判斷該光學透鏡是鍍了什麽膜層，鍍了單層增（zēng）透膜的鏡片通常是藍紫色或是紅色，鍍多層增透膜的鏡片則呈淡綠（lǜ）色或暗（àn）紫色。

透鏡的應用：

VR虛擬現實（shí）、照相（xiàng）機、放大鏡、投影儀、光學成像、天（tiān）文觀（guān）測、科學研究、軍事工業、手機外置鏡頭（tóu）、攝影鏡頭、遠心鏡（jìng）頭、紅外鏡頭、準直鏡頭（tóu）、軍工（gōng）鏡（jìng）頭等高端鏡頭 。

亚洲国产综合997擁有非常豐富的常規光學透鏡產品線，平凸透鏡、雙凸透鏡（jìng）、平凹透鏡、雙凹透鏡、膠合透（tòu）鏡、彎月透鏡消色（sè）差透（tòu）鏡。亚洲国产综合997經過長期不斷的努（nǔ）力鑽研，對於光學透鏡領域的技（jì）術達

到國內領先水平，對於H-ZLAF、H-LAF 、H-LAK、 D-ZK 、H-FK等易腐蝕材料已能批量生產。

 

透鏡是用透明物質製成（chéng）的表麵為球（qiú）麵（miàn）一部分的光學元件，鏡頭是（shì）由幾片透鏡組成的，有塑（sù）膠透鏡（plastic）和玻（bō）璃透鏡（glass）兩種，玻璃透鏡比塑膠貴。通常攝像頭用的鏡頭構造（zào）有：1P、2P、1G1P、1G2P、2G2P、4G等，透鏡越（yuè）多，成本越高。因此一個品質好的攝像頭（tóu）應該是采（cǎi）用玻（bō）璃鏡頭的，其（qí）成像效果（guǒ）要比（bǐ）塑膠鏡頭好（hǎo），在（zài）天文、軍事、交通、醫學、藝術等領域（yù）發揮著重要作用。

透（tòu）鏡概念簡要介紹

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

（lens)透鏡是根（gēn）據光的折射規律製成的。透鏡是由透明物質（如玻璃、水晶等）製（zhì）成的一種（zhǒng）光學元件。透鏡是（shì）折射鏡，其折射麵是兩個球麵（球麵一部（bù）分），或一個球麵（miàn）（球麵（miàn）一部分）一個平麵的（de）透明體。它（tā）所成（chéng）的像有實像也有虛像（xiàng）。

凸透鏡（jìng）：中間厚，邊緣薄，有雙凸、平凸、凹凸（tū）三種；

凹透（tòu）鏡：中間薄，邊緣厚，有雙凹、平凹、凸（tū）凹三種。

薄透（tòu）鏡為一種中央部分的厚度和其兩麵的曲（qǔ）率半徑相比為很大的透鏡。初期，照相機隻裝有一個（gè）凸透鏡的鏡頭（tóu），故稱為“單（dān）透鏡”。隨著科（kē）技日益發展，現代鏡頭均（jun1）有若（ruò）幹不同形式和功能的凸凹透（tòu）鏡組成一個會聚的透鏡，稱為“複式透鏡”。複式透鏡（jìng）中之凹（āo）透鏡起校正各種（zhǒng）象（xiàng）差的作用。

光學玻璃具有透明度高、純潔（jié）、無色、質地均勻，且有良好（hǎo）的折光能力，故為鏡頭生產的主要原料。由（yóu）於化學成分和折射率不同光學玻璃（lí）有：

1．火石玻（bō）璃--在玻璃成（chéng）分中加入氧化鉛，以增加折射率（1.8804）

2．冕牌玻璃--在（zài）玻璃成分中加入氧（yǎng）化鈉和氧化鈣製成，以減低其（qí）折射（shè）率（鋇冕玻璃的折射率為1.7055）

3．鑭冕玻璃--為所發現的品種，它具有（yǒu）折射率高，色散率低（dī）的優（yōu）良特性，為（wéi）創造大口徑的（de）高（gāo）級鏡頭提供（gòng）了條（tiáo）件（jiàn）。

透鏡是組成顯微鏡光學係統的最基本的光學元件，物鏡、目鏡（jìng）及聚光鏡等部件均由單（dān）個和多個透（tòu）鏡組成。依其外（wài）形的不同，可分為凸透鏡(正透鏡)和凹透鏡(負透鏡)兩大（dà）類。

當一束平行於主光軸的光線通過凸透鏡後（hòu）相交於一點，這個點稱“焦點”，通過焦點並垂直光軸的平（píng）麵，稱“焦平麵”。焦點有兩個，在物方空（kōng）間的焦點，稱“物方焦點”，該處的焦平（píng）麵，稱“物方焦平麵”；反之，在像方空間的焦點，稱“像方焦點”，該處的焦平麵，稱“像方焦平麵”。

光線（xiàn）通過凹透鏡後（hòu），成正立虛像，凸透鏡則成倒立實（shí）像。實像可在屏幕上（shàng）顯現出來，而虛像不能。

透（tòu）鏡分（fèn）類

凸透鏡

凸透鏡是中央較厚，邊緣較薄（báo）的透鏡。凸透鏡具有會聚光線的作用，所以也叫“會聚透鏡”、“正透鏡”（可用（yòng）於遠視與（yǔ）老花鏡）。此類透鏡可分為（wéi）：

a.雙凸透鏡——是兩麵凸的透鏡（jìng）；

b.平凸（tū）透鏡——是一麵凸、一麵平的透鏡；

c.凹凸透鏡——為（wéi）一麵凸，一（yī）麵凹的透鏡。

凸透鏡成像規律是指物體放在焦點（diǎn）之外，在凸透鏡另一側成倒立的

凸透鏡成像（xiàng）原（yuán）理

實像，實像有（yǒu）縮小、等大、放大三種。物（wù）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，虛像（xiàng）越小（xiǎo）在光學中，由實際光線匯聚成（chéng）的像，稱為實（shí）像，能用光屏（píng）呈接；反之，則稱為虛像，隻能由眼睛感覺。有經驗的物理老師（shī），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：“實像都是倒立的，而虛像都（dōu）是正立的。”所謂“正立”和“倒立”，當然是相對於原物體而言。