透镜的概述

(一）透镜的概念

由前后两个折射面组成的透明介质称为透镜(Lens)，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最大。

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

最大，与之垂直的子午线弯度最小。

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(conic ection).包括圆(circle),椭圆(ellipse) ,抛物线(parabola)和双曲线(hyperbola).

5.平面可以看作特殊的球面，曲率半径无穷大的球面。

（二)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四种主要类型。

1.球面透镜(sphericaL Lens)(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(中央厚、边缘薄)和凹透镜(中央薄、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((cylindric Lens)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((sphero-cylindric Lens)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(toric lens)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，有薄透镜与厚透镜之分.

如果透镜的中央厚度薄到一定程度，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，中央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，如图3-1所示。


运用薄透镜的概念将使我们的计算大为简化。

如果中央厚度不能忽略，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，凹透镜的中央厚度较薄，可以按照薄透镜的公式计算.而凸透镜，尤其是度数高、中央厚度大、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。