了解光学透镜的几何形状
当光学设计师谈论光学透镜时，他们指的是单个透镜元件或一组透镜元件（图1）。单片的例子有平凸(PCX) 透镜、双凸(DCX) 透镜、非球面透镜等；元件组件的例子有远心成像镜头、无限远校正物镜、光束扩展器等。每个组合都由一系列透镜元件组成，每个元件都有特定的透镜几何形状，以自己的方式控制光线。
图 1：平凸透镜（左侧为单个元件）和远心成像镜头（右侧为元件组合）
斯奈尔折射定律
在深入研究每种类型的透镜几何形状之前，请考虑光学透镜如何利用折射特性弯曲光线。折射是光进入或离开介质时偏离一定量的方式。该偏差是介质折射率和光相对于表面法线所成角度的函数。此属性受斯涅尔折射定律（方程 1）控制，其中 n1 是入射介质的折射率，θ1 是入射光线的角度，n2 是折射介质的指数，θ2 是折射光线的角度 . 斯涅尔定律描述了光线在多种介质之间传播时入射角和透射角之间的关系（图 2）。
图 2：斯涅尔折射定律
所有光学透镜都遵循斯涅尔折射定律。因此，光学透镜几何形状（即表面轮廓）决定了光在通过光学元件传播时的行为方式。要了解光学透镜规格中使用的术语，请考虑 10 个常用术语（表 1）
使用表1中的常用术语，很容易理解每种类型的单透镜元件的技术数据。表2显示了10种最常用的光学镜头及其典型应用。随着光学技术的进步，额外的单透镜几何形状（例如可调焦透镜）和组件（例如远心透镜）正成为光学设计的宝贵工具。
常见的光学透镜几何形状
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