第二节 柱面透镜
矫正散光透镜简介与作用
c lc l1 l2 lc
d l1
l2
由此可得镜片至最小弥散圆的距离：
lc
2l1l2 l1 l2
该距离以屈光度的形式表示为：
Lc
L1
L2 2
最小弥散圆的直径透镜简介和作 用
一散光透镜 5 .0D 0 / 4 S .0D 0 9 C ，直0 径 40mm，求透镜前 1m
矫正散光的透镜简介和作 用
• 3、柱面透镜的视觉像移 • 顺动、逆动 • 以柱面透镜的中心为轴进行旋转时，通过
透镜可观察到“”字的两条线在随着透镜的旋 转进行“张开”继而又“合拢”状的移动。这种 现象称之为“剪刀运动”
矫正散光的透镜简介和作 用
第二节 正交柱镜的性质
• 正交柱镜有以下性质： • 1．轴向相同的两柱镜叠加，其效果等于一
矫正散光的透镜简介和作 用
矫正散光的透镜简介和作 用
4．一个柱面镜可由一相同屈光力的球面镜与一个屈光力相同但符 号相反且轴向垂直的柱镜叠加所代替。
3.0D 0 C H( )
3 .0D 0 V C 3 .0D 0S
5．两轴互相垂直屈光力不等的柱面叠加可等效为一球面与一柱面 的叠加。
1.0D 0 C V
个柱镜，其屈光力为两个透镜屈光力的代 数和。
1.0D 0 C V( ) 1 .5 D 0 V C 2 .5 D 0 V C
2.0D 0 C H( ) 3 .0 D 0 H C 1 .0 D 0 H C
矫正散光的透镜简介和作 用
矫正散光的透镜简介和作 用
2．两相同轴向、相同屈光力但正负不同的柱面迭加，结果互相中 和。
到为最 前小焦弥线散长圆度的；h距2 离为为后焦l c 线；h长1
度；透镜直径为d，I 为Sturm
球柱面透镜光学技术--圆柱透镜与环曲面透镜
+3.00D
+5.00D -2.00D
+3.00DS/+2.00DCx170
+5.00DS/-2.00DCx80
例：请将-1.25DCx60/+2.75DCx150转换成球
柱镜形式。
解：-1.25DS/+4.00DCx150
+2.75DS/-4.00DCx60
球柱面透镜的联合最方便直观的方法是用光 学十字图，或者也可分别联合球面镜、柱面镜，使
另一新柱镜屈光力等于原球镜与柱镜屈光力之和， 其轴与原柱镜轴的方向相同
例：将+4.00DS/+1.00DCx90转换为正交柱镜 解一： 一个新柱镜： +4.00DCx180 另一新柱镜： （+4.00+1.00）x90 = +5.00DCx90 正交柱镜形式：+4.00DCx180/+5.00DCx90
45
-3.00D +2.50D +2.75D +2.50D -1.00D +1.25D -3.00D +2.50D +2.75D -1.50D
+0.75D +1.75D
135
+2.50D +0.75D -1.75D
+2.50DS/-1.75DCx45
+0.75DS/+1.75DCx135
解2：（2）/（3）联合结果为
（+2.50+2.75）DS/（-1.00+1.25）DCx135
+5.25DS/+0.25DCx135
第二节柱面透镜
– 正柱面透镜
– 负柱面透镜
4
柱面透镜
• 主子午线：
– 轴向子午线：与轴平行 的子午线，在柱面上是 平的，没有弯度。 – 屈光力子午线：与轴垂 直的子午线，在柱面上 的圆形的，弯度最大。
5
光学特性（1）
——光线通过轴向子午线 （图中垂直方向）不会 出现聚散度的改变。 ——光线通过屈光力子 午线（图中水平方 向） 会出现聚散度的改 变。
25
②两柱镜正交密接，若两柱镜屈光 力不等，则联合后等效为一新球柱 透镜。
• [例]求+1.00 DC×90/+3.00 DC×180的等 效屈光力。 • 解： 依题意画光学十字图为：
26
两密接斜交柱镜的联合
• 正切公式法 F1xθ1/F2x θ2 tan2 θ=————
F1+F2cos2 α F2sin2α
20
柱面透镜的正交联合
• 轴位互相垂直，柱镜度相同
– 效果为一个球镜，球镜度为柱镜的度数
• 轴位互相垂直，柱镜度不相同
– 构成一个球柱面透镜
21
两柱镜同轴向的密接联合
• 若两柱镜轴向相同，密接组合后的屈光 力为两柱镜屈光力的代数和，轴向与原 柱镜相同。
22
求+1.75DC×90/-1.75DC×90的等 效屈光力。
n 1 F r
曲率半径 r
• 轴向上屈光力为0
10
柱镜中间方向的屈光力
• 在柱镜轴向与垂轴方向之间任意方向的 屈光力计算公式：
F F sin 2
θ为所求的子午线方向 与柱镜轴的夹角
11
F=-4.00 DC×180，求30°、60° 方向的屈光力。
关于柱面光学透镜在光学成像系统中的运用
关于柱面光学透镜在光学成像系统中的运用作者：朱让甜来源：《中国新技术新产品》2014年第09期摘要：在非球面透镜中柱面镜是最普遍的一种，采用球面系统具有分别描述成像的特点，在一些特殊场合其具有特殊作用。
本文主要分析了柱面光学透镜成像原理，柱面光学透镜反射光线追迹，柱面光学透镜在光学成像系统中的运用。
关键词：柱面光学透镜；光学成像；运用中图分类号：O436 文献标识码：A一、柱面光学透镜成像原理（一）平面镜物体在静止的平面镜中出现的反射，这一结论来自于光学传播的基本定律。
分析虚像原理，可以简单理解为物体对镜平面产生的对称形体。
（二）柱面镜将曲面作为反射面时，入射光线与过曲面形成的成像点法线产生的角便是入射角，是相当于反射光线和同一法线之间产生的反射角，并且在同一平面内产生了入射光线、反射光线和法线，这个平面和过曲面产生的成像点切平面彼此垂直。
但是，在过曲面上由于各点比不是彼此平行的法线方向，例如：柱面法线垂直相交柱轴的很多叉线。
因此，所谓的柱面反射的虚像缺少固定的位置能够寻找，而是随着视点不同位置而出现了差异。
二、柱面光学透镜反射光线追迹将圆柱反射面光线反射作为追迹范例，在圆柱面顶点位置A构建直角右手坐标系，促使AX平行于圆柱面母线，坐标面的子午截面是AXZ。
如此，假如圆柱面设a为曲率半径，与坐标面OYZ平行的任意平面去截圆柱面时，都是在平面AXZ上获得截线，半径是a的圆。
在AXY存在于物面上的点D（X，Y，Z）沿着适量C方向发出一光线，光线在圆柱面上的投射点d1可以通过点d和适量c，促使d成为物面A点到d点的位置向量；圆柱面定A1至投射点a1的位置向量；N则是从A1到垂直于光线的向量，在两表面间线段的光纤通过垂直划分为两部分；分别是从A1向C1产生的辅助向量。
三、柱面光学镜在光学成像系统中的运用（一）单面柱面光学镜在光学系统应用仅在一个方向上柱面镜有曲率，利用柱面反射镜光纤矢量追迹可知，一个截面维度方向对于平行光束来说产生了会聚或者发散功能，但是不会对X轴方向发挥任何作用。
柱面透镜
柱面透镜[摘要]讨论宽银幕电影与普通电影的不同之处，及柱面透镜在其中所起的重要作用。
[关键词]宽银幕柱面透镜放大率20世纪中期，随着科学技术的进步。
电影开始向大画面、大视野、立体感、临场感方向发展，宽银幕电影于1953年问世，它的产生和发展同宽银幕放映镜头(核心部件为柱面透镜)的出现和发展息息相关。
1 变形宽银幕格式制作的两种方式电影发展到今天，尽管产生了各种各样的画幅格式，但是使用最多的画幅格式仍是185：1遮幅和2 40：1宽银幕格式。
1.85：1是最常用的画幅格式，任何35mm摄影机都兼容这种画幅格式。
2.40：1宽银幕结合了视觉效果的因素，增强了身临其境的感觉。
提高了电影艺术的感染力。
2.40：1宽银幕格式的制作方式有两种：一是拍摄时采用变形镜头将影像横向压缩，放映时又用变形镜头将被压缩的影像复原；二是使用普通摄影镜头拍摄的超35mm格式，成像在底片上的画幅尺寸为24.00mm×18.00mm，后期处理时。
将底片面积进行遮挡(将画面垂直向进行裁切)，使画面比例达到2.40：1。
然后通过光学变形镜在水平方向以2：1方式的压缩。
将画面放大、转换到中间片上。
2 普通电影的放映物镜最简单的放映物镜由两片透镜组成，其中一个是凸透镜，另一个是凹透镜。
放映物镜除了应使放映像具有良好的像质外，还应有利于像照度的提高，故应有尽可能大的相对孔径。
电影放映物镜的相对孔径一般为1/2～1/2。
在像质要求方面，球差、慧差、色差等宽光束像差应予以特别重视。
对于视场不大的电影放映物镜，常应用匹兹凡型物镜，因它对于小视场范围内的物体有良好的像质。
当视场较大或对像质有更高的要求时，应采用消像散物镜。
柯克物镜、天塞物镜和双高斯物镜都可用作放映物镜。
是一种普通银幕放映的大孔径、较大视场的镜头，相对孔径可达1：1.6。
3 宽银幕电影的放映物镜宽银幕放映物镜与普通银幕放映物镜的成像关系不同。
被它成像的画面是一张“变形”的图片，图片上的景物与实物的比例因方位而异。
3.2球柱面透镜
•
+4.00DS
6.1环曲面概念
• 弧绕某一直线旋转得到的面叫环曲面.
6.2环曲面的两个弧
① 曲率最小的圆弧称为基弧. ② 曲率最大的圆弧称为正交弧. ③ R基>R正,则F基<F正.
F n 2 n1 r
6.3环曲面透镜的类型
① 内散片(凹环曲面镜片).环曲面在内表面 ② 外散片(凸环曲面镜片).环曲面在外表面
+3.00
• +5.00DS/-2.00DC×90
+5.00
Hale Waihona Puke =+5.00
+5.00 0
+2.00 0
0 -2.00
• 例3-2-2
4.Jackson正交叉柱镜
• 4.1用途
• 检查眼有无散光或散光后是否 完全矫正。
• 4.2规格
• ±0.25D,±0.50D • 4.3使用
5.球柱面透镜的转换
+5.00
+2.00
-6.00
+13.00
+5.00
0
-7.00
+13.00
解：
13.00DS
6.00DC 180/ 8.00DC 90
+6.00 -6.00
+1.00 +1.00
练习
• 例3-2-12 将球柱镜+5.00DS/+2.00DC×180改写为球弧 屈光力为+4.00DS的环曲面镜片形式.
• 例3-2-8请写出图中内散片的处方.
解：
6.00DS
3.00DC 180/ 6.00DC 90
球面屈光力 基弧屈光力 轴向/正交弧屈光力 轴向
第三章 矫正散光的透镜·
第二节 正交柱镜的性质
正交柱镜有以下性质： 1．轴向相同的两柱镜叠加，其效果等于一
个柱镜，其屈光力为两个透镜屈光力的代 数和。
1.00DC V ( ) 1.50DC V 2.50DC V
2.00DC H ( ) 3.00DC H 1.00DC H
2．两相同轴向、相同屈光力但正负不同的柱面迭加，结果互相中 和。
2、旧的轴位标记法
前采用的轴位标记法中主要是鼻侧标记法， 即以鼻侧为内，以颞侧为外，两眼均是从 内向外旋转 180
这种表示方法，右眼镜片的轴位表示与标 准标记法相同，只是左眼轴位表示与标准 标记法差 90
3、环曲面透镜的识别
(1) 环曲面透镜与球面透镜的区别：
球面透镜的前后表面都是球面，所以透镜的边缘 厚度是一样的。环曲面透镜则与球面透镜不同， 由于环曲面有两个互相垂直且不同的曲率，这就 使得环曲面镜的边缘厚度不同。曲率大的方向厚 度薄，相反曲率小的方向厚度厚。
3.00DC H ( )
3.00DC V 3.00DS
5．两轴互相垂直屈光力不等的柱面叠加可等效为一球面与一柱面 的叠加。
1.00DC V
1.00DS
2.00DC H
1.00DC H
第三节 球柱面透镜
柱面镜只能矫正一个主子午线的屈光不正， 但多数散光眼是两条主子午线都需要矫正。 球柱面透镜就可以解决这样的问题。薄透 镜的总屈光力是前后两面屈光力之和，将 透镜的一面制成为球面，另一面制成柱面， 两面之和就得到一个球柱面透镜
lc
2l1l2 l1 l2
该距离以屈光度的形式表示为：
Lc
L1
2
L2
最小弥散圆的直径 c 为： c d l2 l1 dI
l1 l2 l1 l2
柱面透镜光学原理
柱面透镜光学原理柱面透镜是一种特殊形状的透镜，其曲面呈现柱面形，可用于光学系统中实现特定的光学功能。
柱面透镜的光学原理涉及到其曲面的特性以及透镜的焦距计算、成像等方面。
首先，我们来看一下柱面透镜的曲面特性。
柱面透镜的曲面可以看作是一个圆弧段绕其垂直轴线旋转得到的。
这样的曲面旋转形成一个弯曲的车轮形状，其中平行于轴线的切面为圆形。
这意味着通过柱面透镜的光线在平行于轴线的方向上不会发生折射，只在垂直于轴线方向上进行折射。
对于柱面透镜的焦距计算，我们可以根据透镜公式进行推导。
透镜公式可以表示为1/f=1/v-1/u，其中f为焦距，v为像距，u为物距。
对于柱面透镜，我们需要将上述公式进行修正。
由于光线在垂直于轴线方向上发生折射，因此垂直方向的物距和像距仍然遵循透镜公式。
而水平方向上的物距和像距则通过几何关系计算。
因此，柱面透镜的焦距可以分为垂直方向焦距和水平方向焦距。
在柱面透镜的成像过程中，同样需要考虑到光线在垂直和水平方向的折射情况。
对于一束平行于轴线的光线，它们在通过柱面透镜后会被聚焦在焦点上。
在垂直方向上，光线经过透镜后会聚焦成一条线，而在水平方向上，光线没有发生折射，因此仍然是平行光线。
这样，我们可以得到柱面透镜的成像特点：垂直方向上形成一条线图像，而水平方向上则保持原始物体的形状。
这一特性使得柱面透镜在一些特定的应用中非常有用，比如眼镜的度数调整、医学成像等。
另外，柱面透镜还有一些其他的应用。
在光学仪器中，柱面透镜可以用于对光线进行聚焦或者展宽，从而实现对光束的控制。
在光学通信中，柱面透镜可以用于调节光束的角度，实现信息的发送和接收。
同时，柱面透镜的特殊形状也使其可以用于纠正光学系统中的畸变问题。
总之，柱面透镜的光学原理涉及到其曲面的特性以及焦距计算、成像等方面。
通过对其特殊形状的理解和运用，柱面透镜在光学系统中可以实现特定的光学功能，具有广泛的应用前景。
柱面透镜-文档
柱面透镜20世纪中期，随着科学技术的进步。
电影开始向大画面、大视野、立体感、临场感方向发展，宽银幕电影于1953年问世，它的产生和发展同宽银幕放映镜头(核心部件为柱面透镜)的出现和发展息息相关。
1 变形宽银幕格式制作的两种方式电影发展到今天，尽管产生了各种各样的画幅格式，但是使用最多的画幅格式仍是185：1遮幅和2 40：1宽银幕格式。
1.85：1是最常用的画幅格式，任何35mm摄影机都兼容这种画幅格式。
2.40：1宽银幕结合了视觉效果的因素，增强了身临其境的感觉。
提高了电影艺术的感染力。
2.40：1宽银幕格式的制作方式有两种：一是拍摄时采用变形镜头将影像横向压缩，放映时又用变形镜头将被压缩的影像复原；二是使用普通摄影镜头拍摄的超35mm格式，成像在底片上的画幅尺寸为24.00mm×18.00mm，后期处理时。
将底片面积进行遮挡(将画面垂直向进行裁切)，使画面比例达到2.40：1。
然后通过光学变形镜在水平方向以2：1方式的压缩。
将画面放大、转换到中间片上。
2 普通电影的放映物镜最简单的放映物镜由两片透镜组成，其中一个是凸透镜，另一个是凹透镜。
放映物镜除了应使放映像具有良好的像质外，还应有利于像照度的提高，故应有尽可能大的相对孔径。
电影放映物镜的相对孔径一般为1/2～1/2。
在像质要求方面，球差、慧差、色差等宽光束像差应予以特别重视。
对于视场不大的电影放映物镜，常应用匹兹凡型物镜，因它对于小视场范围内的物体有良好的像质。
当视场较大或对像质有更高的要求时，应采用消像散物镜。
柯克物镜、天塞物镜和双高斯物镜都可用作放映物镜。
是一种普通银幕放映的大孔径、较大视场的镜头，相对孔径可达1：1.6。
3 宽银幕电影的放映物镜宽银幕放映物镜与普通银幕放映物镜的成像关系不同。
被它成像的画面是一张“变形”的图片，图片上的景物与实物的比例因方位而异。
在子午方向上有一个固定的比例，在弧矢方向上有一个固定的比例。
通用的宽银幕放映物镜是由普通放映物镜和变形镜组组合起来的，其中变形镜组在子午和弧矢方向上具有不同的放大率，这两种放大率恰恰与电影图片上的子午和弧矢放大率匹配，放映后使银幕上重现原景的正常图样。
3.2柱面透镜
• 课本例1：
3.柱面透镜的屈光力及处方形式
• 3.2斜向镜度
• Fθ=Fsin2θ
• Fθ表示与柱镜轴成θ角方向 的镜度 • F表示垂直于轴的最大镜 度. • θ表示柱镜某一方向与轴的 夹角.
处方示例1（Fmax的方位表示）
• 右眼(OD或RE):+10.00DC ×180
• 左眼(OS或LE):+10.00DC ×180
图中柱镜的轴向用蓝色标示，即是 R120 L60
• 4.1柱面透镜的轴向标 示 • 4.1.1鼻端轴向标示法 • 4.1.2标准标示 法)TABO法） • 4.1.3太阳穴标示法
图中柱镜的轴向用蓝色标示，即是 R60 L60
• 4.1柱面透镜的轴向标 示 • 4.1.1鼻端轴向标示法 180 • 4.1.2标准标示 法)TABO法） • 4.1.3太阳穴标示法 • 例题4 下列轴系以鼻端轴
2.柱面透镜的光学特性
• 2.3柱镜各子午线 上屈光力不等， 且按规律周期性 变化。
• 2.4柱镜的视觉像移。 • 2.4.1平移 • （1）沿柱镜的轴平移 时，像无变化。 • （2）沿最大屈光力方 向（即与轴垂直方向） 平移时： • 正柱镜的逆动； • 负柱镜的顺动。
• 2.4柱镜的视觉像移。 • 2.4.2柱镜的剪动。
（3）R105 L105
75
105
0
180
0
5.1柱面透镜性质的识别
一个方向无像移，其它方向有像移——柱镜； 一个方向无像移，其它方向顺动——凸柱镜； 一个方向无像移，其它方向逆动——凹柱镜
*看镜片边缘厚度，厚度一致时为球镜。厚度不一致时，可能有柱镜成分 或为棱镜。 *旋转镜片，有剪动的就是柱镜或有柱镜成份。
路灯透镜知识点归纳总结
路灯透镜知识点归纳总结一、路灯透镜的定义路灯透镜是用于控制路灯光束的光学元件，主要作用是将光源发出的光束聚焦或分散，以达到目标照明效果。
路灯透镜通常由光学材料制成，表面经过特殊设计和加工，可以使光线更加集中或者散发。
透镜的选择直接影响了路灯的照明性能和能效比，因此透镜是路灯中非常重要的一个部分。
二、路灯透镜的种类1. 抛物面透镜抛物面透镜是一种常用的路灯透镜，其表面呈抛物线状，可以使光线聚焦于一个点上，具有较好的光学聚集效果。
抛物面透镜的设计和加工比较复杂，但是能够有效地控制路灯的光线，提高光束的亮度和均匀度。
2. 镜面透镜镜面透镜是利用镜面反射原理来调节光束的方向和强度的透镜，其表面将光线反射至特定的方向，能够实现优化的照明效果。
镜面透镜的制作工艺较为复杂，但是具有较高的光学性能和能效比。
3. 柱面透镜柱面透镜是一种常见的路灯透镜，其表面呈柱面状，可以使光线在一个方向上聚焦或者散发。
柱面透镜的制作工艺相对简单，成本较低，但是在控制光束方向和亮度方面具有一定的局限性。
4. 球面透镜球面透镜是一种球面状的透镜，能够实现全向照明效果，适用于一些特殊的路灯照明场景。
球面透镜的制作难度较大，成本较高，但是能够实现灯光的全方向照明，具有一定的应用前景。
5. 其他特殊形状透镜除了以上常见的类型，还有一些特殊形状的透镜，如双凸透镜、双凹透镜等，这些透镜根据特定的照明需求进行设计和加工，能够实现更加个性化的照明效果。
三、路灯透镜的光学特性1. 聚光性能路灯透镜的聚光性能是指其能够将光线聚焦于一个特定的区域，提高光束的亮度和均匀度。
聚光性能是衡量透镜光学性能的重要指标之一，直接关系到路灯的照明效果和能效比。
2. 散射性能路灯透镜的散射性能是指其能够将光线散发到特定的区域，实现柔和的照明效果。
散射性能也是衡量透镜光学性能的重要指标之一，能够提高路灯的照明舒适度和视觉效果。
3. 光学透过率光学透过率是指透镜将光线透过的比例，是一个反映透镜透光性能的重要指标。
2024-2025学年苏科版物理八年级上册第三章 第二节《透镜》教学课件
四、观察凸透镜成像
放
大
镜 ： 怎
放 大 镜
样 才
： 凸
能 看
透 镜
到
更
大
的
字
？
四、观察凸透镜成像
通过凸透镜观察窗外的景物，你看到的像有什么特点？ 它是倒立的还是正立的，是放大的还是缩小的？如图所 示，在凸透镜后面放一张白卡纸，并调整它到凸透镜的 距离，在白卡纸上能否看到窗外景物的像？
F
属于凸透镜的是：
属于凹透镜的是：
二、初识凸透镜和凹透镜
活动 初识凸透镜和凹透镜
观察凸透镜和凹透镜的成像
1.分别通过凸透镜和凹透镜观察书上的文 字（透镜距书较近），你有什么发现？
2.用眼镜代替透镜进行上述观察，辨别 你或其他同学眼镜的镜片属于哪种类型 的透镜
二、初识凸透镜和凹透镜 辨别凸透镜和凹透镜
F
F
F
F
结论：
（1）经过凸透镜焦点的光线被折射后________射出。因而 利用凸透镜能得到平行光。 （2）对着凹透镜异侧______入射的光线被折射后平行于主 光轴射出。
三、认识透镜对光线的作用 三条特殊光线
⑤
①
①
③F ②
F
F ④
F
1. 通过光心的光线 传播方向_______。（
）
2.平行于主光轴的光线 经凸透镜折射后通_____。（_________）
第三章 光的折射 透镜
第二节、透镜
生活中的透镜
一、透镜的概念
Z-60 手动变 焦照相机
近
代
光Hale Waihona Puke 学显 微镜视近
《物理生活中的透镜》课件
欢迎来到《物理生活中的透镜》PPT课件。本课程将带领您探索透镜的基本 概念、形成原理和光学特性，以及透镜在生活中的应用案例和保养方法。
透镜的基本概念
1 透镜的种类
分析不同种类透镜的特点和用途。
2 透镜的光学特性
介绍透镜对光线的折射和聚焦能力。
球面透镜
1 球面透镜的形成原理
应用案例
显微镜中的透镜
探索透镜在显微镜中的作用和 重要性。
照相机中的透镜
介绍透镜对照相机成像质量的 影响。
护眼镜中的透镜
讨论透镜在护眼镜中的矫正和 调节效果。
透镜的清洁与保养
清洁透镜的常见方法
提供透镜清洁的实用技巧和方法。
保养透镜的注意事项
分享保养透镜时需要注意的事项和常见问题。
总结
1
透镜在生活中的应用价值
解释球面透镜的制造过程和结构。
2 球面透镜的光学公式
介绍计算球面透镜折射和成像的公式。
3 球面透镜的成像特性
探讨球面透镜在成像过程中的特点和影响因素。
柱面透镜
1 柱面透镜的形成原理
详细讲解柱面透镜的制作和结构原理。
2 柱面透镜的光学公式
介绍计算柱面透镜折射和成像的数学公式。
3 柱面透镜的成像特性
分析柱面透镜在光学成像中的性质和特点。
探索透镜在各个领域中的重要作用和贡献。
2
学习透镜知识的重要性
强调学习透镜知识对个人和社会的意义和影响。
初三物理柱形透镜
柱形透镜是一种特殊的透镜，其截面为两圆弧或一圆弧一直线的柱形。
柱形透镜具有多种类型，包括双凸、双凹、平凸、平凹及新月形等。
这种透镜有一焦线，与柱体表面平行，焦线与柱面距离取决于镜面曲率半径和玻璃折射率。
柱形透镜在光学中有广泛应用，例如在制造望远镜、显微镜、投影仪等光学仪器中常常用到。
在初三物理中，柱形透镜可以作为一种光学元件，用于改变光线路径或聚焦光线。
它可以与其他光学元件一起使用，用于研究光的传播规律和光学仪器的原理。
在学习过程中，学生应该了解柱形透镜的基本概念、性质和应用，掌握其对于光线的折射和聚焦作用，并能够通过实验观察其光学效果。
同时，还应该了解其他类型透镜的特点和应用，以及透镜在日常生活和生产中的应用实例。
柱面透镜名词解释
柱面透镜名词解释
柱面透镜是 X 轴和 Y 轴上半径不同的一种透镜,因此透镜的形状为圆柱形或半圆柱形,而且只有单一光轴有图像放大倍率。
柱面透镜通常用作激光线发生器,以调节图像高度大小,或在成像系统中校正像散。
柱面透镜一般是用于将入射光线聚焦到线上或者改变图像的宽高比的透镜。
通常是成线状成像的，可控制光束的方向。
柱面透镜有一个柱面表面，可以使入射光线能够聚焦于某个维度，并拉伸图像，柱面镜的焦距可为负或正，适合用于激光线生成或变形光束整形，以环化激光输出。
柱面透镜与一般的球面透镜相比，柱面透镜的生产难度会很高，要合理的选择材料，注意材料的纹理，气泡，杂质，均匀性等特性，注意产品的规格品质的控制，像划伤，凹痕，光泽等，高质量的研磨技术。
柱面透镜名词解释
柱面透镜名词解释柱面透镜是光学元件，主要功能是将一束光线经过它们，使图像在某一些情况下的转换和处理的衍射效果。
它们的特点是可以平衡图像，纠正像差，减少光束的变形，把复杂的光线衍射为更加简单的形式，以及改变光的方向，向不同的方向发散。
柱面透镜的基本结构由两个半球形的曲面组成，它们的外表面是柱面曲线，而内表面是球面曲线。
结构上，光从内表面传入，从外表面出去。
它们的功能虽然十分重要，但是它们并不复杂。
它们有三种类型：台形柱面透镜、圆筒柱面透镜和多柱面透镜。
台形柱面透镜是最常见的柱面透镜。
它的特点是把光束从竖直轴方向发射出来，因此可以把图像放大。
这种透镜有时也叫做“竖台形柱面透镜”。
圆筒柱面透镜由厚度圆筒和多层折射玻璃组成，可以对光束进行精确定向发射。
它可以把把光束发射出来，然后再经过再折射，使光束聚焦于某一个点。
圆筒柱面透镜也可以精确把图像变形，因此有时被用于测量和发射聚焦光束。
多柱面透镜由多个柱面组成，通常是两层或三层。
它的特点是可以精确控制折射及其折射角，使光束在更短的距离内聚焦于某一点上。
因此，这种透镜可以用来实现较大的凹凸图，能够把复杂的形状转换为简单的形状，有助于改变光束的方向，使图像变得更加完美。
柱面透镜广泛用于许多行业，如激光技术、太阳能技术、微电子技术、光学传感技术以及医学等。
它们可以用来传输、拆分和组合光束，可以生产出有用的图像，也可以用来改变光束的方向，从而实现特定的目的。
柱面透镜已经成为技术领域的一个重要组成部分，在现代科技领域中有着重要的实用价值。
它们可以用于改变和控制光的流动，精确把图像变形，把复杂的光线衍射为更加简单的形式，从而支持许多新型科学和技术的发展。
因此，柱面透镜继续受到光学界的关注。
柱面透镜的未来发展趋势在于研发更新型的柱面透镜，使其功能更加强大，比如可以把光束发射到更精确的位置，能够把光线折射出完美的图像，以及更好的分辨率，更强的传输能力等。
由于柱面透镜的实用价值，未来它们还将在不同的领域中得到大量应用，比如视觉检测、机器视觉、图像识别以及激光技术等。
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柱面透镜的表示方法
• 光学十字
14
柱面透镜的表示方法
0 +3.0 0
• 表示：
– 柱面透镜的两条主子午线在水平和垂直方向 上
– 垂直方向为轴向，屈光力为零 – 水平方向屈光力最大，为+3.00D
15
鼻端轴向标示法
16
标准标示法(TAB0法)
4
柱面透镜
• 一个柱面和一个平面组成
– 正柱面透镜 – 负柱面透镜
5
柱面透镜
• 主子午线：
– 轴向子午线：与轴平行 的子午线，在柱面上是 平的，没有弯度。
– 屈光力子午线：与轴垂 直的子午线，在柱面上 的圆形的，弯度最大。
6
光学特性（1）
——光线通过轴向子午线 （图中垂直方向）不会 出现聚散度的改变。 ——光线通过屈光力子 午线（图中水平方 向） 会出现聚散度的改 变。
• 解：
• 即：
+0.50 DC×180/+0.50
DC×90=+0.50 DS。
26
②两柱镜正交密接，若两柱镜屈光 力不等，则联合后等效为一新球柱 透镜。
• [例]求+1.00 DC×90/+3.00 DC×180的等效屈光力。
• 解： 依题意画光学十字图为：
27
两密接斜交柱镜的联合
• 正切公式法 F1xθ1/F2x θ2
第二节 柱面透镜
1
透镜概述
• 什么是透镜
– 弯曲面
球面
柱面
环曲
面
2
柱面透镜 cyl
• 概念：由圆柱体玻 璃的一部分截制而 成
3
柱面透镜
• 柱面
– 柱面的轴 – 柱面的主子午线
• 柱面在与轴平行的方向 上是平面
• 柱面在与轴垂直的方向 上是圆形的，弯度最大
• 这两个方向称为柱面的 两条主子午线方向。
tan2 Fθ2=s—in—2α—— F1+F2cos2 α
S=F1sin2 θ+F2sin2 (α-θ) C=F1+F2-2s
28
• 汤普森公式法
C= F12 F22 2F1F2cos2
S= F1 F2 C 2
sin2θ=F2 C
sin2α
29
• 作图法
B O
C A
30
求+1.75DC×90/-1.75DC×90 的等效屈光力。
24
两柱镜轴向正交的密接联合
• 两柱镜轴向互相垂直而密接联合，称为正 交联合。 ①两柱镜正交密接，若两柱镜屈光力相 等，则联合后其等效透镜为一球面透镜， 其屈光力与原柱镜屈光力相同。
25
[例]求+0.50 DC×180/+0.50 DC×90的等效屈光力。
17
轴向标示法
• 国际标准轴向标示法（TABO法）
18
太阳穴标示法
19
柱面透镜的表达式
• 记录柱镜度和轴位
0 +3.0 0
• 规范记录方法：+3.00DC×90 • 表示+3.00D的柱面透镜，轴在90°方向
20
柱面透镜的正交联合
• 正交柱镜
– 两个柱面透镜轴向相同或互相垂直，并紧密 贴合
• 同轴位的柱面透镜联合
– 效果为一个柱镜，柱镜度为两者的代数和
21
柱面透镜的正交联合
• 轴位互相垂直，柱镜度相同
– 效果为一个球镜，球镜度为柱镜的度数
• 轴位互相垂直，柱镜度不相同
– 构成一个球柱面透镜
22
两柱镜同轴向的密接联合
• 若两柱镜轴向相同，密接组合后的屈光力 为两柱镜屈光力的代数和，轴向与原柱镜 相同。
23
F n 1 r
曲率半
•
径
轴向上屈光力为0
r
11
柱镜中间方向的屈光力
• 在柱镜轴向与垂轴方向之间任意方向的屈 光力计算公式：
F F sin 2
θ为所求的子午线方向 与柱镜轴的夹角
12
F=-4.00 DC×180，求30°、 60° 方向的屈光力。
• F30=-4× sin2 30°=-4×1/4=-1.OO DC
7
光学特性（2）
——凡与柱镜轴成直角 方向的平行投射光 线，其屈折作用视 凸柱镜或凹柱镜而异
。 • 光线通过 8
（3）柱镜各子午线上屈光力不等，且 按规律周期性变化。
（4）通过移动的镜片观 察目标也在移动的 现象。
9
视觉像移与旋转试验
10
屈光力
• 柱面透镜的屈光力