薄透镜是忽略透镜厚度及两主平面间隔的近轴模型。在物、像方介质相同且取空气折射率近似为 1 时,物距 l、像距 l′ 和像方焦距 f′ 满足下式。物、像距均从重合的主点量取;左侧实物的 l < 0,右侧实像的 l′ > 0。

成像公式给出物像位置关系;透镜制造公式在给定材料和曲率后给出焦距。对于真实工程应用,推荐采用厚透镜模型或实际光线追迹。

式 1-5
1l'1l=1f'

式中

l、l′
从薄透镜所在平面量起的物距和像距单位:长度
f′
薄透镜在空气中的像方焦距单位:长度

适用条件:空气中的球面薄透镜,采用近轴近似;有向距离沿 +z 为正,所有长度单位一致。

空气中的薄透镜高斯成像公式。

式 1-6
1f'=(n1)(1R11R2)

式中

f′
薄透镜在空气中的像方焦距单位:长度
n
透镜材料相对于空气的折射率单位:无量纲
R₁、R₂
沿传播方向依次遇到的两个球面的曲率半径;曲率中心在顶点 +z 侧为正单位:长度

适用条件:空气中的球面薄透镜,采用近轴近似;有向距离沿 +z 为正,所有长度单位一致。

空气中的薄透镜制造者公式;不包含厚度项。

薄透镜成像公式。
图 1-5 薄透镜成像公式