單透鏡

線放大：透鏡給出的象長對物長的比值。

角放大：用透鏡時物或象的視角對不用透鏡時物在明視距離時的視角的比值。

透鏡並沒有放大物體的視角，其作用是使物體能夠放得到近一些並在網膜成清晰象。顯微鏡的物鏡作用是線放大，目鏡作用是角放大。

顯微鏡的總放大是二者的乘積，實際是角放大。放大鏡一般將線放大和角放大分開，因物在透鏡焦點時，線放大變為無窮而角放大為有限值。

傳統凱涅爾目鏡由一個雙膠合透鏡和一個單透鏡組成, 是能夠同時校正像散、彗差和垂軸色差的最簡單的目鏡系統。其消色差由雙膠合透鏡完成。

設計的折/衍混合單透鏡, 其衍射面的基底面形為平面, 另一面為球面。折衍混合系統的設計步驟為：第一步：在保持系統光焦度分配不變的條件下，以折射單透鏡代替凱涅耳目鏡中的雙膠合透鏡。

第二步：使衍射面為平面, 在優化函數中輸入垂軸色差和有效焦距函數, 對衍射面所在的透鏡的結構參數和衍射面相位函數的第一項進行優化, 實現消色差並保持總的光焦度不變。完成後, 刪除優化函數中垂軸色差和有效焦距函數。

第三步：在優化函數中輸入垂軸像差函數, 對衍射面的第二項進行優化。實現對單色像差的矯正。

第四步：在優化函數中加入有效焦距和畸變函數, 在保持系統有效焦距不變的條件下, 對系統進行優化, 實現對像散、畸變和垂軸像差的最佳矯正。

有針對各種形狀單透鏡幾何參數進行優化的軟體，可與光學系統設計軟體、光學零件繪圖軟體、光學工藝軟體、光學零件在線管理軟體等配合使用。

單透鏡自動優化設計軟體的功能主要有：

①確定合理的初始參數，修正不合理的原始參數；

②若原始數據未給中心厚度，首先根據工藝因素，初步確定出中心厚度；

③根據折射率n、焦距f、口徑D、中心厚度CT確定透鏡曲率半徑；

④在中心厚度的公差範圍中，計算出焦距一定的情況下由中心厚度變化引起的半徑可變化範圍；

⑤根據焦距誤差範圍，計算出一定厚度條件下半徑的變化範圍；

⑥綜合④、⑤兩方面，按相應的函數關係求出半徑總的變化範圍；

⑦在該半徑變化範圍內，從樣板庫中查找出符合要求的樣板。

⑧將所有符合要求的樣板半徑與其它技術參數綜合起來考慮，自動優化平衡分析，選出工藝性能好、製造成本低、焦距誤差最小的最優解。

例如，可根據初始數據的實際情況，自動優選零件厚度與樣板半徑的最佳配對方案，以求最佳設計結果。

⑨若在庫存樣板中沒有查詢到滿足設計要求的樣板，則以計算出的公稱值作為設計結果，並在該結果前作上標記，以提醒工藝人員提前作好加工工藝準備工作。用本文所報告的設計方法，完成不同類型千餘套單透鏡光這參數設計的運行時間為十幾分鐘。

該軟體可與光學系統設計軟體、光學零件繪圖軟體、光學工藝軟體、光學零件在線管理軟體、光學更多還原。