防盗门产品“猫眼”的构造及成像原理详解

　一、防盗门产品“猫眼”的构造及成像原理

　　1、关于人眼：人眼可看成一个特殊而又精密的光学仪器，外来光线经晶状体折射后，在视网膜上成像，使人伤感知图像。晶状体相当于焦距可调的凸透镜，视网膜便是光屏，也就是说人眼成像的像距基本一定，而通过晶状体调焦使物距不同的物体成像。介于晶状体的调焦能力，物距小于10Cm的物体是无法在视网膜上成清晰像的，即人眼看不清楚物距小于10Cm的物体，我们称之为“近点”．当物体物距为25cm时，成的像最清晰，我们称“明视距离”．有了以上两个概念，对于后面处理门镜所成像人眼能否看清的问题十分关键。

　　2、逐次成像法则：表述为：“物体通过前一光学元件所成的像就是后一光学元件的物”。防盗门门镜中有两个透镜，前一透镜所成的像无论能否真正实现成像，它都将作为后一透镜的物来处理。

　　3、实物与虚物：通常人们所接触的都是实物，它发出（或反射）的光线是发散的；但有时光线经过光学器件折射后成会聚趋势，这就可视为虚物。

　　4、透镜计算符号取定：物距：实物正虚物负：像距：实像正虚像负：焦距：凸透镜正凹透镜负。

　　同望远镜、显微镜一样，都是由物镜和目镜组成。望远镜是由两个凸透镜组成，物镜焦距较长，目镜焦距较短；显微镜也是由两个凸透镜组成，物镜焦距很短，目镜焦距较长。“猫眼”不可能是由两个凸透镜组成，因为防盗门的厚度约为4cm，物镜和目镜的距离约为3cm，这也决定了物镜和目镜的焦距不可能较长，否则就不能满足“猫眼”的要求效果，那么“猫眼”的构造究竟是怎样的呢？

　　由成像规律可知，景物经物镜（凹透镜）成缩小正立的虚像，此虚像经目镜（凹透镜）再成缩小的正立的虚像，最终的虚像到眼睛的距离小于明视距离，而“猫眼”的孔经仅lcm左右，加之凹透镜发散的缘故，进入人眼的光也很微弱，即不能看清景物。因此，“猫眼”不是由两个凹透镜组成。

　　4.1、物镜是凸透镜、目镜是凹透镜的情况

　　由透镜成像规律可知，景物（离门1~2m）经物镜（凸透镜）成缩小倒立的实像，此像作为目镜（凹透镜）的虚物再成缩小的虚像，如人眼靠近目镜（凹透镜）观察，这个距离比明视距离小得多，是无法看清的。如果人远离目镜（凹透镜）观察，则景物的成像光线进入人眼睛太少，而且视角也很小，同样无法看清。由此得出结论，用凸透镜作物镜、凹透镜作目镜是不能满足要求的。但也同时给我们启示，它正好满足室外不能看清室内景物的要求。