防盜門產品“貓眼”的構造及成像原理詳解

　一、防盜門產品“貓眼”的構造及成像原理

　　1、關于人眼：人眼可看成一個特殊而又精密的光學儀器，外來光線經晶狀體折射后，在視網膜上成像，使人傷感知圖像。晶狀體相當于焦距可調的凸透鏡，視網膜便是光屏，也就是說人眼成像的像距基本一定，而通過晶狀體調焦使物距不同的物體成像。介于晶狀體的調焦能力，物距小于10Cm的物體是無法在視網膜上成清晰像的，即人眼看不清楚物距小于10Cm的物體，我們稱之為“近點”．當物體物距為25cm時，成的像最清晰，我們稱“明視距離”．有了以上兩個概念，對于后面處理門鏡所成像人眼能否看清的問題十分關鍵。

　　2、逐次成像法則：表述為：“物體通過前一光學元件所成的像就是后一光學元件的物”。防盜門門鏡中有兩個透鏡，前一透鏡所成的像無論能否真正實現成像，它都將作為后一透鏡的物來處理。

　　3、實物與虛物：通常人們所接觸的都是實物，它發出（或反射）的光線是發散的；但有時光線經過光學器件折射后成會聚趨勢，這就可視為虛物。

　　4、透鏡計算符號取定：物距：實物正虛物負：像距：實像正虛像負：焦距：凸透鏡正凹透鏡負。

　　同望遠鏡、顯微鏡一樣，都是由物鏡和目鏡組成。望遠鏡是由兩個凸透鏡組成，物鏡焦距較長，目鏡焦距較短；顯微鏡也是由兩個凸透鏡組成，物鏡焦距很短，目鏡焦距較長?！柏堁邸辈豢赡苁怯蓛蓚€凸透鏡組成，因為防盜門的厚度約為4cm，物鏡和目鏡的距離約為3cm，這也決定了物鏡和目鏡的焦距不可能較長，否則就不能滿足“貓眼”的要求效果，那么“貓眼”的構造究竟是怎樣的呢？

　　由成像規律可知，景物經物鏡（凹透鏡）成縮小正立的虛像，此虛像經目鏡（凹透鏡）再成縮小的正立的虛像，最終的虛像到眼睛的距離小于明視距離，而“貓眼”的孔經僅lcm左右，加之凹透鏡發散的緣故，進入人眼的光也很微弱，即不能看清景物。因此，“貓眼”不是由兩個凹透鏡組成。

　　4.1、物鏡是凸透鏡、目鏡是凹透鏡的情況

　　由透鏡成像規律可知，景物（離門1~2m）經物鏡（凸透鏡）成縮小倒立的實像，此像作為目鏡（凹透鏡）的虛物再成縮小的虛像，如人眼靠近目鏡（凹透鏡）觀察，這個距離比明視距離小得多，是無法看清的。如果人遠離目鏡（凹透鏡）觀察，則景物的成像光線進入人眼睛太少，而且視角也很小，同樣無法看清。由此得出結論，用凸透鏡作物鏡、凹透鏡作目鏡是不能滿足要求的。但也同時給我們啟示，它正好滿足室外不能看清室內景物的要求。