如果透镜是双凸透镜或平凸透镜，一束被校准或是平行的光柱，以平行於光轴的方向前进穿过镜身后將会透镜后方匯聚（或是聚焦）在轴上的一个点，这个点称为焦点，与透镜的距离称为焦距。在这种情况下，透镜称为“正透镜”、“凸透镜”或“匯聚透镜”。由于凸透镜能汇聚光线，它可用于生火。另外，许多设备中装有凸透镜，来形成物体放大的像。。
望远镜的设计包括一个凸透镜的物镜和一个凹透镜的目镜。伽利略在第二年改进了设计，並將其应用於天文学。克卜勒在1611年描述了如何用凸透镜的物镜和目镜制作出更有用的望远镜；而克里斯蒂安·惠更斯配合复合目镜制造出倍数高但视野不广的克卜勒望远镜。。
wang yuan jing de she ji bao kuo yi ge tu tou jing de wu jing he yi ge ao tou jing de mu jing 。 jia li lve zai di er nian gai jin le she ji ， 並 將 qi ying yong yu tian wen xue 。 ke bu le zai 1 6 1 1 nian miao shu le ru he yong tu tou jing de wu jing he mu jing zhi zuo chu geng you yong de wang yuan jing ； er ke li si di an · hui geng si pei he fu he mu jing zhi zao chu bei shu gao dan shi ye bu guang de ke bu le wang yuan jing 。 。
lens）通常由一块或者多块光学玻璃组成的透镜组，一般由凹透镜、凸透镜，或其组合组成。现代照相机镜头还有采用非球面镜，非球面镜又有光学玻璃磨制非球面镜、复合非球面、塑料压制非球面镜之分。在成像质素基本相同的情况下，其制造成本，使用寿命有较大的区别。 理论上而言，一个简单的凸透镜就是一个镜头，但是在实际应用中，镜头需要各种透镜的组合来矫正光学畸变。。
望远镜。 维萨拉教授最初设计的天文照像机类似於伯恩哈德·施密特的施密特摄星仪，但是这个设计没有发表。维萨拉在1924年的一场演讲中为这个设计加了註脚：困难的球面焦平面。维萨拉一看到施密特的发表，就在施密特的设计中於底片座的前端放入双凸透镜。
表面），因此非常適合非专业人士自制属於个人的样式。业余天文学家自制的杜布森望远镜多属此型望远镜。 短的焦比可以更容易的获得较大的视野。 长焦距的牛顿式望远镜可以获得卓越的行星外观。 没有凸透镜造成的色差。 目镜的位置在望远镜统前端，与短焦比结合可以使用短而紧凑的架台系统，减少费用和增加便利性。。
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物镜口径，经常被简称为“口径”，指的是望远镜中起主要聚光作用的那片镜片未受遮挡的部分，也就是实际有效的那部分镜片的直径。一般以毫米做单位。对于口径非常大的望远镜也常用米做单位。 对于折射望远镜，物镜口径一般是望远镜前端的凸透镜（或透镜组）的有效通光口径。 对于反射望远镜，物镜口径一般是望远镜镜筒后部的反射镜的有效通光口径。。
triplet）是1893年英国一家望远镜厂库克父子公司的光学设计师哈咯得·丹尼斯·泰勒（Harold Dennis Taylor）设计的。丹尼斯·泰勒的基本设想是：把同等度数的单凸透镜和单凹透镜紧靠一起，结果自然度数为零，像场弯曲也是零。但是镜头的像场弯曲和镜片之间的距离无关，因此把这两片原来紧靠一起的同等度数的单凸透镜。
屈光学（dioptrics）又称折射光学，是研究光的折射，特別是通过透镜的光。望远镜使用物镜创建它们的影像，它们是凸透镜 (折射镜) ，被称为“屈光望远镜”。 早期对屈光的研究是由托勒密指导的，关係到人类眼睛以及媒体，如水中的折射。海什木將对屈光学的研究扩及到理论，而被视为现代光学之父。 存档副本.。
放大镜（magnifying glass，magnifier）是以凸透镜放大影像的器具，镜片通常置於有柄框架上。放大镜亦可用於聚焦光线，例如集中阳光产生热能作生火之用。 卡片式放大镜（sheet magnifier）或称薄板放大镜、放大片，由无数个同心圆纹路的透镜组成，这种组合方式能产生单一镜片效。
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光学望远镜是望远镜的一种，它主要在焦点上收集电磁波谱可见光部分的光，以创建用於直接目视检查的放大图像，制作照片，或通过电子感光元件收集数据。 光学望远镜有三种主要类型： 折射望远镜：使用透镜，也有少数是使用稜镜（屈光学）。 反射望远镜：使用面镜（反射光学）。 折反射望远镜：结合透镜和面镜。 光学望远镜。
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冉斯登目镜（R式或SR式目镜）是一种两片组的目镜，由两块尺寸、光学玻璃牌号均相同的平凸透镜组成。这种目镜能够消除畸变和色差，有效地降低球差，可以安装十字丝或分划板作为测微目镜和导引目镜。但视场不大，而且场镜平面距离视场光栏很近，场镜上的灰尘能够在视场中直接看到。冉斯登目镜属于第一代目镜，结构简单，价格低廉，特别适合于小型望远镜使用。。
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器被制作出弯曲的弧度，在其他平面的媒介上则依据焦平面的形状使用螺栓或固定夹来调整，或是应用真空牵引。有时也会使用平场，-以他最简单的形式，以一个平凸透镜直接紧贴著底片。使用这种透镜的称为施密特-维萨拉摄星仪。 施密特摄星仪典型的使用是在需要附盖大片天空的研究计画，做为巡天探测的仪器。这些包括天文学勘查、彗星和小行星的搜寻、新星的侦查。。
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放大镜：它使用凸透镜，让用户通过透镜將物体靠近眼睛，使物体看起来更大。 望远镜：它使用较大的目標透镜或主镜来创建远处物体的图像，然后允许使用者用较小的目镜透镜仔细检查图像，从而使物体看起来更大。 显微镜：它使小物体在舒適的距离上显示为更大的图像以供查看。显微镜的布局与望远镜相似，只是被观察的物体靠近物镜，物镜通常比目镜小得多。。
CCD感测器，而影像就可以直接在电脑的显示器上观察。有些业余天文学家也在个人的望远镜上安装了相似的设备，但普遍的仍然是直接使用目镜来观察影像。 除了伽利略式望远镜的目镜采用凹透镜以外，大多数望远镜的目镜都可以等效为凸透镜。一个好的目镜应该尽可能消除色差、像差、提供优良的像质，提供较大的表观视场，较。
在空气中的薄透镜，焦距是由透镜的中心至主焦点的距离。对一个匯聚透镜（例如一个凸透镜），焦距是正值，而一束平行光將会聚集在一个点上。对一个发散透镜（例如一个凹透镜），焦距是负值，而一束平行光在通过透镜之后將会扩散开。 对厚透镜（厚度不能忽略的透镜），或是有好几片透镜或面镜的系统（像是照相机镜头或望远镜），焦距通常会以有效焦距（EFL，effective。
降低球差和位置色差，而且像场较弯曲，向眼睛一端突出，视场很小，出瞳距离很短。惠更斯目镜属于第一代目镜，容易制造，价格低廉，但缺点很多，而且第一主焦点在两块透镜之间，不能安装十字丝或分划板，因此不能作为测微目镜，因此惠更斯目镜在望远镜中不常用。如果将场镜由平凸透镜改为弯月形透镜即可改善场曲，增大视场。。
望远镜有著色差跟场曲像差需要进行修正。 与伽利略设计出来的原始形式相同的望远镜都称为伽利略望远镜。他使用凸透镜做物镜，和使用凹透镜的目镜。伽利略望远镜的影像是正立的，但视野受到限制，有色差，適眼距也不佳。 开普勒望远镜是开普勒改善了伽利略的设计，在1611年发明的。他改使用一个凸透镜。
Pars Optica and Dioptrice)，包括一种新式的由二个凸透镜构成的天文望远镜 (克卜勒式望远镜)。 1616年：尼科洛·从实验用青铜制造凹面镜，企图制造反射望远镜。 1630年：克里斯托夫·沙依纳制造克卜勒设计的望远镜。 1650年：克里斯蒂安·惠更斯做出他设计的复合目镜。。
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望远镜使用非消色差透镜，因此要使用非常长的焦距来掩饰色差，消色差望远镜则使用消色差透镜来矫正色差。消色差透镜是使用色散不同的两种材料制成的复合透镜，一个是由燧石玻璃制成，有较高色散的凹透镜；另一个是冕牌玻璃制成，色散较低的凸透镜。而因为燧石玻璃较易受到大气的侵蚀，所以冕牌玻璃制成的凸透镜。
几乎在望远镜刚发明的17世纪，就已经开始探索如何將两只望远镜平稳的架设在一起了。早期的双筒镜都是伽利略式的光学设计，使用一个凸透镜和凹透镜来制做。伽利略式的好处是影像是正像，但是视野狭窄，放大倍数也不高。这种型系的结构目前依然使用在便宜的模型望远镜和观剧镜上。 这是以义大利的光学工程师伊纳济欧·普罗为名的，他在1854年获得了这项正立。
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