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光学镀膜镜片在焦距过短时很难处理，通过改变透镜的球面半径来达到不同的成像目的。改变柱体透镜的径向折射率分布，使物体空间中不同直径和角度的光线在图像空间中聚集在一点，以达到成像的目的。这种透镜被称为自焦透镜。自焦透镜具有体积小、焦距随透镜长度变化、物体共轭大大小小的优点。它被广泛应用于内部宽度镜和复印机等位置，并取得了非常令人满意的效果。
光在均匀介质中沿直线传播。当介质的折射率持续变化时，光会弯曲。如果子午光在透镜中的传播轨迹不是一条直线，而是一条曲线，它是由径向梯度折射率材料制成的自聚焦透镜，光轴的折射率高，沿截面的径向折射率逐渐降低。
