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    為了縮小機構的體積，偏光顯微鏡透鏡組的焦距必須盡可能地小一些，這就要減小偏光顯微鏡透鏡的曲率半徑。但是減少顯微鏡透鏡的曲率半徑就會增大球面象差，其結果還是不能很好地把光源的光變?yōu)槠叫泄狻榱烁纳七@種狀態(tài)，可把偏光顯微鏡透鏡的表面做成非球面的特殊形狀，如圖2 -37 ( a )。但是，這不僅需要大量玻璃，增加重量，而且光的損失增大。因此，作為內顯微鏡透鏡也需要切割成帶棱梯的顯微鏡透鏡。圖2 -37 (b)表示了棱梯透鏡形成的方法。

    這就是把非球面偏光顯微鏡透鏡的外表面，劃成一些同心的環(huán)帶(中心部分是圓面)，然后按圖把帶陰影的部分切去，階梯部分的弧度要與球面S的弧度一致，然后沿著虛線將這些環(huán)帶平行地移到S球面上，由于平移的距離不等(中心部分移動距離大，邊緣部分移動距離小)，所以偏光顯微鏡透鏡成了階梯形，但各個階梯的環(huán)帶表面曲率并沒有改變。

    由于光的折射只發(fā)生在兩種媒質的交界處，所以，按以上方法得到的帶棱透鏡，仍然保持了原來非球面偏光顯微鏡透鏡的折射角度。鐵路信號用的外梯透鏡，就是這樣形成的。利用內梯透鏡和外梯透鏡，組成透鏡組，這樣既增大了含角縮短了焦距，又提高了光線的透光率。