光學鍍膜鏡片在焦距過短時很難處理，通過改變透鏡的球面半徑來達到不同的成像目的。改變柱體透鏡的徑向折射率分布，使物體空間中不同直徑和角度的光線在圖像空間中聚集在一點，以達到成像的目的。這種透鏡被稱為自焦透鏡。自焦透鏡具有體積小、焦距隨透鏡長度變化、物體共軛大大小小的優點。它被廣泛應用于內部寬度鏡和復印機等位置，并取得了非常令人滿意的效果。
光在均勻介質中沿直線傳播。當介質的折射率持續變化時，光會彎曲。如果子午光在透鏡中的傳播軌跡不是一條直線，而是一條曲線，它是由徑向梯度折射率材料制成的自聚焦透鏡，光軸的折射率高，沿截面的徑向折射率逐漸降低。
