猫眼的设计使得其从里向外看可以看到成像质量比较好的像，而从外往里看则很难看到成像，因而猫眼从里面看外面很清楚而从外面看里面却很模糊。
猫眼，又称门镜，是一种装在住宅门上的小型光学仪器，作用就是让屋内的人能观察屋外情况，同时保证屋外的人无法看清屋内。简单的门镜由两个透镜组成，一块凹透镜，在门外一侧，另一块凸透镜，在屋内一侧，凹透镜焦距极短，凸透镜焦距则较长。
当从屋内经由门镜向外看时，其光路图如图1所示。屋外的物体（图中蓝色箭头）经过凹透镜折射（光路见图中蓝色线）后成一个正立缩小的虚像（图中蓝色轮廓的白色箭头），而这个虚像正落在凸透镜的焦距以内，因此凸透镜此时成为放大镜，将该虚像放大（光路见图中橙色线，暂时忽略那个凹透镜，图有点难画，意思到了就行[doge]），成一个正立的虚像（图中绿色箭头），该像恰在人眼明视距离附近，因此，屋内的观察者能看到一个比较清晰的像。
图1 屋内观察屋外的成像示意图而当屋外的人想要观察屋外时，光路图如图2所示。此时，靠近物体的是凸透镜，屋内的物体（图中蓝色箭头）经凸透镜折射（光路见图中蓝色线），由于凸透镜焦距较长，在尚未成像时，光线便经过凹透镜，经凹透镜发散（光路见图中橙色线），发散的光线成一个正立的虚像（图中绿色箭头）。但由于凹透镜焦距较短，该像离门镜较近，只有几厘米，由于门镜孔径较小，观察者需要贴近门镜观察，因此该虚像离人眼距离也仅有几厘米，仍小于正常人眼的近点，即人眼能看清楚的最近距离，因此，人无法看清该像，视野里便是一片模糊。
图2 屋外观察屋内的成像示意图
参考资料：
猫眼（门镜）