军用望远镜相关知识 YKK standardization office【 YKK5AB- YKK08- YKK2C- YKK18】
军用望远镜相关知识
军用望远镜测距方法
军用望远镜测距坐标的功能和使用方法：计算距离和物体尺寸
利用密位公式计算距离（主要用途）
在已知某物体的高度或宽度的情况下计算物体与观察者之间的距离
密位公式：L=1000xH/a 公式中：L表示观察者至目标的距离（米）
H表示目标的宽度或高度（米）
a表示用军用望远镜的分化版测出的目标高低角或目标方向角（密位）
示例：某一吉普车高度为米，测得低角为0-20（20密位），求吉普车与观察者之间的距离？解：
H=(m)
a=20(密位)
L=20=90(m) 故吉普车与观察者之间距离是90米。（图上）
利用军用望远镜视距曲线测距离
当目标高度为2m时，目标下端对准视距分化的水平线，目标的上端与视距分化的相切处的读数即为目标与
观察者之间的距离，如图4所示，目标与观察者之间的距离是550m。当目标的高度大于或小于2m时，其实
际距离按下式计算：
L=L1xH/2(m)
公式中：L表示观察者与目标的实际距离（m）
L1表示观察者至目标测量距离（m）（用目标高度为2m的视距分化和方法进行测量）
H表示目标高度（m）
示例：某一坦克米，测得距离为1000米，求坦克与观察者间实际距离？
解: L1=1000m H=
L=2=1300m 故坦克与观察者实际距离为1300m.
军用望远镜使用方法
1、目距调整
首先将军用望远镜左右目镜的正负屈光度刻度调整至0刻度。双手分别握持望远镜的左、右镜身，搜寻远处目标同时拉展或按压左、右镜身，使军用望远镜的目距与人眼的瞳距相同时(人眼看到的全视场为圆形)，停止调整。
2、物像调整
首先搜索目标，锁定目标后，转动左目镜视度手轮，使望远镜左支系统目标像和分划图象完全清晰后，再转动右目镜视度手轮，使右支系统目标像完全清晰，便完成对所观察目标的调整。因为军用望远镜光路设计具有动态自动聚焦功能，因此当望远镜清晰度调整好之后,再次观察距离不同的目标时不需重新调焦。
3、测方向角
方向角是指被测两目标(或一目标在水平方向的两端)对望远镜在水平面上的夹角。
a)当两目标方向角小于望远镜内方向测角分划范围，以分划板上一端的刻线对准目标(目标1)，然后看另一目标(目标2)对准分划刻度线的数值，即为所测得的方向角密位数。
b)当两目标的方向角大于望远镜内的方向测角分划时，可借助两目标(目标1,2)之间的任意一目标(目标3)进行分段测量，将每段，将每段测得的数
值加起来，即为所测的方向角，所测得的方向角为1-10(110密位)
4、测高低角
任意两目标(或一目标的两端)对望远镜在垂直面上的夹角，称为高低夹角。
a)当目标的高低交角比较小时，以分划板十字中心(或任意一刻线)对准目标下方，看目标上方对应分划板刻线所夹的分划数值，即为所测高低夹角的密位数，如图所示，目标的高低夹角为0-15(15密)位。
b)当目标的高低夹角比较大时，可采用分段测量的方法，将分段测量的数值相加，即为高低夹角。
5、测距离
利用视距曲线测距离 a)当目标高度为2m时，目标下端对准视距分划的水平线，目标的上端与视距分划相切处的读数即为目标与观察者之间的距离，如图所示，目标与观察者间的距离为550m。 b)当目标的高度大于(或小于)2m时，其实际距离按下式计算：
L=L1xH/2(m)
式中：
L---------观察者至目标实际距离(m)
L1-------观察者至目标测量距离(m)(用目标高度为2m的视距分划和方法进行测量)
H--------目标高度(m)
利用密位公式计算距离
密位公式：L=1000xH/a
式中：
L--------观察者至目标的距离(m)
H--------目标的高度或宽度(m)
a---------用望远镜分划板测出的目标高低角或目标方向角(密位)
6、夜间使用望远镜
当环境光线昏暗或夜间观察时候，建议使用出瞳直径在7mm以上的望远镜。因为人的眼睛瞳孔直径在白天时约为2-3mm，在黑暗时瞳孔直径约为6-7mm，因此望远镜可以收集到比肉眼更多的光线。
军用望远镜与民用镜区别
军用望远镜虽然基本原理与普通民用望远镜没有什么区别，但由于使用环境、观测对象不同，两者存在很多区别。
首先，它们的光学系统各有不同。军用望远镜大多有分划板，夜间使用的其分划板还带灯光照明。军用望远镜的出瞳距离比较大，以便观测者佩带防毒面具。为防止射击时撞击头部，有的瞄准镜出瞳距离大到七八十毫米，还要备有软硬适度的眼罩和护额。
从光学性能和结构性能上来说，军用望远镜比较优良，可靠性较高，因为它的设计更加审慎，用材质优、工艺考究，例如像质好、杂散光少，放大倍率与入瞳大小匹配以达到最佳分辨率。军用望远镜的外壳采用金属而不用塑料，以确保长期使用后不开裂、不变形。与之相比，普通民用望远镜在密
封和用材方面要差些，有的不仅是塑料壳，甚至内部镜片也用塑料制造。
由于质量要求高，军用望远镜在出厂前都要经过环境试验，一般包括振动试验、高温(十55℃)试验、低温(一45℃)试验、淋雨或浸水试验、气密试验。经过这些试验，产品性能仍能保证在规定范围内的才能出厂。有的产品镜体内还自带干燥器，出厂前抽出空气再灌入干燥空气或氮气，有效地防止日后内部镜片长霉生雾。普通民用望远镜一般不做环境试验，或仅做部分试验。这一点是人们从市场上难以了解到的，仅从产品外貌上也看不出来。
由于这些区别，军用望远镜的设计制造要投入高得多的成本，所以其售价也比普通民用望远镜高。
军用望远镜的收藏
军用望远镜是指挥员三宝之一，也是指挥员身份的象征，与产量巨大的被服、装具等军品相比，军用望远镜不仅产量少收藏价值高，而且还非常实用，可以满足旅游、户外和观看比赛演出的需要，就算是玩战争游戏也可以让玩家占尽先机。然而市场上的军用望远镜种类繁多，真假难辨，如何选择和购买就成了许多军品爱好者所关心的问题，本文就对市场上的军用望远镜作一个简要的介绍。
目前市场上以军用望远镜名义销售的商品主要有三类：一类是装备国内外军队的制式装备，是真正意义上的军用望远镜，由于各国对现役装备都有严格的管理制度，所以这一类商品主要以退役装备为主。另一类是由正规工厂生产，达到军用标准但没有装备军队的望远镜。第三类是假冒军用望远镜名义进行销售的各类望远镜。
一、制式军用望远镜
退役的军用望远镜大部分都保持着良好状态，在收藏的同时还可以兼顾使用，当前市场上常见的退役望远镜有62式、八一蔡司系列、苏6、苏8和
缴获的中正式、日制十三年式、美制M3等。其中数量最多和最实用的是62式，人气最旺的是八一蔡司系列，最具传奇色彩的是中正式。62式是我国建国后大批量生产的第一款军用望远镜，由298厂仿制和生产，1962年定型，广泛装备我国各兵种，在95式入役之前是当之无愧的主力，其设计源于着名的蔡司Deltrentis（也就是德8），直接母版是原苏联的Б8望远镜（也就是苏8），普通型和观红外型合计产量达数百万之计。除298厂外，国内多个光学厂也生产过62式，如3304和3881厂等。在装备我军的同时，62式也曾援助给越南和朝鲜军队使用。随着95式的服役，大批退役的62式出现在军品市场，由于造型经典，坚固耐用，价格低廉，光学性能也不错，许多军品爱好者都将其作为标准装备，不少户外爱好者也把它当成物美价廉的户外装备,可以说62式是我国最大众化的军用望远镜了。
战争时期，我军指挥员对缴获的蔡司望远镜的性能有深刻的认识，建国初期我国从民主德国定制了一批蔡司望远镜装备部队，这些专门为我军生产的蔡司望远镜左镜肩刻有“八一”军徽，军品爱好者就将其称为“八一蔡司”。这个系列的望远镜数量最多的是装备一线指挥员的6×30 Silvamar和8×30 Deltrentis，其次是适合海军使用的7×50 Binoctar，而适合高级指挥员使用的10×50 Dekaris和15×50 Pentekarem数量相对较少，最少的当数装备海岸部队和边防哨所的蔡司20～40倍大型观察镜了。八一蔡司望远镜在我军内部也称为德6、德7、德8、德10、德15。八一蔡司望远镜无疑是建国初期我国综合性能最好的望远镜，代表着50年代军用望远镜的最高水平，就算50多年后的今天，八一蔡司的光学性能和精湛的制造工艺仍然让军品爱好者赞不绝口，加之其特殊的历史背景和亲切的八一军徽，使得此系列的望远镜一直倍受军品爱好者推崇。
解放战争时期，我军缴获了相当数量的中正式望远镜，中正式是我国自行生产的第一款军用双筒望远镜，诞生于抗战最困难的时期，由中国光学工业创始人龚祖同和金广路共同设计，于1939年4月22日试制成功,是我国军
用光学工业的开山之作,总产量不足3万架,单筒型号更是只生产了420架.对于军品爱好者来说,“中国第一”的中正式更多的是代表了一段硝烟弥漫的历史。
退役军用望远镜最大的优点就是藏用皆宜，但军品爱好者在购买时应当注意是否翻新过。翻新，顾名思义就是把旧做新，就使用价值而言，翻新是恢复装备生命力的手段，但就收藏而言，翻新却是一个擦去收藏价值的过程。翻新的过程中要对金属件进行除漆、清洁、重漆、重刻标识等，对玻璃件进行擦洗、脱脂、镀膜等，对无法修复的零件要进行更换。由于除漆、重漆的过程破坏了望远镜的原态，更换过零件更是无法保证望远镜的原汁原味，所以翻新的望远镜没有太高的收藏价值。同苏军一样，我军也有翻新望远镜的传统，几乎所有型号的退役军用望远镜都有翻新品，以八一蔡司和62式军用望远镜最为常见，而中正式、十三年式这些缴获装备则绝大部分都翻新过，没有翻新的极少。所以，如果收藏兼顾实用的话，应尽量避免购买翻新的望远镜，但如果仅仅是使用的话，因为翻新望远镜的状态一般都比较好，就可以不必更多的计较是否翻新过。
二、非制式军用望远镜
除退役望远镜外，市场上还有许多正规厂家生产的，达到军用使用要求的望远镜。此类望远镜主要是针对警用、护林防火、电力、航海、户外等非军事用途或国际市场，由于不是军队制式装备，并不是真正的军品，一般不具备收藏价值。这类望远镜一部分是沿用已定型装备的设计，在外观上与军品没有太大的差别，如民用62式、民用95式等，还有一些则是全新设计的产品，如“战神”系列、T98系列等。与退役的旧军用望远镜相比，此类望远镜沿袭了军用望远镜坚固、抗震、防水的特点，部分产品由于使用了多层镀膜等技术,光学性能也比退役的望远镜有质的提高,适合于有一定军品情结但对光学性能要求较高的军事爱好者或户外运动爱好者选择。
三、假冒军用望远镜
除上述两种望远镜外，市场上还有许多打着军用望远镜名义进行销售的劣质望远镜，这类望远镜是小工厂甚至手工作坊制造的，外观花哨，用料极差，工艺粗陋，光学性能十分低下，不要说军用，就连基本的使用要求都无法达到，长期使用会对视力造成不可逆的伤害。这些望远镜主要是利用消费者迷信军品的心理，以军用望远镜或俄罗斯军用望远镜的名义进行销售，一些不法人员更是假冒军人或军工厂工人在高速公路或国道边上，推销这些伪劣产品，并谎称是从部队或工厂里偷出的。这类伪劣产品的物镜大多镀红膜，镀膜反光强烈，塑料镜体，装饰有飞机、导弹、红星、大炮，标称九八式、九九式，30*30，90*90等，并号称可以红外夜视。对这类产品，军品爱好者要保持警惕，不要相信所谓从部队（工厂）偷出来谎言，因为对军用装备和管理，部队和工厂都有一套严格的制度，根本不可能轻易外流，并且望远镜和夜视仪根本就不是一回事，在原理和外观上都有明显的差别。
军用望远镜是军事需求和光学技术的结合体，军用望远镜的收藏覆盖着军事历史和光学技术的发展，是对历史和科技的延伸，其乐趣不仅仅是拥有，更多的是不断地探求，在以后的文章中还将对军用望远镜进行更多的介绍。
光学课程设计 望远镜结构系统设计 姓名:曾茂桃 班级:光通信082 学号:2008031126 指导老师:张翔
摘要 该报告运用应用光学知识，了解望远镜的历史,在工作原理的基础上，完成望远镜的外形尺寸、物镜组、目镜组及转像系统的简易或原理设计。了解光学设计中的PW 法基本原理。并应用光学设计软件对系统误差、成像质量进行理论分析。初级像差理论与像差的校正和平衡方法，像质评价与像差公差，光学系统结构参数的求解方法。望远物镜设计的特点、双胶合物镜结构参数的求解和光学特性。目镜设计的特点、常用目镜的型式和像差分析等都有了一个明确的简要的介绍。 关键字：望远镜物镜目镜放大率分辨率内调焦望远镜 PW法光栅
目录 一概述…………………………………………………………页二望远镜尺寸设计与分析…………………………………页2.1 望远镜的简述…………………………………………………………页2.2 望远镜的主要特性分析………………………………………………页三分物镜组与目镜组的选………………………………………………页 3.1望远镜物镜需要消除的像差类型及主要结构形式…………………页3.2双胶物镜和双分离物镜………………………………………………页 3.3内调焦望远镜…………………………………………………………页 四.目镜组的主要种类及其结构：………………………….. 页 4.1惠更斯目镜……………………………………………………………页4.2冉斯登目镜……………………………………………………………页 4.3Porro、Roof棱镜结构及其特点…………………………………页 五.望远镜像差设计PW法………………………………….. 页 5.2物体在有限距离时的P,W的规化……………………………………页5.5用C ,表示的初级像差系数………………………………………页 P, W 六.光学系统中的光栅分析……………………………………页
新手入门——天文望远镜使用小常识 一、如何调试寻星镜 1、白天，先将主镜筒对准远处的一个目标（约500米远），如烟囱、空调室外机等。装上低倍率目镜（如20MM目镜）寻找目标。将镜筒大致对准目标后，调节焦距系统直到目标清晰，并使之处于主镜中心点，然后将脚架全部锁紧。 2、小心调整寻星镜上的三个螺丝，将主镜看到的目标调到寻星镜的十字架中心。 3、更换高倍率目镜（如10MM目镜），重复上述的步骤。调试时，主镜里的目标始终控制在寻星镜的十字架中心。 ＊寻星镜调准后，千万不要动它。观测月亮，尽量选择在“弯月”，这时能更清晰的看到环形山、月海等。 二、赤道仪的简介和调整 （一）赤道仪简介 赤道仪有三个轴： 1、地平轴。垂直于地平面，下端与三脚架台连接，上端与极轴连接，有地平高度刻度盘。绕地平轴旋转可调整望远镜的地平方位角。 2、极轴（赤经轴）。一端与地平轴相连，上下扳动极轴可调整地平高度角。另一端与赤纬轴成90o角连接，装有时角度盘，用于望远镜指向的时角（赤经）调整。
3、赤纬轴。与极轴成90o相连，上端与主镜筒成90o相连，以保证镜筒与极轴平行。下端连接平衡锤，装有赤纬度盘，用于望远镜指向的赤纬度调整。 （二）赤道仪的调整 极轴调整。使望远镜极轴和地球自转轴平行，指向北天极。 1、主镜与赤道仪、三角架连接好，把将有“N”标志的一条腿摆在正北方。调整三角架高度，使三角架台水平。 2、松开极轴（赤经轴）螺钉，把主镜旋转到左边或右边。松开平衡锤螺钉，移动平衡锤，使望远镜与锤平衡。把望远镜旋回上方，制紧螺钉。 3、松开地平螺钉，转动赤道仪，使极轴（望远镜）指向北方（指南针定向），制紧螺钉。 4、松开极轴与地平轴连接螺钉，上下扳动极轴，使指针对准观测地点的地理纬度，制紧螺钉。 5、松开赤纬轴螺钉，转动望远镜使其与极轴平行（亦即与当地经线圈平行），制紧螺钉。 6、从望远镜（或调好光轴的寻星镜）中观看北极星是否在视场中央，如有偏差，则需对极轴的地平方位角，地平高度角作精细调整，直至北极星在视场中央不再移动。 7、拧动时角刻度盘，零时（0h）对准指针；拧动赤纬刻度盘，90o对准指针。 至此，望远镜就与地球自转轴、观测点子午面完全平行。
至今没有一个光学系统是完美的。为了平坦且清晰的成像，往往必须把光学系统设计的十分复杂。如此一来，不但透光度变差，还得付出很高的制造成本。因此简单的镜片组而且能保有高品质成像的光学系统是光学设计的努力目标。 一个好的光学系统都出自设计者的巧思。它能在最简单的镜片组合下产生最佳的成像品质。不过在许多设计中，往往会遇到球面像差与彗形像差难以取舍的窘境（天文望远镜光学与机械）。当你能同时处理这些像差的时候，系统却又发生严重的色差。最后好不容易解决了所有的色像差，却又发生成像的变形。因此光学系统的设计在在考验设计者的经验与智力。希望透过以下的天文望远镜的演进，让你了解前人的成果。 折射式望远镜系统 由于白光经过透镜会有色散的现象（Dipersion），因此使得光学系统除了球面像差与彗形像差之外又多了影像不清晰的光源。由上图可知，蓝光的折射率较大，其次为绿光，最后为红光，因此不同颜色的入射光产生，却有不同的聚焦点。好的光学系统除了成像品质之外，还必须考虑消色差的效果。 基本上，我们在处理可见光的光路分析时，是用蓝色的F line(486.13nm)、红色的C line(656.27nm)与绿色的e line(546.07nm) 作为分析的主要光源。要查看镜片的色差情形，可以用色散数值V( Dispersion Number or Abbe number)。V越大表示镜片的色散的情况越小。 V＝(ne－1) / ( nF－nC) 对於一个D= 5公分，f=20公分的两片镜片组合，我们可以由下图的光路分析了解他们各自聚焦的一致性。其实这就是球面像差的检测工作！ D＝5公分f=20公分 第一片镜片R1＝18公分R2＝－19公分中心厚度＝0.84公分 间隙0.1公分 第二片镜片R3＝－19公分R4＝－22公分中心厚度＝0.98公分
教您天文望远镜基础知识入门 一、望远镜种类 （一）折射式望远镜 折射式望远镜的构造如下图： 折射式望远镜由两个透镜组成：固定在镜筒前端的是物镜（其口径大小直接决定望远镜的性能）；在镜筒尾端可以调换的是目镜。
上图为星特朗AstroMaster系列 90EQ 优点：视野较大、星像明亮，使用和维护比较方便，反差及锐利度较同口径的反射镜佳，摄影及高倍行星观测，效果都相当不错。缺点：有色像差(色差)问题，会降低分辨率。 （二）反射式望远镜 反射式望远镜的构造如下图：
上图为牛顿式反射式望远镜。
上图为星特朗AstroMaster系列130EQ 优点：无色差、强光力和大视场，非常适合深空天体的目视观测。缺点：彗差和像散较大，视野边缘像质变差，操作不太容易, 维护相对复杂。 （三）折反射式望远镜 折反射式望远镜的构造如下图：
上图为星特朗Omni XLT 127
综合了折射镜和反射镜的优点：视野大、像质好、镜筒短、携带方便。有施密特-卡塞格林式和马克苏托夫-卡塞格林2种。 三种类型望远镜优缺点对比： （1）折射式：通常小型（口径80毫米以下）折射望远镜具有便携优势，结构简单可靠性高，可以在旅行时随身携带。在拍摄要求不高的情况完全可以满足摄影需求，而且与相机连接简单可以作为长焦镜头使用。 （2）反射式：大口径反射虽然不便携，但比其他类型望远镜有很多优势。首先，造价低廉，很多爱好者可以自己磨制。其次，大口径成像效果更好，利于高倍观测，而且焦比较小，适合观测和拍摄深空天体。 （3）折反式：折反同时具备折射式望远镜的便携和反射式望远镜的成像优势，但价格较贵。 三种望远镜优缺点对比： 折射式 优点：结构简单，便携，成像锐度好， 缺点：镜筒封闭维护保养容易有色差、球差，口径大的价格相对较贵 光学结构：物镜——目镜结构 反射式 优点：口径大，成像亮度高，无色差，价格相对便宜 缺点：不便携，有球差，镜筒开放维护保养相对困难 光学结构：反射镜——副镜——目镜结构 折反式 优点：便携，成像质量较好，镜筒封闭维护保养容易，
应用光学课程设计报告 ———15倍双目望远镜 姓名： 班级学号： 指导教师： 光电工程学院 2016年01月04日
一、望远镜系统的原理 (3) 二、课程设计的内容及要求 (3) 三、光学元件尺寸计算及数据处理总结 (4) （一）、目镜的计算 (4) （二）、物镜的结构形式及外形尺寸计算 (7) （三）、计算分划板 (7) （四）、计算棱镜 (8) （五）、像差计算 (9) （六）、建立数据文件 (15)
一、望远镜系统的原理 亥普勒望远镜的原理示意如下图1所示： 图 1 图中可见亥普勒望远镜是由正光焦度的物镜与正光焦度的目镜构成，与显微镜不同的是望远镜的光学间隔为0，平行光入射平行光射出。其系统的视觉放大倍率为： '//D D f f e o -=''-=Γ 式中，0f '为物镜的焦距；e f '为目镜的焦距；D 为入瞳直径；'D 为出瞳直径。在此成像过程中，有一个实像面位于分划面上，可以实现相应的瞄准或测量。 由于亥普勒望远镜成倒像不利于观察，故而需在系统中加入一个由透镜或棱镜构成的转像系统。军用望远镜的转像系统多是用两个互相垂直放置的 180-II D 棱镜（即保罗棱镜）组成。 伽利略望远镜是由正光焦度的物镜和负光焦度的目镜组成，其视觉放大率大于1，形成的是正立的像，无需加转像系统，也无法安装分划板，应用较少。 二、课程设计的内容及要求 1、根据已知的一些技术要求，进行外型尺寸计算； 1）目镜的选取及计算； 2）物镜的结构型式及外型尺寸计算； 3）分划板的外型尺寸计算； 4）棱镜的类型选取及外型尺寸计算； 2、像差计算 1）求取棱镜的初级像差； 2）求取物镜的初级像差； 3）根据物镜的像差求出双胶合物镜的结构参数。
望远镜系统结构设计 指导教师： 张 翔 专 业：光信息科学与技术 班 级：光信息08级1班 姓 名： 学 号： 20080320 光学课程设计
目录 第一部分设计背景 (1) 第二部分设计目的及意义 (1) 第三部分望远镜介绍 (1) 3.1望远镜定义 (1) 3.2望远镜分类及相应工作原理 (2) 第四部分望远镜系统设计 (3) 4.1开普勒望远镜 (3) 4.2望远镜系统常用参数 (4) 4.3外形尺寸计算 (6) 4.4伽利略望远镜 (8) 4.5物镜组的选取 (9) 4.6望远镜像差类型及主要结构 (10) 4.7双胶物镜与双分离物镜分析 (12) 4.8内调焦望远物镜分析 (14) 4.9目镜组的选取 (14) 4.10目镜主要像差及分析 (17) 4.11棱镜转像系统 (17) 4.12转折形式望远镜系统 (18) 4.13光学系统初始结构参数计算方法 (18) 4.14应用光学系统中的光栅 (20) 第五部分设计总结 (21) 第六部分参考文献 (21)
一．设计背景 在现在科学技术中，以典型精密仪器透镜、反射镜、棱镜等及其组合为关键部分的大口径光电系统的应用越来越广泛。如：天文、空间望远镜；地基空间目标探测与识别；激光大气传输、惯性约束聚变装置等等。 其中我国以高功率激光科研和激光核聚变研究为目的的光电系统——“神光二号”，颇具代表。“神光二号”对于未来的能源危机和我国的军事领域有着重要意义。 二．设计目的及意义 运用应用光学知识，了解望远镜工作原理的基础上，完成望远镜外形尺寸、 物镜组、目镜组及转像系统的简易或远离设计。了解光学设计中的PW法基本原理。 三．望远镜介绍 3.1 望远镜定义 望远镜是一种用于观察远距离物体的目视光学仪器，能把远物很小的张角按一定倍率放大，使之在像空间具有较大的张角，使本来无法用肉眼看清或分辨的物体变清晰可辨。所以，望远镜是天文和地面观测中不可缺少的工具。它是一种通过物镜和目镜使入射的平行光束仍保持平行射出的光学系统。根据望远镜原理一般分为三种。一种通过收集电磁波来观察遥远物体的仪器。在日常生活中，望远镜主要指光学望远镜。但是在现代天文学中，天文望远镜包括了射电望远镜，红外望远镜，X射线和伽吗射线望远镜。近年来天文望远镜的概念又进一步地延伸到了引力波，宇宙射线和暗物质的领域。或者再经过一个放大目镜进行观察。日常生活中的光学望远镜又称“千里镜”。它主要包括业余天文望远镜，观剧望远镜和军用双筒望远镜。 【望远镜基本工作示意图】
望远镜基本知识 1.望远镜的表示方法 望远镜的基本表示方法是：倍率x物镜口径(直径，mm)，不同类型的望远镜的规格表示方法只有一些细小的差距，但都不脱离这个模式，下面一一说明： 1.1、固定倍率的望远镜（也是最常见的望远镜）的表示方法：倍率x物镜口径(直径，mm)，比如7x35表示该种望远镜的倍率为7倍，物镜口径35毫米；10×50表示该种望远镜的倍率为10倍，物镜口径为50 毫米。 1.2、连续变倍望远镜规格的表示方法：连续变倍望远镜是用“最低倍率-最高倍率x物镜口径（直径mm）”来表示，如8-25x25表示该种望远镜的最低倍率是8倍、最高倍率是25倍、在8倍和25倍之间可以连续变换、口径是25毫米。 1.3、固定变倍望远镜的表示方法：低倍率/高倍率（/更高倍率）x物镜口径（直径mm），有时候也用最低倍率-最高倍率x物镜口径（直径mm）的表示方法，例如15/30*80指倍率为15倍和30倍固定变倍、口径为80毫米的望远镜。 1.4、防水望远镜的表示方法：一般在望远镜型号的后面加WP （Water proof），如8X30WP指倍率为8倍，物镜口径为30毫米的防水望远镜。 1.5、广角望远镜的表示方法：一般在望远镜型号的后面加 WA(Wide Angle)，如7X35WA指倍率为7倍，物镜口径35毫米的广角望远镜 一些经销商把前后两数字相乘的积当作望远镜的倍率来哄骗消
费者是不道德的，更有一些经销商随意扩大两个数字来欺骗消费者，我曾经见过一款10x25的DCF望远镜，标注的规格竟是990x99990,天！990倍的、口径是99990mm的望远镜是什么概念？ 2.望远镜的倍率指的是什么 望远镜的倍率是指一架望远镜的倍率是指望远镜拉近物体 的能力，如使用一具7倍的望远镜来观察物体，观察到的700米远的物体的效果和肉眼观察到的100米远的物体的效果是相似的（当然，由于环境的影响效果要差一些）。很多人总认为倍率越高越好，一些经销商和厂家也以虚假的高倍来吸引、欺骗消费者，市场上有些望远镜竟然标为990倍！实际上，一架望远镜的合理倍率是与望远镜的口径和观测方式相关的：口径大的，倍数可以适当高些，带支架的的可以比手持的高些。倍率越大，稳定性也就越差，观察视场就越小、越暗，其带来的抖动也大增加，呼吸的气流和空气的波动对其影响也就越大。手持观测的双筒望远镜，7-10倍之间是最合适的，最好不要超过12倍，如果望远镜的倍率超过12倍，那么手持观察将会很不方便。世界各国军用的望远镜也大多以6-10倍为主，如我国的军用望远镜主要是7倍和8倍的，这是因为清晰稳定的成像是非常重要的。 3.望远镜的口径指的是什么 口径是指望远镜物镜的直径。口径越大，观测视场、亮度就越大，有利于暗弱光线下的观测，但口径越大体积就越大，一般可根据需要在 21-50mm之间选用。近年来市场上也出现了一些口径为70mm、80mm、100mm 的大口径望远镜产品，体积很大且配有支架。 4.什么是望远镜的视场 视场(Field of view)是指在一定的距离内观察到的范围的大小。视场越大，观测的范围就越宽广越舒适，视场一般用千米处视界（可观测的宽
光学课程设计 ——望远镜系统结构设计 姓名： 学号： 班级： 指导老师：
一、设计题目：光学课程设计 二、设计目的： 运用应用光学知识，了解望远镜工作原理的基础上，完成望远镜的外形尺寸、物镜组、目镜组及转像系统的简易或原理设计。了解光学设计中的PW法基本原理。 三、设计原理： 光学望远镜是最常用的助视光学仪器，常被组合在其它光学仪器中。为了观察远处的物体,所用的光学仪器就是望远镜,望远镜的光学系统简称望远系统. 望远镜是一种用于观察远距离物体的目视光学仪器，能把远物很小的张角按一定倍率放大，使之在像空间具有较大的张角，使本来无法用肉眼看清或分辨的物体变清晰可辨。所以，望远镜是天文和地面观测中不可缺少的工具。它是一种通过物镜和目镜使入射的平行光束仍保持平行射出的光学系统.其系统由物镜和目镜组成,当观察远处物体时,物镜的像方焦距和目镜的物方焦距重合,光学间距为零.在观察有限远的物体时,其光学间距是一个不为零的小数量,一般情况下,可以认为望远镜是由光学间距为零的物镜和目镜组成的无焦系统. 常见望远镜按结构可简单分为伽利略望远镜，开普勒望远镜，和牛顿式望远镜。常见的望远镜大多是开普勒结构，既目镜和物镜都是凸透镜（组），这种望远镜结构导致成像是倒立的，所以在中间还有正像系统。 物镜组（入瞳）目镜组 视场光阑出瞳 1 '1ω 2 '2'ω3 'f物—f目'l z '3 上图为开普勒式望远镜，折射式望远镜的一种。物镜组也为凸透镜形式，但目镜组是凸
透镜形式。为了成正立的像，采用这种设计的某些折射式望远镜，特别是多数双筒望远镜在光路中增加了转像稜镜系统。此外，几乎所有的折射式天文望远镜的光学系统为开普勒式。 伽利略望远镜是以会聚透镜作为物镜、发散透镜作为目镜的望远镜（会聚透镜的焦距要大于发散透镜的焦距），当远处的物体通远物镜(u>2f ）在物镜后面成一个倒立缩小的实像，而这个象一个要让它成现在发散透镜（目镜）的后面即靠近眼睛这一边，当光线通过发散透镜时，人就能看到一个正立缩小的虚象。伽利略望远镜的优点是结构紧凑，筒长较短，较为轻便，光能损失少，并且使物体呈正立的像，这是作为普通观察仪器所必需的。其原理图如下： 物镜组 目镜组 出瞳 '1 F F 2 f 2 d '1 f 伽利略望远镜示意图 为了更好的了解望远镜，下面介绍放大镜的各种放大率： 望远镜垂轴放大率：代表共轭面像高和物高之比。计算公式如下 1 '2 'f f -=β 望远镜角放大率：望远镜共轭面的轴上点发出的光线通过系统后，与光轴夹角的正切之比。计算公式如下： 2 '1'f f -=γ 望远镜轴向放大率：当物平面沿着光轴移动微小距离dx 时，像平面相应地移动距离dx',
天文望远镜基础知识科普 一、望远镜基本原理与天文望远镜 望远镜是一种利用凹透镜和凸透镜观测遥远物体的光学仪器，是通过透镜的光线折射或光线被凹镜反射使之进入小孔并会聚成像，再经过一个放大目镜而使人看到远处的物体，并且显得大而近的一种仪器。所以，望远镜是天文和地面观测中不可缺少的工具。 天文望远镜是望远镜的一种，是观测天体的重要工具，可以毫不夸大地说，没有望远镜的诞生和发展，就没有现代天文学。随着望远镜在各方面性能的改进和提高，天文学也正经历着巨大的飞跃，迅速推进着人类对宇宙的认识。 二、天文望远镜的结构 下面是天文望远镜的结构图，不是说每一款望远镜都是这样的。有的天文望远镜没有寻星镜，有的在镜筒上还安装了中垂来调节平衡。还有会赠送很多其他的天文配件，比如太阳滤镜、增倍镜（巴洛镜）、更多倍数的目镜。 天文望远镜重要部位的作用： 1.主镜筒：观测星星的主要部件。 2. 寻星镜：快速寻找星星。主镜筒通常都以数十倍以上的倍率观测 星体。在找星星时，如果使用数十倍来找，因为视野小，要用主镜筒将星星找出来，可没那麼简单，因此我们就使用一支只有放大数倍的小望远镜，利用它具有较大视野的功能，先将要观测的星星位置找出来，如此就可以在主镜筒，以中低倍率直接观测到该星星。 3. 目镜：人肉眼直接观看的必要部件。目镜起放大作用。通常一部 望远镜都要配备低、中和高倍率三种目镜。 4.天顶镜：把光线全反射成90°的角，便于观察。 5. 三脚架：固定望远镜观察时保持稳定。
三、天文望远镜的性能指标 评价一架望远镜的好坏首先看它的光学性能，然后看它的机械性能的指向精度和跟踪精度是否优良。光学性能主要有以下几个指标： 1．口径：物镜的有效口径，在理论上决定望远镜的性能。口径越大，聚光本领越强，分辨率越高，可用放大倍数越大。 2．集光力：聚光本领，望远镜接收光量与肉眼接收光量的比值。人的瞳孔在完全开放时，直径约7mm。70mm口径的望远镜，集光力是70/7=10倍。 3．分辨率：望远镜分辨影像细节的能力。分辨率主要和口径有关。 4．放大倍数：物镜焦距与目镜焦距的比值，如开拓者60/700天文望远镜，使用H10mm目镜，放大倍数=物镜焦距700mm/目镜焦距10mm=70倍；放大倍数变大，看到的影像也越大。 5．视场：望远镜成像的天空区域在观测者眼中所张的角度，也称视场角。放大倍数越大，视场越小。 6．极限星等：是望远镜所能观测到最暗的星等，主要和口径、焦比有关。正常视力的人，在黑暗、空气透明的场合最暗可看到6等星，而70mm口径望远镜的集光力是肉眼的100倍，能看到比6等星再暗五个星等的11等星。 因此，衡量望远镜的重要参量是口径。 四、天文望远镜的分类 （一）光学望远镜 1609年，伽利略制造出第一架望远镜，至今已有近四百年的历史，其间经历了重大的飞跃，根据物镜的种类可以分为三种： 1.折射望远镜：物镜为凸透镜，位于镜筒的前端，来自天体的光线经物镜折射后成像在焦面上，故称为折射望远镜。优点---使用方便，镜体轻巧，便于携
望远镜相关知识 一．放大倍率 被观测物体的实际距离与通过望远镜将这一物体放大至相当于人类裸眼可看清的距离之比叫放大倍率(俗称放大倍数)。 例如：望远镜放大倍率为8倍，这意味着100米处的物体,通过望远镜放大后获得的人类眼睛在12.5处看到的效果。 随着望远镜放大倍率的增加，望远镜的观测效果有如下特征： 1．明亮度降低 2．视野变窄 3．对手的抖动的敏感程度增加 对策： 1．明亮度降低可建选目镜较大的 2．视野变窄可选配有广角目镜的望远镜。例如蔡司的广角目镜望远镜可多获得大于或等于60%的视野。 3．对手的抖动的敏感程度增加。建议使用三脚架。10倍以上放大倍率的望远镜应使用三脚架。 二．物镜直径 物镜是望远镜向着被测物体一面的镜片。 物镜直径所采用的计量单位为毫米.如56 就是物镜的直径为56毫米。 有关物镜直径应注意的几个问题： 1. 一般意义来说，物镜直径的大小，决定着可穿过望远镜的光量的多少。 2. 不同材质的镜头，不能以物镜直径的大小来判断望远镜的影像质量。 例如：蔡司“T*复合涂层”光学镜片具有“四高”“的技术特性，即：高对比度，高亮度，高色彩还原度和高光波透射度。因此，装有蔡司“T*复合涂层”光学镜片的望远镜，即使是小的物镜直径的望远镜，其视觉影像质量也远高于其它材质的具有大物镜直径镜头的望远镜。 三．出光孔径: 通过目镜可见到一个透光的圆孔，这一圆孔就是出光孔。 计算出光孔的公式为：物镜直径÷放大倍数。 如：8X56的望远镜，其物镜的直径为56毫米,放大倍数为8倍，这款望远镜的出光孔为 56毫米÷8=7毫米。 出光孔对微光的辨别力有着重要的意义。一般来说，相同的放大倍数，相同质量的望远镜，在观测同等距离的物体时，出光孔越大，被观测物体越显明亮，物体较暗的部分显现得越清晰。但出光孔不会超出7毫米。因为人的瞳孔的直径约为7毫米,出光孔直径超过人的瞳孔直径毫无意义。白天时人眼的瞳孔很小，只有2-3毫米左右，人眼只有在黄昏或黑暗时瞳孔才能达到7毫米左右。因此一般情况下使用选择出瞳直径不低于3毫米的就可以了。 有关出光孔应注意的几个问题：
望远镜的光学系统分类及常见类型 本篇来自云南北方光学网站 望远镜的光学系统，广义上基本上分为折射式，反射式，折反射式，运动望远镜几乎都是折射式，天文望远镜则各种系统都很常见。 在实际应用中，由于运动望远镜几乎都是折射式望远镜，并且为了有效降低系统长度和便于携带，大多数运动望远镜都有棱镜系统，按照国际流行的分类方法，运动望远镜的实际分类是按照棱镜系统划分，而天文望远镜，观察镜则按照广义的光学系统分类。 本站望远镜的光学系统沿用目前国际流行的分类方法，共分为六种典型结构： 折射式 普罗棱镜式 屋脊棱镜式 复合棱镜式 牛顿反射式 折反射式 以下是各种光学系统原理及特点的简单解释： 一、运动望远镜的光学系统 运动望远镜几乎都是折射式，除了某些特殊产品，为了有效降低系统长度和便于携带，大多数运动望远镜都有棱镜系统，较常见的有屋脊，普罗棱镜。 屋脊望远镜 采用屋脊棱镜，优点是体积紧凑，便于日常携带使用，缺点是棱镜形状复杂，成本较高。 屋脊望远镜优点: ●重量轻，体积紧凑，便于日常携带使用 ●外形美观
屋脊望远镜缺点 ●棱镜复杂，加工成本高，同等口径价格高 ●大口径规格体积优势不再明显 普罗望远镜 采用直角棱镜，优点是棱镜简单，较低成本即可达到较佳效果，缺点是体积相对比较大。 普罗望远镜优点: ●结构简单，成本低 ●同等价格一般光学性能较好 普罗望远镜缺点 ●同等口径产品体积重量相对屋脊大 ●体积不能做得很小 二、天文望远镜的光学系统 折射望远镜 折射望远镜采用透镜作为主镜，光线通过镜头和镜筒折射汇聚于一点，称为"焦平面"。 长期以来，折射望远镜的薄壁长管结构外观，和百年前伽利略时代无太大区别，但现代的优质光学玻璃、多层镀膜技术使您可以体会伽利略从未梦想过的精彩天空。 对于希望简便的机械设计、高可靠性、方便使用的人来说，折射式望远镜是很受欢迎的设计。 因为焦距由镜管的长度决定，通常超过4英寸口径的折射望远镜将变的非常笨重和昂贵，这在一定程度上限制了折射望远镜的经济口径，但对于更喜欢操作的易用性和通用性的初学者，折射望远镜仍然是是一个很好的选择。 因为具有宽广的视野，高对比度和良好的清晰度，折射望远镜同时也是受欢迎的热门选择。 折射望远镜优点: ●易于设置和使用 ●简单和可靠的设计 ●很少或不需要维护 ●观测月球、行星、双星表现出色，尤其是较大口径的产品 ●易于地面观景 ●不需要第二反射镜或中心遮挡，具有高对比度 ●具有较好的消色差设计，和极好的APO高消色差、萤石设计规格
军用望远镜相关知识下一页军用望远镜测距方法 军用望远镜测距坐标的功能和使用方法：计算距离和物体尺寸 利用密位公式计算距离（主要用途） 在已知某物体的高度或宽度的情况下计算物体与观察者之间的距离 密位公式：L=1000xH/a 公式中：L表示观察者至目标的距离（米） H表示目标的宽度或高度（米） a表示用军用望远镜的分化版测出的目标高低角或目标方向角（密位） 示例：某一吉普车高度为1.8米，测得低角为0-20（20密位），求吉普车与观察者之间的距离？解： H=1.8(m) a=20(密位)
L=1000x1.8/20=90(m) 故吉普车与观察者之间距离是90米。（图上） 利用军用望远镜视距曲线测距离 当目标高度为2m时，目标下端对准视距分化的水平线，目标的上端与视距分化的相切处的读数即为目标与 观察者之间的距离，如图4所示，目标与观察者之间的距离是550m。当目标的高度大于或小于2m时，其实 际距离按下式计算： L=L1xH/2(m) 公式中：L表示观察者与目标的实际距离（m） L1表示观察者至目标测量距离（m）（用目标高度为2m的视距分化和方法进行测量） H表示目标高度（m） 示例：某一坦克2.6米，测得距离为1000米，求坦克与观察者间实际距离？解: L1=1000m H=2.6m L=1000x2.6/2=1300m 故坦克与观察者实际距离为1300m. 军用望远镜使用方法
1、目距调整 首先将军用望远镜左右目镜的正负屈光度刻度调整至0刻度。双手分别握持望远镜的左、右镜身，搜寻远处目标同时拉展或按压左、右镜身，使军用望远镜的目距与人眼的瞳距相同时(人眼看到的全视场为圆形)，停止调整。 2、物像调整 首先搜索目标，锁定目标后，转动左目镜视度手轮，使望远镜左支系统目标像和分划图象完全清晰后，再转动右目镜视度手轮，使右支系统目标像完全清晰，便完成对所观察目标的调整。因为军用望远镜光路设计具有动态自动聚焦功能，因此当望远镜清晰度调整好之后,再次观察距离不同的目标时不需重新调焦。 3、测方向角 方向角是指被测两目标(或一目标在水平方向的两端)对望远镜在水平面上的夹角。 a)当两目标方向角小于望远镜内方向测角分划范围，以分划板上一端的刻线对准目标(目标1)，然后看另一目标(目标2)对准分划刻度线的数值，即为所测得的方向角密位数。 b)当两目标的方向角大于望远镜内的方向测角分划时，可借助两目标(目标1,2)之间的任意一目标(目标3)进行分段测量，将每段，将每段测得的数值加起来，即为所测的方向角，所测得的方向角为1-10(110密位) 4、测高低角 任意两目标(或一目标的两端)对望远镜在垂直面上的夹角，称为高低夹角。
光学望远镜系统的设计 【摘要】运用光学知识，在了解望远镜工作原理的基础上，根据开普勒望远镜的主要参数，完成望远镜的外形尺寸、物镜组、目镜组及转像系统的简易设计。 【关键词】望远镜设计；视放大率；凸透镜；焦距 1引言
上图中物镜框为孔径光阑，也是入射光瞳，出射光瞳目镜像方焦点外，观察者再次观察成像情况，望远镜系统的视场光阑设在物镜的像平面处。 下面介绍望远镜系统中的光学参数。 （1）望远镜系统的放大率分别为： 轴向放大率α= f2f1 2 垂轴放大率β=?f2f1 角放大率γ=?f1f2 且这三种放大率之间的关系为αγ=β，可见它们仅仅取决于望远镜系统的结构参数。 （2）望远镜系统的视放大率 对于目视光学仪器来说，更有意义的特性是它的视放大率。由于物体位于无限远。物体对人眼所成张角θ眼和对仪器的张角θ是相等的，即θ眼=θ，物体通过望远镜对人眼的张角θ眼‘ 等于仪器像方视场角θ′，即θ眼’ =θ‘。望眼镜的作用是把 视角从原来的θ放大到θ’。设视场光阑的孔径为D 0。则： tan θ=?D 02 f 1=?D 02f 1 tan θ′=?D 02 f 2=?D 02f 2 所以望远镜的视放大率为：Γ= tan θ′ tan θ=?f 1f 2 于此可见欲增大视放大率，必增大物镜的焦距或减小目镜的焦距。 （3）望远镜的极限分辨角 表示观测仪器精度的指标是极限分辨角。若以60''作为人眼的分辨极限，为使望远镜所能分辨的细节也能被人眼分辨，则望远镜的视放大率和它的极限分辨角Φ应满足 ΦΓ=60'' 所以，若要求分辨角减小，视放大率应该增大。或者说望远镜视放大率越大，它的分辨角即精度越高，人眼极限分辨角为 α=1.22λ/D （4）望远镜的结构尺寸 当光学间隔?=0时，目镜观察中间实像应是实像位于目镜的焦平面上，因此从物镜到目镜为望远镜的筒长L =f 1+f 2。 3设计内容 （1）望远镜外形尺寸设计 设计一个开普勒式望远镜，其主要要求如下：
军用望远镜相关知识 YKK standardization office【 YKK5AB- YKK08- YKK2C- YKK18】
军用望远镜相关知识 军用望远镜测距方法 军用望远镜测距坐标的功能和使用方法：计算距离和物体尺寸 利用密位公式计算距离（主要用途） 在已知某物体的高度或宽度的情况下计算物体与观察者之间的距离 密位公式：L=1000xH/a 公式中：L表示观察者至目标的距离（米） H表示目标的宽度或高度（米） a表示用军用望远镜的分化版测出的目标高低角或目标方向角（密位） 示例：某一吉普车高度为米，测得低角为0-20（20密位），求吉普车与观察者之间的距离？解： H=(m)
a=20(密位) L=20=90(m) 故吉普车与观察者之间距离是90米。（图上） 利用军用望远镜视距曲线测距离 当目标高度为2m时，目标下端对准视距分化的水平线，目标的上端与视距分化的相切处的读数即为目标与 观察者之间的距离，如图4所示，目标与观察者之间的距离是550m。当目标的高度大于或小于2m时，其实 际距离按下式计算： L=L1xH/2(m) 公式中：L表示观察者与目标的实际距离（m） L1表示观察者至目标测量距离（m）（用目标高度为2m的视距分化和方法进行测量） H表示目标高度（m） 示例：某一坦克米，测得距离为1000米，求坦克与观察者间实际距离？
解: L1=1000m H= L=2=1300m 故坦克与观察者实际距离为1300m. 军用望远镜使用方法 1、目距调整 首先将军用望远镜左右目镜的正负屈光度刻度调整至0刻度。双手分别握持望远镜的左、右镜身，搜寻远处目标同时拉展或按压左、右镜身，使军用望远镜的目距与人眼的瞳距相同时(人眼看到的全视场为圆形)，停止调整。 2、物像调整 首先搜索目标，锁定目标后，转动左目镜视度手轮，使望远镜左支系统目标像和分划图象完全清晰后，再转动右目镜视度手轮，使右支系统目标像完全清晰，便完成对所观察目标的调整。因为军用望远镜光路设计具有动态自动聚焦功能，因此当望远镜清晰度调整好之后,再次观察距离不同的目标时不需重新调焦。 3、测方向角 方向角是指被测两目标(或一目标在水平方向的两端)对望远镜在水平面上的夹角。 a)当两目标方向角小于望远镜内方向测角分划范围，以分划板上一端的刻线对准目标(目标1)，然后看另一目标(目标2)对准分划刻度线的数值，即为所测得的方向角密位数。 b)当两目标的方向角大于望远镜内的方向测角分划时，可借助两目标(目标1,2)之间的任意一目标(目标3)进行分段测量，将每段，将每段测得的数
光学设计实验（一） 望远镜系统设计实验 1 实验目的 （1）通过设计实验，加深对已学几何光学、像差理论及光学设计基本知识、一般手段的理解，并能初步运用； （2）介绍光学设计ZEMAX 的基本使用方法，设计实验通过ZEMAX 来实现 2 设计要求 (1) 设计一个8倍开普勒望远镜的目镜，焦距f’=25mm ，出瞳直径D ’=4mm ，出瞳距>22mm ，视场角2ω’=25?；考虑与物镜的像差补偿，目镜承担轴外像差的校正，物镜承担轴上像差的校正。（总分：30分） （2）设计一个8倍开普勒望远镜的物镜，其焦距、相对孔径D/f ’、视场角、像差补偿要求根据设计（1）的要求来确定，要求给出计算过程。（总分：30分） （3）将上述物镜与目镜组合成开普勒望远镜，要求望远镜的出射光束角像差小约3’左右。如不符合要求，可结合ZEMAX 中paraxial 理想光学面，通过控制视觉放大倍率和组合焦距为无限大（如f ’>100000）等手段。（总分：30分） （4）回答和分析设计中的相关问题（总分：10分） 所有设计中采用可见光（F ，d ，C ）波段。 问题1：望远光学系统和开普勒望远镜的特点 问题2：目镜的光学特性和像差特点 问题3：常用的目镜有哪些？常用的折射式望远物镜有哪些？ 问题4：望远镜系统所需要校正的主要像差有那些？ 提示：目镜采用反向光路设计，目镜包括视场光阑，注意目镜孔径光阑的设置。 判定出射光束角像差小约3’左右的方法：在像面前插入一个paraxial 类型的面，若该面焦距（即与像面之间的距离）为1000mm ，则Spot diagram 的Geo Radius 则应小1mm 。 m 91512.5 COS 343831000COS 34383 22'μω=??=??≤f R 3 设计流程
望远镜的光学系统分类及常见类型 望远镜的光学系统，广义上基本上分为折射式，反射式，折反射式，运动望远镜几乎都是折射式，天文望远镜则各种系统都很常见。 在实际应用中，由于运动望远镜几乎都是折射式望远镜，并且为了有效降低系统长度和便于携带，大多数运动望远镜都有棱镜系统，按照国际流行的分类方法，运动望远镜的实际分类是按照棱镜系统划分，而天文望远镜，观察镜则按照广义的光学系统分类。 本站望远镜的光学系统沿用目前国际流行的分类方法，共分为六种典型结构： 折射式 普罗棱镜式 屋脊棱镜式 复合棱镜式 牛顿反射式 折反射式 以下是各种光学系统原理及特点的简单解释： 一、运动望远镜的光学系统 运动望远镜几乎都是折射式，除了某些特殊产品，为了有效降低系统长度和便于携带，大多数运动望远镜都有棱镜系统，较常见的有屋脊，普罗棱镜。 屋脊望远镜
采用屋脊棱镜，优点是体积紧凑，便于日常携带使用，缺点是棱镜形状复杂，成本较高。屋脊望远镜优点: ●重量轻，体积紧凑，便于日常携带使用 ●外形美观 屋脊望远镜缺点 ●棱镜复杂，加工成本高，同等口径价格高 ●大口径规格体积优势不再明显 ----------------------------------------------------- 普罗望远镜 采用直角棱镜，优点是棱镜简单，较低成本即可达到较佳效果，缺点是体积相对比较大。普罗望远镜优点: ●结构简单，成本低 ●同等价格一般光学性能较好 普罗望远镜缺点 ●同等口径产品体积重量相对屋脊大 ●体积不能做得很小 二、天文望远镜的光学系统 折射望远镜
折射望远镜采用透镜作为主镜，光线通过镜头和镜筒折射汇聚于一点，称为"焦平面"。 长期以来，折射望远镜的薄壁长管结构外观，和百年前伽利略时代无太大区别，但现代的优质光学玻璃、多层镀膜技术使您可以体会伽利略从未梦想过的精彩天空。 对于希望简便的机械设计、高可靠性、方便使用的人来说，折射式望远镜是很受欢迎的设计。因为焦距由镜管的长度决定，通常超过4英寸口径的折射望远镜将变的非常笨重和昂贵，这在一定程度上限制了折射望远镜的经济口径，但对于更喜欢操作的易用性和通用性的初学者，折射望远镜仍然是是一个很好的选择。 因为具有宽广的视野，高对比度和良好的清晰度，折射望远镜同时也是受欢迎的热门选择。折射望远镜优点: ●易于设置和使用 ●简单和可靠的设计 ●很少或不需要维护 ●观测月球、行星、双星表现出色，尤其是较大口径的产品 ●易于地面观景 ●不需要第二反射镜或中心遮挡，具有高对比度 ●具有较好的消色差设计，和极好的APO高消色差、萤石设计规格 ●密封的镜筒避免了空气扰动图像并保护光学镜片 ●物镜永久固定式安装，无需校正 折射望远镜缺点 ●大口径规格比较昂贵 ●较重，长度和体积比同等口径和焦距的牛顿反射或折反望远镜更大 ●增大口径的成本因素限制了商业产品的最大尺寸，经济的设计大多为中小口径产品 ●存在一些色彩畸变(消色差双胶合透镜) ----------------------------------------------------- 牛顿反射望远镜
望远镜的基本常识 一、望远镜的表示方法： 望远镜的基本表示方法是：倍率x物镜口径(直径，mm)，不同类型望远镜的规格表示方法会有一些细小的差别： 1、定倍望远镜的表示方法：倍率x物镜口径(直径，mm)，比如10X50，表示该望远镜的放大倍率为10倍，物镜口径50毫米。 2、变倍望远镜的表示方法：变倍望远镜分连续变倍和固定变倍两种。连续变倍望远镜是用“最低倍率－最高倍率x物镜口径（直径mm）”来表示，如7－21X40表示该望远镜的最低放大倍率是7倍，最高放大倍率是21倍，在7倍和21倍之间可以自由变换，物镜口径是40毫米；固定变倍望远镜是用“最低倍率/最高倍率x物镜口径（直径mm）”来表示，如15/30X80表示该望远镜最低放大倍率是15倍，最高放大倍率是30倍，在15倍和30倍之间不能自由变换，只能固定变换，物镜口径是80毫米。 3、一些望远镜在上述技术参数后面会出现“WA”、“LE”等英文字样，“WA”表示广角，视场范围更广；“LE” 表示长出瞳，适合带眼镜的朋友使用，可以不脱下眼镜进行观察；“WP”表示防水；“GD”表示广角定焦。 二、望远镜的放大倍率： 望远镜的放大倍率可以理解为望远镜拉近物体的能力。倍率越小，视场越大，图像的轮廓越清晰，越易于调焦；倍率越大，视场越小，图象的局部被放大的更清楚，但同时图象的稳定性也就不能保证（此时要借助三脚架）。望远镜的合理倍率也与其口径和观测方式相关：口径大的倍数可以适当高一些，带支架的的可以比手持的高一些。手持观测的双筒望远镜，7－12倍之间是最合适的，最好不要超过20倍，如果望远镜的倍率超过20倍，那么手持观察将会很不方便，呼吸的起伏和空气的波动都会对其产生影响，最好配合三角架使用。 三、望远镜的口径： 口径是指望远镜物镜的直径。口径越大，观测视场、亮度就越大，有利于暗弱光线下的观测，但口径越大体积就越大，一般可根据需要在21－100mm之间选择。 四、望远镜的视场： 视场是望远镜在一定距离所看到的图像的实际宽度，是一个很重要的性能参数。视场一般用千米处视界（可观测的宽度）来表示，比如7X50望远镜可以使你在1000米处看到119米宽的一个图像范围。视场由望远镜的放大倍率、物镜聚焦长度及目镜决定。但是有一点是肯定的，倍率越大、视场越小。
光学设计实验报告——望远镜系统设计 姓名：任定伟 学号：B09010312 班级：B090103
目录 一、ZEMAX仿真 二、设计优化 三、数据比较和优化后参数 四、公差分析 五、光学系统图 六、设计心得体会
一ZEMAX仿真 一、本次设计要求如下： 1.焦距为100mm； 2.光源为无穷远处; 3.像空间F/﹟=4，相对孔径1/4 4.前一块玻璃为BAK1,后一块玻璃为F2 5.全视场角为8度 先打开ZEMAX软件，根据设计要求修改系统设定,包括系统孔径,镜头单位，视场，和波长。 望远镜物镜要求校正的像差主要是轴向色差、球差、慧差。 根据要求采用的是折射式望远双胶合型 （1）修改系统设定。 首先，根据要求的设计参数计算物方孔径EPD。提供的有效焦距efl为100mm，像空间F/﹟=4。 由公式，得物方孔径EPD约等于25。 在ZEMAX主菜单软件中，选择系统>通用配置，在弹出的对话框中，选择图象空间F/#，数值选择4。
（2）视场设定。 在ZEMAX主菜单软件中，选择系统>视场，在弹出的对话框中，视场类型选择角度，并输入三组视场数据，(0,8), (0, 2.8)和 (0,4)。 第三步，波长设定。 在ZEMAX主菜单软件中，选择系统>波长，在弹出的对话框中，单击选择完成配置，然后单击确定。
系统配置完毕，即可在LDE中输入数据。 选择分析>草图>2D草图，将出现2D草图LAYOUT。 第二部分设计优化 从2D草图可以看出，镜头的性能参数并非最优。 选择编辑——》优化函数，反复进行修改权重，直到mtf达到最优。
选择工具 > 优化 > 优化在弹出的窗口中执行最终优化 当优化开始时，ZEMAX 首先更新系统的评价函数。第四部分：数据比较与优化后参数 优化后2D草图：
光学课程设计 ——望远镜系统结构参数设计
一设计背景：在现在科学技术中，以典型精密仪器透镜、反射镜、棱镜等及其组合为关键部分的大口径光电系统的应用越来越广泛。 如：天文、空间望远镜；地基空间目标探测与识别；激光大气传输、惯性约束聚变装置等等……二设计目的及意义 （1）、熟悉光学系统的设计原理及方法； （2）、综合应用所学的光学知识，对基本外形尺寸计算，主要考虑像质或相差； （3）、了解和熟悉开普勒望远镜和伽利略望远镜的基本结构及原理，根据所学的光学知识（高斯公式、牛顿公式等）对望远镜的外型尺寸进行基本计算； （4）、通过本次光学课程设计，认识和学习各种光学仪器（显微镜、潜望镜等）的基本测试步骤； 三设计任务 在运用光学知识，了解望远镜工作原理的基础上，完成望远镜的外形尺寸、物镜组、目镜组及转像系统的简易或原理设计。并介绍光学设计中的PW法基本原理。同时对光学系统中存在的像差进行分析。 四望远镜的介绍 1．望远镜系统：望远镜是一种利用凹透镜和凸透镜观测遥远物体的光学仪器。利用通过透镜的光线折射或光线被凹镜反射使之进入小孔并会聚成像，再经过一个放大目镜而被看到。又称“千里镜”。望远镜的第一个作用是放大远处物体的张角，使人眼能看清角距更小的细节。望远镜第二个作用是把物镜收集到的比瞳孔直径（最大8毫米）粗得多的光束，送入人眼,使观测者能看到原来看不到的暗弱物体。 2．望远镜的一般特性 望远镜的光学系统简称望远系统，是由物镜和目镜组成。当用在观测无限远物体时， 物镜的像方焦点和目镜的物方焦点重合，光学间隔d＝o。当月在观测有限距离的物体时，两系统的光学问隔是一个不为零的小数量。作为一般的研究，可以认为望远镜是由光学问隔为零的物镜和目镜组成的无焦系统。这样平行光射入望远系统后，仍以平行光射出。图9—9表示了一种常见的望远系统的光路图。为了方便，图中的物镜和目镜均用单透镜表示。这种望远系统没有专门设置孔径光阑，物镜框就是孔径光阑，也是入射光瞳，出射光瞳位于目镜像方焦点之外，观察者就在此处观察物体的成伤情况。系统的视场光阑设在物镜的像平面处，入射窗和出射窗分别位于系统的物方和像方的无限远处，各与物平面和像平面合。