双筒望远镜原理

双筒棱镜望远镜设计

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目录

一、设计任务

二、外形尺寸计算

三、像差容限计算和选型

四、P、W法计算初始结构

五、像差像差数据和曲线

六、像质评价和光瞳衔接

七、学习体会

八、光学零件图和系统图

一、设计任务

双筒棱镜望远镜设计，采用普罗I型棱镜转像，系统要求为：

1、望远镜的放大率Γ＝6倍；

2、物镜的相对孔径D/f′＝1：4（D为入瞳直径，D＝30mm）；

3、望远镜的视场角2ω＝8°；

4、仪器总长度在110mm左右，视场边缘允许50%的渐晕；

5、棱镜最后一面到分划板的距离>＝14mm，棱镜采用K9玻璃，两棱镜间隔为2～5mm。

6、lz ′>8～10mm

二、外形尺寸计算

已知望远镜为参数：

Γ＝6 ，D/f′＝1：4，D＝30mm，2ω＝8°，L=110mm

视场边缘允许50%的渐晕；

棱镜最后一面到分划板的距离>＝14mm

1．求1f，'2f

mmffmmDf20/1204'1'2'1

2．求出瞳 D

D/D=5mm

3．求视场 16.7824mm=tan4f2=D'1视

4. 求2

5.452tan=tan''

5．计算棱镜

由棱镜几何关系知K=L/D=2

设棱镜高h，则120151205.73912.85.7h2798.8hmm

D=2h=16.574mm

L=2D=33.15mm

取d=33.5mm

6.计算目镜到棱镜距离

设物镜与棱镜的距离为d,则d需满足2120120Dhd

7616.53dmm

三、相差容限计算和选型

1.象差容限

（1）物镜像差容限

①球差

10H球差容限0377.0sin'2''mmUnL

0.707H球差容限2263.0sin6'2''707.0mhUnL

②正弦差 02.0sin2'''msUnK

③色差

在0.5OH接近0

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博士能望远镜 - 各系列双筒望远镜全面剖析

美国博士能BUSHNELL作为全球销量第一，也是历史最悠久的品牌，一直深受全球客户的青睐。作为全球第一品牌，博士能望远镜的产品系列繁多，总共有11个系列，多达近60个产品型号。如果能选择到一款真正符合自己心意的博士能望远镜，成为大家非常苦恼的事情，去年笔者亲临了博士能在美国的一个比较大的展厅，花了将近三天的时间，对博士能各产品系列，进行了对比测试，现在根据我自己的感受，给大家做一个详细的介绍，以下仅代表我自己对博士能望远镜技术性能的了解，和我自己的望远镜测试经验得到的结果，有偏颇之处，往广大网友斧正。

以下我从博士能产品从高到低系列进行一个相对详细的介绍:

一. 万元级超高清级双筒望远镜 - 博士能ELITE 精英系列望远镜 - 世界顶级望远镜典范

ELITE精英系列，目前该系列在我国的售价在10000元左右。ELITE精英系列是博士能最为顶级的双筒望远镜产品，这个系列的产品，也可以说是全球最为顶级的望远镜产品。

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博士能在ELITE精英系列中注入了博士能几十年在光学领域的所有最新技术，包括ED萤石镜头，XLT多达60层的镀膜技术，PC-3镀膜增强技术，RAINGUARD防水技术等等。博士能在展会上的销售工程师花了大约一个小时给我详细介绍了ELITE精英系列的生产工艺及各项技术。我未能完全领会，但是我能感觉到博士能在ELITE精英系列上倾注了博士能所有销售工程师的全部心血，以图打造出一款真正的世界顶级望远镜。

因为博士能有两个级别的望远镜采用了ED镜片，就是ELITE精英和LEGEND传奇，我详细询问这两个系列在镜片上的区别，因为这两个系列差价在一倍以上。博士能销售工程师给我详细介绍了各种号称ED镜片之间的区别。虽然我没有完全理会其含义。但很明显博士能销售工程师给我一个概念：只有ELITE精英使用的才能真正称为ED镜片（目前市面上号称ED镜片的望远镜，太多了,其实都是一个概念）。包括LEGEND传奇系列的ED镜片其实只是一个概念而已，对成像质量消色散方面，几乎没有任何明显效果。所以博士能的机型，只有ELITE精英系列才会在品号上加上ED,如620142ED，628042ED. 博士能在LEGEND传奇系列上是绝对禁止用ED后缀的,传奇LEGEND仅仅在宣传上使用ED镜片，仅仅是迫于行业内市场压力而采取的行为。

望远镜参数说明

望远镜参数说明

倍率：指将景物拉近的能力。

例:一台10x42的望远镜，望远镜的倍率是10或者10x

10倍就是说可将1000米外景物“拉近”到100米处。其实际观察大小等于我们走近到100米外观景。放大率越高，所见景物越大。倍率较高会使背景较黑，高倍率会令影像变得较朦亦会将手震幅度放大，使影像摇动不已。一般来说10倍乃是一般人之极限。低倍率情况下影像较光，亦较清晰锐利，色差及其他像差亦较少。

物镜口径：物镜的直径大小

例:一台10x42的望远镜，物镜是42MM。

口径越大，集光力越高，所见暗星越多，影像越亮，解像度越高越锐利。但一阔三大，重量也更大，而且大镜较难研磨。4cm级较轻便，但所见暗星不及5cm级。3cm级集光力比较弱，但较轻巧，日间观鸟比较方便。比5cm大的机型都较重，而且较难保持平衡，需用脚架支撑。总的来说，8x40/10x40等机型较方便，适合一般用途。8x30机型最适合观鸟。

视场(Field of View)

视场即是我们观景的范圉，视场越大，观测范圉越大。如下图所示，表示看1000米以外的景物，能看到的宽度是120米。

视距(Eye Relief) 视距指在能够清晰看到整个视场下，眼睛和目镜之间最短距离。视距长度以mm表示，取决於目镜设计。视距太短时，若眼睛不是贴近目镜玻璃便导致视野边缘失光，不合戴眼镜人仕使用；视距太长，影像容易有黑影出现，但只要将眼杯拉长问题即可解决。

戴眼镜人仕请选视距14mm以上之型号（详见下图）：

计算：物镜口径(mm) /倍率

当你手持双筒望远镜，你会见目镜中央有一个圆形光点，其余地方为黑色，这光点就是出射光瞳。优质的望远镜出射光瞳为一个完美清晰的圆形光点，位处中央，周围呈黑色。出射光瞳越大，代表影像亮度越亮，清晰度越高，而且眼球较易看到影像，此种望远镜适合海事、环境不断晃动场合下使用。出射光瞳太细会使影像难于对准观测，但是出射光瞳超过7mm后，一部分光线便会散失掉，造成浪费。而且人越老瞳孔越细，如50岁的人瞳孔夜间中

LEICA(徕卡)

第一篇：《LEICA(徕卡)望远镜基础指南》

放大倍率

每一架双筒望远镜都有标有两个数字，第一个数字是指放大倍率。它告诉我们通过望远镜观测时，被观测物能被拉近多少，例如使用8倍放大倍率的望远镜，可以让一只距离100米的鸟，看上去只有12.5米。

物镜直径

双筒望远镜第二个特性数字指的是物镜直径（双筒望远镜入射通光孔径），是毫米做单位。一架设计标准为10X50的双筒望远镜的物镜直径为50毫米。物镜直径越大，双筒望远镜采集光线的能力越强。如果在弱光条件下观测，那么理想的选择是物镜直径为42或者50毫米的望远镜（woodlande补充：另外倍数也不能太高，10倍以下较适宜）。物镜直径为20或者32毫米的双筒望远镜比较合适在日光条件下观测。

出瞳直径

当你距离双筒望远镜目镜30厘米左右观察目镜时，可以看到两个形如瞳孔的亮点，它的直径就是出瞳直径，出瞳直径等于以毫米为单位的物镜直径除以放大倍率。这些区域呈现正圆形，边缘锐利，体现LEICA望远镜的优质特点。人眼的瞳孔可以随光线的强弱而变化，光线明亮则瞳孔缩小，光线微弱则瞳孔增大。观测舒适的通常规则是：双筒望远镜的出瞳直径应当至少和人眼的瞳孔直径一样大。当然，出射和入射通光孔径并不是评估影像亮度的唯一决定性指标，其他因素也同样重要，如对比度，分辨率和透光率。

弱光系数

弱光系数是一个经过计算得出的数字，用以描述双筒望远镜在弱光条件下的理论性能。计算公式为物镜直径和放大倍率乘积的平方根。弱光系数是个纯粹的数学值，没有对望远镜的任何光学质量进行描述。诸如对比度、色彩还原和分辨率等。

视场

这个数值指的是距离1000米时所看到的范围。通常，放大倍率越大，视场范围越小。具有较大视场范围的双筒望远镜能够覆盖较大的区域，使观测者可以方便的追踪移动目标，诸如一大群鸟。徕卡双筒望远镜有一个显著的质量标准是位于视场边缘的影像都锐利清晰、轮廓鲜明，具有丰富的对比度。