雙筒棱鏡望遠(yuǎn)鏡簡介.ppt

光 學(xué) 系 統(tǒng) 設(shè) 計,應(yīng)用光學(xué)課程設(shè)計,雙筒棱鏡望遠(yuǎn)鏡簡介,雙筒棱鏡望遠(yuǎn)鏡是將兩個相同的或者鏡像對稱的望遠(yuǎn)鏡并排連在一個架子上，使得它們始終對準(zhǔn)同一方向而制成的望遠(yuǎn)鏡。 使用者可通過它同時以雙 眼觀察遠(yuǎn)處景象。雙筒望遠(yuǎn)鏡 比單筒望遠(yuǎn)鏡提供更高的深度 和距離感。最常見的雙筒望遠(yuǎn) 鏡的大小正好適合雙手托拿， 它包括內(nèi)部的反射系統(tǒng)，這個 系統(tǒng)可以縮短望遠(yuǎn)鏡的長度， 使它短于透鏡的焦距。,雙筒望遠(yuǎn)鏡的基礎(chǔ)知識,雙筒鏡采用的是折射系統(tǒng)，分為伽利略式（目鏡為負(fù)透鏡組，成正向像）和開普勒式（目鏡為正透鏡組，成倒像）。 伽利略式雙筒鏡結(jié)構(gòu)簡單，光能損失小、鏡筒較短、價格也較低，但是，它的放大率一般不能超過6倍，放大率再增加，視場就會迅速減小，視場邊緣變暗。成像質(zhì)量也會下降，所以這種雙筒鏡用得較少。 開普勒式雙筒鏡，它的視場比伽利略式的大，而且成像更加清晰，但開普勒式雙筒鏡成的是倒立的像，為了得到正像，在它的光路中加有轉(zhuǎn)像棱鏡或轉(zhuǎn)像透鏡。 雙筒望遠(yuǎn)鏡由目鏡，物鏡，中間 的棱鏡，兩個鏡筒的連接部分，以及 聚焦系統(tǒng)。根據(jù)不同的尺寸大小，放 大倍率，制作不同類型。,望遠(yuǎn)鏡的主要技術(shù)性能,望遠(yuǎn)鏡性能的一般參數(shù)有7個，它們分別是通光孔徑、放大率（放 大倍數(shù)）、視場、分辨率、出射瞳孔直徑、出射瞳孔距離、透過率。 物鏡口徑即望遠(yuǎn)鏡的通光口徑，是外界光線進(jìn)入望遠(yuǎn)鏡的通道。一般而言，在倍數(shù)、棱鏡材質(zhì)、鍍膜、加工裝配精度等條件相同的前提下，望遠(yuǎn)鏡的物鏡口徑越大，成像亮度就越高，分辨率也越高，光學(xué)性能越好。 視場。望遠(yuǎn)鏡的視場一般用*/*或度表示，如“114M/1000M”表示在1000米遠(yuǎn)的地方，通過這個望遠(yuǎn)鏡可以看見的范圍是一個直徑114米的圓，換算成角度就是 6.5 度。還有的望遠(yuǎn)鏡是用 xx ft at 1000yds 來表示視場的大小，ft代表英尺，yds代表碼，都是英制單位。一般情況下，大視場的望遠(yuǎn)鏡邊緣成像都不如視場小的望遠(yuǎn)鏡，這基本上是無法調(diào)和的矛盾。 倍率計算公式: 物鏡焦距 / 目鏡焦距 倍率是物鏡的焦距除以目鏡焦距的商，這是線性的放大倍率（有時會以直徑來表示）。,望遠(yuǎn)鏡的主要技術(shù)性能,出瞳直徑和距離。出瞳直徑就是影像通過望遠(yuǎn)鏡在目鏡后形成的光斑大小。一般來說出瞳直徑在2.5毫米到4毫米之間的望遠(yuǎn)鏡，比較適合日間使用。 出瞳直徑的簡單計算公式是物鏡直徑/倍數(shù)=出瞳直徑。市場上有許多望遠(yuǎn)鏡標(biāo)稱為9999倍，而物鏡口徑實際僅為50MM，如果以此規(guī)格計算的話，那根本連出瞳光斑都不可能看得到，實際上那些望遠(yuǎn)鏡的實際倍數(shù)僅為6-7倍。 出瞳距離(適眼距)是指能看清整個視場時眼睛離目鏡的最遠(yuǎn)距離，如果出瞳距離太短，則眼睛必須貼近目鏡才能看見整個視場，眼睛會非常累，而如果出瞳距離過長且目鏡罩太短，則觀測時容易出現(xiàn)黑影。長出瞳距離的望遠(yuǎn)鏡適合戴眼睛的人使用。有的長出瞳望遠(yuǎn)鏡目鏡罩設(shè)計成可伸縮型，這樣既適用于視力正常的人，也適用于戴眼睛的人。,鏡身標(biāo)識的含義,以10X40望遠(yuǎn)鏡鏡為例：在鏡肩上印有“10X40”字樣，10表示通過望遠(yuǎn)鏡觀測目標(biāo)，比肉眼直接觀測放大了10倍，距離1000米遠(yuǎn)的物體，相當(dāng)于距離只有100米； 40表示物鏡的直徑是40毫米。 物鏡口徑越大，通光量越大，成像越明亮，觀測效果越好，放大倍率也能提高一點。一般來說，50 mm用710倍比較好。 有的為7X-21X40 mm,即第一個數(shù)字 “7“ 就是倍率；第二個數(shù)字 “21“ 就是指目鏡鏡頭直徑；第三個數(shù)字 “40“ 就是指物鏡鏡頭直徑。 有的鏡肩上還有“114M/1000M”的字樣，表示在1000米遠(yuǎn)的地方，通過這個望遠(yuǎn)鏡可以看見的范圍是一個直徑114米的圓，這實際上表示的是一個視場角度的概念，換算成角度就是 6.5 度。即視野上能看見的有多寬，簡稱視野。這個指標(biāo)也可以用視角來表示，視野越寬（同時視角也就越大）觀看的景物越明亮開闊，視野（或視角）指標(biāo)是望遠(yuǎn)鏡必須標(biāo)注的重要指標(biāo)之一。,望遠(yuǎn)系統(tǒng)的調(diào)焦方式,望遠(yuǎn)系統(tǒng)用于觀察無限遠(yuǎn)目標(biāo)，要求物鏡像方焦點和目鏡物方焦點重合，即 。因而平行光束進(jìn)入望遠(yuǎn)系統(tǒng)，出射的也是平行光束；被調(diào)節(jié)于無限遠(yuǎn)的正常眼接收觀察；如果被觀察的物體在眼前方有限距離處A點，物距為 ，則物體通過物鏡所成的實像點 ，將在物鏡的像方焦面之后，距離為 。由牛頓公式，位移量,望遠(yuǎn)系統(tǒng)的調(diào)焦方式,物體距望遠(yuǎn)鏡越近，則像面的位移量 越大，在保持望遠(yuǎn)系統(tǒng)和正常眼調(diào)節(jié)于無限遠(yuǎn)的條件下，自目鏡出射的不再是平行光束，而是發(fā)散光束，因此在正常的視網(wǎng)膜上不能成清晰像。 為使調(diào)節(jié)于無限遠(yuǎn)的正常眼能看到清晰像，必須利用望遠(yuǎn)系統(tǒng)中光學(xué)元件位置的變化，如軸向移動物鏡、目鏡或調(diào)焦透鏡。使物體經(jīng)物鏡所成的像面精確地落在目鏡的前焦面上。 定義利用光學(xué)元件位置變化來實現(xiàn)調(diào)節(jié)像面位置，以使調(diào)節(jié)于無限遠(yuǎn)的正常眼能看到清晰像的功能為“調(diào)焦”。 望遠(yuǎn)鏡的調(diào)焦系統(tǒng)可分為外調(diào)焦系統(tǒng)和內(nèi)調(diào)焦系統(tǒng)。,望遠(yuǎn)系統(tǒng)的調(diào)焦方式,利用物鏡和目鏡之間軸向位置的相對變化實現(xiàn)調(diào)焦作用的系統(tǒng)稱為 外調(diào)焦系統(tǒng)。（當(dāng)望遠(yuǎn)鏡目鏡的前焦面上不設(shè)置用于瞄準(zhǔn)測量的分劃板 時，則可利用軸向移動目鏡實現(xiàn)調(diào)焦。） 利用望遠(yuǎn)物鏡中調(diào)焦透鏡的軸向移動來改變物鏡焦距、從而實現(xiàn)調(diào) 焦系統(tǒng)，稱為內(nèi)調(diào)焦系統(tǒng)。用以調(diào)焦的透鏡(通常采用負(fù)透鏡)稱為調(diào)焦 鏡。內(nèi)調(diào)焦望遠(yuǎn)鏡由內(nèi)調(diào)焦望遠(yuǎn)物鏡分劃板和目鏡組成。其中，內(nèi)調(diào)焦 望遠(yuǎn)物鏡包括物鏡前組和調(diào)焦鏡。,望遠(yuǎn)鏡的使用知識,1、所有望遠(yuǎn)鏡在未加裝防護(hù)設(shè)備前絕對不能觀測太陽，那可能會對 人眼造成不可逆的損傷。 2、望遠(yuǎn)鏡的觀測視場應(yīng)該是一個完整的圓，而不是電影電視中常見 的中間部分重疊，兩側(cè)分離的8字型的圓，這樣只會導(dǎo)致成像惡化，最后 受傷的還是自己的眼睛。 3、對于中調(diào)的望遠(yuǎn)鏡，正確的調(diào)焦方式是先用左眼觀測，同時調(diào)節(jié) 望遠(yuǎn)鏡焦距，待左眼景物已完全清晰時再睜開右眼同時調(diào)節(jié)右眼的屈光 度將景物調(diào)到最清晰。此時右眼屈光度的刻度為使用者的屈光度，使用 者記下這個刻度，以后使用望遠(yuǎn)鏡時可將屈光度直接調(diào)到那個刻度。 每款望遠(yuǎn)鏡都有設(shè)計