光學(xué)課程設(shè)計(jì)望遠(yuǎn)鏡系統(tǒng)結(jié)構(gòu)參數(shù)設(shè)計(jì)-資料下載頁(yè)
2025-06-16 02:02本頁(yè)面
【正文】 雙膠合透鏡玻璃選擇恰當(dāng)，孔徑高級(jí)球差和色球差都比較小，相對(duì)孔徑可達(dá)1：2，這是目前采用較多的大相對(duì)孔徑望遠(yuǎn)物鏡。4 三分離物鏡。這種型式的物鏡由三個(gè)單透鏡構(gòu)成，如圖95所示。他們能很好的控制孔徑高級(jí)球差和色球差，相對(duì)孔徑可達(dá)1:2,。缺點(diǎn)是裝配調(diào)整困難，光能損失和雜光都比較大。5 攝遠(yuǎn)物鏡。攝元物鏡由一個(gè)正透鏡和一個(gè)負(fù)透鏡組構(gòu)成，如圖96所示。它的優(yōu)點(diǎn)是： (1)使系統(tǒng)的總長(zhǎng)度上小于物鏡的總焦距f’。因此，可以縮短儀器的外形尺寸。 (2)能增加視場(chǎng)。因?yàn)榫哂姓哥R組和負(fù)透鏡組，除了校正球差和惠差而外，還能校正場(chǎng)曲和像散。 它的缺點(diǎn)是：相對(duì)孔徑比較小。因?yàn)榍敖M的相對(duì)孔徑比整個(gè)物鏡的相對(duì)孔徑高得多，如前所述，雙膠物鏡的相對(duì)孔徑不能太大，因而整個(gè)物鎊的相對(duì)孔徑受到前組相對(duì)孔徑的限制。前組用雙膠透鏡，相對(duì)孔徑不超過(guò)l，4，整個(gè)物鏡的相對(duì)孔徑不超過(guò)1：7。若前組用相對(duì)孔徑為1：3的雙不膠透鏡，則整個(gè)物鏡的相對(duì)孔徑可達(dá)到1：5左右。 6．由兩個(gè)雙膠合組構(gòu)成的物鏡。如圖9—7所示，隨著兩透鏡組相對(duì)位置的不同，可以分為圖中(a)和(b)所表示的兩類。圖(a)形式的物鏡可以增大相對(duì)孔徑達(dá)到1：2．5一1：3，圖(b)形式的物鏡可以增加視場(chǎng)。例如，相對(duì)孔徑為1：5時(shí)，視場(chǎng)可以達(dá)到30。2 目鏡 望遠(yuǎn)鏡目鏡的作用相當(dāng)于放大鏡。它把物鏡所成的像放大后成像在人眼的遠(yuǎn)點(diǎn)，以便進(jìn)行觀察。對(duì)于正常人眼睛，遠(yuǎn)點(diǎn)在無(wú)限遠(yuǎn)。因此，一般要求物鏡所成的像平面應(yīng)與目鏡的物方焦平面重合。 目鏡的光學(xué)特性主要有三個(gè)：像方視場(chǎng)角2w’、相對(duì)出瞳距離lz’和工作距離s下面分別加以說(shuō)明。 (1) 像方視場(chǎng)角2w’ 根據(jù)里遠(yuǎn)鏡的視放大率公式(3—8)可以看到，如果望遠(yuǎn)鏡的視放大宰相視場(chǎng)角一定，兢要求一定的目鏡視場(chǎng)。無(wú)論是提高望遠(yuǎn)鏡的視放大率?；蛘咭晥?chǎng)角w，都需要相應(yīng)地提高目鏡的視場(chǎng)。目前，提高望遠(yuǎn)鏡視放大率和視場(chǎng)主要是受到目鏡視場(chǎng)的限制。 。，廣角目鏡的視場(chǎng)為60。一80。，90。以上的目鏡稱為持廣角目鏡。雙眼儀器的目鏡視場(chǎng)不超過(guò)75。當(dāng)目鏡的視場(chǎng)一定時(shí)，增大望遠(yuǎn)鏡的視放大率Γ必然要減小整個(gè)系統(tǒng)的視場(chǎng)2w。例如，當(dāng)目鏡的視場(chǎng)為45。時(shí)，不同視放大率對(duì)應(yīng)的視場(chǎng)角如表9—2所示。如果要設(shè)計(jì)大視場(chǎng)和高視放大率的望遠(yuǎn)鏡，必須采用廣角和特廣角目鏡。 增大目鏡視場(chǎng)的主要矛盾是軸外像差不易校正。盡管廣角和特廣角目鏡的光學(xué)結(jié)構(gòu)都比較復(fù)雜，但像質(zhì)仍不理想，使用受到限制。 二、相對(duì)出瞳距離lz’/f’B目鏡的出瞳距離lz’和目鏡焦距f’目之比lz’/f’目稱為相對(duì)出瞳距離。出瞳乃是望遠(yuǎn)鏡的孔徑光闌在望遠(yuǎn)鏡像空間所成的像，它與入瞳對(duì)整個(gè)系統(tǒng)互為物像關(guān)在一般情形，望遠(yuǎn)鏡的孔徑光闌和物鏡框重合，如圖9—14所示。應(yīng)用牛頓公式 xx’=f目f目’=f’2目將=f物’, Γ= f物’/f目’代入上式得 x’= f目’/Γ 相對(duì)出瞳距離lz’/f目’為 lx’/ f目’=lf’/ f目’+x’/ f目’ 當(dāng)望遠(yuǎn)鏡的放大率Γ較大時(shí)，x’和f目’比較起來(lái)很小,lz’近似地等于目鏡的像方頂焦距l(xiāng)f’因此，對(duì)于一定型式的目鏡lz’和焦距之比近似地為一個(gè)常數(shù)。所以可以用相對(duì)出瞳距離作為目鏡的一個(gè)特性參數(shù)。下面討論目鏡的相對(duì)出瞳距離對(duì)望遠(yuǎn)鏡結(jié)構(gòu)的影響。 出瞳距離lz’是根據(jù)使用要求給出的。當(dāng)lz’要求一定時(shí)，lz’/ f目’之比越大．則f目’，即 L＝f目’十f物’＝ f目’(1一Γ) 由上式可知，總長(zhǎng)度L和目鏡的焦距f目’成比例。所以目鏡的相對(duì)出瞳距離直接影響儀器的外形尺寸。 另外，當(dāng)目鏡視場(chǎng)w’一定時(shí)，lz’/f目’越大，光線在目鏡上的投射高增加，像差也越嚴(yán)重。欲得到滿意的像質(zhì)，目鏡的結(jié)構(gòu)必然隨著lz’/f目’比值增大而趨于復(fù)雜。 一般目鏡的相對(duì)出瞳距離為lz’/f目’＝o．5一o．8，有些目鏡的相對(duì)出瞳距離達(dá)到1以上。 提高目鏡的相對(duì)出瞳距離，實(shí)質(zhì)上是使目鏡的像方主平面H’向后移。在目鏡物方焦平面附近加入負(fù)場(chǎng)鏡也可以適當(dāng)?shù)卦龃蟪鐾嚯x。 三、工作距離S 目鏡第一面頂點(diǎn)到物方焦平面的距離稱為目鏡的工作距離。如第三章所述，目視光學(xué)儀器為了適應(yīng)遠(yuǎn)視服和近視限使用，視度是可以調(diào)節(jié)的。極度的調(diào)節(jié)范圍一般為土5視度。有些儀器的視度是固定的，約在一o．5一一l視度之間。 當(dāng)要求極度調(diào)節(jié)范圍5D，土5視度時(shí)．根據(jù)公式(3—11)，B鏡的軸向移動(dòng)量s等于 ：——：；：——器 由此可見(jiàn)，當(dāng)要求負(fù)視度時(shí)，2為正值，目鏡必須移近物鏡的像平面。 為了保證在調(diào)負(fù)視度時(shí)目鏡的第一面不致與裝在物鏡像平面上的分劃板相碰，要求目鏡的工作距離3大于目鏡調(diào)極度所需要的最大軸向移動(dòng)量(如果沒(méi)有分劃板，則上述要求就不必要了) 在簡(jiǎn)單的望遠(yuǎn)鏡中，目鏡和韌鏡的相對(duì)孔徑相等，但是目鏡的焦距一般比物鏡焦距小得多，同時(shí)所用透鏡組也比較多。因此，目鏡的球差和軸向色差一般都比較小，用不著特別注意校正便可滿足要求。但是，由于目鏡的視場(chǎng)大，和視場(chǎng)有關(guān)的替差、像散、場(chǎng)曲、g6f變相垂袖色差都相應(yīng)地大lB鏡主要需要校正這五種像差。然面，由于目鏡視場(chǎng)過(guò)大，無(wú)法完全校正。因此，望遠(yuǎn)鏡視場(chǎng)邊緣的成像質(zhì)量一般都比視場(chǎng)中心差。在裝有瞄準(zhǔn)或測(cè)量分劃板的望遠(yuǎn)鏡中，物鎊 ——180—
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