望远镜设计物镜和目镜出图参考
望远镜实验设计报告
光学设计实验报告望远镜系统设计一、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 来实现二、实验内容及要求(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。
（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。
（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。
所有设计中采用可见光（F ，d ，C ）波段。
三、实验设计方案1、外形尺寸计算通过“未加入棱镜”的望远镜系统计算出主要的参数：原理图如下所示：物镜（孔径光阑）图１表示了一种常见的望远系统的光路图。
这种望远系统没有专门设置的孔径光阑，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像情况。
系统的视场光阑设在物镜的像平面处，即物镜和目镜的公共焦点处。
入射窗和出射窗分别位于系统的物方和像方的无限远，各与物平面和像平面重合。
1）求物镜的焦距根据开普勒望远镜的结构和视角放大率公式，可得方程组''2'1lz f f L ++='2'1f f -=Γ，，因为⨯=Γ=825'2mm fm m 2472225200200'1=++>=L mm f ，镜筒长度求解可得2)求物镜的通光口径D 1出瞳直径mm 4D '=，物镜的通光口径mm D D 32'11=Γ⨯= 3）求物镜的视场角2ω︒==Γ=74.132252,tan tan ''ωωωω，代入数据解得。
光学课程设计望远镜系统结构参数设计
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；地基空间目标探测及识别；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。
望远镜和显微镜实验报告
望远镜和显微镜实验报告BME8 鲍小凡 2008013215【实验目的】（1）了解望远镜和显微镜的构造及其放大原理，并掌握其使用方法； （2）了解放大率等的概念并掌握其测量方法； （3）进一步熟悉透镜成像规律。
【实验原理】 一、望远镜1、望远镜的基本光学系统无穷远处物体发出的光经物镜后在物镜焦平面上成一倒立缩小的实像，再利用目镜将此实像成像于无穷远处，使视角增大，利于人眼观察。
图1 望远镜的基本光学系统使用望远镜时，应先调目镜，看清分划板，再调镜筒长度。
使被观察物清晰可见并与分划板叉丝无视差（中间像落在分划板平面上）。
2、望远镜的视放大率。
记目视光学仪器所成的像对人眼的张角为ω’，物体直接对人眼的张角为ω，则视放大率：tan 'tan ωωΓ=由几何光路可知：0'''tan ,tan '''e e y y y f f f ωω===因此，望远镜的视放大率：0''T e f f Γ=实际测量望远镜无焦系统的视放大率时，利用图二所示的光路图。
当物y 较近时，即物距：()100'1''e L f f f <+时，物镜所成的像会位于O e 右侧（实像）或左侧（虚像），经目镜后，即成缩小的实像y ’’，于是视放大率：00'''''T e e f f y f f y Γ===图2 测望远镜的视放大率图3、物像共面时的视放大率。
当望远镜的被观测物位于有限远时，望远镜的视放大率可以通过移动目镜把像y ’’推远到与物y 在一个平面上来测量。
如图三。
此时：''tan ',tan y y L L ωω==于是可以得到望远镜物像共面时的视放大率：()()010''''''e T e L f f y y f L f +Γ==-可见，当物距L 1大于20倍物镜焦距时，它和无穷远时的视放大率差别很小。
基于Zemax的牛顿望远镜的设计
基于Zemax的牛顿望远镜的设计基于Zemax的牛顿望远镜的设计 (1)1、简介 (1)2、优缺点 (3)2.1优点： (3)2.2不足： (3)3、Zemax设计 (4)3.1 设计要求 (4)3.2 设计过程 (4)4、参考与鸣谢 (8)5、附录：望远镜的性能简介 (9)5.1 物镜的光学特性： (9)5.2 物镜的结构样式： (10)5.3 系统的整体性能： (11)1、简介1670年，牛顿制备了第一个反射式望远镜。
他使用凹面镜（球面）将光线反射到一个焦点，如图1，2。
这种方法比当时望远镜的放大倍数高出数倍。
图1，2老牛本准备用非球面（抛物面），研磨工艺所限，迫使其采用球面反射镜做主镜：将直径2.5厘米的金属磨制成一个凹面反射镜，并在主镜的焦点前放了一个与主镜成45°的反射镜，使经主镜反射后的会聚光经反射镜后以90°反射出镜筒后到达目镜。
如图3，4。
球面镜虽然会产生一定的象差，但用反射镜代替折射镜却是一个巨大的成功。
所有的巨型望远镜大多属于反射望远镜，牛顿望远镜为反射望远镜的发展辅平了道路。
从牛顿制作出第一架反射望远镜到今天，300多年过去了，人们在其中加入了其他的设计，产生了许多的变形。
例如，在牛顿式望远镜中加入一组透镜，就产生了施密特-牛顿式，除此之外，还有许多的变形，但他们的基本结构都是牛顿式的。
图3，4在今天，世界上一些最为著名的望远镜都是采用牛顿式的结构。
例如，位于巴乐马山天文台的Hale天文望远镜，其主镜的尺寸为5米；W.M. 凯克天文台的Keck天文望远镜，其主镜由36块六角形的镜面拼接，组合成直径10米的主镜；还有哈勃太空望远镜，也是牛顿式望远镜。
牛顿反射望远镜采用抛物面镜作为主镜，光进入镜筒的底端，然后折回开口处的第二反射镜（平面的对角反射镜），再次改变方向进入目镜焦平面。
目镜为便于观察，被安置靠近望远镜镜筒顶部的侧方。
牛顿反射望远镜用平面镜替换昂贵笨重的透镜收集和聚焦光线，结构较简单。
教您天文望远镜基础知识入门
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，缺点：口径相对较大结构复杂，在同口径其他类型望远镜中价格最贵光学结构：改正镜——反射镜——副镜——目镜结构二、常见的天文望远镜光学名词口径：指望远镜物镜的有效直径，口径大小直接决定望远镜性能。
10倍望远镜光学系统设计（普罗型）
10倍望远镜光学系统设计（普罗型）10倍望远镜光学系统设计（普罗型）摘要⽬前国内⽣产望远镜的⼚家（公司）较多，产品⼤部分销于国外，⽽对产品的性能精度要求越来越⾼，为适应社会要求，为使学⽣初步掌握光学仪器设计过程，光学系统是在透镜的基础上，以不同的组合来实现的，深⼊研究了正负透镜的成像规律和组合光路的成像特性，才能更好的研究复杂的光学系统，为⾼科技普及于民打下坚实基础。
进⼊⼆⼗⼀世纪，科学技术飞速发展，对应⽤软件的开发和使⽤，成为社会发展的重要途径。
本课题研究的主体是10倍普罗型望远镜光学系统。
普罗棱镜⼜叫直⾓棱镜，是传统的经典设计，⽐较常见的设计是由两个完全相同的直⾓棱镜构成，优点是形状简单，容易加⼯和装配，缺点是相对屋脊棱镜，重量和体积较⼤。
设计出10倍普罗型望远镜的技术指标：放⼤率10* D/f＇=1:6 视场2w =5°正像视度调节范围±5折光度. 分别计算出物镜、⽬镜的焦距，出瞳、⼊瞳的直径，视场光阑的直径，⽬镜的视场⾓，瞳距，⽬镜⼝径，⽬镜的视度调节范围。
将所得数据输⼊ZEMAX软件实现像差的校正与平衡。
最终设计出合格望远镜，画出零件图。
关键词：光学系统设计；望远镜；透镜成像；像差T en times the optical telescopes system design（porro）AbstractThe current domestic production of a telescope of the manufacturer said that most of the foreign product to sell, with the product and higher accuracy, in order to adapt to society, to prepare students to master optical instrument for the preliminary design process 。
5.5跨学科实践：制作望远镜(课件)初中物理人教版(2024)八年级上册
18 世 纪 的 英 国 律 师 兼 数 学 家 霍 尔（ Chester Moor Hall） 首先想到了这一点，他发现火石玻璃的色散显著地超过冕牌玻璃， 便用冕牌玻璃做凸透镜，用火石 玻璃做凹透镜，并且把两块透镜 设计得正好能够密合在一起。 这 种复合透镜能够像一个凸透镜那 样使光线聚焦，同时又在很大程 度上消除了色差。
视角与什么因素有关？
视角大
a
视角小
a
距离相等时，大物体的视角大，小物体的视角小。
视角小
a
视角大
物体大小一定时，
看近处的物体，视角大，
a
远处的物体视角小。
视角的大小不仅与物体本身大小有关，还和物体到 眼睛的距离有关。
望远镜的 放大倍数
f物
= ——————
f目
f物是物镜的焦距， f目是目镜的焦距。
03
望远镜的制作及调试
观察手持望远镜，尝试使用凸透镜、瓦楞纸、剪刀、胶 带等材料，通过小组合作，自制一个望远镜，实现望远功能。
①如图所示，分别用瓦楞纸包裹物镜、目镜，制作镜筒。 ②根据测算的最佳距离，确定镜筒的长度范围。裁出凹槽， 作为目镜和物镜前后调节的轨道。 ③将两个镜筒嵌套在一起。根据需要，调整目镜镜筒的粗细， 以便实现共轴调节。
反射望远镜
从古代起人们就知道，光线从一个凹面镜上反射， 也会发生会聚。 反射镜以完全相同的方式反射所有各种 颜色的光，因此不会产生色差。
1668 年，26 岁的牛顿制成人类历史上第一架真正实 用的反射望远镜。 其反射镜直径约 2.5cm，焦距约 16cm， 放大倍率超过 30倍，看起来却像个小玩具。 1672 年 1 月， 他把口径 5cm的第二架反射望远镜送到英国皇家学会。 该镜一直保留到了今天。
望远镜实验设计报告1
一、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 来实现二、实验内容及要求(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。
（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。
（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。
所有设计中采用可见光（F ，d ，C ）波段。
三、实验设计方案1、外形尺寸计算通过“未加入棱镜”的望远镜系统计算出主要的参数： 原理图如下所示：物镜（孔径光阑）图１表示了一种常见的望远系统的光路图。
这种望远系统没有专门设置的孔径光阑，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像情况。
系统的视场光阑设在物镜的像平面处，即物镜和目镜的公共焦点处。
入射窗和出射窗分别位于系统的物方和像方的无限远，各与物平面和像平面重合。
1）求物镜的焦距根据开普勒望远镜的结构和视角放大率公式，可得方程组''2'1lz f f L ++='2'1f f -=Γ，，因为⨯=Γ=825'2mm fm m 2472225200200'1=++>=L mm f ，镜筒长度求解可得2)求物镜的通光口径D 1出瞳直径mm 4D '=，物镜的通光口径mm D D 32'11=Γ⨯=3）求物镜的视场角2ω︒==Γ=74.132252,tan tan ''ωωωω，代入数据解得。
望远镜结构及其原理14页PPT
例题－望远镜
例题2、有一架开普勒望远镜，视角放大率
为6×，物方视场角为8度，出瞳直径D'＝ 5mm，物镜和目镜之间距离L＝140mm．假 定孔径光阑与物镜框重合，系统无渐晕，求： (1) 物镜焦距和目镜焦距；(2) 物镜口径；(3) 视场光阑的直径；(4) 出瞳的位置。
作业－望远镜
1、10－7 2、10－8
2、Galileo望远镜结构
Fe(Fo') Fe’
物镜
xa
目镜
眼 睛
目镜由负透镜构成,镜
筒内不存在实像。
Fo
Fe' Fe (Fo')
系统结构紧凑，筒长短,成正立像 不可设置分划板,测量物体大小 存在渐晕
二、光束限制－望远镜
物镜
目镜
Fo -w
孔径光阑
Fe(Fo‘) Fe’
fo’ 视场光阑
以Kepler望远镜为例
§10.4 望远镜结构及其原理
一、基本结构 二、光束限制 三、分辨本领 四、放大本领
1、视角放大率 2、有效视角放大率 五、聚光本领 六、望远镜的物镜
一、基本结构－望远镜
1、Kepler望远镜结构
物镜和目镜均由正透镜
物镜
目镜 眼 睛
构可成,设镜置筒视内场存在光实阑像，。消渐F晕o 可设置分划板,测量物体大小 系统成倒像
(1)、望远镜光学系统的性能得到充分的利用; (2)、没有赝像;
视角放大率的要求:
望远镜的角分辨极限经望远镜放大后能够被 眼睛分辨。
0 1'
60D /140 ~ D / 2.3
实际望远镜的视角放大率为上式的1.5~2倍
五、聚光本领－望远镜
设望远镜光学系统的基本 出瞳D' 亮度为L0,则像面的照度为:
望远镜系统光学设计
精心整理内调焦准距式望远系统一、技术参数选择；选择技术要求如下：放大率：?=24?加常数：c=0分辨率：??4?最短视距：Ds=2m视场角：2w=1.6?筒长：LT=160mm乘常数：k=100??=-24?，L=170，Q=0.60f?12=233.33，d0=111.48f?1=140.50，f?2=-57.57，f?3=11.80代入检验公式为：()2222122142f -f -f L-f δ-f c ''''+'=(2-4)将所确定的参数代入，得：c =0.00254由此可见，系统满足准距条件，其所引起的测量误差可以忽略不计。
二、外形尺寸计算；1、物镜通光孔径及出瞳大小为了满足分辨率的要求，即??4?，由 得：，则：2D 2=D 1-d 034tg w ?=-?出瞳距因l z 2=l ?z 15取l 1于是得调焦镜的调焦量：?d =d –d 0=128.77–111.71=17.06mm三、结构选型；在本设计中，主物镜的相对孔径约1:4，调焦镜的相对孔径1:5.6，因此，主物镜和调焦镜均可选用最简单的双胶合物镜。
目镜在光学设计手册中选择一个合适的目镜,并用缩放法调到合适尺寸。
1．求解物镜 f1 140.5 p 无穷 0 w 无穷 0 c1 0由上20)2.0(85.0 ++=∞∞W P P 求得 理论p0 -0.034 选择玻璃 n1n21.6725 1.5399 k7查表 小Φ1 A K Q0查表W0 形状Q2 Q3 Q ρ1 ρ2 ρ3 r1 r2 r3 确定透镜厚度 x1 2.662136 x2 4.963452 x3 0.023535 t1 5.441053 d1 3.139737 t2 2.103904 d2 7.090891 d 10.23063 D1 36 2．求解调焦镜用同样的方法求解调焦镜f2 -57.57 d0 111.48 l2 29.02 D2 10.55P- 0 W- 0 C- 0P 无穷 22.809716 W 无穷 -5.257081 U- -1.983804 P0 1.0717551物镜的系统数据：By ：Aseis形状Q1 -0.752199 Q2 -7.029211 Q3 -7.096496 Q -7.062854 ρ1 -1.732565 ρ2 -4.882854 ρ3 -3.237566 r1 33.228198 r2 11.790237 r3 17.781875 图3-6内调焦准距式望远镜光学系统图草图物镜的点扩散图：物镜的mtf图：调焦镜的系统数据：调焦镜的点扩散图：调焦镜的mtf图：目镜的总结：。
天文望远镜制作_图文(精)
自制天文望远镜第一章望远镜基本原理黄隆1.1 天文望远镜光学原理望远镜由物镜和目镜组成, 接近景物的凸形透镜或凹形反射镜叫做物镜, 靠近眼睛那块叫做目镜。
远景物的光源视作平行光, 根据光学原埋, 平行光经过透镜或球面凹形反射镜便会聚焦在一点上, 这就是焦点。
焦点与物镜距离就是焦距。
再利用一块比物镜焦距短的凸透镜或目镜就可以把成像放大,这时观察者觉得远处景物被拉近,看得特别清楚。
折射镜是由一组透镜组成, 反射式则包括一块镀了反光金属面的凹形球面镜和把光源作 90 度反射的平面镜。
两者的吸光率大致相同。
折射和反射镜各有优点,现分别讨论。
O=物镜E=目镜f =焦点fo=物镜焦距fe=目镜焦距D=物镜口径d =斜镜1.2 折射和反射望远镜的选择折射望远镜的优点1. 影像稳定折射式望远镜镜筒密封,避免了空气对流现象。
2. 彗像差矫正利用不同的透镜组合来矫正彗像差 (Coma。
3. 保养主镜密封,不会被污浊空气侵蚀,基本上不用保养。
折射望远镜的缺点1. 色差不同波长光波成像在焦点附近, 所以望远镜出现彩色光环围绕成像。
矫正色差时要增加一块不同折射率的透镜,但矫正大口径镜就不容易。
2. 镜筒长为了消除色差, 设计望远镜时就要把焦距尽量增长, 约主镜口径的十五倍, 以六吋口径计算, 便是七呎半长, 而且用起来又不方便, 业余制镜者要造一座这样长而稳定度高的脚架很是困难的一回事。
3. 价钱贵光线要穿过透镜关系,所以要采用清晰度高,质地优良的玻璃,这样价钱就贵许多。
全部完成后的价钱也比同一口径的反射镜贵数倍至十数倍。
反射望远镜的优点1. 消色差任何可见光均聚焦于一点。
2. 镜筒短通常镜筒长度只有主镜直径八倍, 所以比折射镜筒约短两倍。
短的镜筒操作力便, 又容易制造稳定性高的脚架。
3. 价钱便宜光线只在主镜表面反射, 制镜者可以购买较经济的普通玻璃去制造反射镜的主要部份。
反射望远镜缺点1. 遮光对角镜放置在主镜前, 把部份入射光线遮掉, 而对角镜支架又产生绕射, 三支架或四支架的便形成六条或四条由光星发射出来的光线。
带你认识望远镜的结构与原理
带你认识望远镜的结构与原理带你认识望远镜的结构与原理 望远镜基本构造一般来说，常规的双筒望远镜有以下几个部分组 成：目镜，物镜，中间的棱镜，两个镜筒的连接 部分，以及聚焦系统。
根据不同的尺寸大小，放 大倍率，和用途以及个人喜好，双筒望远镜又可 细分为好几种类型（详见双筒望远镜类型一表） 下图是常规双筒望远镜的基本构造图：睡距刻度盘上雕右目镜补偿刻度 接目眼蚩上端盖 L 下胡盖物読筒望远镜类型目镜餃链目證 III<1 榛額垫片轴下端盖胶合消色差物饋中业轴 外圈多层全光学所有的镜片和棱镜都镀有多层增透膜。
面镀膜望远镜常见问题解答1.望远镜上的两个数字代表什么？望远镜上的两个数字分别代表望远镜的放大倍率和物镜口径。
例如10x42的双筒望远镜，代表该望远镜的放大倍率是10x，物镜口径是42mm 10x的倍率表示透过望远镜看到的物体被放大了10倍，即100米处的物体看起来是在10米处。
2.望远镜的放大倍率越大越好吗？不是，放大倍数越大，表示远处的目标在视场中显得更大，但同时意味着实际的视场会变得更小，也就是说进入望远镜的光通量会减少，也就是说你看到的目标会变得黯淡审视模糊。
同时，放大倍率过大，会造成晃动不易于手持，也会引起眼睛疲劳，不利于观察。
3.双筒望远镜能否选择变倍的?可以选择，但最好可变倍数不要太大。
变倍望远镜很方便、适合多种用途，是牺牲如下指标为代价的：价格稍高；结构复杂，容易损坏；视角一般偏小；镜片多，分辨能力稍差；逆光表现不如固定倍数，反差会低一点。
4.双筒望远镜和单筒望远镜到底哪一个好？如同字面所示，双筒望远镜有左右对称的镜头，便于人用双眼观察。
而单筒望远镜是用单眼观察。
不过，我们并不能武断地认为双筒望远镜更好。
一般来讲单筒望远镜的倍率比双筒望远镜高，可以将远处的物体放得更大。
而双筒望远镜虽然比单筒望远镜的倍率低，但由于可以用双眼观察，可以得到立体感。
同时由于倍率较低，可以用手拿着使用，便携性较好。
望远物镜设计(资料参考)
1.望远物镜有什么光学特性和像差特性？ 望远物镜的光学特性有以下两点： 1.1 相对孔径不大在望远光学系统中，入射的平行光束经过系统以后仍为平行光束，因此物镜的相对孔径（'D f 物）和目镜（''D f 目）的相对孔径是相等的。
目镜的相对孔径主要由出瞳直径'D 和出瞳距离'z l 决定。
目前观察望远镜的出瞳直径'D 一般为4mm 左右，出瞳距离'z l 一般要求20mm 左右，为了保证出瞳距离，目镜的焦距'f 目一般不能小于25mm ，这样目镜的相对孔径为''41256D f =≈目 所以，望远物镜的相对孔径小于1/5。
1.2 视场较小望远镜的视放大率为'tan tan w wΓ=，目前常用目镜的视场'2w 大多在70︒以下，这就限制了物镜的视场不能太大。
如一个8⨯的望远镜，可得物镜视场2w 为10︒。
通常望远物镜的视场不大于10︒。
像差特性：由于望远物镜的相对孔径和视场都不大，因此它的结构形式比较简单，要求校正的像差也比较少，一般主要校正边缘球差'm L δ，轴向色差'FC L ∆和边缘孔径的正弦差'm SC 。
而不校正'ts x ，'p x 和'z y δ以及垂轴色差'FC y ∆。
由于望远物镜要和目镜、棱镜或透镜式转像系统组合起来使用，所以再设计物镜时，应考虑到它和其他部分之间的像差补偿。
在物镜光路中有棱镜的情形，棱镜的像差要有物镜来校正。
另外，目镜中常有少量球差和轴向色差无法校正，也需要物镜的像差给予补偿。
所以物镜的'm L δ，'FC L ∆，'m SC 常常不是校正到零，而是要求它等于指定的数值。
望远镜属于目视光学仪器，设计目视光学仪器（包括望远镜和显微镜）一般对F （486.13nm ）和C(656.28nm)校正色差，对D （589.3nm ）校正单色像差。
精品文档-光学设计(刘钧)-第6章
(4) 系统的外形尺寸计算。 ① ● 主反射镜曲率半径的计算。 主镜的初始结构尺寸由下式确定：
R3 D
2.107
D f
第6章 望远镜物镜设计
伽利略望远镜的成像关系如图6-3所示。
图6-3 伽利略望远镜的成像关系图
第6章 望远镜物镜设计
刻普勒望远镜是1611年在刻普勒所著的光学书上首先介 绍的，于1615年建造而成。早期的刻普勒望远镜并没有考虑 消色差的问题，它的物镜和目镜都是用单块正透镜构成的。设 物镜和目镜所用的玻璃都是ν值小于60的，则单透镜产生的色 差为
第6章 望远镜物镜设计
(2) 根据焦距计算缩放比K:
K f设 计焦距 f现 有焦距
最好K>1
(3) 将现有结构中的所有线量(r，d，D，l，lz，y， δL，…)放大K倍，角量(如ω，sinu)和相对量(如δy′、
z/y′)不变。
第6章 望远镜物镜设计
(4) 估计使用条件下的像差和瞳孔位置的变化。 所选结构被放大后，所有线量像差进而也随之被放大，原 有结构的使用条件不可能与现在的使用条件完全相同，但可根 据原来使用的孔径和视场及像差曲线的趋势，推算出新的使用
1 1 1 L d l1 ' d f2 '
第6章 望远镜物镜设计
2. 反射式物镜 1) 它由一个抛物面主镜和一块与光轴成45°的平面反射镜构 成，如图6-10所示。抛物面能把无限远的轴上点在它的焦点 F′成一个理想的像点。第二个平面反射镜同样能理想成像。
第6章 望远镜物镜设计
图6-10 牛顿反射式物镜
2y′=2f′ tanω (6-12)
在刻普勒望远镜中，目镜的口径足够大时，光束没有渐晕 现象，这是因为视场光阑与实像平面重合的缘故，则系统的入 射窗与物平面重合。但是，在大视场和大孔径望远镜中，目镜 的口径可以适当地减小，使边缘视场的成像光束直径小于中心 点成像光束的直径，渐晕系数可达50％。这样一来，有利于结 构尺寸的减小，也有利于轴外成像质量的提高。有渐晕现象的 望远镜如图6-4
自制反射望远镜
到此，镜筒的设计制作完成了。在使用之前，最好先取下主、副镜，在镜筒内壁均匀地喷一层黑色亚光漆（装饰材料商店有售，罐装，北京地区售价16圆左右），效果还可以。
二、镜架的制作
对于20厘米反射式望远镜，如果没有足够大的赤道仪，那么应该毫不犹豫地选择一种称为道布森结构的地平式支架。
? 箱子（上图中）
用木板制成，上部有两个“V”形槽，正好与耳朵配合，底部中心穿孔。
? 底板（上图右）
用木板制成，均布三个凸块（可以用塑料块做），中心有轴。
使用时，箱子放在底板上，被三个塑料块支撑，底板上的轴穿过箱子底部的中心孔，这样，箱子可以绕底板的轴灵活而稳定地做360度水平转动；将镜筒的耳朵放在箱子的“V”形槽上，镜筒可以在90度范围内垂直转动。这样，道布森支架就做好了。
我采用的就是这种方法，托板由一块120毫米×100毫米×2毫米的钢板制成（见下图），两侧折弯，各打四个安装孔，然后在镜筒上打上相应的孔，就可以用螺栓将托板固定在镜筒的内壁上。考虑到将来会接照相机，托板上会受较大的力，所以安装孔较多，所用材料也较厚。如果发现目镜调焦筒轴心有些歪，可以改变各螺栓所用垫片的厚度。（图中有一个长条形的“副镜托杆安装孔”，这是为下一步安装副镜作准备的。）
本文的重点是镜身的装配和光轴的调校。有一些零件的加工用到了车工和钳工，如果不具备此条件，因地制宜使用别的方法，同样也能达到目的。另外，大口径短焦比的望远镜对光轴的准确度是很敏感的，而望远镜做好后如果拉到野外去观测，很难保证调好的光轴一点不受影响，所以设计望远镜光路中的每一个部件时，在保证稳固的基础上都力求做到可方便调节。
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115.69331
30.217
1
望远镜物镜(1)
姓名
葛林英
望远镜物镜（3）
2
望远镜物镜(2)
班级
应物0901
材料
单位
重量
比例
日期
绘制标准
mm
1:1
6.5.2008
GB13323-91
附录4望远镜目镜（1）
对材料的要求
Δ
3C
Δ
3C
光学均匀性
3
光吸收系数
3
应力双折射
4
条纹度
1C
气泡度
2D
0.5971
材料
单位
重量
比例
日期
绘制标准
ZK6玻璃
mm
0.1923g
1:1
6.5.2008
GB13323-91
附录5望远镜目镜（2）
对材料的要求
Δ
3C
3C
光学均匀性
3
光吸收系数
3
应力双折射
4
条纹度
1C
气泡度
2D
对零件的要求
N
2
ΔN
0.3835
ΔR
A
f’
-23.2203
25.9886
-21.8714
7.716
前截距
后截距
边缘厚度t
矢高1
矢高2
望远镜目镜（3）
-18.3132
16.9940
1.6629
0.3371
0
材料
单位
重量
比例
日期
绘制标准
K9玻璃
mm
0.1922g
1:4
6.5.2008
GB13323-91
附录7望远镜目镜（4）
对材料的要求
Δ
3C
Δ
3C
光学均匀性
3
光吸收系数
3
应力双折射
4
条纹度
1C
气泡度
附录6望远镜目镜（3）
对材料的要求
Δ
3C
Δ
3C
光学均匀性
3
光吸收系数
3
应力双折射
4
条纹度
1C
气泡度
2D
对零件的要求
N
2
ΔN
0.3835
ΔR
A
f’
18.3131
-18.3132
16.9940
5.005
R1
R2
N
d
f
姓名
葛林英
7.5152
-19.9279
1.5163
1.8360
18.3131
班级
应物0902
2D
对零件的要求
N
2
ΔN
0.3835
ΔR
B
f’
20.0000
-17.66799
15.18794
7.976
1
望远镜目镜（1）
姓名
葛林英
2
望远镜目镜（2）
班级
应物0902
3
望远镜目镜（3）
望远镜目镜(4)
材料
单位
重量
比例
日期
绘制标准
mm
1:1
6.5.2008
GB13323-91
对零件的要求
N
2
ΔN
0.3835
ΔR
B
f’
24.4942
-25.2232
23.1864
7.9Байду номын сангаас6
R1
R2
n
d
f
姓名
葛林英
12.4224
3.0182
1.6126
4.950
24.4942
班级
应物0902
前截距
后截距
边缘厚度t
矢高1
矢高2
望远镜目镜（1）
-13.96593
23.1864
0.3717
1.2254
2D
对零件的要求
N
3
ΔN
0.3333
ΔR
A
f’
-116.2039
115.5969
-118.1236
30.092
R1
R2
n
d
f
姓名
葛林英
-50.9010
-168.6074
1.6474
1.212
-116.2039
班级
应物0902
前截距
后截距
边缘厚度t
矢高1
矢高2
望远镜物镜（2）
115.5969
114.2824
R1
R2
N
d
f
姓名
葛林英
3.0128
5.1574
1.5163
1.600
-23.2203
班级
应物0902
前截距
后截距
边缘厚度t
矢高1
矢高2
望远镜目镜（2）
25.9886
-21.8714
2.2203
0.5971
0.8174
材料
单位
重量
比例
日期
绘制标准
K9玻璃
mm
0.5618g
1:4
6.5.2008
GB13323-91
3.7090
2.2655
0.7026
材料
单位
重量
比例
日期
绘制标准
ZF1
mm
11.0693g
1:1
6.5.2008
GB13323-91
附录2望远镜物镜（2）
附录3望远镜双胶合物镜
对材料的要求
Δ
3C
Δ
3C
光学均匀性
3
光吸收系数
3
应力双折射
4
条纹度
1C
气泡度
2D
对零件的要求
N
4
ΔN
0
ΔR
B
f’
120.0000
附录1望远镜物镜（1）
对材料的要求
Δ
3C
Δ
3C
光学均匀性
3
光吸收系数
3
应力双折射
4
条纹度
1C
气泡度
2D
对零件的要求
N
3
ΔN
0.3333
ΔR
A
f’
59.6384
-57.0326
57.8451
30.217
R1
R2
n
d
f
姓名
葛林英
72.3213
-50.9010
1.5163
9.405
59.6384
班级
应物0902
前截距
后截距
边缘厚度t
矢高1
矢高2
望远镜物镜（1）
-118.7246
115.5969
2.7313
1.5549
2.2655
材料
单位
重量
比例
日期
绘制标准
K9玻璃
mm
17.7447g
1 : 1
10.1.2011
GB13323-91
对材料的要求
Δ
3C
Δ
3C
光学均匀性
3
光吸收系数
3
应力双折射
4
条纹度
1C
气泡度