9-2放大镜目镜应用光学与设计被观察物体必须在人眼的近点之外,且被观察物体的细节对眼睛节点的张角大于人眼的角分辨率60”时,才能被人眼分辨.物体经过目视光学系统成像后,其像对人眼的张角大于人眼直接观察时物体对人眼的张角.由此,观察者产生物体放大的感觉,并能分辨出更小的细节.常见目视光学系统包括放大镜、显微镜、望远镜等.第九章目视光学系统19-2放大镜目镜应用光学目视光学系统的视觉放大率与设计设人眼直接观察物体时,视网膜上像高为ye′,利用仪器观察物体时,视网膜上像高为yi′,则目视光学仪器的视觉放大率y′−π′tanωtanωΓ=i=i=iye′−π′tanωetanωeωeωi−y′e−yi′π′π′第九章目视光学系统219-2放大镜目镜应用光学人眼直接观察物体时与设计yωe−y′−leytanω=e−l人眼对物的线分辨δy应满足:δy≥=tan60′′0.00029−l由于人眼调节范围有限,只能看清近点以外的物体,物距不能太小,因此人眼的线分辨不可能太小.第九章目视光学系统39-2放大镜目镜应用光学与设计为了能观察到物体更细小的结构,需要设计视放大率明显高于1的目视光学系统.首先应确定人眼直接观察的基准.ytanω=e−lll是个不确定的数,为了统一,−取人眼的明视距离−=lD=250mm.250tanω∴Γ=iy第九章目视光学系统429-2放大镜目镜应用光学壹、放大镜250tanωi与设计y′Γ=tanω=yill′′−z利用垂轴放大率公式250y′Γ=yxfl′′′′−yl′′−l=−=()zyf′f′得250(f′−l′)Γ=y′f′()llz′′−yωiFF′−y′−lf′i−l′lz′第九章目视光学系统59-2放大镜目镜应用光学两种常用的视觉放大率度量方式与设计250(f′′−l)(1)物在前焦面(l′=−∞)Γ=′′′250f()llz−Γ=f′一般情况,放大镜和目镜以此值标度.像在明视距离(2)(llz′−′=250)fl′−′′l250−l′y′Γ==−11=+zf′ff′′yωiFF′−y′−lf′i−l′lz′第九章目视光学系统639-2放大镜目镜应用光学放大镜的光束限制和视场与设计由放大镜和眼睛组成的光学系统,眼睛的瞳孔为孔径光阑和出瞳.y′yωiFF′−y′−lf′i−l′lz′第九章目视光学系统79-2放大镜目镜应用光学与设计放大镜为渐晕光阑.不可见区渐晕区y′yFF′−lf′−l′lz′第九章目视光学系统849-2放大镜目镜应用光学贰、目镜与设计在二次成像的目视光学系统中,最基本的工作单元是物镜和目镜.目镜的作用类似放大镜,将物镜所成的像再次成像为一个虚像.原则上,目镜的物面置于前焦平面,成像在无穷远处.有时,也可使目镜将像成于明视距离处.考虑到一些人视力远点不在无穷远,或者明视距离不是250mm,目镜的位置可以微调以改变像距.第九章目视光学系统99-2放大镜目镜应用光学目镜的光学参量与设计焦距fe′一般15~30mm.fe′越小,目视系统的视觉放大率越高,但由于受像差限制,fe′存在最小值约束.(像方)视场角2ω′tanωtanω′∵Γ=i=tanωeetanω系统放大率和目视视场角越大,目镜的视场角就越大.′场阑一般目镜2:40~50ω出瞳广角目镜2:60~80ω′特广角目镜290ω′>第九章目视光学系统1059-2放大镜目镜应用光学出瞳直径D′与设计目镜的孔径光阑应与系统的光阑重合.目镜出瞳与人眼的瞳孔衔接,其直径应与瞳孔直径相当,约2~4mm.测量用仪器的出瞳直径小于2mm,以提高瞄准精度.军用仪器的出瞳偏大,以适用抖动等恶劣的观测条件,例如坦克瞄准具的出瞳直径为8mm.场阑出瞳第九章目视光学系统119-2放大镜目镜应用光学出瞳距(眼点距、镜目距)lz′与设计目镜后面到出瞳的距离为出瞳距.目视系统中孔阑一般距离目镜较远,因此目镜的视放大率较大时,出瞳距近似等于目镜的像方顶焦距.出瞳距不得小于6mm,以免睫毛划伤镜面.射击类武器瞄准镜出瞳距较长,约22~25mm.场阑出瞳提高出瞳距的实质Fe′是将目镜像方主面后移,l′常见方法是在目镜物方z焦平面附近加入负场镜.第九章目视光学系统126