目镜 Ocular lenses

2022-12-02 09:45:16 浏览:293

定义

望远镜和显微镜中使用的透镜或透镜系统,例如靠近观察眼睛的透镜或透镜系统。

一些光学仪器,如望远镜,红外观察器和显微镜包含某些光学元件组,主要是透镜,称为物镜和目透镜。 当物镜位于被观察物体的一侧时,目镜(也称为目镜或目镜,有时是放大镜)位于观察眼的一侧。 它可以包含单个光学透镜或透镜的某种组合,通常放置在圆柱形外壳(桶)中。

除了进行实际成像的眼睛晶状体外,目镜还可以包含一个额外的视场透镜,用于扩大视野。 如果将该视场镜头放置在中间图像平面中,则不会影响图像放大倍率。 但是,视场镜头有时会稍微远离该位置。

请注意,眼睛镜片是指最靠近眼睛的玻璃镜片,而不是人眼本身的晶状体。

固定和可更换的目镜

专业的光学仪器通常可以轻松更换目镜和使用具有不同参数的目镜。 人们通常可以通过这种方式修改仪器的放大倍率,同时其他参数(例如视场和图像亮度)可以更改。 仪器通常具有用于插入目镜的标准化枪管(套筒)。 还有一个安装螺纹,插入后可以用该螺纹固定目镜。

目击的光学参数,而不仅仅是镜筒直径,都应该适合光学仪器。 有时可以将来自不同制造商的目镜与仪器一起使用,但如果光学参数不完全适合,性能可能会或多或少地下降。

双筒望远镜、红外观察器等小型光学仪器往往有刚性附着的目镜,不易更换。

目镜参数

目镜具有几个参数的特征,将在下面讨论。

机筒直径

可更换的目镜具有一定的筒形直径,必须适合光学仪器的筒形直径。

望远镜最常用的筒体直径为1.25英寸= 31.75毫米,但消费类设备可能使用0.965英寸= 24.5毫米的较小筒,而也有更大的尺寸,如2英寸= 50.8毫米,甚至更大的尺寸可达4英寸用于某些专业仪器。 较大的桶直径通常意味着更高的价格,但在给定的放大倍率下允许更大的视野。

对于显微镜,其他镜筒直径如23.2毫米或30毫米是常见的。

放大倍率、焦距和视场

望远镜或显微镜的放大倍率通常可以理解为物镜和目镜放大倍率的乘积。 目镜的放大倍率取决于其焦距。 通常,较短的焦距会导致更高的放大倍率,但也会导致较小的视野和可能更强的图像失真。

出射光瞳和出瞳距离 

目镜对透射光施加的横向限制的特征是出射瞳孔的直径。 该直径应大致适合观察眼睛的瞳孔直径:

  • 如果出射瞳孔较大,则并非所有出射光都能被眼睛利用;一个人会失去图像亮度。
  • 光学系统的出射瞳孔较小也是不可取的;它不允许人们利用眼睛的全角分辨率。

请注意,假设天文望远镜的瞳孔直径明显大于显微镜,因为观察条件通常相对较暗,导致眼睛睁大。

出口瞳孔的大小和位置应与眼瞳大致匹配。

此外,出射瞳孔的实际位置应接近眼瞳的位置,以便通过出射瞳孔的光线也可以进入眼睛。 出瞳和眼部物理端之间的距离称为眼睛浮雕。 理想情况下,眼睛的浮雕应该至少在5毫米左右,对于戴眼镜的观察者来说,甚至可能是20毫米。 然而,具有小焦距的目镜往往具有较小的眼睛浮雕,例如只有2或3毫米,尽管有一些设计方法可以实现更多 - 可能以牺牲其他参数为代价。 步枪瞄准镜需要特别大的眼睛浮雕,因为后坐力否则会将眼睛推入眼睛。

目镜设计

目镜的光学设计范围很广。 在最简单的情况下,只有一个双凸透镜,或者(对于伽利略望远镜)一个双凹(负)透镜。 其他设计包含两个或多个镜头;例如,惠更斯目镜和拉姆斯登目镜包含两个平面凸透镜,即场透镜和眼透镜。 其他设计包含消色差透镜,用于减少色差。 进一步的设计在视野和图像失真等各个方面进行了优化,以Georg Simon Plössl,Ernst Abbe等人的名字命名。

存在复杂的设计权衡,最佳选择在很大程度上取决于光学仪器、操作条件和性能参数的优先级。 成本和重量可能是需要考虑的其他方面。

成像基本概念

作          者: 泮桥成像光电商城

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