望远系统目镜的特点及常用类型

10.6.2　望远系统目镜的特点及常用类型

望远系统目镜的作用相当于放大镜，它把物镜所成的像放大后成像在人眼的远点处进行观察。对于正常人眼，其远点在无限远。因此，一般要求物镜所成的像平面应与目镜的物方焦平面重合。

1）望远目镜的光学特性

和其它光组相比，目镜的主要光学特性及其特点有：

（1）焦距短（一般在10～40m范围内）；

（2）相对孔径（目镜的出瞳直径与其焦距之比）较小，一般约为1∶4～1∶5；

在简单的望远系统中，目镜的相对孔径等于物镜的相对孔径。由于目镜的焦距一般比物镜焦距小得多，同时目镜组的透镜数目较多，因此，球差及轴向色差都较小，通常无需特别校正，即可使轴上点像差满足要求；

（3）视场大，一般目镜的视场在40°～50°范围，广角目镜视场在60°～80°，特广角目镜视场在90°以上。因此，与视场有关的轴外像差（彗差、像散、场曲、畸变、放大率色差）比较严重，且无法完全校正。所以，望远系统视场边缘的成像质量一般比视场中心差。在五种轴外像差中，畸变不影响像的清晰度，因此目镜中允许存在较大的畸变（例当2ω=60°～70°时，相对畸变允许5％～10％）。但按公式tanω＇=Γtanω算得的目镜视场，应近似地按畸变的百分数放大。

（4）目镜的出瞳即为望远系统的出瞳，位于系统的外部，一般出瞳距离≥10mm。由于一般出瞳就是望远镜物镜框经目镜所成的像，因而当系统的视放大率很大时，出瞳位置接近于目镜的像方焦点，即l_z＇≈l_F＇。定义目镜的出瞳距离l_z＇与目镜焦距f₂＇之比l_z＇/f₂＇为相对出瞳距离，它可以作为目镜的一个特性常数。对一定型式的目镜，相对出瞳距离大体为一常量或在一定的范围内变化。一般目镜的相对出瞳距离大致在0.5～0.8范围内，有些目镜可以达到1以上。通常出瞳距离是根据使用要求确定的；有些资料中给出的则是目镜的像方顶焦距l_F＇与目镜焦距的比值比l_F＇/f₂＇，同样可以反映目镜的这一特性。

（5）由于目镜和眼配合工作，因此必须考虑视度的调节。一般目视仪器的视度调节范围为±5视度，视度调节量Δ按式（6.32）计算。为保证在最大负视度时，目镜的第一面不会与装在物镜像平面上的分划板相碰，要求目镜的工作距离即物方顶焦距l_F（目镜第一面顶点到物方焦点的距离）应大于目镜最大负视度的轴向前移量（若像面无分划板，则无此要求）。

2）望远目镜常用的基本类型

表10.2给出了7种常用的望远系统目镜的结构型式及其主要光学特性常数。