关于望远镜视场大小分析.pdfVIP

大家应该都知道视场是双筒望远镜的一个很重要的技术 指标。我们经常说的视场其实包括两个概念：实际视场和表 观视场。他们之间的关系是：实际视场＝表观视场/放大倍 数。实际视场一般用角度或者千米外的视场跨度来表示，借 助三角函数可以很容易地进行换算。在这里麦田以艾斯基望 远镜8X30为例，它的视场标注是：150/1000m,换算成角度是 8.5度，表观视场为8.5×8＝68度（可能会有少许误差）。表 观视场是相对于人眼的张角大小，通俗地讲就是视场看起来 有多大。由于是人眼的直接感觉，所以对于使用者来说还要 重要些。望远镜的表观视场如果大于60度（也有别的标准）， 可以称为广角。 望远镜作为一个串列的光学系统，每个部分都会影响它的 性能，同时也存在着瓶颈效应，比如一个广角的目镜装在很 小的接口上视场还是大不了。在这里麦田给大家详细介绍影 响望远镜市场的几个因素： 首先是目镜，目镜对于表观视场的影响是最直接的，特别 是对高倍望远镜，实际视场比较小，物镜和棱镜的影响是可 以忽略不计的。目镜的结构主要有几种：最低档的望远镜用 的是两片两组冉司登结构R（为方便说明其结构，用1-1表示 其构成,以下同），可用视场为35-45度，色差和像散都很大。 稍好一点的有凯尔纳目镜K（2-1，或者1-2），视场有40-50 度。阿贝无畸变Or（3-1），普罗素目镜PL（2-2）在表观视 场不大的较好望远镜里也有采用。其中俄罗斯全天候望远镜 的目镜就是阿贝无畸变的变种，但是好像人眼反而不太适应 这种边缘不变形的感觉。在中高档望远镜里采用最多的是ER 爱乐弗目镜（2-1-2），可以有60-75度的视场，但是边缘像 散较大。 其次是物镜和棱镜对于望远镜视场的影响。相对而言，物 镜和棱镜对望远镜视场的影响时次要的，但是在中低倍时却 往往起着制约作用。这是由于在低倍时实际视场比较大的缘 故。物镜出射的光束向后逐渐收缩，在焦平面上形成一个和 实际视场对应的亮圆。如果实际视场很大，那么这条光路就 会收到棱镜的遮挡，而增大棱镜就会使望远镜的体积和重量 都增大很多。美国海军曾经少量装备过一种视场为10度，表 观视场为70度的广角7×50的高倍望远镜，用了很大号的棱 镜，物镜焦距也比较短。结果就是体积（宽度和厚度）要比 一般的望远镜大了很多，重量更不必说。如果一个7×50 10 度望远镜的物镜焦距是20cm,它的焦平面跨度就是3.5cm,棱 镜的底边长至少也有7公分，如果要求棱镜完全不遮挡视场 （实际上的望远镜很多都会有一点遮挡，只是不明显而已）， 那么棱镜底边就需要有8公分以上。这种矛盾在望远镜倍数 越低，口径越大时就会越突出。 第三，口径越大，就好比照相机的光圈越大，周围的像质 就会越差，可用视场会减小。其实广角望远镜最大的设计难 题往往不在于目镜组的设计，因为目镜组设计比较成熟，往 往是现成的，直接根据需要从手册里选取稍加以改动就可以 用。 这里最大的难题往往在于物镜，棱镜，目镜的配合，使得 视场的遮挡尽可能少而棱镜体积又不会太大，同时不损害其 他的性能。此外，对于透镜转像的望远镜，其视场要受转像 透镜组的制约，往往视场相对较小，而对于变倍望远镜，它 的表观视场也是随着放大倍数的变化而变化的，一般在低倍 端表观视场较小，高倍端较大。 本文参考于望远镜视界博客，参考地址：/archives/268.html