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应用光学与光学设计基础
1.5.1.5.3 10.5.3 视场角2ω

10.5.3 视场角2ω

望远系统物方视场角2ω表示仪器能同时观察到的最大物空间范围。由于目镜的设计已序列化,通常都是直接选用已有的目镜设计成果。对一定型式的目镜,目镜的视场角、也就是望远系统的像方视场角2ω'是一定的。因此,望远系统的物方视场角2ω与其视放大率成反比。若要增大望远系统的物方视场角,则其视放大率必须减小;否则必须另行设计视场更大的广角目镜。

目前常用的目镜视场角2ω'一般在40°~80°;一些结构特别复杂的目镜视场角可达80°~120°,但由于光能损失严重,像差较大,像质不好,因而应用不多。

总之,在确定望远系统的物方视场角2ω时,需考虑如下几种情况:

(1)需要观察的空间范围大小和目标的活动性质

某些军用观察仪器是用于观察战场的全面情况或者快速活动目标(例如飞机、坦克、舰艇等)的,要求视场尽可能增大,因而倍率需相应地减小;用于观测固定目标的仪器,如大地测量用的望远系统,则可小视场(仅为1°~3°)而视放大率大;某些军用光学仪器为了解决视场与放大率之间的矛盾,采用可转换的两套光学系统:大视场、低倍率的系统用于搜索捕捉目标;高倍率、小视场的系统用于仔细观察瞄准目标。

(2)双眼仪器视场的大小还受到瞳孔间隔的限制

军用双眼仪器为使观察者能在戴着防毒面具的条件下进行观察,要求左右两目镜的最小瞳孔间隔不能大于55~57mm,除去镜框以后,目镜的通光口径不得大于42~44mm。因此限制了目镜视场2ω'一般不大于70°~75°,否则将产生结构上的干涉。