伽利略望远镜设计

伽利略望远镜设计报告

1. 总体设计要求及方法

课题要求设计一个伽利略望远系统，要求：放大倍率为5X ，筒长为250mm ，物镜最大直径不大于25mm ，接受器为人眼。

伽利略望远镜是由正光焦度的物镜和负光焦度的目镜组成，其放大倍率大于

1。光路图如下：

图 1 伽利略望远镜光路图

为对光学系统进行迭代设计和优化，采用光学设计软件Zemax 对望远镜的物镜、目镜分别进行建模和优化，以取代繁琐复杂的光路计算。之后再将二者组合建模，并对最后的成像质量进行详细的评价。

2. 光学系统设计

初步参数设计

根据系统设计要求，镜筒长度250mm ，而物镜到目镜的间距为：

'o e l f f =-

视觉放大率要求为5x ，故有：

'/5o e f f =

l 应当略小于筒长，因此将l 设计为240mm ，计算得出物镜焦距f o ’为300mm ，目镜焦距f e 为60mm 。伽利略望远镜一般以人眼作为视场光阑，物镜框为视场光阑，同时为望远系统的入射窗。由于视场光阑不与物面重合，因此伽利略望远镜

一般存在渐晕现象。出瞳应位于人眼观察处，为方便观察，设定出瞳距离目镜15mm 处，物镜的直径为25mm ，因此出瞳据物镜距离为：

''2z o e z l f f l =-+

当视场为50%渐晕时，望远镜的视场角为：

tan Z D

l ω=

计算得出望远镜的视场角ω为°，可见伽利略望远镜的视场非常小。

物镜设计

结构选择

一般有三种结构形式：折射式、反射式和折返式。而一般军用光学仪器和计量仪器中使用的望远镜物镜为折射式物镜。单透镜的色差和球差都相当严重，现代望远镜一般都采用两块或多块透镜组成的镜组。其中又可分为双胶合物镜、双分离物镜、三分离物镜、摄远物镜，如下图所示。

图 2 常见的物镜结构

双胶合物镜是最简单和常用的望远物镜，由一个正透镜和一个负透镜胶合而成。双胶合物镜的优点为结构简单，制造和装配方便。通过选择材料以及弯曲镜面可以矫正透镜组的球差、彗差和轴向色差。

优化设计

根据前面的计算，物镜焦距f o ’设计为300mm ，最大口径为25mm 。目视光学系统，波段选取为可见光波段μμm，并将人眼敏感的绿光μm 设为主要计算波段，如下图所示：

图 3 Zemax波段设置

在系统设置中设定入射光瞳（Entrance Pupil Diameter）的大小设为25mm，视场角设为°，如图所示：

图 4 视场角设置

选定一组合适的初始参数在Zemax进行建模和优化，凸透镜的材料选择BK7，凹透镜材料选择SF1。初始参数如下表：

表 1 物镜初始参数表

选取三个折射面的半径和最后一个面的厚度作为优化变量，根据要求选取优化函数，其中应当在优化函数中选取有效焦距EFFL为优化变量，目标值选为240mm，即物镜焦距的设计值。并在优化函数中赋予较高的权重，这样可以使得Zemax优化得出符合焦距要求的设计。优化函数如下：

图 5优化函数

然后使用Zemax进行优化，优化后得到的参数表如下：

表 2 优化后的参数表

得到的设计如下图所示：

图 6 物镜设计图其视场内的像差如下：

图 7 光线像差

图 8 光瞳处像差图 9 MTF曲线

望远镜系统结构设计

光学课程设计 望远镜结构系统设计 姓名:曾茂桃 班级:光通信082 学号:2008031126 指导老师:张翔

摘要 该报告运用应用光学知识，了解望远镜的历史,在工作原理的基础上，完成望远镜的外形尺寸、物镜组、目镜组及转像系统的简易或原理设计。了解光学设计中的PW 法基本原理。并应用光学设计软件对系统误差、成像质量进行理论分析。初级像差理论与像差的校正和平衡方法，像质评价与像差公差，光学系统结构参数的求解方法。望远物镜设计的特点、双胶合物镜结构参数的求解和光学特性。目镜设计的特点、常用目镜的型式和像差分析等都有了一个明确的简要的介绍。 关键字：望远镜物镜目镜放大率分辨率内调焦望远镜 PW法光栅

目录 一概述…………………………………………………………页二望远镜尺寸设计与分析…………………………………页2.1 望远镜的简述…………………………………………………………页2.2 望远镜的主要特性分析………………………………………………页三分物镜组与目镜组的选………………………………………………页 3.1望远镜物镜需要消除的像差类型及主要结构形式…………………页3.2双胶物镜和双分离物镜………………………………………………页 3.3内调焦望远镜…………………………………………………………页 四.目镜组的主要种类及其结构：………………………….. 页 4.1惠更斯目镜……………………………………………………………页4.2冉斯登目镜……………………………………………………………页 4.3Porro、Roof棱镜结构及其特点…………………………………页 五.望远镜像差设计PW法………………………………….. 页 5.2物体在有限距离时的P,W的规化……………………………………页5.5用C ,表示的初级像差系数………………………………………页 P, W 六.光学系统中的光栅分析……………………………………页

望远镜的主要分类

望远镜的主要分类 文章来源：网站管理员发布时间：2010-6-24 7:26:10 一般天文望远镜以构造来分类，可分为折射望远镜、反射望远镜及折反射望远镜三大类。 折射望远镜 伽利略制作的折射望远镜 所谓折射望远镜是以会聚远方物体的光而现出实象的透镜为物镜的望远镜它会使从远方来的光折射集中在焦点，折射望远镜的好处就是使用方便，稍微忽略了保养也不会看不清楚，因为镜筒内部由物镜和目镜封着，空气不会流动，所以比较安定，此外，由于光轴的错开所引起的像恶化的情形也比反射望远镜好，而口径不大透镜皆为球面，所以可以机械研磨大量生产，故价格较便宜。 伽利略型望远镜 人类第一只望远镜，使用凹透镜当目镜，透过望远镜所看到的像与实际用眼睛直接看的一样是正立像，地表观物很方便但不能扩大视野，目前天文观测已不再使用此型设计。 开普勒型望远镜 使用凸透镜当目镜，现今所有的折射式望远镜皆为此型，成像上下左右巅倒，但这样对我们天体观测是没有影响的，因为目镜是凸透镜可以把两枚以上的透镜放在一起成一组而扩大视野，并且能改善像差除却色差。 市面上一般售卖的小型天文望远镜，多属折射望远镜。 反射望远镜 牛顿制作的反射望远镜 反射望远镜是利用一块镀了金属(通常是铝)的凹面玻璃聚焦，由于焦点在镜前，所以必须在物镜焦点之前用另一块镜将影像反射出镜筒外，再用目镜放大。 反射望远镜没有色差(因不用透过玻璃故无色散)，但有其它各类的像差。如将反射凹面磨成

拋物线形(Parabolic)，则可消除球面差，但受彗形像差的影响严重，故边缘部份仍觉松散。 现时一般中小型的反射望远镜有下列二种型式： 牛顿式(Newtonian) 利用一块与光轴成45度平面镜(Flat or diagonal)作为副镜(Secondary)将影像反射至镜筒前侧。这种结构最为简单，影像反差较高，亦最多人选用，通常焦比在f4至f8之间。 卡赛格林式或简称卡式(Cassegrain) 利用一块双曲面凸镜(Convex hyperboloid)作为副镜，在主镜焦点前将光线聚集，穿过主镜一个圆孔而聚焦在主镜之后。因为经过一次反射，所以镜筒可以缩短，但视场较窄，像散较牛顿式严重，同时有少许场曲(Curvature of field)。 由于反射式望远镜只要磨制一个光学面，所以以同一口径而论，价钱较折射镜为廉。普通天文爱好者，拥有150mm、200mm口径的为数不少，反射式望远镜同时可以自己磨制。 折反射望远镜 反射望远镜主要用于天体物理方面的工作。 折反射望远镜 折反射望远镜的物镜是由折射镜和反射镜组合而成。主镜是球面反射镜，副镜是一个透镜，用来矫正主镜的像差。此类望远镜视场大，光力强，适合观测流星，彗星，以及巡天寻找新天体。根据副镜的形状，折反射镜又可以分为施密特结构和马克苏托夫结构，前者视场大，像差小；后者易于制造。

双筒棱镜望远镜设计

汉口学院 《应用光学》 课程设计报告 报告题目：双筒棱镜望远镜设计$ 学生姓名： 学号： 专业班级： 授课老师： | 二O一四年十一月

双筒棱镜望远镜设计 设计任务与要求 双筒棱镜望远镜设计，采用普罗I型棱镜转像，系统要求为： 1、望远镜的放大率Γ＝6倍； 2、物镜的相对孔径D/f′＝1：4（D为入瞳直径，D＝ 30mm）； · 3、望远镜的视场角2ω＝8°； 4、仪器总长度在110mm左右，视场边缘允许50%的渐晕； 5、棱镜最后一面到分划板的距离>＝14mm，棱镜采用K9玻璃，两棱镜间隔为2～5mm。 6、lz ′>8～10mm 目录 一、外形尺寸计算 ） 二、初始结构的选型 三、物镜初始结构参数的计算 四、物镜zemax的初始上机数据及像差图示 五、物镜zemax的校正数据及像差图示

设计步骤 一、 — 二、 外形尺寸计算 已知望远镜参数： Γ＝6，入瞳直径30D mm =，相对孔径 ' 1:4D f =，2ω＝8°，L=110mm ； 视场边缘允许50%的渐晕； 棱镜最后一面到分划板的距离>＝14mm 1、求1'f ，2'f 物镜焦距'14120f D mm =?= 目镜焦距''12 120 206 f f mm == =Γ ~ 2、求' D 出瞳直径'5D D mm = =Γ 3、求视场直径 16.7824mm =tan4f 2=D '1 ??视 4、求目镜视场 5.452tan =tan ''=?Γωωω 该望远系统采用普罗I 型棱镜转像，普罗I 型棱镜如下图： 2ω

》 将普罗I型棱镜展开，等效为两块平板，如下图： 无渐晕时候，，现在有25%的渐目镜口径D 目 晕，所以 由设计要求：视场边缘允许50%的渐晕，可利用分划板拦去透镜下部25%的光，利用平板拦去透镜上部的25%的光，这样仅有透镜中间的50%的光能通过望远系统，使像质较好。

折射式望远镜

折射式望远镜 望远镜是一种利用凹透镜和凸透镜观测遥远物体的光学仪器。利用通过透镜的光线折射或光线被凹镜反射使之进入小孔并会聚成像，再经过一个放大目镜而被看到。又称“千里镜”。望远镜的第一个作用是放大远处物体的张角，使人眼能看清角距更小的细节。望远镜第二个作用是把物镜收集到的比瞳孔直径（最大8毫米）粗得多的光束，送入人眼，使观测者能看到原来看不到的暗弱物体。1608年荷兰人汉斯·利伯希发明了第一部望远镜。1609年意大利佛罗伦萨人伽利略·伽利雷发明了40倍双镜望远镜，这是第一部投入科学应用的实用望远镜。 折射式望远镜，是用透镜作物镜的望远镜。 伽利略之折射望远镜分为两种类型：由凹透镜作目镜的称伽利略望远镜；由凸透镜作目镜的称开普勒望远镜。因单透镜物镜色差和球差都相当严重，现代的折射望远镜常用两块或两块以上的透镜组作物镜。其中以双透镜物镜应用最普遍。它由相距很近的一块冕牌玻璃制成的凸透镜和一块火石玻璃制成的凹透镜组成，对两个特定的波长完全消除位置色差，对其余波长的位置色差也可相应减弱 在满足一定设计条件时，还可消去球差和彗差。由于剩余色差和其他像差的影响，双透镜物镜的相对口径较小，一般为1/15-1/20，很少大于1/7，可用视场也不大。口径小于8厘米的双透镜物镜可将两块透镜胶合在一起，称双胶合物镜，留有一定间隙未胶合的称双分离物镜。为了增大相对口径和视场，可采用多透镜物镜组。对于伽利略

望远镜来说，结构非常简单，光能损失少。镜筒短，很轻便。而且成正像，但倍数小视野窄，一般用于观剧镜和玩具望远镜。对于开普勒望远镜来说，需要在物镜后面添加棱镜组或透镜组来转像，使眼睛观察到的是正像。一般的折射望远镜都是采用开普勒结构。由于折射望远镜的成像质量比反射望远镜好，视场大，使用方便，易于维护，中小型天文望远镜及许多专用仪器多采用折射系统，但大型折射望远镜制造起来比反射望远镜困难得多，因为冶炼大口径的优质透镜非常困难，且存在玻璃对光线的吸收问题，所以大口径望远镜都采用反射式。

博士能望远镜 - 各系列双筒望远镜全面剖析

博士能望远镜 - 各系列双筒望远镜全面剖析 美国博士能BUSHNELL作为全球销量第一，也是历史最悠久的品牌，一直深受全球客户的青睐。作为全球第一品牌，博士能望远镜的产品系列繁多，总共有11个系列，多达近60个产品型号。如果能选择到一款真正符合自己心意的博士能望远镜，成为大家非常苦恼的事情，去年笔者亲临了博士能在美国的一个比较大的展厅，花了将近三天的时间，对博士能各产品系列，进行了对比测试，现在根据我自己的感受，给大家做一个详细的介绍，以下仅代表我自己对博士能望远镜技术性能的了解，和我自己的望远镜测试经验得到的结果，有偏颇之处，往广大网友斧正。 以下我从博士能产品从高到低系列进行一个相对详细的介绍: 一. 万元级超高清级双筒望远镜 - 博士能ELITE 精英系列望远镜 - 世界顶级望远镜典范 ELITE精英系列，目前该系列在我国的售价在10000元左右。ELITE精英系列是博士能最为顶级的双筒望远镜产品，这个系列的产品，也可以说是全球最为顶级的望远镜产品。

博士能在ELITE精英系列中注入了博士能几十年在光学领域的所有最新技术，包括ED萤石镜头，XLT多达60层的镀膜技术，PC-3镀膜增强技术，RAINGUARD 防水技术等等。博士能在展会上的销售工程师花了大约一个小时给我详细介绍了ELITE精英系列的生产工艺及各项技术。我未能完全领会，但是我能感觉到博士能在ELITE精英系列上倾注了博士能所有销售工程师的全部心血，以图打造出一款真正的世界顶级望远镜。 因为博士能有两个级别的望远镜采用了ED镜片，就是ELITE精英和LEGEND 传奇，我详细询问这两个系列在镜片上的区别，因为这两个系列差价在一倍以上。博士能销售工程师给我详细介绍了各种号称ED镜片之间的区别。虽然我没有完全理会其含义。但很明显博士能销售工程师给我一个概念：只有ELITE精英使用的才能真正称为ED镜片（目前市面上号称ED镜片的望远镜，太多了,其实都是一个概念）。包括LEGEND传奇系列的ED镜片其实只是一个概念而已，对成像质量消色散方面，几乎没有任何明显效果。所以博士能的机型，只有ELITE精英系列才会在品号上加上ED,如620142ED，628042ED. 博士能在LEGEND传奇系列上是绝对禁止用ED后缀的,传奇LEGEND仅仅在宣传上使用ED镜片，仅仅是迫于行业内市场压力而采取的行为。 销售工程师介绍，为保证做工的精良，ELITE精英系列是博士能所有双筒望远镜唯一在博士能日本工厂制造了。博士能日本工厂是博士能在全球几十家工厂中，专门生产高精度产品的工厂。 现在全球销售的ED镜片望远镜，真正的ED镜片机型只有两个品牌：博士能ELITE精英和蔡司ZEISS VICTORY T*FL系列。这一点让我深受震撼。所以博士能在全球定位的竞争对手仅仅是蔡司的VICTORY系列。2010年，ELITE精英系列在全美的销量是蔡司VICTORY系列的3倍。 博士能ELITE精英系列主力型号是620142ED(10X42)、628042ED(8X42)这两款。 我怀着激动心情详细测试使用了博士能精英620142ED,初次接触，无论从包装，做工以及各个产品设计细节都能感觉到真正的精良。我原来使用和测试过的所有双筒望远镜都无法同ELITE 精英620142ED相提并论。

透镜,通过伽利略望远镜观察到的是

透镜，通过伽利略望远镜观察到的是 各位读友大家好，此文档由网络收集而来，欢迎您下载，谢谢 开普勒望远镜是由物镜和目镜两组凸透镜组成的，不同的是物镜的焦距长，而目镜的焦距短，如下图甲所示。利用这一结构，先通过物镜使物体成一倒立、缩小的实像，然后用目镜把这个实像再放大(正立、放大的虚像)，就能看清很远处的物体了，这就是望远镜的原理(见下图乙)。伽利略望远镜通过望远镜看远处的物体时，并不是成放大的像，而是使视角变大了，所以才看清远处的物体用开普勒望远镜观察较远的物体，物镜使远处的物体所成的像在物镜的焦点处附近。伽利略望远镜这一实像又要仵目镜中成放大的虚像，实像就必须落在目镜的焦距以内。凶此，望远镜的物镜与目镜的距离应不大于两凸透镜的焦距之和。实际望远镜物镜的前焦点和目

镜的后焦点重合存一起 物镜成倒立的实像，目镜成正立的虚像。因此，眼睛看到的像相对于原物是倒着的。当从望远镜中看到物体偏下时，应将物镜镜头上移，才能使被观察的物体处于视野的中央。 显微镜和望远镜看到的像都是放大的吗？ 用显微镜观察物体时，要将被观察物体放在物镜一倍焦距和二倍焦距之间，经过物镜得到一个倒立、放大的实像，实像的位置存日镜一倍焦距内，再经其放大，最后得到比原物体放大许多倍的虚像。该虚像和物体比较是倒立的，为便于观察，需将物体倒放。而天文望远镜距离被观察物体(如天体)很远，物体和物镜的距离远大于物镜的二倍焦距，经过物镜成一倒立、缩进小的实像，其作用相当于将被观察物体移近，再经目镜将得到的实像放大，最后得到的虚像比原物体小得多，该虚像和物体比较是倒立的。

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光学望远镜系统的设计

光学望远镜系统的设计 【摘要】运用光学知识，在了解望远镜工作原理的基础上，根据开普勒望远镜的主要参数，完成望远镜的外形尺寸、物镜组、目镜组及转像系统的简易设计。 【关键词】望远镜设计；视放大率；凸透镜；焦距 1引言

上图中物镜框为孔径光阑，也是入射光瞳，出射光瞳目镜像方焦点外，观察者再次观察成像情况，望远镜系统的视场光阑设在物镜的像平面处。 下面介绍望远镜系统中的光学参数。 （1）望远镜系统的放大率分别为： 轴向放大率α= f2f1 2 垂轴放大率β=?f2f1 角放大率γ=?f1f2 且这三种放大率之间的关系为αγ=β，可见它们仅仅取决于望远镜系统的结构参数。 （2）望远镜系统的视放大率 对于目视光学仪器来说，更有意义的特性是它的视放大率。由于物体位于无限远。物体对人眼所成张角θ眼和对仪器的张角θ是相等的，即θ眼=θ，物体通过望远镜对人眼的张角θ眼‘ 等于仪器像方视场角θ′，即θ眼’ =θ‘。望眼镜的作用是把 视角从原来的θ放大到θ’。设视场光阑的孔径为D 0。则： tan θ=?D 02 f 1=?D 02f 1 tan θ′=?D 02 f 2=?D 02f 2 所以望远镜的视放大率为：Γ= tan θ′ tan θ=?f 1f 2 于此可见欲增大视放大率，必增大物镜的焦距或减小目镜的焦距。 （3）望远镜的极限分辨角 表示观测仪器精度的指标是极限分辨角。若以60''作为人眼的分辨极限，为使望远镜所能分辨的细节也能被人眼分辨，则望远镜的视放大率和它的极限分辨角Φ应满足 ΦΓ=60'' 所以，若要求分辨角减小，视放大率应该增大。或者说望远镜视放大率越大，它的分辨角即精度越高，人眼极限分辨角为 α=1.22λ/D （4）望远镜的结构尺寸 当光学间隔?=0时，目镜观察中间实像应是实像位于目镜的焦平面上，因此从物镜到目镜为望远镜的筒长L =f 1+f 2。 3设计内容 （1）望远镜外形尺寸设计 设计一个开普勒式望远镜，其主要要求如下：

望远镜光路设计

至今没有一个光学系统是完美的。为了平坦且清晰的成像，往往必须把光学系统设计的十分复杂。如此一来，不但透光度变差，还得付出很高的制造成本。因此简单的镜片组而且能保有高品质成像的光学系统是光学设计的努力目标。 一个好的光学系统都出自设计者的巧思。它能在最简单的镜片组合下产生最佳的成像品质。不过在许多设计中，往往会遇到球面像差与彗形像差难以取舍的窘境（天文望远镜光学与机械）。当你能同时处理这些像差的时候，系统却又发生严重的色差。最后好不容易解决了所有的色像差，却又发生成像的变形。因此光学系统的设计在在考验设计者的经验与智力。希望透过以下的天文望远镜的演进，让你了解前人的成果。 折射式望远镜系统 由于白光经过透镜会有色散的现象（Dipersion），因此使得光学系统除了球面像差与彗形像差之外又多了影像不清晰的光源。由上图可知，蓝光的折射率较大，其次为绿光，最后为红光，因此不同颜色的入射光产生，却有不同的聚焦点。好的光学系统除了成像品质之外，还必须考虑消色差的效果。 基本上，我们在处理可见光的光路分析时，是用蓝色的F line(486.13nm)、红色的C line(656.27nm)与绿色的e line(546.07nm) 作为分析的主要光源。要查看镜片的色差情形，可以用色散数值V( Dispersion Number or Abbe number)。V越大表示镜片的色散的情况越小。 V＝(ne－1) / ( nF－nC) 对於一个D= 5公分，f=20公分的两片镜片组合，我们可以由下图的光路分析了解他们各自聚焦的一致性。其实这就是球面像差的检测工作！ D＝5公分f=20公分 第一片镜片R1＝18公分R2＝－19公分中心厚度＝0.84公分 间隙0.1公分 第二片镜片R3＝－19公分R4＝－22公分中心厚度＝0.98公分

双筒望远镜参数说明

望远镜参数说明 望远镜参数说明 倍率：指将景物拉近的能力。 例:一台10x42的望远镜，望远镜的倍率是10或者10x 10倍就是说可将1000米外景物“拉近”到100米处。其实际观察大小等于我们走近到100米外观景。放大率越高，所见景物越大。倍率较高会使背景较黑，高倍率会令影像变得较朦亦会将手震幅度放大，使影像摇动不已。一般来说10倍乃是一般人之极限。低倍率情况下影像较光，亦较清晰锐利，色差及其他像差亦较少。 物镜口径：物镜的直径大小 例:一台10x42的望远镜，物镜是42MM。 口径越大，集光力越高，所见暗星越多，影像越亮，解像度越高越锐利。但一阔三大，重量也更大，而且大镜较难研磨。4cm级较轻便，但所见暗星不及5cm级。3cm级集光力比较弱，但较轻巧，日间观鸟比较方便。比5cm大的机型都较重，而且较难保持平衡，需用脚架支撑。总的来说，8x40/10x40等机型较方便，适合一般用途。8x30机型最适合观鸟。 视场(Field of View) 视场即是我们观景的范圉，视场越大，观测范圉越大。如下图所示，表示看1000米以外的景物，能看到的宽度是120米。 视距(Eye Relief)

视距指在能够清晰看到整个视场下，眼睛和目镜之间最短距离。视距长度以mm 表示，取决於目镜设计。视距太短时，若眼睛不是贴近目镜玻璃便导致视野边缘失光，不合戴眼镜人仕使用；视距太长，影像容易有黑影出现，但只要将眼杯拉长问题即可解决。 戴眼镜人仕请选视距14mm以上之型号（详见下图）： 计算：物镜口径(mm) /倍率 当你手持双筒望远镜，你会见目镜中央有一个圆形光点，其余地方为黑色，这光点就是出射光瞳。优质的望远镜出射光瞳为一个完美清晰的圆形光点，位处中央，周围呈黑色。出射光瞳越大，代表影像亮度越亮，清晰度越高，而且眼球较易看到影像，此种望远镜适合海事、环境不断晃动场合下使用。出射光瞳太细会使影像难于对准观测，但是出射光瞳超过7mm后，一部分光线便会散失掉，造成浪费。而且人越老瞳孔越细，如50岁的人瞳孔夜间中 扩到最大亦只有5mm。所有望远镜的出射光瞳亦不宜太大。 镀膜（Coating） 镜片表层镀膜可减少由反射造成的光的流失，从而增加影像的亮度，清晰度和对比度，也可减缓眼视疲劳。镀膜可分为四个层次 1）镀膜coated：至少在一个光学面上镀有单层增透膜； 2）全表面镀膜fully coated：所有的镜片和棱镜都镀有单层膜； 3）多层镀膜multi-coated：至少在一个光学面上镀有多层增透膜 4）多层全光学面镀膜fully nmulti-coated：所有的镜片和棱镜都镀有多层增透膜。

Φ200道布森反射式望远镜的设计与制作

Φ200道布森反射式望远镜的设计与制作 20CM反射望远镜可以说是目视天文观测的一种标准配置，国内外很多知名的爱好者都拥有这种望远镜，他们用这种望远镜进行了许多卓有成效的观测。多年以前河南开封的张大庆先生就给我磨制了一块Φ200抛物面反射镜（焦距107CM），但由于种种原因我一直没能动手制作。 同好会的寇文也有同样口径和焦距的一面反射镜，他的望远镜已经快完工了。北京另一位天文同好何景阳先生还热情地帮我做了一个铝质镜筒，我想现在该是动手的时候了。 我计划99年上半年制作一个道布森式的反射望远镜，下半年逐步完善它，同时作为一种尝试，为它加装两个步进电机，实现计算机自动控制。 我将把我的每一个设想、每一步实践放在这个网页上，如果你有兴趣，可以与我分享制镜的快乐，如果你有更好的方法，欢迎与我联系。 现在我手头的主要配件如下：

?抛物面反射镜（主镜）：焦距1075mm，直径198mm，厚20mm ?小平面反射镜（副镜）：短边直径35mm，厚12mm ?铝质镜筒：内直径229mm，长度1000mm，壁厚1.5mm ?目镜：接口31.7mm 各种类型的牛顿式反射望远镜，其光学结构都是一样的（见上图），这里就不再罗嗦了。装配望远镜的镜身首先要解决三大问题： ?物镜的安装 ?目镜调焦座的安装 ?副镜的安装 在牛顿式反射望远镜中，镜筒的内径一般比物镜直径大20～30mm，以方便物镜的安装和调节；另外镜筒的长度一般至少应等于物镜的焦距长度，这样目镜开口离镜筒端面有一定距离，可以避免杂散光的干扰，而且主镜焦点伸出镜筒不会太长，否则除非副镜尺寸足够大，当用广角目镜观测时，视场边缘肯定会有光线损失。（然而我的物镜焦距和主镜筒长度并不能满足这个要求。改变物镜焦距显然是不可能的，而加长镜筒长度难度也很大，外观也不好看。所以设计时要着重考虑这个问题，必要时得在某方面作出牺牲。） 只有当主镜的光轴和目镜的光轴完全重合时，望远镜才能达到最好的成像效果。然而即使在家仔细调整好光轴，经过长时间使用或长途运输后，光轴仍可能会歪，所以装配镜身时，主镜的指向、副镜的位置和指向以及目镜的指最好都是可以调节的。这一点在整个望远镜的设计和制作过程中不能忘记。

牛顿式反射望远镜光轴的校准(精选.)

牛顿式反射望远镜光轴的校准 很多爱好者在使用反射式望远镜，特别是近年来越来越多的爱好者开始使用大口径、短焦距的抛物面牛顿式反射望远镜。说到望远镜的光学质量，人们比较关心的是主镜的口径及表面精度，而对于是否将反射镜的整个光学系统调整到最佳状态，似乎并没有给予足够的重视。我根据最近的一些实践经验，参考了网上的一些相关文章，把自己的体会写成此文。 反射望远镜光轴校准的重要性： 如果你拥有了一架反射望远镜，并且主镜是抛物面的，当你满怀希望投入观测，却发现像质平平，甚至恒星都不能聚成一个点，这个时候先别急着换镜子，你拥有的可能是一架很不错的望远镜，问题仅仅出在镜片装配上，经过对光轴的重新调整，望远镜里展现出的可能是完全不同的景象。 抛物面反射镜的成像有个特点，在光轴上成像很完美，没有像差，但离开光轴就会有明显的彗差（星点带了小尾巴）。在光轴上，使用一般视场的目镜，视场中心的星点是很锐利的，实际上视场边缘的像差也不易察觉。而如果在光轴外，整个视场中的星点可能都不实，而且离光轴越远这一点越严重。 怎样才算调好光轴了？ 反射镜的光学系统中有两个光轴：主镜（物镜）光轴平行于主镜筒的轴线，经过副镜（小平面镜）；目镜光轴垂直于主镜筒轴线，也经过副镜。当两个光轴都经过副镜上的同一点，且被副镜反射后二者完全重合，也就是成了一个光轴，那么光轴就算调好了。 在缺乏检验手段时，可以通过实际观测来判断光轴是否调好。找一个大气宁静度较好的晴夜，用望远镜的最高倍率（用毫米表示的主镜的直径数）看一颗恒星（如果没有赤道仪则可以看北极星）。把星点放在目镜视场中心（以减少目镜带来的像差），仔细调整焦距，从焦点外调到焦点，然后调到焦点内。如果光轴调整没有问题，可以看到如下图所示的从左到右一系列图象（图中的圆环是光的衍射引起的，散焦后实际上还会看到副镜及其支架的影子，图中没有画出）。 在焦点上星像是否凝结得很实、很细、很锐利，散焦后衍射环是否是同心圆，这些都反映了望远镜的像质。如果散焦后可以看到几圈衍射环，但不象上图中那样完美，四周均匀地带有一些“毛刺”，这说明反射镜面的精度稍差，但光轴调整的还是好的。如果散焦后星点变成了一个小的扇形，而且在目镜视场中移动星象，扇形的发散方向不变，这说明望远镜的光轴需要调整了。 光轴调整步骤及辅助工具 光轴调整可按如下步骤进行： 调节目镜调焦筒使之垂直于主镜筒轴线

望远镜的基本原理

望远镜的基本原理 望远镜是一种用于观察远距离物体的目视光学仪器，能把远物很小的张角按一定倍率放大，使之在像空间具有较大的张角，使本来无法用肉眼看清或分辨的物体变清晰可辨。所以，望远镜是天文和地面观测中不可缺少的工具。它是一种通过物镜和目镜使入射的平行光束仍保持平行射出的光学系统。一般分为三种。 一、折射望远镜 折射望远镜是用透镜作物镜的望远镜。分为两种类型：由凹透镜作目镜的称伽利略望远镜；由凸透镜作目镜的称开普勒望远镜。两种望远镜的成像原理如图1所示。 图1 伽利略望远镜是物镜是凸透镜而目镜是凹透镜的望远镜。光线经过物镜折射所成的实像在目镜的后方（靠近人目的后方）焦点上，这像对目镜是一个虚像，因此经它折射后成一放大的正立虚像。伽利略望远镜的放大率等于物镜焦距与目镜焦距的比值。其优点是镜筒短而能成正像，但它的视野比较小。把两个放大倍

数不高的伽利略望远镜并列一起、中间用一个螺栓钮可以同时调节其清晰程度的装置，称为“观剧镜”；因携带方便，常用以观看表演等。伽利略发明的望远镜在人类认识自然的历史中占有重要地位。其优点是结构简单，能直接成正像。 开普勒望远镜由两个凸透镜构成。由于两者之间有一个实像，可方便的安装分划板，并且各种性能优良，所以目前军用望远镜，小型天文望远镜等专业级的望远镜都采用此种结构。但这种结构成像是倒立的，所以要在中间增加正像系统。正像系统分为两类：棱镜正像系统和透镜正像系统。我们常见的前宽后窄的典型双筒望远镜既采用了双直角棱镜正像系统。这种系统的优点是在正像的同时将光轴两次折叠，从而大大减小了望远镜的体积和重量。透镜正像系统采用一组复杂的透镜来将像倒转，成本较高。 因单透镜物镜色差和球差都相当严重，现代的折射望远镜常用两块或两块以上的透镜组作物镜。其中以双透镜物镜应用最普遍。它由相距很近的一块冕牌玻璃制成的凸透镜和一块火石玻璃制成的凹透镜组成，对两个特定的波长完全消除位置色差，对其余波长的位置色差也可相应减弱，如图2所示。 图2

双筒望远镜光轴调整方法 zjgbdbd原创

双筒望远镜光轴调整方法 自己动手用solidworks 画的望远镜简图，用于测试光轴调整的效果。 望远镜俯视简图如下 望远镜正视简图如下 z j g b d b d 原创

首先做如下定义，正视图中左边的棱镜可以从物镜看到其斜面，暂且称之为物棱镜，与其相应的调节螺钉，暂称之为物棱镜螺钉。右边的棱镜可以从目镜看到其斜面，暂且称之为目棱镜，与其相应的调节螺钉，暂称之为目棱镜螺钉。 上图其实已经是物棱镜螺钉向下拧了一部分，所以可以从正视图中看到物棱镜与螺钉底面接触的那个侧面了。棱镜中的小孔，是模拟一有束平行光束从物镜中心射入后，在各棱镜上的投影。从上图可知，垂直于物镜的光束，由于棱镜的倾斜，将被倾斜射出目镜。如下图所示 这样的话，物镜所成的像，将会在理论值的右下方。这里仅画了左镜筒，如果右镜筒光轴是完全正确的（相对于调节目镜中心距离的旋转轴平行），那左眼看的像将会在右眼看到的像的右下方。 但是，如果目棱镜向内(图中的左下方向)拧，将会使像向右上方移动。如下图所示。 总上所述，调整规律可以用“物正目反,物1目3”八个字来总结。就是说，物棱镜螺钉的调整方向，会使看到的像向与其调整方向相同的方向移动。目棱镜的调整方向，会使看到z j g b d b d 原 创

的像向其调整方向相反的像移动。不管左右镜筒都是如此。注意，物棱镜在外侧，轴向上靠近目镜，目棱镜在内侧，轴向上靠近物镜。另外调整时，在能看到两个镜筒中的像的条件下，眼睛应尽量远离目镜。物1目3，是说，物棱镜螺钉进1扣，像的移动距离，与目棱镜螺钉进3扣像的移动距离差不多，只是方向不一样而已。 注：不要使用白天的什么景物为基准进行调整，若在较远的地方有较小的参照，亦可以使用。最好用晚上的星星为基准进行调整，调整时，可将望远镜靠树用手扶或是靠在其它的什么地方，这样的话，像不是很抖。 下面举个实例，来解释调整的过程。图中，以左镜筒的像为准，调右镜筒的棱镜螺钉。 1.将右镜筒物棱镜螺钉旋入，使 像走到左镜筒像的左上方45 °处 2.将右镜筒目棱镜螺钉旋出，使像走到左镜筒像重合为止 两个光轴都不正的调整方法 重合角：θ 如图所示，有可能望远镜的两个镜筒都不是很正，这种情况下的调整分为两部。 第一步，使两个像重合，这时，就首先将望远镜目镜中心距掰的尽量大一些或者小一些， b d

光学设计实验(一)望远镜系统设计实验

光学设计实验（一） 望远镜系统设计实验 1 实验目的 （1）通过设计实验，加深对已学几何光学、像差理论及光学设计基本知识、一般手段的理解，并能初步运用； （2）介绍光学设计ZEMAX 的基本使用方法，设计实验通过ZEMAX 来实现 2 设计要求 (1) 设计一个8倍开普勒望远镜的目镜，焦距f’=25mm ，出瞳直径D ’=4mm ，出瞳距>22mm ，视场角2ω’=25?；考虑与物镜的像差补偿，目镜承担轴外像差的校正，物镜承担轴上像差的校正。（总分：30分） （2）设计一个8倍开普勒望远镜的物镜，其焦距、相对孔径D/f ’、视场角、像差补偿要求根据设计（1）的要求来确定，要求给出计算过程。（总分：30分） （3）将上述物镜与目镜组合成开普勒望远镜，要求望远镜的出射光束角像差小约3’左右。如不符合要求，可结合ZEMAX 中paraxial 理想光学面，通过控制视觉放大倍率和组合焦距为无限大（如f ’>100000）等手段。（总分：30分） （4）回答和分析设计中的相关问题（总分：10分） 所有设计中采用可见光（F ，d ，C ）波段。 问题1：望远光学系统和开普勒望远镜的特点 问题2：目镜的光学特性和像差特点 问题3：常用的目镜有哪些？常用的折射式望远物镜有哪些？ 问题4：望远镜系统所需要校正的主要像差有那些？ 提示：目镜采用反向光路设计，目镜包括视场光阑，注意目镜孔径光阑的设置。 判定出射光束角像差小约3’左右的方法：在像面前插入一个paraxial 类型的面，若该面焦距（即与像面之间的距离）为1000mm ，则Spot diagram 的Geo Radius 则应小1mm 。 m 91512.5 COS 343831000COS 34383 22'μω=??=??≤f R 3 设计流程

天文望远镜的光学形式与优缺点简介

望远镜的光学形式与优缺点简介 望远镜的光学形式分为折射式、反射式、折反射式等三种。 折射望远镜 折射镜的镜片结构是由二片到三片所组合的消色差设计。 优点：焦距长、视野较大、解析力强、拍摄出的星点锐利，星像明亮，最适合于做天体测量方面的工作、观测月球、行星、双星表现出色，较大口径的产品易于地面观景、非常适合做月面及行星的扩大摄影。影像清晰锐利，高对比度、较好的消色差设计、极好的APO高消色差、好的镜片几乎无色差、使用寿命很长，但须注意不要让镜片发霉、易于设置和使用、保养容易，很少或不需要维护、底片比例尺大、对镜筒弯曲不敏感、简单和可靠的设计、密封的镜筒避免了空气扰动图像并保护光学镜片、物镜永久固定式安装，无需校正。 缺点：价格高昂。大口径规格比较昂贵、较重、长度和体积比同等口径和焦距的牛顿反射或折反望远镜更大、存在一些色彩畸变(消色差双胶合透镜)、有残余的色差，从而降低了分辨率、优质折射镜的物镜是2片双分离消色差物镜或3片复消色差物镜。不过，消色差或复消色差并不能完全消除色差，所谓消色差物镜只是对白光中7种色光的2种色光（红和兰光）消除色差，而复消色差物镜除了对2种色光

消色差之外，还对第3种色光（黄光）消除了剩余色差。短焦的折射镜有周边像差的现象，但这些缺点现已可解决。口径无法做太大，增大口径的成本因素限制了商业产品的最大尺寸，经济的设计大多为中小口径产品、巨大的光学玻璃浇制也十分困难，对紫外、红外波段的辐射吸收很厉害、到1897年叶凯士望远镜建成，折射望远镜的发展达到了顶点，此后的这一百年中再也没有更大的折射望远镜出现。这主要是因为从技术上无法铸造出大块完美无缺的玻璃做透镜，并且，由于重力使大尺寸透镜的变形会非常明显，因而丧失明锐的焦点。反射式望远镜： 优点：口径较大，影像明亮。成本低，没有色差，可做较大的口径，适合做星云、星团的摄影。没有色差，能在广泛的可见光范围内记录天体发出的信息，且相对于折射望远镜比较容易制作。 缺点：口径越大，视场越小，光轴需常调整，反射镜面镀膜易氧化，物镜需要定期镀膜（三至五年），否则星星愈看愈暗，保养较为繁复。反射镜的慧差和像散较大，使得视野边缘像质变差，周边像差使星象肥大。彗形像差，这已被克服。 常用的反射镜有牛顿式和卡塞格林式2种。 牛顿反射望远镜 光学系统简单、价格便宜，球面反射镜在后端，目镜在前端侧面；牛顿反射望远镜采用一面凹面镜作为主要物镜，光进入镜筒的底端，然后折回开口处的第二反射镜，再次改变方向进入目镜焦平面。目镜为便于观察，被安置靠近望远镜镜筒顶部的侧方。牛顿反射望远镜用

光学课程设计--双筒棱镜望远镜设计

《光路设计》 课程设计报告 题目：双筒棱镜望远镜设计 院（系）：信息科学与工程学院 专业班级：光电1202班 学生姓名： 学号：20101182117 指导教师： 20 14 年 12 月 29 日至20 15 年 1 月 9 日

目录 设计任务与要求 (3) 设计步骤 (4) 一、外形尺寸计算 (4) 二、光学系统选型 (6) 三、物镜的设计 (7) 1、用PW法计算双胶合物镜初始结构： (7) （1）求h，z h，J (7) （2）求平板像差 (7) （3）求物镜像差 (7) （４）计算Ｐ，Ｗ (8) （５）归一化处理 (8) （６）选玻璃 (8) （７）求形状系数Ｑ (9) （８）求归一化条件下透镜各面的曲率 (9) （９）求薄透镜各面的球面半径 (9) （１０）求厚透镜各面的球面半径 (9) 2、物镜像差容限的计算 (10) 3、物镜像差校正 (11) 4、物镜像差曲线 (13) 四、目镜的设计 (14) 1、用PW法计算凯涅尔目镜初始结构 (14) （１）接目镜的相关参数计算 (14) （2）场镜的相关参数计算 (15) 2、目镜像差容限的计算 (16) 3、目镜像差校正 (17) 4、目镜像差曲线 (20) 五、光瞳衔接与像质评价 (20) 1、光瞳衔接 (20) 2、像质评价 (21) 3、总体设计评价 (21) 学习体会 (22)

设计任务与要求 设计题目：双筒棱镜望远镜设计 设计技术要求：双筒棱镜望远镜设计，采用普罗I型棱镜转像，系统要求为： 1、望远镜的放大率Γ＝6倍； 2、物镜的相对孔径D/f′＝1：4（D为入瞳直径，D＝30mm）； 3、望远镜的视场角2ω＝8°； 4、仪器总长度在110mm左右，视场边缘允许50%的渐晕； 5、棱镜最后一面到分划板的距离>＝14mm，棱镜采用K9玻璃，两棱镜间隔为2～5mm。 6、lz ′>8～10mm

世界四大双筒望远镜介绍-LEICA(徕卡)

LEICA(徕卡) 第一篇：《LEICA(徕卡)望远镜基础指南》 放大倍率 每一架双筒望远镜都有标有两个数字，第一个数字是指放大倍率。它告诉我们通过望远镜观测时，被观测物能被拉近多少，例如使用8倍放大倍率的望远镜，可以让一只距离100米的鸟，看上去只有12.5米。 物镜直径 双筒望远镜第二个特性数字指的是物镜直径（双筒望远镜入射通光孔径），是毫米做单位。一架设计标准为10X50的双筒望远镜的物镜直径为50毫米。物镜直径越大，双筒望远镜采集光线的能力越强。如果在弱光条件下观测，那么理想的选择是物镜直径为42或者50毫米的望远镜（woodlande补充：另外倍数也不能太高，10倍以下较适宜）。物镜直径为20或者32毫米的双筒望远镜比较合适在日光条件下观测。 出瞳直径 当你距离双筒望远镜目镜30厘米左右观察目镜时，可以看到两个形如瞳孔的亮点，它的直径就是出瞳直径，出瞳直径等于以毫米为单位的物镜直径除以放大倍率。这些区域呈现正圆形，边缘锐利，体现LEICA望远镜的优质特点。人眼的瞳孔可以随光线的强弱而变化，光线明亮则瞳孔缩小，光线微弱则瞳孔增大。观测舒适的通常规则是：双筒望远镜的出瞳直径应当至少和人眼的瞳孔直径一样大。当然，出射和入射通光孔径并不是评估影像亮度的唯一决定性指标，其他因

素也同样重要，如对比度，分辨率和透光率。 弱光系数 弱光系数是一个经过计算得出的数字，用以描述双筒望远镜在弱光条件下的理论性能。计算公式为物镜直径和放大倍率乘积的平方根。弱光系数是个纯粹的数学值，没有对望远镜的任何光学质量进行描述。诸如对比度、色彩还原和分辨率等。视场 这个数值指的是距离1000米时所看到的范围。通常，放大倍率越大，视场范围越小。具有较大视场范围的双筒望远镜能够覆盖较大的区域，使观测者可以方便的追踪移动目标，诸如一大群鸟。徕卡双筒望远镜有一个显著的质量标准是位于视场边缘的影像都锐利清晰、轮廓鲜明，具有丰富的对比度。 对比度和分辨率 对比度是指影像明暗区域之间亮度的差别。亮度差别越大，对比度越大。一个对

20CM反射望远镜可以说是目视天文观测的一种标准配置国

20CM反射望远镜可以说是目视天文观测的一种标准配置，国内外很多知名的爱好者都拥有这种望远镜，他们用这种望远镜进行了许多卓有成效的观测。多年以前河南开封的张大庆先生就给我磨制了一块Φ200抛物面反射镜（焦距107CM），但由于种种原因我一直没能动手制作。 同好会的寇文也有同样口径和焦距的一面反射镜，他的望远镜已经快完工了。北京另一位天文同好何景阳先生还热情地帮我做了一个铝质镜筒，我想现在该是动手的时候了。 我计划99年上半年制作一个道布森式的反射望远镜，下半年逐步完善它，同时作为一种尝试，为它加装两个步进电机，实现计算机自动控制。 我将把我的每一个设想、每一步实践记录下来，如果你有兴趣，可以与我分享制镜的快乐，如果你有更好的方法，欢迎与我联系。 （1999-1-22） 现在我手头的主要配件如下： 抛物面反射镜（主镜）：焦距1075mm，直径198mm，厚20mm 小平面反射镜（副镜）：短边直径35mm，厚12mm 铝质镜筒：内直径229mm，长度1000mm，壁厚1.5mm 目镜：接口31.7mm 各种类型的牛顿式反射望远镜，其光学结构都是一样的（见上图），这里就不再罗嗦了。装配望远镜的镜身首先要解决三大问题： 物镜的安装 目镜调焦座的安装 副镜的安装 在牛顿式反射望远镜中，镜筒的内径一般比物镜直径大20～30mm，以方便物镜的安装和调节；另外镜筒的长度一般至少应等于物镜的焦距长度，这样目镜开口离镜筒端面有一定距

离，可以避免杂散光的干扰，而且主镜焦点伸出镜筒不会太长，否则除非副镜尺寸足够大，当用广角目镜观测时，视场边缘肯定会有光线损失。（然而我的物镜焦距和主镜筒长度并不能满足这个要求。改变物镜焦距显然是不可能的，而加长镜筒长度难度也很大，外观也不好看。所以设计时要着重考虑这个问题，必要时得在某方面作出牺牲。） 只有当主镜的光轴和目镜的光轴完全重合时，望远镜才能达到最好的成像效果。然而即使在家仔细调整好光轴，经过长时间使用或长途运输后，光轴仍可能会歪，所以装配镜身时，主镜的指向、副镜的位置和指向以及目镜的指最好都是可以调节的。这一点在整个望远镜的设计和制作过程中不能忘记。 (1999-2-7) 首先设计物镜座。《天文爱好者》杂志曾两次连载杨世杰先生的文章《怎样自制天文望远镜》，其中介绍了两种物镜的固定方法。第一种是最简单的方法（下图A）：找一个与镜筒内径相同的木板（底板），先用三个金属片弯成的小钩将物镜固定在底板上，然后用三个角铁把底板固定在镜筒上即可。这种方法制作简单，镜片固定稳固，但物镜的指向调节很困难。对于强光力的望远镜，校准光轴是很重要而且时常需要做的事，所以这种方法不太合适。第二种方法（下图B）首先将物镜固定在一个小板上，小板通过三个螺栓与底板相连，螺栓中间加上弹簧，通过调节底板背后的螺母可以很方便地调节物镜的方向。这种方法制作相对复杂些，但使用效果却非常好，也是现在国际上很流行并且使用最多的一种方法。 而随着物镜口径的增大，其重量也在增加，上述第二种方法中所用的螺栓和弹簧的强度必须增加，这最终会导致物镜座的重量随物镜口径的变大而急剧增加。因此对于较大口径的物镜（我理解应是大于30cm的）又有了一种新的固定方法。这种方法使用一块底板，没有小板，没有弹簧，但底板上却保留三个螺栓，螺母嵌入底板中，物镜片是直接放在螺栓的三个顶点上的，调节螺栓可以调节物镜的指向（螺栓顶点要打磨光滑，与镜片之间要垫上薄的皮革，以防止划伤镜片）；为防止镜片滑动，要在底板上钉三个小木块挡在镜片边上，为防止运输

双筒望远镜的基本知识

双筒望远镜的基本知识 双筒望远镜是一样很有用的天文观察工具。你可以用它来观看一场球赛、演唱会或是天上的飞鸟。你也可以用它来欣赏两百万光年之遥的银河、月球上的坑洞、围绕木星的几个卫星及无数星星。 许多人都错以为双筒望远镜在天文观察上没有作为。事实上，它是很多资深的天文观测者喜爱的工具。对初学者，它是进入天文观测之门的门票。双筒望远镜并不贵，你只须花个数百块钱就可以买到一副不错的双筒望远镜了。 基本知识 购买双筒望远镜前，你应该先了解它的特性及规格。选购天文用的双筒望远镜最要注重的是「口径」。口径是指望远镜镜头 (front lenses) 的直径。口径越大成像会越亮。天文用的双筒望远镜，镜头直径应该至少要40mm。小巧的20mm到30mm双筒望远镜用于白天看风景很恰当，但因不能聚集足够的光线所以并不适用于天文用途。怎样知到双筒望远镜的直径呢? 很简单。 每副双筒望远镜都标有一组数字如 7x50之类。 双筒望远镜规格上的第一个数字 "7" 就是「倍率」， 第二个数字 "50" 就是指镜头直径。七倍的机型是一 种畅销机型，会让观看的每一样物品拉近七倍。你还 可以选购 10x、16x，可能你认为天文用途上高倍率 是必要的，其实不然。一付 7x 双筒望远镜就够好了， 而且接下来我们还会论及 7x 所拥有的优点超过大部 份的高倍率机型。 视野 (Field of View) 几乎每一付双筒望远镜小手册上你都会看到一组数据像 "367 feet @ 1000 yards" 或 "120 m @ 1000 m"等等。这串数字代表透过目镜看 1,000 码 (或 1,000 公尺) 远的风景，你视野上能看见的有多宽。这是度量视野大小的方法之一。用 "几呎在1,000码" 这种方法来度量天空的视野并不适切。天文学家取而代之用度数来度量视野。一度相当两倍满月的直径。七度等于十四个满月的的直径，而且又是双筒望远镜典型的视野度数。高倍机型看到的天空较小 (3到5度)，广角机型就看得较多 (8到10度)，只要将 "feet @ 1000 yards" 规格上的呎 (feet) 这个数据除以 52. 5 就能换算成度数了。"meters @ 1000 meters" 规格就用公尺 (meters) 数除以 17。举例来说，一付视野为 367 feet @ 1000 yards 的双筒望远镜就有 367/52. 5 度的视野，约 7度。广角机型周边视野星点的成像通常会有点歪曲、模糊，减损了视域，这点很难平衡。此外，广角机型一般来讲良视距会缩短。实际视野和有效视野 (actual and apparent fields