[其他]远距光辐射测量用的望远物镜

说明书

一种适合于远距光辐射测量用的望远物镜，其特征是它有一个可沿轴向移动的透镜滑动座，对于目标距为无限远、定标距和最近距调焦时，其象方孔径角始终保持不变，成象面上获得的光能量为恒定值。用这种望远物镜作为以光电探测器为接收器的光辐射仪的主物镜，能完全消除光学原理误差，使该仪器的精度提高一个数量级以上。

本发明涉及一种物镜与孔径光栏分离的望远物镜。

常用的望远物镜其双胶合透镜、透镜座及孔径光栏间的相对位置是固定的，这种望远物镜在常用的测量范围内，对不同距离的目标进行调焦时，传输到成象面上的光能量随目标距离增大而增加。用这种望远物镜作为测光测色仪器的光学系统的主物镜时，则该仪器的测量精度甚差，如美国生产的1980-A型和国内研制的CLJ-A型彩色亮度计均采用这种物镜，其光学原理误差为±15%左右。

本发明的任务在于设计一种适用于远距光辐射测量用的望远物镜。它对不同距离的目标调焦时，传输到成象面上的光能量为一恒定值。用作测光测色仪器的光学系统的主物镜时，仪器能完全消除光学原理误差。

图面说明：

图1为本设计的望远物镜光学系统工作原理图，图中4-固定光栏，Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ-测量无限远目标、定标距的目标及最近距离的目标时，双胶合透镜相对于固定光栏〔4〕所在的位置，A₁、A₂、A₃-不同目标轴上最大孔径时的入射光线，A′-高斯象点，U′-象方孔径角。

图2为本设计的望远物镜的结构图，图中1-档环，2-物镜座，3-螺钉，4-固定光栏，5-透镜滑动座，6-滑块，7-调焦螺纹，7′-调焦螺母，8-双胶合透镜，9-压圈，10-保护玻璃，11-压圈，12-档环。

以下结合附图详细说明本设计的具体内容。

本发明的光学原理如图1所示，相对于固定光栏〔4〕，所设计的双胶合透镜可作轴向移动。设双胶合透镜〔8〕的焦距为f′，目标距为无限远、定标距、最近距时入射光瞳为D₁、D₂、D₃，则物镜系统的相对孔径按D₃/f′＞D₂/f′＞D₁/f′变化，无论目标距为无限远还是最近距，将双胶合透镜调节到Ⅰ-Ⅲ的任一位置上，入射光束A₁、A₂、A₃经过双胶合透镜和固定光栏〔4〕成象在高斯象点A′上。由于这种望远物镜设计成为变孔径物镜，保证象方孔径角U′为恒定值，成象面光能量不随目标距的改变而变化。

本望远物镜的结构示于图2，与常用的望远物镜结构上的不同点在于它的双胶合透镜〔8〕可沿着轴向移动，其固定光栏〔4〕的位置是固定的。它有一个安装双胶合透镜〔8〕的透镜滑动座〔5〕，通过压圈〔9〕将双胶合透镜〔8〕固定在透镜滑动座〔5〕内。物镜座〔2〕的内部布置一个透镜滑动座〔5〕，物镜座〔2〕的上部开有一个放置滑块〔6〕的轴向槽孔，透镜滑动座〔5〕和调焦螺纹〔7〕用穿过槽孔的滑块〔6〕固定连接，调焦时，旋转调焦螺母〔7′〕使装有双胶合透镜〔8〕的滑动座〔5〕作轴向移动。

本望远物镜的突出优点是象方孔径角U′值始终保持不变，成象面上的光能量为恒定值，用作以光电探测器为接收器的光辐射测量仪器的主物镜，使仪器完全消除光学原理误差，保证了仪器的高精度测量要求。

实施例1：

彩色亮度计的物镜，光学技术参数：

焦距f′为180mm

相对孔径D/f′≥1∶3.5

测量视场2W＝2°、1°、0.2°、0.1°

观察视场2W′＝6°

调焦范围∞～1.2m

调焦量△＝0～31.8mm

物镜结构如图2所示，双胶合透镜〔8〕的光学参数：（单位mm）

各面曲率半径 各面间隔 玻璃材料 全直径mm通光直径