工程光学第七章 典型光学系统课件

2022/12/301第七章典型光学系统2022/12/302由于成像理论的逐步完善，构成了许多在科学技术和国民经济中得到广泛应用的光学系统，例如放大镜、显微镜、望远镜、摄影仪器和投影仪器等。本章主要介绍上述光学系统的成像特性和设计要求，组成上述光学系统的物镜和目镜的结构型式及其主要光学参数等。2022/12/303已学过：折射定律——单个折射球面——理想光组——平面系统——光束限制——像差目的：组成仪器，得到实际应用的光学系统根据光学基本理论，将光学元件合理组合，得到光学仪器。由使用要求决定成像要求，根据成像要求设计光学系统。设计过程就是合理的组合过程。2022/12/305人眼的构造剖视图*巩膜是眼球的第一层保护膜，白色、不透明、坚硬；*角膜是巩膜的最前端部分，无色而透明；眼睛内的折射主要发生在角膜上；巩膜角膜脉络膜*脉络膜是眼球的第二层膜，上面有供给眼睛营养的网状微血管；2022/12/306人眼的构造剖视图*虹膜是脉络膜的最前端部分，含有色素细胞，决定眼的颜色；巩膜角膜脉络膜虹膜瞳孔*瞳孔是虹膜中间的小孔，随着外界明亮程度的不同，虹膜肌肉能使瞳孔的直径在2~8mm范围内变化；它是人眼的孔径光阑。2022/12/307人眼的构造剖视图细胞，锥状细胞直径约5微米，长约35微米；杆状细胞直径约2微米，长约60微米。它们在网膜上的分布式不均匀的。在黄斑中心凹处*网膜是眼球的第三层膜，上面布满着感光元素，即锥状细胞和杆状是锥状细胞的密集区而没有杆状细胞，由中心向外，逐渐相对变化；巩膜角膜脉络膜虹膜瞳孔网膜黄斑中心凹2022/12/308人眼的构造剖视图巩膜角膜

光脉络膜

盲斑是网膜上没有感光元素的地方，不能引起光刺激。虹膜瞳孔网膜黄斑中心凹是人眼视觉最灵敏的地方。视神经细胞晶状体在虹膜后面，是由两个不同曲率的面组成的透明体，黄斑中心凹神经纤维盲斑大脑盲斑晶状体2022/12/3010人眼的构造剖视图巩膜角膜角膜和晶状体之间的空间称为前室；充满1.336的水状液；脉络膜

晶状体和网膜所包围的空间称为后室;充满1.336的玻状体虹膜瞳孔网膜总能将像成在网膜上。

黄斑中心凹

盲斑晶状体前室后室2022/12/3012

眼睛的视场很大，可达150˚，但只有黄斑附近才能清晰识别，其他部分比较模糊，所以能看清物体的角度范围为6~8˚。

从光学角度看，眼睛中最主要的是：水晶体、视网膜和瞳孔。

人眼水晶体视网膜瞳孔

眼睛和照相机很相似，如果对应起来看：

↕↕↕↕

照相机镜头底片光阑2022/12/3014标准眼：

根据大量的测量结果，定出了眼睛的各项光学常数，包括角膜、水状液、玻状液和水晶体的折射率、各光学表面的曲率半径、以及各有关距离。称满足这些光学常数值的眼睛为标准眼简约眼：把标准眼简化为一个折射球面的模型，称为简约眼。简约眼参数：2022/12/3015二、眼睛的调节

眼睛有两类调节功能：视度调节和瞳孔调节。1．视度调节

远近不同的其他物体，物距不同，则不会成像在视网膜上，这样我们就看不清。

要想看清其他的物体，人眼就要自动地调节眼睛中水晶体的焦距，使像落在视网膜上。眼睛自动改变焦距的过程称为眼睛的调节。2022/12/3016

正常人眼在完全放松的自然状态下，无限远目标成像在视网膜上，即眼睛的像方焦点在视网膜上。

在观察近距离物体时，人眼水晶体周围肌肉收缩，使水晶体前表面半径变小眼睛光学系统的焦距变短，后焦点前移，从而使该物体的像成在视网膜上。2022/12/3017

当肌肉完全放松时（通过调节），眼睛所能看清的最远的点称为远点，其相应的距离称为远点距，以r表示（米）

当肌肉在最紧张时（通过调节），眼睛所能看清的最近的点称为近点，其相应的距离称为近点距，以p表示（米）

正常眼睛的远点距为负的无限远，非正常眼睛（远视或近视）的远点距为一正/负的有限值。

这里必须指出，近点距离并不是明视距离

2022/12/3018

后者是指正常的眼睛在正常照明（约50勒克斯）下最方便和最习惯的工作距离，它等于250mm。

它不同于人眼的近点距，两者不能混淆

人眼的调节能力是用远点距r的倒数和近点距p的倒数之差来描述，用A来表示，即近点距倒数称为近点视度。

在医院和眼镜店通常把1屈光度称为100度。

人眼的调节能力随年龄的增加而变化。随着年龄的增大，近点位置往远移，远点位置往近移，因而调节范围减少。

远点距倒数称为远点视度，2022/12/3021表是正常眼在不同年龄时的调节能力：年

龄

(岁)近点距p

(米)

(屈光度)远点距r

(米)

(屈光度)

(屈光度)

10-0.071-14∞

01420-0.100-10∞

01030-0.143-7∞

0740-0.222-4.5∞

04.550-0.40-2.5∞

02.560-2.00-0.52.00.51.00701.001.000.801.250.25800.402.500.402.50.002022/12/3023

所谓近视眼就是其远点在眼睛前方有限距离处（r<0）

这是由于眼球太长，像方焦点位于视网膜的前面所致。因此，只有眼前有限距离处的物体才能成像在视网膜上。对应着负视度，配上适当的负光焦度眼镜后，即可使无限远物体成像于眼睛的远点上，然后再经眼睛成像于网膜上，因而眼镜矫正了眼睛的缺陷。2022/12/3024所谓远视眼就是其远点在眼睛之后（r>0），这是由于眼球偏短，像方焦点位于视网膜的之后所致。因此，射入眼睛的光束只有是会聚时，才能正好聚焦在视网膜上。对应着正视度，需以正透镜来使其远点恢复到无限远。2022/12/3026物镜目镜正常眼近视眼远视眼F眼’F眼’F眼’2022/12/3027三．眼睛—辐射接收器人眼还能在不同亮暗程度的条件下工作。这就是人眼的另一个特性，具有对周围空间光亮情况适应的过程称为适应（即为瞳孔的调节）。适应有暗适应和亮适应两种，前者发生在自亮处到暗处时，过程较慢，极限为60分钟；后者发生在自暗处到亮处时，过程较快，只需要几分钟。

2022/12/3028四、眼睛的分辨率（分辨本领）眼睛能分辨出两个非常近的点的能力称为眼睛的分辨率（分辨本领）人眼的分辨率一般用极限分辨角来表示。人眼的分辨率是眼睛的重要光学特性，同时也是目视光学仪器设计的重要依据之一。用其它观测设备（如照相机、CCD等）替代人眼时也可据此作为参考。2022/12/3030如果这两点的像分别落在被分隔开的两个视网膜细胞上，即得到两个点的视觉由此可见，眼睛的分辨率与视网膜上两像点距离及视觉细胞的直径大小有关当两像点的间距大于（或等于）视觉细胞的直径时，就认为眼睛可以分辨。人眼的极限分辨角可表示为2022/12/3031可以看出，极限分辨角不仅与入射光线的波长有关，而且还与眼睛的瞳孔直径有关。ε=50~120”；在良好的照明条件下，一般认为ε=60”=1’

认为人眼的极限分辨角为1´。在设计光学系统时就必须考虑眼睛的分辨率。2022/12/3032经常需要将一条直线重合到另一条直线，但是，要使两条直线完全重合是不可能的眼睛虽具有发现一个平面上两根平行直线的不重合能力，但也有一定的限度这个不重合限度的极限值称为人眼的瞄准精度。人眼的瞄准精度一般用角度值来表示五、眼睛的瞄准精度2022/12/3033即两线宽的几何中心线对人眼的张角小于某一角度值α时，虽然还存在着不重合，但眼睛已经认为是完全重合的，这时α角度值即为人眼瞄准精度。人眼对于线条的变形或两条线错开造成的外形变化或比较两条线宽的变化具有很高的灵敏度。人眼通过两物的比较发现它们外形变化的能力比分辨它们要强得多。

2022/12/3034形成对眼睛瞄准有利的条件。瞄准精度和分辨率是两个概念。又有一定的联系，经验证明，人眼的最高瞄准精度约为分辨率的1/6至1/10。1、两实线瞄准±60"2、两实线端部瞄准±10~20"4、双线平分或对称瞄准±5~10"3、叉线瞄准精度±5~10"2022/12/3035眼睛在观察物体时，除了一般的物体特征外，还能够产生远近的感觉，被称为“空间深度感觉”单眼或双眼都能产生这种感觉单眼深度感觉来源：1）物体高度已知，它所对应的视角大小来判断其远近2）物体之间的遮蔽关系和阳光的阴影来判断它们相对位置3）对物体细节的鉴别程度和空气的透明度所产生的深度感觉4）眼睛的调节程度来判断物体的远近。六、空间深度感觉和双眼立体视觉2022/12/3036双眼观察的深度感觉除上述因素外：5）物体的距离越近，视轴之间的夹角越大，这种感觉使眼球发生转动的肌肉紧张程度就不同，据此就能判断物体的远近；6）双眼立体视觉（简称体视）α称为“视差角”BAαBαAa2b2a1b1Aαa1a22022/12/3037其极限值称为“体视锐度”当A、B两点距离不等时，或产生了远近的感觉被称为双眼立体视觉ABαAαBb2a2a1b1lbABαAαBb2a2a1b1约为10”，有可能达到5”或3”2022/12/3038当物点对应的视角差α等于时，人眼刚能分辨出它和无限远物点之间的距离差别即反映了人眼可能分辨出物点远近的最大距离人眼瞳孔之间的平均距离为b=62mm，Lmax称为立体视觉半径2022/12/3039利用仪器观察物体时，必须采用双眼仪器来保持人眼的体视能力，这种仪器称为“双眼望远镜”和“双眼显微镜”利用体视仪器可以提高人眼的体视能力双眼仪器的体视放大率人眼直接观察时的视角差α眼为BAαBαAαA-αB2022/12/3040假设双眼望远镜的二个入射光轴之间为距离B,称为该仪器的基线长，则同一物体对仪器的二入射瞳孔所构成的视角差α为若系统的视放大率Г为，则物方视角差α和像方视角差α’在不大条件下存在以下关系2022/12/3041

§7.2放大镜物体对眼睛的视角，不仅取决于物体的大小，还取决于该物体到眼睛的距离，距离越近视角越大在近处观察细小物体其视角小于人眼极限分辨角就需要借助放大镜或显微镜将其放大，使像的视角大于人眼的极限分辨角

—

扩大视角是目视光学仪器的第一个要求一、放大镜的工作原理人眼在观察物体时完全放松的自然状态，即无限远目标成像到视网膜上在利用仪器观察时，目标通过仪器后应成像在无限远处，即要求仪器出射平行光束—

对目视光学仪器的第二个要求。2022/12/3042

因为眼睛通过放大镜或显微镜等目视光学仪器来观察物体时，所看到的是在眼睛视网膜上的物体像的大小。放大镜的放大率应为：通过放大镜观察物体时，物体像的视角ω’正切与人眼直接观察该物体时的视角ω正切之比。这种放大率称为视角放大率。用字母Γ表示放大镜的放大率与眼睛一起使用的目视光学仪器，其放大作用不能由横向放大率来表征。2022/12/3043

物体经放大镜成像的简图y'yABA'B'FF'ω’P'-ff’-x’a’虚像A′B′对眼睛所张的视角的正切为眼睛直接去观察物体时，是将其放在明视距离250mm处。此时物体对人眼张角的正切为2022/12/3044放大镜的放大率Γ可由下式求得将横向放大率代入上式得2022/12/3045由此可见，放大镜的放大率，除了和其焦距有关之外，还和眼睛离开放大镜的距离有关在实际使用过程中，眼瞳大致位于放大镜的像方焦点的附近放大镜的放大率仅由放大镜的焦距f′所决定，焦距越大则放大率越小。

上式分母中的a′相对于x′而言，是一个很小的值，可以略去。放大镜放大率的公式，通常采用以下形式2022/12/3046二、光束限制和线视场

一般情况下，眼瞳为孔阑也是出瞳，放大镜是渐晕光阑。本系统没有实像面，因此没有视场光阑。2022/12/3047若以50%时的线视场为2y，则放大镜直径大，则视场大人眼离放大镜距离近，则视场大放大镜倍率小，则视场大2022/12/3048§7.3显微镜系统对于工作在可见光波长范围的光学显微镜按用途区分，使用量较大的有三种：工具显微镜（主要应用于精密机构制造工业等方面进行精密测量）；生物显微镜（主要应用于生物学、医学、农学等方面）；金相显微镜（主要应用于冶金和机械制造工业，观察研究金相组织结构）。显微镜是人眼的辅助工具，显微镜的光学系统由物镜和目镜两个部分组成。2022/12/3049

一、显微镜系统成像原理显微镜和放大镜起着同样的作用

物镜目镜F1F1’F2BAA’B’A”B”2022/12/3050

物镜目镜F1F1’F2BAA’B’A”B”

A’B’

位于目镜的物方焦点F2上或在很靠近F2

的位置上

此像在经目镜放大为虚像A”B”

后供眼睛观察。这说明目镜与放大镜的作用一样。位于无穷远处或明视距离处。2022/12/3051

经过物镜和目镜的两次放大，所以显微镜系统总的放大率Γ应该是物镜横向放大率β和目镜放大率Γe的乘积。物体被物镜成的像A’B’

位于目镜的物方焦点上或附近，此像相对于物镜像方焦点的距离为Δ（物镜和目镜的光学间隔），在显微镜系统中称为光学筒长设物镜的焦距为f1′,则物镜的放大率为2022/12/3052物镜的像被目镜放大，其放大率为式中：f2'

为目镜的焦距。由此，显微镜系统的总放大率为可见显微镜系统的放大率与光学筒长Δ成正比，和物镜及目镜的焦距成反比。式中有负号，即当显微镜系统具有正物镜和正目镜时（常用这种结构），则整个显微镜系统给出倒像。

2022/12/3053根据组合光组的焦距公式可知，整个显微镜的总焦距f’

和物镜及目镜焦距之间符合以下关系：将其代入上式中，则有它与放大镜公式具有完全相同的形式。显微镜系统实质上就是一个复杂化了的放大镜2022/12/3054二、显微镜的机构

物镜通过转换器旋转式接到镜筒的下端面目镜以插入式接镜筒的上端面应满足齐焦要求：调换物镜后，不需再调焦就能看到像。a.物镜调换后，像面不动，物面不动——物镜共轭距不变（195mm)b.物镜像面即目镜前焦面不动——在上端面以下10mm处c.机械筒长——上下端面之间的距离（160mm），有的显微镜机械筒长可调调换物镜（目镜）后微调焦不可避免，故还必须有微动机构2022/12/3055双目镜筒是通过加反射棱镜和平行平板实现的，要使两条光路光程相同金相显微镜的物镜常用前置物镜和镜筒透镜构成，前置物镜为无穷远共轭距的2022/12/30562022/12/3057显微镜和放大镜的比较①具有更大的放大率，二次放大

②人眼离物面较远，使用方便

③物镜和目镜可调换，从而得到多种放大率

④具有中间实像面，可放置分划板，用于测量（构成测微目镜）

⑤当中间实像A’位于Fe之前时，A”为实像，可投影到屏上。也可用图像传感器接收实像，构成电子目镜三、显微镜的光束限制

1.孔径光阑低倍物镜的孔径光阑——为单组物镜框本身

高倍物镜的孔径光阑——多组物镜的最后一组镜框，或在Fo’处专设孔阑2.出瞳位置相对于目镜或Fe位置差不多，可认为位置在F总’上，人眼瞳有可能与之重合，接收所有成像光2022/12/30593、出瞳大小出瞳与整个系统的像方焦面重合，设像方孔径角U’，则满足正弦条件：即因为故

2022/12/30604、显微系统的视场光阑显微镜的线视场取决于放在目镜前焦平面上的视场光阑的大小，物体经物镜就成像在视场光阑上。理论上，D越大，则2y越大，实际上2y很小。因为仅当时，才能给出满意的像质。设视场光阑直径为D，则显微镜的线视场为：--无渐晕光阑，视场有清晰边界四、显微镜的分辨率和有效放大率光学仪器的分辨率受光学系统中孔径光阑的衍射影响，点光源经任何光学系统形成的像都不可能是一个几何点，而是一个衍射斑。其图样的光环能量分布曲线见图所示。中央亮斑称为爱里斑其上集中了总能量的83.78%接着是第一级暗环然后是第一级亮环，其能量是总能量的7.22%；

因为光环的能量主要集中在爱里斑上，所以可以把它看作理想系统的点像；当两个独立的光强度相等的发光点逐渐靠近时，其在系统像面上的爱里斑也逐渐靠近，并开始有重叠的部分。这就引出光学系统对相邻两物点的分辨问题。2022/12/3063当相邻两点的间隔，正好使一个衍射图样中的爱里斑中心和另一个图样的第一暗环重合时，两个衍射图样的光强分布曲线相加而得到的合成光强分布曲线，两个极大值之间存在的一个极小值，能量约为极大值的80%。10.8r暗1瑞利指出：这种合成的衍射图样还是可以看出是由两个发光点构成的。2022/12/306410.8r暗1从图中可看出，两个爱里斑的中心距正好是爱里斑的半径。瑞利就以爱里斑半径或衍射图样的第一暗环半径（r暗1）作为光学系统能对无限远两点的像分辨得开的最小距离称之为瑞利判据；按此判据，即可确定光学系统的分辨本领。2022/12/3065显微系统的分辨率是以刚能分辨的两物点之间的距离来表示的，称为最小分辨距。孔径光阑（出瞳）P1’P2’z-Umaxσ′θ1U’maxA’-σ由于显微物镜满足正弦条件，即有式中，n′—像方介质的折射率，总是空气，n′=1，而σ是在物空间与σ′共轭的线量

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式中，即为前面所提的显微物镜的数值孔径（NA）

它就是显微物镜的最小分辨距即分辨率，故有

表明:显微镜的分辨本领取决于所用的光波波长和物镜的数值孔径。上式的得出是假设物点本身发光，并且两个发光点是独立的（即非相干光源）。这种情况与实际情况不相符。若考虑部分相干情况，被照明物点所产生的衍射图样，在满足瑞利判据时，上式中的系数一般要加以修正。2022/12/3067这种修正是以道威(Dawas)判断为依据的。道威判断：两个相邻像点之间的两衍射斑中心距为0.85爱里斑半径时，则能被光学系统分辨。应充分利用物镜的分辨率，使以被显微镜物镜分辨出来的细节能同时被眼睛所看清，显微镜必须有恰当的放大率

便于眼睛分辨的角距离为2′~4′。2022/12/3068

设所使用光线的波长为550nm，上式成为取2′为分辨角的下限，4′为上限，则在明视距离250mm处能分辨开两点之间的距离σ′为

σ′是显微镜像空间被人眼所能分辨的线距离换算到显微镜的物方，相当于显微镜的分辨率乘以视觉放大率，得到满足上式的放大率称为显微镜的有效放大率2022/12/3069五、显微镜的照明系统(一)照明系统的设计原则照明系统要满足以下要求：1）保证有足够的光能；2）有足够的照明范围和均匀的亮度；3）照明光束应充满物镜的入瞳；4）尽可能减少杂光进入物镜，以免降低像面的对比度；5）满足仪器尺寸布局要求；2022/12/30702、照明系统的拉赫不变量应大于或等于物镜的拉赫不变量，即根据上述要求，照明系统在设计上应满足以下两个原则：1、光瞳衔接原则设照明系统的入瞳位置为光源的位置，则照明系统的出瞳应与物镜的入瞳重合；（二）亮视场的照明方式1、直接照明利用自然光或灯泡照明。2022/12/3071其缺点是光源亮度的不均匀性将直接反映在物面上，同时也不满足光瞳衔接原则，即聚光镜的出瞳位置和物镜的入瞳位置不重合。电影放映机大多采用这种照明方式。读数显微镜中刻线尺或度盘的照明也常采用。2、临界照明--光源发光面通过聚光镜成像在物面上或其附近的照明方式2022/12/30723、柯勒照明集光镜视场光阑孔径光阑聚光镜物面这种照明方式克服了临界照明不均匀的缺点。它的构成有以下两个特点：（1）发光面通过集光镜成实像。该像面上可安放可调的孔径光阑，再经聚光镜成像于物镜的入瞳位置。因此充分利用了光能并满足光孔转接原则。2022/12/3073柯勒照明系统分为远心照明和非远心照明。

远心柯勒照明特点：孔径光阑位于聚光镜的物方焦面上，组成像方远心光路；视场光阑的位置根据需要选定。（2）集光镜框或其后面附近可安放可变的视场光阑，控制照明视场的大小，避免杂光射入物镜。2022/12/3074六、显微镜的物镜由于显微镜要求分辨率高，则数值孔径NA大，放大率要与之相适应，因而物镜的放大率也要相应匹配，并在规定机械筒长下使用（例如，160mm）。生物显微镜的标本放在载玻片上，上面盖上盖玻片，在设计时必须考虑盖玻片。物镜的参数标明在外壳上。随着放大倍数由低到高，其结构也相应复杂。低倍物镜可以用双胶合，中倍物镜用双双胶合，高倍物镜用双胶合＋前片，数值孔径更大的阿贝物镜则需要浸油。光学系统的主要参数是焦距、孔径和视场，在此与

有关。2022/12/30752022/12/3076七、显微镜的目镜相当于放大镜，其入瞳就是物镜的出瞳，其出瞳在Fe’稍后处，与F’重合一般有二片(组)：朝向物方的称向场镜，朝向眼睛的称接目镜。由

，要有一定的放大倍率应取较小的焦距由于物镜的放大作用，目镜的视场较大而相对孔径较小，是短焦距小孔径大视场系统。2022/12/3077目镜还有两个重要参数：1.镜目距——接目镜最后一面到眼瞳（出瞳）的距离，一般要求

2.工作距离——向场镜第一面到目镜前焦面（物镜像面）的距离。由于物镜的像面要安装分划板，工作距离应保证近视眼观察时不能因调焦而使目镜碰到分划板。10倍目镜

10倍高眼点目镜

10倍大视场目镜

20倍目镜

§7.4望远镜系统一、望远镜的成像原理

物镜（入瞳）视场光阑目镜出瞳F1’F2物镜的像方焦点应与目镜的物方焦点重合，光学间隔△=0。

使入射的平行光束仍能保持平行地射出的光学系统称为望远系统或望远镜。2022/12/3079

筒长较长，有实像面，可加分划板测量，用于观察要加转像系统，结构复杂。视场光阑为分划板，目镜为渐晕光阑，挡光时有渐晕

筒长较短，无实像面，不能用于测量。眼瞳为孔阑，物镜为渐晕光阑，有渐晕。它在系统像方的像位于物镜与目镜之间某处2022/12/30802.视觉放大率2022/12/30813、望远镜的分辨率与正常放大率望远镜的正常放大率应使望远镜能分辨的眼睛也但是，眼睛处于极限分辨率条件下（1’）观察物象时会使眼睛感到疲劳，故在设计望远镜时，能分辨。光学仪器的极限分辨角为因像空间折射率则视觉放大率和分辨率的关系为一般视觉放大率比有效放大率大2~3倍，称为工作放大率。若取2.3倍，则2022/12/30824、望远镜的瞄准精度因为望远镜有视觉放大作用，如果眼睛直接观察时的瞄准精度为

，则通过望远镜观察时的瞄准精度为

。瞄准用望远镜略大些观察用望远镜略小些2022/12/30835.出瞳直径与出瞳距目视仪器的出瞳与人的眼瞳衔接。故观察系统要根据所使用的环境和眼瞳的大小确定出瞳直径。如地面工程用的水准仪其出瞳直径在1.5~2mm范围内；隧道工程用的水准仪其出瞳直径达5mm；一般夜视仪器其出瞳直径可达7mm左右。出瞳直径的确定：眼瞳直径：白天：2mm；黄昏：5mm；夜间：7.5mm左右戴钢盔面具时大于20mm，最长可达100mm。2022/12/3084三、望远镜的物镜望远物镜的光学特性都用相对孔径D/f

′、焦距f

′和视场角2ω表示。物镜的这些性能参数决定了它的分辨能力、像的亮度和结构的尺寸。望远物镜可分为三种结构型式：即折射式、反射式和折反射式望远物镜。（一）折射式望远物镜(1)双胶合物镜：结构简单，制造方便，光能损失少。可以同时校正球差、正弦差和色差。因为胶合面上产生比较大的正高级球差，相对孔径要受到限制。这种物镜不能校正轴外像差，所以视场角2ω不得超过8~10°。2022/12/3085（2）双分离物镜与双胶合物镜相比，其可以在更大的范围内选择玻璃对，使球差、色差和正弦差同时得到校正，只是装配校正比较困难。（3）三分离物镜将双分离物镜中的正透镜一分为二。透镜的弯曲比较自由，可以使之成为校正色球差的有力形状。用光学零件位置的变化，实现调焦作用的光学系统称为调焦系统。（4）内调焦望远物镜调焦系统分为外调焦和内调焦。若以目镜相对于物镜的位置变化实现调焦称外调焦系统。外调焦系统的结构比较简单，像质也比较好。但外形尺寸较大，密封性能很差。2022/12/3086当物体在有限远时，移动物镜中的一块负透镜，使物镜所成的像仍然在固定的分划板处。这种系统就称为内调焦系统。该系统尺寸小，携带方便，密封性能好，在大堤测量仪器中多采用此光路物镜分划板目镜2022/12/3087（二）反射式望远物镜天文望远镜常用反射式物镜。目前，多采用双反射系统来做为天文望远镜的物镜。比较著名的双反射系统由两种：卡塞格林系统和格列果里系统。卡塞格林系统是由两个反射镜组成，主镜是抛物面，副镜是双曲面，所成的是倒像，这种结构的