多數望遠鏡和顯微鏡中設置了轉像系統，其功能是：把光束的走向偏轉一定的角度，滿足結構佈局的需要；形成一定的潛望高度，便於軍事目標的隱蔽；獲得正像，以合人眼視察的習慣等。

常用的轉像系統有兩種：由稜鏡或反射鏡組成的轉像系統和由透鏡組成的轉像系統。本文著重介紹透鏡轉像系統的作用原理和結構特點。

透鏡轉像系統設在物鏡像平面的後面，起正像的作用，如圖15.46所示。包括轉像系統在內，望遠系統的視覺放大率為

Γ=tanω′/tanω=-(y′/f2′)/(y/fl′)=-(y′/y)*(f1′/f2′)=-β*(f1′/f2′)

式中，β是轉像系統的放大率，其值等於轉像系統的物像比y』/y；-f1』/f2』是未加轉像系統時望遠鏡的放大率、式15.48表明，設置轉像系統的望遠鏡既起將倒像轉換成正立像的作用，又起放大的作用。

設轉像系統的焦距為f2』.則放大率為β時的共軛距為

L=f3』{2-β-1/β}

上式表明，當β=-1時，L有最小值，其值為Lmin=4f3′,結構最緊湊。

轉像系統可用的倍率β=-0.5~3,常用β=-l。圖15.47所示是常用轉像系統的結構。當孔徑和視場較小，如D/f′≤1:4,2ω=8度~12度時，宜選用雙膠和兩組雙膠的結構。當孔徑和視場比較大，如D/f′≤1:3.5，2ω=40度~60度時，轉像系統也可採用類似照相物鏡的結構。

以兩組雙膠結構為例，當物像關係完全對稱，即β=-1時，可以把兩個透鏡組也做成對稱的結構，光闌設在中間，這種對稱的轉像系統不產生垂軸相差。軸向相差相加，像散由透鏡組間隔的變化來校正，間隔加大時，主光線的入射角減小，像散減小，但系統的軸向和橫向尺寸都要加大，會帶來漸暈現象。球差和位置色差用每組透鏡的形狀變化和玻璃材料的選擇矯正。該結構唯一的問題是場曲未加校正，這是因為正、負光焦度沒有分開的結果。

在有轉像系統的光學系統中，物鏡和轉像系統之間有一個中間像。中間像在轉像系統上的透射高度很高，如圖15.48中虛線所示。為了減小轉像系統的通光孔徑，減小軸外光線產生的像差，可在平面上加一塊場鏡。當軸外光線通過場鏡時，孔徑角減小，在轉像系統上的投射高度相應地變低，如圖15.48中實線所示。場鏡的光焦度應保證物鏡的出瞳和轉像系統的入瞳成物像關係。在這種條件下，轉像系統的通光口徑最小。

由於場鏡位於像面上，軸上點近軸光線的高度為零，由上式知 Σs1=Σs2=Σs3=Σc1Σc2=0。場鏡只產生匹茲萬場曲和由此引起的畸變。其值取決於場鏡的光焦度，是個定值。畸變隨場鏡彎曲形式變化，對畸變的校正有一定貢獻。在不需要用場鏡的畸變校正系統的畸變時，場鏡可以選用平凸或雙凸透鏡。

the end

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