望远镜构造及调焦方式

图3-7所示是望远镜的构造示意图。

图3-7　望远镜的结构

1.物镜和目镜

物镜和目镜位于望远镜一头一尾的位置。由几何光学理论知道，单个球面透镜会引起边缘光线与中心光线成像的差别（球面像差），不同折射率的单色光会引起色像差。为了消除这些光学误差，测量仪器上的望远镜的物镜和目镜均采用两片或两片以上的透镜组（复合透镜）。两片形状不同的透镜（一凸一凹）可以消除球面像差，折射率不同的透镜则可以消除色像差。

目镜安装在可以旋转的旋钮套筒上。转动目镜筒，可使目镜沿主光轴移动，以便调节它和十字丝之间的距离，使视力不相同的人都能看清楚十字丝。这一过程称为目镜调焦，俗称目镜对光。

2.十字丝分划板

十字丝分划板是供瞄准读数用的专门标志。它安装在望远镜内的物镜与目镜之间，用望远镜瞄准目标时，要求物像能清晰地落在十字丝平面上。

十字丝分划板的结构如图3-7（b）所示，是一直径约为10 mm的光学玻璃圆片，上面刻划了三条横丝和一条竖丝。中间长横丝为中丝，用于读取水准尺分划的读数；上下两条短横丝为上丝和下丝，统称为视距丝，用来测定水准仪至水准尺之间的距离。通常把用视距丝测量的距离称为视距。(www.xing528.com)

十字丝交点与物镜光心的连线称为望远镜的视准轴。前面所说的望远镜视线水平，就是视准轴水平，照准目标也就是视准轴对准目标。

3.调焦部件

望远镜的调焦通常指物镜调焦，俗称物镜对光，就是转动调焦旋钮使物体能够在十字丝平面上清晰成像，以便能够在望远镜内精确瞄准、读数。调焦部件主要由调焦旋钮及其相关零件组成。根据望远镜的结构形式，调焦有外调焦和内调焦两种方式，相应的望远镜便称为外调焦望远镜和内调焦望远镜。

（1）外调焦望远镜。

通过转动物镜调焦旋钮，改变物镜与十字丝分划板之间的距离，从而使物体刚好成像在十字丝平面上，这种调焦方式称为外调焦。外调焦有的是移动物镜，有的是移动十字丝分划板。这种外调焦望远镜结构相对简单、造价较低，但其结构密封性能差，灰尘和水汽容易进入，影响使用寿命，而且其镜筒较长，使用不便。

（2）内调焦望远镜。

内调焦望远镜的十字丝分划板与物镜固定在望远镜筒内，它们之间的距离是固定不变的。为了使远近不同的物体所成的像均落在十字丝平面上，工人们在物镜与十字丝分划板之间再安装一组调焦凹透镜（调焦镜），通过调焦旋钮的转动使该调焦镜在镜筒内沿光轴方向移动，达到成像在十字丝平面上的目的。图3-7所示便是一内调焦望远镜的结构示意图。

无论是外调焦望远镜还是内调焦望远镜，转动其调焦旋钮时只有两种情况出现，一种是将物镜（或等效物镜）慢慢调远（远离目镜）时，可看清的景物也慢慢变远，另一种是将物镜慢慢调近（接近目镜）时，可看清的物体也在慢慢变近。当调近到尽头时，所对应的目标距离（物距）称为望远镜的最短视距，更近的目标便无法看清。一般测量仪器的最短视距为1～3 m，通常在仪器说明书上作为一项技术指标列出，供使用者参考。