应用光学课程设计报告.pdf

火炮周视瞄准镜初步设计 班级 姓名：叶云 学号：1120130901 应用光学课程设计 叶云 1120130901 目录 一、周视瞄准镜综述3 二、光学系统的设计要求4 三、光学系统的工作原理4 1.光学系统基本形式4 2.设计原理分析5 3.共轴系统和棱镜系统的组合7 四、光学系统的外形尺寸计算8 1. 目镜和物镜设计8 2.分划板的尺寸设计9 3.道威棱镜尺寸并检验渐晕系数9 4.端部棱镜和保护玻璃尺寸计算11 5.计算物镜口径12 6.底部直角棱镜和分划板尺寸 13 7. 目镜口径计算14 8.验证出瞳距离和潜望高 15 五、光学系统的主要参数及设计原理图15 1.主要参数 15 2.设计原理图16 六、总结体会 17 2 应用光学课程设计 叶云 1120130901 一、周视瞄准镜综述 周视瞄准镜是周视望远镜的一种。周视瞄准镜的目镜位置不动而镜头能够绕 垂直轴在水平方向一定角度范围内进行观察。 对于周视瞄准镜，常见的一般利用上直角棱镜绕垂直轴做转动时，道威棱镜 绕其自身光轴按一定关系互相配合互相转动角，可实现水平周视。另外，上直角 棱镜能绕水平轴俯仰，实现俯仰观察。但也有少部分采用立方棱镜绕垂直轴转动 实现水平周视或者一些光学元件组合实现。 按观察范围划分，周视瞄准镜可以分为水 平半周视和水平全周视。其中，观察范围小于 360°的为水平半周视，达到360°的为水平全 周视。 周视瞄准镜大量用于军事装备。在周视瞄 准镜上再增加稳像系统可组成火控瞄准系统， 用于炮弹的发射瞄准。火炮周视瞄准镜是配备 最多种火炮的一种瞄准镜，广泛用于加农炮、 榴弹炮、加榴炮和火箭炮。在该种周视瞄准镜 的前面有一个道威棱镜，转动道威棱镜和顶部 棱镜时，保持目镜不动，射击手可以在不改变 自己位置的前提下选择不同方位的瞄准点，从而避免了射击手为观察不同方位而 不停转动头部引起的头晕恶心。同时，顶部棱镜能绕垂直于主截面的水平轴转动， 实现俯仰观察。 由于周视瞄准镜采用开普勒式的望远镜，在物镜和目镜之间形成实像，因此 可以通过安装分划板，将像与分划板上的刻线进行比较，更加方便地瞄准和测量， 给军用带来极大的方便。另外在军用周视瞄准镜中，出瞳距离比较大，便于观察 者佩戴防毒面具。为防止射击时撞击头部，有的瞄准镜出瞳距离达到七八十毫米， 还要备用软硬适度的眼罩和护额，以保证射击手的人身安全。 3 应用光学课程设计 叶云 1120130901 二、光学系统的设计要求 1.视放大率：  3.7 2.物方视场角：2 10 3.出瞳直径： D 4mm 4.出瞳距离： l 20mm z 5.潜望高： H 185mm 6：要求成正像 7.光学系统要实现：俯仰瞄准范围 ±18º 水平瞄准范围 360º 俯仰和周视中观察位置不变 8.渐晕系数： K 0.5 三、光学系统的工作原理 1.光学系统基本形式 火炮周视瞄准镜用于观察远处的物体，将远处的物体放大，便于观察和测量。 因此火炮周视瞄