反射棱镜与平面镜系统 光学仪器的调整与稳像PDF电子书下载

第1篇 数理基础 16

第1章 数理基础 16

1.1 反射矢量公式 16

1.2 转动矢量公式 17

1.3 转动与坐标转换的关系 19

1.4 刚体运动一般规律 20

1.4.1 刚体任意运动的等效 20

1.4.2 刚体的等效螺旋运动 22

1.4.3 刚体的瞬间转动的合成 25

1.4.4 刚体的微量转动的合成 27

1.5 梯度 27

1.6 平面矢量方程 28

1.7 直线矢量方程 29

习题 30

第2篇 反射棱镜共轭理论 32

第2章 反射棱镜成像 32

2.1 专用术语 32

2.2 反射棱镜结构分析成像观 34

2.2.1 反射棱镜的展开和归化 34

2.2.2 反射棱镜的一对共轭基点——棱镜物、像位置共轭法则 41

2.2.3 一对完全共轭的坐标系——作图法求像 43

2.3 反射棱镜成像分析运动观 45

2.3.1 棱镜成像和刚体运动的相似性 45

2.3.2 棱镜物、像空间共轭关系的刚体运动学解题途径 47

2.3.3 棱镜的位置共轭 47

2.3.4 棱镜的方向共轭——棱镜物、像方向共轭法则 48

2.3.5 棱镜成像特性参量 51

2.4 棱镜作用矩阵（反射作用矩阵）R的确定方法 51

2.4.1 各个反射面的反射作用矩阵的连乘 51

2.4.2 屋脊的等效 52

2.4.3 作图法求棱镜作用矩阵——直接利用棱镜的一对共轭的物、像坐标 52

2.4.4 利用转动与坐标转换的关系 54

2.4.5 利用棱镜的成像特性参量T、2φ以及t确定棱镜的作用矩阵R 55

2.5 棱镜特征方向T和特征角2φ的求解 56

2.5.1 平面棱镜特征方向的作图法求解 56

2.5.2 空间棱镜特征方向的矢量法求解——作图解析法 56

2.5.3 棱镜特征方向的解析法求解 58

2.6 棱镜的光路计算 61

2.7 平行光路中的光路计算 61

2.8 会聚光路中的光路计算 63

2.9 反射棱镜的成像螺旋轴 70

2.9.1 偶次反射棱镜的成像螺旋轴 70

2.9.2 奇次反射棱镜的成像螺旋轴 72

2.10 反射棱镜成像定理 76

2.10.1 反射棱镜成像定理 76

2.10.2 反射棱镜成像刚体运动学模型 77

2.10.3 反射棱镜成像公式 77

习题 80

第3章 平面镜系统转动 83

3.1 平行光路 83

3.2 会聚光路 89

3.3 平面镜系统转动法则 93

3.4 平面镜系统转动法则在平面镜系统转动中的应用 96

3.4.1 平行光路 96

3.4.2 会聚光路 97

习题 100

第4章 反射棱镜微量位移 102

4.1 反射棱镜微量转动法则 103

4.2 反射棱镜微量移动法则 103

4.3 像体微量运动的基本方程 103

4.4 反射棱镜微量转动法则的论证 109

4.4.1 微量转动的算法 109

4.4.2 微量转动的传递 111

4.4.3 棱镜微量转动所造成的像偏转 112

4.4.4 小结 118

4.5 多棱镜的微量转动 120

4.6 扫描棱镜的微量转动 120

4.6.1 概述 120

4.6.2 扫描棱镜调整结构的模型 120

4.7 反射棱镜大转动公式的转型（移植） 122

4.8 反射棱镜位移定理 126

4.8.1 反射棱镜位移定理 126

4.8.2 反射棱镜位移定理的逻辑 127

4.8.3 反射棱镜转动公式 128

习题 134

第5章 反射棱镜调整 136

5.1 像运动与光学调整的关系 137

5.1.1 平行光路 138

5.1.2 会聚光路 140

5.2 平行光路中的调整计算 140

5.2.1 概述 140

5.2.2 计算公式 141

5.3 会聚光路中的调整计算 144

5.3.1 概述 144

5.3.2 计算公式 144

5.3.3 在会聚光路中存在两块棱镜的情况 148

习题 149

第6章 反射棱镜调整规律 150

6.1 像偏转分量及其极值特性向量——余弦律与差向量法则 150

6.2 像移动分量及其极值特性向量——余弦律与差、和向量法则 157

6.3 有关像点位移分量和像点位移的特性参量 161

6.4 像点位移分量的极值轴（或梯度轴）和零值轴 163

6.5 像点位移的各维数的零值轴 167

6.6 光轴交截平面棱镜的各维数零值轴、零值轴平面和零值极点 175

6.7 反射棱镜平面三维零值极点的存在条件及其求解的一般方法 186

6.8 反射棱镜分类 202

6.9 反射棱镜图表 203

6.10 反射棱镜顺、逆光路调整的转换公式——反射棱镜逆光路调整法则 207

6.11 反射棱镜调整定理 211

6.11.1 引言 211

6.11.2 关于像倾斜的“余弦律与差向量法则”——定理的雏形 212

6.11.3 “余弦律与差向量法则”的前4次提升 218

6.11.4 反射棱镜调整定理 222

6.11.5 结论 223

习题 223

第7章 反射棱镜稳像 224

7.1 反射棱镜稳像的实质和意义 224

7.2 平行光路稳像 225

7.2.1 关于反射棱镜稳像的自由度问题 225

7.2.2 微量转动稳像公式 227

7.2.3 有限转动稳像公式 229

7.3 会聚光路稳像 230

7.3.1 稳像棱镜的选型问题 230

7.3.2 会聚光路稳像公式 234

习题 236

第3篇 反射棱镜共轭理论的应用 237

第8章 铰链式双眼观察仪器的分校光轴的原理 237

8.1 分校光轴的概念 237

8.2 分校光轴的方法和步骤 239

8.3 像位偏与光轴偏的关系式 239

8.4 分校光轴的具体实施 243

8.5 炮队镜的分校光轴 244

习题 247

第9章 双眼望远镜光轴调整计算 248

9.1 双眼望远镜的铰链结构 248

9.2 光轴校正仪 248

9.3 校光轴的方法和步骤 250

9.4 像位偏与光轴偏的关系式 250

9.5 光轴调整计算 255

9.6 光轴校正仪使用方法的改进 261

9.7 双眼望远镜光轴校正中的一些经验 262

9.8 对双眼望远镜的光学校正及校正时的棱镜转轴的分析 263

9.9 反射式光轴校正仪 265

习题 266

第10章 光轴偏和像倾斜的综合计算 267

10.1 综合计算的概念 267

10.2 推导必要的公式 268

10.3 综合计算 270

10.4 关于棱镜调整转轴的选择 272

习题 272

第11章 测角仪器的调整 273

11.1 经纬仪 273

11.1.1 概述 273

11.1.2 误差分析 274

11.1.3 原始误差与已知数据 275

11.1.4 高低行程差与水平行程差 276

11.2 潜望测角仪 277

11.2.1 概述 277

11.2.2 原始误差与已知数据 278

11.2.3 高低行程差与水平行程差 279

11.2.4 调整 281

习题 284

第12章 对一米体视测距仪的基端棱镜的调整分析 285

12.1 基端棱镜的光路 285

12.2 基端棱镜座的构造 285

12.3 基端棱镜的极值特性向量 286

12.4 基端棱镜的调整特性的分析 287

习题 291

第13章 观测系统的扫描与稳像——稳像、观测系统的设计 292

13.1 平飞轰炸瞄准图 292

13.2 瞄准 294

13.2.1 方向瞄准 294

13.2.2 距离瞄准 294

13.3 观测系统 295

13.4 观测系统稳像 298

13.5 棱镜-陀螺稳像部件的结构 306

习题 308

第14章 大角度干扰观测线稳定 309

14.1 扫描稳像棱镜组的结构 309

14.2 原理 310

14.2.1 坐标系和符号 310

14.2.2 稳像方程 310

14.2.3 动坐标与定坐标之间的坐标转换——求G2'0' 311

14.2.4 陀螺传感器——干扰摆角λ1、λ2及λ3的测定 312

14.2.5 工作式的推导 315

14.3 实验系统 316

习题 317

第15章 新型棱镜 318

15.1 反射式圆束偏器——单平面镜 318

15.2 透射式圆束偏器——道威屋脊棱镜等 319

15.3 圆束偏器的模型 321

15.4 像旋转器的模型 322

15.5 分离式圆束偏器——三轴稳像棱镜组 324

15.6 双道威屋脊棱镜组及多道威屋脊棱镜组 325

15.7 方截面道威屋脊棱镜 327

15.8 棱镜内部的光路追迹 332

15.9 方截面道威屋脊棱镜阵列 336

15.10 道威棱镜阵列 336

习题 337

第16章 新型双目显微镜的设计 338

16.1 显微镜基本知识 338

16.2 双目显微镜的一个固有的问题 338

16.3 解题的途径 340

16.3.1 棱镜微量偏转法 340

16.3.2 大物镜方案 349

习题 350

第17章 反射棱镜光学平行差分析与计算 351

17.1 光学平行差 352

17.2 原始误差与基准 356

17.3 解题的一般途径 362

17.4 折射矢量公式 364

17.5 折射三棱镜交棱的作用 365

17.6 由楔镜造成的平行光束的偏转△A" 366

17.7 楔镜在平行光路成像中所造成的光轴偏和像弯曲 369

17.8 双像差 371

17.9 计算实例一——直角屋脊棱镜 372

17.10 棱镜制造误差分析与计算的新方法 378

17.11 计算实例二——屋脊五棱镜 380

17.12 入射光轴与入射面不垂直的反射棱镜 384

17.13 计算实例三——KⅡ-90°-90°空间棱镜 385

17.14 光学平行差公差的计算 388

17.14.1 瑞利判据——分辨率与光程差 388

17.14.2 单面偏心透镜的楔镜效应 399

17.14.3 光楔楔角公差的计算 399

17.14.4 公差的分配 401

17.15 计算实例四——周视瞄准镜 401

习题 404

附录 406

附录A 反射棱镜图表 406

附录B 程序 514

附录C 符号表以及对某些符号规则的说明 524

附录D 部分题解 530

参考文献 540

致谢 543