双眼鏡
対物レンズ口径は双眼鏡の視野の明るさに影響する。星像など点光源の明るさは対物レンズ口径の二乗に比例するが、より一般的な、面積を持つ対象物の明るさは、対物レンズ口径を倍率で割った射出ひとみ径 (en)の二乗に比例する。射出ひとみ径の二乗値は、メーカーによっては「明るさ」としてカタログ表記されている。射出ひとみとは双眼鏡を眼から離し対物レンズを明るい方に向けたとき接眼レンズに写る明るい円である。人間のひとみ径は暗夜でも7mm程度であり、7mm以上の大きさの射出ひとみ径は無意味とされており、7mmより大きい射出ひとみ径を持つ双眼鏡は極めて少ない。船舶用など夜間業務用には最大限の射出ひとみ径である7mmの射出ひとみを持つ7x50などの双眼鏡が、天体観測用としては射出ひとみ径が5-7mm程度のものが推奨されることが多い。天体観測用の場合は対物レンズ口径の絶対値も重要であり、50mm以上の口径が好まれる。人間のひとみ径は明るい屋外では2mm程度であるため、屋外や明るいステージなどのみが観賞対象である場合には射出ひとみ径の大きさを必要以上に気にする必要はないが、一般的には4mm程度以上あった方が無難と考えられている。
フラットで小型な1920年代のツァイス社製ダハプリズム双眼鏡
最初期のヘンゾルト社製ダハプリズム双眼鏡の構造
対物・対眼レンズとも凸レンズを使用し、屋根型のダハ面(ルーフ面)を持つダハプリズム(en)を含む光学系で正立像を得る。ダハ面での反射は上下と左右を同時に反転させることができるため、ポロプリズム式よりも正立光学系を小型にすることができる。最近はダハ面に位相差コートを施すことで干渉による解像度低下を抑えている製品が多い。ダハプリズムを双眼鏡の正立光学系に応用するアイデアは19世紀末の双眼鏡黎明期から存在し、ドイツのヘンゾルト社やメーラー社、カール・ツァイス社などによってさまざまなタイプが考案され双眼鏡の小型軽量化に貢献している。
現在よく使われる型式はアッベ・ケーニッヒ型(1905年、en)とシュミット・ペシャン型(1899年、en)で、特にシュミット・ペシャン型は双眼鏡を大変小型化することができることもあって最も普及している。しかし、光路内に全反射しない面を持つため、銀コートや誘電体コートなどの工夫で透過率を上げる必要がある。また、一般的なシュミット・ペシャン型は対物レンズの光軸と接眼レンズの光軸とが直線上に一致するため、両眼の間隔以上の口径の対物レンズは使えず、50数 mm程度が大口径化の限界となる。
初期のアッベ・ケーニッヒ型ダハプリズム双眼鏡の構造
アッベ・ケーニッヒ型光路図
シュミット・ペシャン型光路図
双眼鏡は、正立像を得るための光学的な構成などによっていくつかの種類に分類することができる。
オペラを鑑賞する際、観客席から役者の表情などを見るために使用したレンズ付き器具を指す言葉であり、19世紀後半以降、裕福な人々の間に普及していった。ドレスアップした場でのファッションアイテムの一つであったため、写真のように豪華な外装を施されたものも多く作られた。