双眼鏡

双眼鏡またはフィールドグラスは、2 つの屈折望遠鏡を並べて同じ方向を向くように配置したもので、遠くの物体を見るときに両目 (両眼視) を使うことができます。ほとんどの双眼鏡は両手で持てる大きさですが、オペラグラスから台座に取り付けられた大型の軍用モデルまで、サイズはさまざまです。

（単眼の）望遠鏡とは異なり、双眼鏡は使用者に三次元画像を提供します。各接眼レンズは、見る人のそれぞれの目にわずかに異なる画像を提示し、視差によって視覚野が奥行きの印象を生み出すことができます。

17 世紀に望遠鏡が発明されて以来、双眼鏡で 2 つの望遠鏡を並べて取り付ける利点が探究されてきたようです。^[1]初期の双眼鏡のほとんどはガリレオ光学系を使用していました。つまり、凸レンズ と凹レンズの接眼レンズを使用していました。ガリレオ設計は正立像を呈示できるという利点がありますが、視野が狭く、非常に高い倍率には対応していません。このタイプの構造は、非常に安価なモデルやオペラグラスや劇場用グラスで今でも使用されています。ガリレオ設計は、低倍率の双眼鏡手術用および宝石商のルーペでも使用されています。これは、非常に短く、余分なまたは珍しい正立光学系なしで正立像を生成できるため、費用と全体的な重量が削減されるためです。また、射出瞳が大きいため、センタリングがそれほど重要ではなく、狭い視野がこれらの用途に適しています。^[2]これらは通常、眼鏡フレームに取り付けられるか、眼鏡にカスタムフィットされます。

ケプラー光学系を採用した双眼鏡では、対物レンズによって形成された像が正接眼レンズ（接眼レンズ）を通して観察され、像の改善と高倍率が実現されます。ケプラー構成では倒立像が生成されるため、像を正しい向きに回転させるためにさまざまな方法が使用されます。

ケプラー光学系のアプリズム双眼鏡（「ツイン望遠鏡」と呼ばれることもある）では、各チューブの対物レンズと接眼レンズの間に1つまたは2つの追加レンズ（リレーレンズ）があります。これらのレンズは、像を正立させるために使用されます。正立レンズを備えた双眼鏡には、長すぎるという重大な欠点がありました。このような双眼鏡は1800年代に人気がありました（たとえば、G. & S. Merzモデル）。ケプラーの「ツイン望遠鏡」双眼鏡は、光学的にも機械的にも製造が困難でしたが、より優れたプリズムベースの技術に取って代わられるまで1890年代までかかりました。^{[3] [4]}

光学プリズムを設計に取り入れることで、多くのレンズを必要とせず、また機器の全長を短縮しながら、像を正しい向きで表示することが可能になった。これには通常、ポロプリズムやルーフプリズムシステムが使用される。^{[5] [6]}イタリアの光学機器発明家イグナツィオ・ポロは、 1860年代にパリでホフマンと共同で、現代のポロプリズム双眼鏡で使用されているのと同じプリズム構成を使用した単眼鏡を製造した。1873年のウィーン見本市で、ドイツの光学設計者で科学者のエルンスト・アッベは、 2つの接着されたポロプリズムを使用したプリズム望遠鏡を展示した。ポロとアッベの光学ソリューションは理論的には健全であったが、採用されたプリズムシステムは、主にガラスの品質が不十分なために実際には機能しなかった。^{[7] [1]}

ポロプリズム双眼鏡は、1854年にこの像正立システムの特許を取得したイグナツィオ・ポロにちなんで名付けられました。その後、エルンスト・アッベとガラス科学者オットー・ショット（1888年にクラウンガラスのより優れたタイプを生み出すことに成功）および計器メーカーのカール・ツァイスとの協力により、1894年にカール・ツァイス社によって改良された「現代的な」ポロプリズム双眼鏡が商品化されました。 ^{[1] [8]このタイプの双眼鏡は、Z字型に配置された一対のポロプリズムを使用して像を正立させます。これにより、対物レンズが}接眼レンズから十分に離れてオフセットされた幅の広い双眼鏡が得られ、奥行き感が向上します。ポロプリズムの設計には、光路を折りたたむことができるという追加の利点があり、双眼鏡の物理的な長さは対物レンズの焦点距離よりも短くなりますポロプリズム双眼鏡は比較的狭いスペースに像を立てられるように作られたため、プリズムを使った双眼鏡はこのようにして始まりました。

ポロプリズムは通常10分角以内（⁠1/6ポロプリズム双眼鏡は、工場での光学素子の調整（コリメーション）に1度以上の許容誤差があります。ポロプリズム双眼鏡では、コリメーションを得るためにプリズムの再調整が必要な場合があります。 ^[9]高品質のポロプリズム設計の双眼鏡には、プリズムの斜辺面の中心の幅全体に約1.5ミリメートル（0.06インチ）の深さの溝またはノッチが付いていることが多く、像を形成しない軸外反射を減らして画質を向上します。^{[10]ポロプリズム双眼鏡は、比較的少ない製造労力で優れた光学性能を提供でき、人間の目は人間工学的に瞳孔間距離に制限されるため、大きな（幅60ミリメートル以上}）直径の対物レンズと接眼レンズのオフセットと分離は立体光学製品では実用的な利点になります。

2020年代初頭には、ポロプリズム型双眼鏡の商用市場シェアは、他のプリズム型光学設計と比較して2番目に多くなりました。^[11]

ポロプリズムをベースにした代替システムもあり、小型双眼鏡に応用されています。例えば、 従来のポロプリズム設計に比べて軸方向のオフセットが大幅に低減されたペルガープリズムなどがあります。 ^{[12] [13]}

ルーフプリズム双眼鏡は、1870年代にアシール・ヴィクトル・エミール・ドーブレスの設計で登場したと考えられています。 ^{[14] [15] 1897年にモーリッツ・ヘンゾルトは}ペンタプリズムをベースにしたルーフプリズム双眼鏡の販売を開始しました。 ^[16]

ほとんどのルーフプリズム双眼鏡は、像を正立させ光路を折り曲げるために、シュミット・ペッチャンプリズム（1899年に発明）またはアッベ・ケーニッヒプリズム（エルンスト・カール・アッベとアルベルト・ケーニッヒにちなんで名付けられ、1905年にカール・ツァイスが特許を取得）の設計を採用しています。これらの双眼鏡の対物レンズは、接眼レンズとほぼ一直線になっています。^[17]

ルーフプリズムを備えた双眼鏡は、20 世紀後半から広く使用されています。ルーフプリズムの設計により、対物レンズが接眼レンズとほぼまたは完全に一直線になり、ポロプリズムよりも狭くコンパクトで軽量な機器が実現します。画像の明るさにも違いがあります。ポロプリズムとアッベ・ケーニッヒ ルーフプリズム双眼鏡は、同じ倍率、対物レンズのサイズ、光学品質のシュミット・ペチャン ルーフプリズム双眼鏡よりも本質的に明るい画像を生成します。これは、シュミット・ペチャン ルーフプリズムの設計が、光の透過を減らすミラーコーティングされた表面を採用しているためです。

ルーフプリズムの設計では、光学的に重要なプリズム角度は2秒角以内で正確でなければなりません（⁠1/1,800⁠ 1 度）の光学素子の調整をレーザーまたは干渉（コリメーション）によって行う必要があります。手頃な価格帯で、光学素子の調整（コリメーション）に対するこのような厳しい製造公差を維持することは困難です。後で再度コリメーションする必要がないように、プリズムは通常、工場で調整され、その後金属板に恒久的に固定されます。^[18]これらの複雑な製造要件により、高品質のルーフプリズム双眼鏡は、同等の光学品質のポロプリズム双眼鏡よりも製造コストが高くなり、 1988 年に位相補正コーティングが発明されるまで、ポロプリズム双眼鏡は、位相補正されていないルーフプリズム双眼鏡よりも光学的に優れた解像度とコントラストを提供しました。^{[17] [18] [19] [20]}

2020年代初頭には、シュミット・ペシャン設計の商用提供がアベ・ケーニッヒ設計の提供を上回り、他のプリズム型設計と比較して支配的な光学設計となった。^[21]

3つのプリズムを接着して構成されるアップペンダールプリズムシステムのような代替のルーフプリズムベースの設計は、小規模で商業的に提供されていました。^{[22] [23]}

現代の双眼鏡の光学系は、主に3つの光学部品から構成されています。^[24]

• 対物レンズアセンブリ。これは双眼鏡の前面にあるレンズアセンブリです。対象物からの光を集め、像面に像を形成します。
• 画像方向補正アセンブリ。これは通常、光路を短くするプリズム アセンブリです。これがないと、画像が反転したり左右が逆になったりして、ユーザーにとって不便になります。
• 接眼レンズアセンブリ。これはユーザーの目の近くにあるレンズアセンブリです。その機能は画像を拡大することです。

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  ポロプリズム設計を示す双眼鏡の図
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  ポロプリズム双眼鏡、特徴的な接眼レンズ/対物レンズ軸オフセット
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  シュミット・ペッチャン屋根プリズム設計を示す双眼鏡の図
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  アッベ・ケーニッヒ屋根プリズム設計を示す双眼鏡の図
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  ルーフプリズム双眼鏡、接眼レンズが対物レンズと一直線になっている

異なるプリズムシステムを比較すると、光学設計に起因する利点と欠点がありますが、光学コーティング、光学ガラス製造などの分野における技術の進歩により、2020年代初頭には高品質双眼鏡の違いは実質的に無関係になりました。高品質の価格帯では、一般的に適用されるすべての光学システムで同様の光学性能を実現できます。これは20〜30年前には不可能でした。当時は、発生した光学上の欠点や問題を技術的に軽減して無関係にすることができなかったためです。適切に実行された技術的問題緩和策と狭い製造公差は依然として困難でコスト集約的であるため、高品質以下の価格帯での光学性能の重要な違いは、今日でもルーフプリズム型双眼鏡で確認できます。

双眼鏡は通常、特定の用途向けに設計されています。これらのさまざまな設計には、双眼鏡のプリズム カバー プレートに記載されている特定の光学パラメータが必要です。これらのパラメータは次のとおりです。

双眼鏡の説明の最初の数字として与えられる倍率（例：7 ×35、10 × 50）は、対物レンズの焦点距離を接眼レンズの焦点距離で割った比率です。これが双眼鏡の拡大力（「直径」で表すこともあります）になります。たとえば、倍率が 7 の場合、その距離から見た元の画像の 7 倍の大きさの画像が生成されます。望ましい倍率は用途によって異なりますが、ほとんどの双眼鏡では、倍率はデバイスの恒久的な調整不可能な機能です（ズーム双眼鏡は例外です）。手持ち双眼鏡の倍率は通常 7 倍から 10 倍の範囲であるため、手ぶれの影響を受けにくくなります。^[25]倍率が高くなると視野が狭くなり、画像の安定性のために三脚が必要になる場合があります。天文学や軍事用の特殊な双眼鏡の中には、15 倍から 25 倍の範囲の倍率を持つものもあります。^[26]

双眼鏡の説明で2番目の数字として与えられる対物レンズの直径（例：7× 35、10× 50 ）は、解像度（鮮明さ）と、画像を形成するために集められる光の量を決定します。2つの異なる双眼鏡が同じ倍率、同じ品質を持ち、十分に一致した射出瞳（下記参照）を生成する場合、対物レンズの直径が大きいほど「明るい」^{[a] [27] [28]}、そしてより鮮明な画像が生成されます。^{[29] [30]}したがって、両方とも同じ8倍に画像を拡大しますが、8×40は8×25よりも「明るい」鮮明な画像を生成します。8×40のより大きな前面レンズは、接眼レンズから出る光線（射出瞳）も広くします。これにより、8×40の方が8×25よりも快適に観察できます。 10×50双眼鏡は、8×40双眼鏡よりも倍率、鮮明さ、光束の点で優れています。対物レンズの直径は通常ミリメートルで表されます。双眼鏡は、倍率×対物レンズの直径で分類するのが一般的です。たとえば、7×50です。小型の双眼鏡は直径が22 mmほどのものもあります。フィールド双眼鏡では、35 mmと50 mmが一般的な直径です。天体望遠鏡の直径は70 mmから150 mmです。^[26]

双眼鏡の視野は光学設計によって異なり、一般的には倍率に反比例します。視野は通常、1,000 ヤード (または 1,000 メートル) の距離で何フィート (メートル) の幅が見えるかなどの線形値で表されます。または、何度まで見ることができるかという 角度値で表されます。

双眼鏡は対物レンズで集めた光をビームに集めます。その直径、つまり射出瞳は、対物レンズの直径を倍率で割ったものです。最も効果的な集光と最も明るい画像、そして鮮明さを最大限に高めるには、^[27]射出瞳は少なくとも人間の目の瞳孔の直径と等しくなければなりません。夜間は約 7 mm、昼間は約 3 mm で、加齢とともに小さくなります。双眼鏡から放出される光の円錐が、それが入る瞳孔よりも大きい場合、瞳孔よりも大きい光は無駄になります。昼間の使用では、人間の瞳孔は通常約 3 mm 拡張しており、これは 7×21 双眼鏡の射出瞳とほぼ同じです。はるかに大きい 7×50 双眼鏡は、入る瞳孔よりも大きい (7.14 mm) 光の円錐を作り出し、この光は昼間は無駄になります。射出瞳が小さすぎると、網膜の光を集める表面のほんの一部しか使われないので、観察者には暗い視界しか提供されない。^{[27] [31]}機材を持ち運ばなければならない用途（バードウォッチング、狩猟）では、ユーザーは、予想される虹彩径に一致する射出瞳を持つはるかに小さい（軽い）双眼鏡を選択し、最大限の解像度を得ながら無駄な開口部の重さを持ち運ばないようにする。^[30]

射出瞳が大きいほど、光を受け取る場所に目を置きやすくなります。大きな射出瞳の光円錐内であればどこでもかまいません。この配置のしやすさは、特に視野の広い双眼鏡で、ケラレを防ぐのに役立ちます。ケラレとは、光が部分的に遮られるため、見る人には画像の境界が暗く見える現象で、画像をすぐに見つけられることを意味します。これは、動きの速い鳥や狩猟動物を観察する場合、または揺れる船のデッキにいる船員や移動中の乗り物から観察する場合に重要です。射出瞳の狭い双眼鏡では、有用な画像を提供するために機器を目の前に正確に保持する必要があるため、疲れる可能性もあります。最後に、多くの人は、夜明け、夕暮れ、曇りの日、または夜間に双眼鏡を使用します。そのため、昼間の射出瞳は、普遍的に望ましい標準ではありません。快適性、使いやすさ、および用途の柔軟性を考えると、日中にその機能を十分に活用しない場合でも、射出瞳径が大きい大型の双眼鏡は満足のいく選択肢です。

反射防止コーティングなどの革新技術が双眼鏡に一般的に使用されるようになる前は、その性能は数学的に表現されることが多かった。今日では、双眼鏡の実際に達成可能な機器で測定可能な明るさは、倍率や対物レンズのサイズだけでなく、使用される光学ガラスの品質やさまざまな光学コーティングなどの複雑な要素の組み合わせに依存している。

双眼鏡の薄暮係数は、まず倍率に対物レンズの直径を掛け、その結果の平方根を求めることで計算できます。たとえば、7×50 双眼鏡の薄暮係数は 7 × 50 の平方根、つまり 350 の平方根 = 18.71 です。数学的には、薄暮係数が高いほど、薄暗い状況で観察する場合の双眼鏡の解像度が高くなります。数学的には、7×50 双眼鏡の薄暮係数は 70×5 双眼鏡とまったく同じですが、70×5 双眼鏡は、0.14 mm の射出瞳しかないため、薄暮中や明るい状況でも役に立ちません。より決定的な射出瞳がわからない薄暮係数では、双眼鏡の低光量性能を実際に判断することはできません。理想的には、射出瞳は、外光がない状況で、暗順応した使用者の目の瞳孔径と少なくとも同じ大きさである必要があります。^[32]

双眼鏡の鮮明度と明るさのレベルを示すための、主に歴史的でより意味のある数学的アプローチは相対輝度でした。これは射出瞳径を二乗して計算されます。上記の7×50双眼鏡の例では、相対輝度指数は51（7.14 × 7.14 = 51）であることを意味します。相対輝度指数の数値が高いほど、数学的には双眼鏡が低光量での使用に適しています。^[33]

アイレリーフとは、後部の接眼レンズから射出瞳またはアイポイントまでの距離です。^[34]これは、ケラレのない画像を見るために観察者が接眼レンズの後ろに目を置かなければならない距離です。接眼レンズの焦点距離が長いほど、潜在的なアイレリーフは大きくなります。双眼鏡のアイレリーフは、数ミリメートルから25ミリメートル以上に及ぶ場合があります。アイレリーフは、眼鏡をかけている人にとって特に重要です。眼鏡をかけている人の目は通常、接眼レンズから遠いため、ケラレを避け、極端な場合には視野全体を保護するために、より長いアイレリーフが必要になります。アイレリーフが短い双眼鏡は、安定して保持するのが難しい場合にも使いにくい場合があります。

眼鏡をかけている人が双眼鏡を使うときは、焦点（アイポイントとも呼ばれる）より目が後ろに来ないくらいのアイレリーフのある双眼鏡を選ぶべきである。さもないと、眼鏡が目があるべき場所を占領してしまう。一般的に、16 mm 以上のアイレリーフがあれば、どんな眼鏡をかけている人でも十分である。しかし、眼鏡のフレームが厚くて顔からかなり突き出ている場合は、17 mm 以上のアイレリーフを検討すべきである。眼鏡をかけている人は、ツイストアップ式のアイカップが付いた双眼鏡を選ぶべきである。理想的には複数の設定があり、部分的にまたは完全に引っ込めて、アイレリーフを個人の人間工学的好みに合わせて調整できる。^[35]

近焦点距離は、双眼鏡が焦点を合わせることができる最も近い点です。この距離は、双眼鏡の設計に応じて、約 0.5 ～ 30 m (2 ～ 98 フィート) の範囲で異なります。近焦点距離が倍率に対して短い場合、双眼鏡は肉眼では見えない細部を見るためにも使用できます。

双眼鏡の接眼レンズは、通常、2 つ以上のグループに分かれた 3 つ以上のレンズ要素から構成されます。観察者の目から最も遠いレンズは視野レンズまたは対物レンズと呼ばれ、目に最も近いレンズは接眼レンズまたは接眼レンズと呼ばれます。最も一般的なケルナー構成は、1849 年にカール ケルナーによって発明されたものです。この構成では、接眼レンズは平凹/両凸のアクロマート ダブレット (眼に面するフォーマーの平らな部分) で、視野レンズは両凸のシングレットです。逆ケルナー接眼レンズは 1975 年に開発され、視野レンズは両凹/両凸のアクロマート ダブレットで、接眼レンズは両凸のシングレットです。逆ケルナー接眼レンズはアイ レリーフが 50% 長く、焦点比が小さい場合に適しており、視野がわずかに広くなります。^[36]

広視野双眼鏡は、通常、1921年に特許を取得したエルフレ構成を採用しています。これらは、3つのグループに5つまたは6つの要素があります。グループは、2つのアクロマートダブレットとその間に二重凸シングルレットがある場合もあれば、すべてがアクロマートダブレットである場合もあります。これらの接眼レンズは、非点収差やゴースト像の影響を受けるため、高倍率ではケルナー接眼レンズほど優れた性能を発揮しない傾向があります。しかし、アイレンズが大きく、アイレリーフが優れており、低倍率では快適に使用できます。^[36]

高級双眼鏡では、プリズム構成の後ろの接眼レンズにフィールドフラットナーレンズが組み込まれていることが多く、視野の外側の領域で画像の鮮明さを向上させ、画像の歪みを減らすように設計されています。^[37]

双眼鏡には、接眼レンズと対物レンズまたは内部に取り付けられたレンズ要素の間の距離を変える焦点調整機構が備わっています。通常、焦点を合わせるために使用される調整機構には、「独立焦点」と「中央焦点」の 2 種類があります。

• 独立焦点合わせは、各接眼レンズを調整することで 2 つの望遠鏡チューブを独立して焦点合わせする配置です。軍事や海洋用途など、厳しい環境条件や過酷な現場での使用向けに設計された双眼鏡では、従来、独立焦点合わせが使用されてきました。
• 中央焦点合わせは、中央の焦点合わせホイールを回転させて両方の望遠鏡筒を同時に調整する配置です。さらに、2 つの接眼レンズのうちの 1 つをさらに調整して、観察者の目の違いを補正することができます (通常は、接眼レンズをマウント内で回転させることにより)。調整可能な接眼レンズによってもたらされる焦点の変化は、屈折力の慣習的な単位であるジオプターで測定できるため、調整可能な接眼レンズ自体はジオプターと呼ばれることがよくあります。特定の観察者に対してこの調整を行ったら、焦点合わせホイールを使用して両方の筒を同時に調整することで、双眼鏡を異なる距離にある対象物に再度焦点を合わせることができます。接眼レンズを再調整する必要はありません。
  中央焦点合わせ双眼鏡は、さらに次のように分類できます。
  • 外部フォーカスは、接眼レンズを動かして双眼鏡の焦点を合わせるもので、双眼鏡の容積は常に変化します。このプロセス中に、外気や小さなほこりや湿気が双眼鏡に吸い込まれたり、押し出されたりすることがあります。このようなシステムを密閉または防水することは難しく、接眼レンズが中央のフォーカサー シャフトと外部の接眼レンズ アーム ブリッジ構造によって動かされる場合、この構造が (偶然に) 曲がったり変形したりして、位置ずれが生じる可能性があります。
  • 内部フォーカスは、対物レンズ群とプリズムアセンブリの間、またはまれにプリズムアセンブリと接眼レンズアセンブリの間^{[23] [38]}にある内部に取り付けられた光学レンズを、双眼鏡の容積を変えずにハウジング内で動かすことで、双眼鏡の焦点を合わせる。フォーカスレンズを追加すると、望遠鏡筒に含まれる光学系の光透過率がいくらか低下する。内部フォーカスは、一般的に機械的により堅牢な中央フォーカスソリューションであると考えられており、Oリングなどの適切なシールの助けを借りて、空気や湿気の侵入を防ぎ、双眼鏡を完全に防水にすることができる。^[39]

倍率が上がると、被写界深度(画像内で許容できるほど鮮明に焦点が合っている最も近い物体と最も遠い物体の間の距離) は狭くなります。被写界深度は倍率の 2 乗で減少するため、7 倍双眼鏡と比較すると、10 倍双眼鏡の被写界深度は約半分 (7² ÷ 10² = 0.49) になります。ただし、双眼鏡の光学システムとは関係ありませんが、ユーザーが知覚する実際の被写界深度または許容できる視野深度のパフォーマンスは、調節能力(調節能力は人によって異なり、年齢とともに大幅に低下します) と、ユーザーの目の有効瞳孔サイズまたは直径に依存する光条件にも依存します。ユーザーの目に合わせて設定され、固定されたままになる接眼レンズ調整以外の焦点合わせ機構を持たない「フォーカスフリー」または「固定焦点」双眼鏡があります。これらは妥協的な設計であると考えられており、利便性には適していますが、設計された過焦点距離範囲（手持ち双眼鏡の場合、一般的に約35メートル（38ヤード）から無限遠まで、特定の視聴者に対して接眼レンズの調整を行わずに観察できます）を越える作業には適していません。^[40]

双眼鏡は、焦点を少し遠くに調整するだけで、近視や遠視のユーザーでも眼鏡なしで使用できます。ほとんどのメーカーは、無限遠に焦点を合わせるときにこれを考慮して、無限遠ストップ/設定を超えて少し余分な焦点距離を残しています。[ 41 ]ただし^、重度の乱視の人は、双眼鏡を使用するときに眼鏡を使用する必要があります。

双眼鏡の中には、倍率を調整できるズーム双眼鏡（ 7-21×50など）があり、通常は「ズーム」レバーを動かすことで、1組の双眼鏡で幅広い倍率の双眼鏡を使える柔軟性をユーザーに提供することを目的としています。これは、ズームカメラのレンズに似た複雑な一連の調整レンズによって実現されています。これらの設計は、双眼鏡にかさばり、複雑さ、脆弱性を追加するため、妥協案であり、ギミックでさえあると言われています^[42]。複雑な光路は、視野を狭くし、高ズーム時に明るさを大幅に低下させます。^[43]モデルはまた、ズーム範囲全体で両目の倍率を一致させ、眼精疲労や疲労を避けるために視準を維持する必要があります。^[44] これらのモデルは、ほとんどの場合、低倍率設定の方が高倍率設定よりもはるかに優れた性能を発揮します。これは当然のことです。なぜなら、倍率を上げると、前面の対物レンズを拡大してより多くの光を取り込むことができず、視界が暗くなるからです。 7 倍では、50 mm の前面対物レンズの射出瞳径は 7.14 mm ですが、21 倍では、同じ前面対物レンズの射出瞳径は 2.38 mm しかありません。また、ズーム双眼鏡の光学品質は、どの倍率でも、その倍率の固定倍率双眼鏡よりも劣ります。

現代の双眼鏡のほとんどは、ヒンジ構造によって、2 つの望遠鏡の半分の間の距離を調整して、異なる目の間隔、つまり「瞳孔間距離(IPD)」 (両目の瞳孔の中心間の距離をミリメートル単位で測定した値) を持つ視聴者に対応できるようにも調整可能です。ほとんどの双眼鏡は、成人の瞳孔間距離 (通常約 63 mm) に合わせて最適化されています。瞳孔間距離は、年齢、性別、人種によって異なります。双眼鏡業界は、IPD のばらつき (成人の大半は 50～75 mm の IPD を持っています) とその極値を考慮する必要があります。なぜなら、立体光学製品は、最小の IPD と最大の IPD を持つユーザーを含む、多くの可能性のあるユーザーに対応できなければならないからです。^[45] IPD が狭い子供や大人は、双眼鏡の筒の IPD 調整範囲が各目の瞳孔の中心間の幅に合うようにするのに問題があり、一部の双眼鏡の使用に支障をきたすことがあります。^{[46] [47]}平均または広いIPDを持つ成人は、通常、眼の間隔の調整範囲の問題を経験しませんが、直径60mmを超える対物レンズを備えた直筒ルーフプリズム双眼鏡は、比較的狭いIPDを持つ成人の場合、寸法的に正しく調整することが問題になることがあります。^[48]解剖学的条件は、ハイパーテロリズムやハイポテロリズムなどのIPDに影響を与える可能性があり、極端なIPDのために双眼鏡のような立体光学製品の使用に実質的な障害をもたらします。

双眼鏡の2つの望遠鏡は平行（コリメート）に配置され、1つの円形の、明らかに3次元的な画像を生成します。位置がずれると双眼鏡は二重像を生成します。わずかな位置ずれでも、脳が歪んだ画像を組み合わせようとするため、漠然とした不快感や視覚疲労を引き起こします。^[49]

アライメントは、プリズムを少し動かすか、内部のサポートセルを調整するか、外部のセットスクリューを回すか、または対物レンズセルに組み込まれた 偏心リングを介して対物レンズの位置を調整することによって実行されます。無条件アライメント（3軸コリメーション、つまり、両方の光軸がさまざまな瞳孔間距離設定を選択するために使用されるヒンジの軸と平行にアライメントされていることを意味します）双眼鏡には、特殊な機器が必要です。^[9]無条件アライメントは通常専門家によって行われますが、外部に取り付けられた調整機能には通常、エンドユーザーがアクセスできます。 条件付きアライメントでは、アライメントプロセスで3番目の軸（ヒンジ）が無視されます。このような条件付きアライメントは、2軸疑似コリメーションになり、条件付きでアライメントされた双眼鏡は完全な瞳孔間距離設定範囲に対してコリメートされていないため、瞳孔間距離設定の狭い範囲内でのみ使用できます。

一部の双眼鏡は、高倍率での揺れを軽減するために画像安定化技術を使用しています。これは、ジャイロスコープで機器の一部を動かすか、ジャイロスコープまたは慣性検出器によって駆動される動力機構を使用するか、揺れの動きの影響に対抗して減衰するように設計されたマウントを介して行われます。安定化は、必要に応じてユーザーが有効または無効にできます。これらの技術により、最大 20 倍の双眼鏡を手持ちで使用できるようになり、低倍率の機器の画像安定性が大幅に向上します。欠点もいくつかあります。三脚に取り付けた場合、画像は最高の非安定化双眼鏡ほど良くない場合があります。また、安定化双眼鏡は、同様の仕様の非安定化双眼鏡よりも高価で重い傾向があります。

双眼鏡のハウジングは、様々な構造材料で作ることができます。昔の双眼鏡のバレルとヒンジブリッジは、真鍮で作られることが多かったです。後には、スチールやアルミニウムやマグネシウム合金などの比較的軽い金属、さらには（繊維強化）ポリカーボネートやアクリロニトリルブタジエンスチレンなどのポリマーが使用されるようになりました。ハウジングの外側は、滑り止めのグリップ面、不要な音の吸収、へこみ、擦り傷、衝突、小さな衝撃に対する追加のクッション/保護を提供するために、外側のカバーとしてゴムで外装することができます。^{[50] [51]}

一般的な双眼鏡には、特殊な特性を持つ6～10個の光学素子^[52]と、最大20個の大気とガラスの接触面があるため、双眼鏡メーカーは技術的な理由と、生成される画像を改善するために、さまざまな種類の光学コーティングを使用しています。双眼鏡のレンズとプリズムの光学コーティングは、光透過率を高め、有害な反射と干渉効果を最小限に抑え、有益な反射を最適化し、水やグリースをはじき、レンズを傷から保護します。現代の光学コーティングは、酸化物、金属、希土類材料などの非常に薄い層の組み合わせで構成されています。光学コーティングの性能は、層の数、正確な厚さと組成、および層間の屈折率の差に依存します。^[53]これらのコーティングは光学分野の重要な技術になり、メーカーは多くの場合、独自の光学コーティングの名称を持っています。 21世紀の高品質な双眼鏡に使用されている様々なレンズとプリズムの光学コーティングを合わせると、合計で約200層（多くの場合重ね合わせた）のコーティング層になります。^[54]

反射防止干渉コーティングは、各光学面での反射による光の損失を減らします。反射防止コーティングで反射を減らすと、双眼鏡内部の「失われた」光の量も減り、画像がぼやけて（コントラストが低く）見えるようになります。優れた光学コーティングを施した双眼鏡は、アセンブリを通る光の透過率が優れているため、コーティングされていない双眼鏡で対物レンズが大きい場合よりも明るい画像が得られます。ツァイスが使用した最初の透明干渉コーティングTransparentbelag (T)は、1935 年にOlexander Smakulaによって発明されました。^[55]古典的なレンズコーティング材料はフッ化マグネシウムで、反射光を約 4% から 1.5% 減らします。 16気圧の光学ガラス表面通過時、4%の反射損失は理論的には52%の光透過率（0.96× ¹⁶ = 0.520）を意味し、1.5%の反射損失は78.5%の光透過率（0.985× ¹⁶ = 0.785）とはるかに良好です。屈折率の異なる複数の重ね合わせた層を使用することで、より広い範囲の波長と角度にわたって反射をさらに低減できます。1970年代後半にZeissが使用した反射防止マルチコーティングTransparentbelag*（T*）は、6つの重ね合わせた層で構成されていました。一般に、外側のコーティング層の屈折率はわずかに低く、層の厚さは可視スペクトルの波長範囲に合わせて調整され、界面から反射されたビームの反射による最適な破壊的干渉と、対応する透過ビームの建設的干渉を促進します。特定の材料の選択に対する最適な層の厚さに関する単純な公式はありません。したがって、これらのパラメータはシミュレーション プログラムを使用して決定されます。使用されるレンズの光学特性と双眼鏡の主な用途によって決まりますが、人間の目の視感度関数の変動によって決まる光透過率を最適化するために、異なるコーティングが好まれます。555 nm (緑)の波長付近での最大光透過率は、明るい条件での観察で目の錐体細胞を使用して最適な明所視を得るために重要です。498 nm (シアン) の波長付近での最大光透過率は、目の桿体細胞を使用して最適な暗所視を得るために重要です。低照度条件での観察に適しています。その結果、効果的な現代の反射防止レンズコーティングは複雑な多層構造になっており、反射率はわずか 0.25% 以下で、最大の明るさと自然な色彩の画像が得られます。^[56]これにより、21 世紀の高品質の双眼鏡は、低照度条件で接眼レンズまたは接眼レンズで測定された光透過率の値が実質的に 90% 以上になります。コーティングに応じて、通常の日光の下で双眼鏡で見る画像の特性は「暖かく」または「冷たく」見え、コントラストが高くまたは低く見える場合があります。コーティングは、適用に応じて、可視スペクトル全体で最大の色忠実度になるように最適化されます。たとえば、バードウォッチング用に特別に設計されたレンズの場合などです。^{[57] [58] [59]} 一般的な適用技術は、1 つ以上の重ね合わせた反射防止コーティング層の物理蒸着であり、これには蒸発堆積が含まれるため、複雑な製造プロセスになります。^[60]

ダハプリズムを備えた双眼鏡では、光路はダハプリズムの稜線の両側で反射する 2 つの経路に分割されます。光の半分はダハ面 1 からダハ面 2 に反射します。光のもう半分はダハ面 2 からダハ面 1 に反射します。ダハ面にコーティングがない場合、反射のメカニズムは全反射(TIR) です。TIR では、入射面で偏光した光 (p 偏光) と入射面に直交する偏光した光 (s 偏光) は、異なる位相シフトを経験します。その結果、直線偏光はダハプリズムから楕円偏光して出射します。さらに、プリズムを通る 2 つの経路の楕円偏光の状態は異なります。2 つの経路が網膜 (または検出器) 上で再結合すると、 2 つの経路からの光が干渉し、点像分布関数が歪んで画像が劣化します。解像度とコントラストが大幅に低下します。これらの望ましくない干渉効果は、位相補正コーティングまたはPコーティングと呼ばれる特殊な誘電体コーティングをルーフプリズムのルーフ表面に蒸着することで抑制できます。各層は波長と入射角に固有であるため、ルーフプリズムを多色光に対して近似的に補正するために、複数の位相補正コーティング層が重ね合わされます。^[61] Pコーティングは、1988年にCarl ZeissのAdolf Weyrauchによって開発されました。^[62] 他のメーカーもすぐに追随し、それ以来、位相補正コーティングは中品質および高品質のルーフプリズム双眼鏡で全面的に使用されています。このコーティングは、s偏光とp偏光間の位相シフトの差を抑制するため、両方のパスは同じ偏光を持ち、干渉によって画像が劣化することはありません。^[63]このようにして、1990年代以降、ルーフプリズム双眼鏡は、以前はポロプリズムでのみ達成可能だった解像度も達成しています。^[64]未開封の双眼鏡に偏光フィルター2枚を使用すると、位相補正コーティングの有無を確認できます。^[62]誘電体位相補正プリズムコーティングは、真空チャンバー内で30層以上の異なる蒸着コーティング層を重ねて塗布されるため、複雑な製造プロセスになります。

シュミット・ペシャン・ルーフプリズム、アッベ・ケーニッヒ・ルーフプリズム、またはアッペンダール・ルーフプリズムのいずれかを使用する双眼鏡は、未処理のルーフプリズムで発生する干渉効果によって生じる解像度とコントラストの損失を補正する位相コーティングの恩恵を受けます。ポロプリズムとペルガープリズム双眼鏡はビームを分割しないため、位相コーティングは必要ありません。

シュミット・ペッチャン型やアッペンダール型のルーフプリズムを備えた双眼鏡では、プリズムのガラスと空気の境界に光が臨界角未満の角度で入射するため全反射が起こらないため、ルーフプリズムの一部の表面にミラーコーティングが施されている。ミラーコーティングがなければ、ほとんどの光が失われる。ルーフプリズムにはアルミニウムミラーコーティング（反射率87%～93%）または銀ミラーコーティング（反射率95%～98%）が使用される。^{[65] [66]}

古い設計では銀のミラーコーティングが使用されていましたが、密封されていない双眼鏡では時間の経過とともにこのコーティングが酸化して反射率が低下しました。アルミニウムのミラーコーティングは銀よりも反射率が低いにもかかわらず変色しないため、後の密封されていない設計で使用されました。真空蒸着技術を使用した現代の設計では、アルミニウム、強化アルミニウム（多層誘電体フィルムでコーティングされたアルミニウムで構成）、または銀が使用されています。^[67]銀は現代の高品質設計で使用され、密封され、窒素またはアルゴンで満たされて不活性雰囲気を作り出し、銀のミラーコーティングが変色しないようにします。^[68]

ポロプリズムとペルガープリズム双眼鏡、およびアッベ・ケーニッヒ ルーフプリズム構成を使用するルーフプリズム双眼鏡では、ミラーコーティングを使用しません。これは、これらのプリズムがプリズム内の全反射を使用して 100% の反射率で反射し、(金属) ミラーコーティングを必要としないためです。

シュミット・ペチャンおよびウッペンダールルーフプリズムでは、プリズム表面を誘電体ミラーとして機能させるために誘電体コーティングが使用されています。このコーティングは、シュミット・ペチャンプリズムを搭載したツァイス Victory FL 双眼鏡で 2004 年に導入されました。他のメーカーもすぐに追随し、それ以来、中品質および高品質のシュミット・ペチャンおよびウッペンダールルーフプリズム双眼鏡では、誘電体コーティングが全面的に使用されています。非金属の誘電体反射コーティングは、プリズムの反射面に高屈折率材料と低屈折率材料を交互に積層した複数の多層膜から形成されます。誘電体ミラーの製造技術は、薄膜堆積法に基づいています。一般的な適用技術は物理蒸着法で、これには 70 層以上の異なる蒸着コーティング層を重ねて堆積させる蒸発堆積法が含まれ、複雑な製造プロセスとなっています。^{[69]この多層コーティングは、}分布ブラッグ反射器として機能することで、プリズム表面からの反射率を高めます。適切に設計された多層誘電体コーティングは、可視光スペクトル全体にわたって99％以上の反射率を提供できます。^[70]この反射率は、アルミニウムミラーコーティングや銀ミラーコーティングと比較して改善されています。

ポロプリズムとペルガープリズム双眼鏡、およびアッベ・ケーニッヒ ルーフプリズムを使用するルーフプリズム双眼鏡では、誘電体コーティングを使用しません。これは、これらのプリズムが、(誘電体) ミラーコーティングを必要とせず、プリズム内の 全内部反射を使用して 100% の反射率で反射するためです。

双眼鏡にコーティングが施されているかどうかは、通常、次の用語で示されます。

• コーティングされた光学系: 1 つまたは複数の表面に単層コーティングによる反射防止コーティングが施されています。
• 全面コーティング：空気とガラスの接触面はすべて単層コーティングによる反射防止コーティングが施されている。ただし、プラスチックレンズを使用する場合はコーティングが施されていないことがある。^[71]
• マルチコーティング: 1 つまたは複数の表面に反射防止の多層コーティングが施されています。
• 完全なマルチコーティング: 空気とガラスのすべての表面に反射防止の多層コーティングが施されています。

比較的低い屈折率（≈1.52）と低い分散（アッベ数約60）を提供する光学的に高い透過率のクラウンガラスの存在は、 双眼鏡では通常、次の用語で示されます。^[72]

• BK7（ショット社では517642と表記しています。最初の3桁は屈折率[1.517]、最後の3桁はアッベ数[64.2]を表しています。臨界角は41.2°です。）
• BaK4（Schott では 569560 と表記されています。最初の 3 桁は屈折率 [1.569]、最後の 3 桁はアッベ数 [56.0] を表します。臨界角は 39.6° です。）

• 位相コーティングまたはPコーティング：ルーフプリズムには位相補正コーティングが施されている
• アルミニウムコーティング: ルーフプリズムミラーはアルミニウムコーティングでコーティングされています (ミラーコーティングが指定されていない場合はデフォルト)。
• 銀コーティング：ルーフプリズムミラーは銀コーティングが施されています
• 誘電体コーティング：ルーフプリズムミラーは誘電体コーティングでコーティングされています

双眼鏡の一般的な付属品は次のとおりです。

• 持ち運び用のネックストラップとショルダーストラップ
• 双眼鏡用ハーネス（場合によっては一体型フィールドケースと組み合わせる）は、長時間の持ち運びの際に重量を均等に分散します。
• フィールドキャリングケース/サイドバッグ
• 双眼鏡収納/旅行用ケース
• 接眼レンズの外側のレンズを保護するためのレインガード
• 対物レンズの外側のレンズを保護するための（固定）レンズキャップ
• レンズやその他の表面から汚れを丁寧に取り除くためのクリーニングキット
• 三脚アダプター

手持ち双眼鏡には、劇場で使用される小型の 3 × 10 ガリレオ式オペラグラスから、一般的な屋外での使用に適した倍率 7 ～ 12 倍、対物レンズ径 30 ～ 50 mm の双眼鏡までさまざまなものがあります。

コンパクトまたはポケットサイズの双眼鏡は、日中の使用に適した小型軽量双眼鏡です。ほとんどのコンパクト双眼鏡は、倍率が 7 倍から 10 倍、対物レンズの直径が比較的控えめな 20 mm から 25 mm であるため、射出瞳サイズが小さく、暗い場所での使用には適していません。ルーフ プリズム設計は、同等のポロ プリズム設計よりも幅が狭く、コンパクトになる傾向があります。したがって、コンパクト双眼鏡は、ほとんどがルーフ プリズム設計です。コンパクト双眼鏡の望遠鏡筒は、使用していないときは互いにぴったりと折りたたんで双眼鏡の容積を大幅に減らし、持ち運びや保管を容易にすることができます。

多くの観光地では、訪問者が観光名所をより間近で見ることができるように、台座 に取り付けられたコイン式の双眼鏡タワービューアーを設置しています。

データ収集に双眼鏡を使用する技術は進歩しましたが、歴史的には双眼鏡は地理学者やその他の地質学者が使用する高度なツールでした。双眼鏡は今日でも、広い範囲を調査する際に視覚的な補助として使用できます。

バードウォッチングは自然愛好家や動物愛好家の間で非常に人気のある趣味です。双眼鏡は、ほとんどの人間の目では小鳥を十分に鑑賞したり研究したりするのに十分な詳細を解像できないため、最も基本的なツールです。^[74]飛んでいる鳥をよく観察するには、急速に移動する物体を捉える能力と被写界深度が重要です。通常、8倍から10倍の倍率の双眼鏡が使用されますが、多くのメーカーは、より広い視野と深い被写界深度のために7倍の倍率のモデルを製造しています。バードウォッチング用双眼鏡のもう1つの主な考慮事項は、光を集める対物レンズのサイズです。より大きな（たとえば40〜45mm）対物レンズは、暗い場所や木の葉の中を見るのに適していますが、30〜35mmの対物レンズよりも重くなります。双眼鏡を初めて持ち上げるとき、重量は主な考慮事項ではないと思われるかもしれませんが、バードウォッチングでは、1か所に立って双眼鏡を持ち上げることがよくあります。バードウォッチングコミュニティでは、慎重に購入することを推奨しています。^[75]

ハンターは、遠くにいる獲物を観察するために、野外で双眼鏡をよく使用します。ハンターが最もよく使用する双眼鏡は、低照度条件で獲物を見つけて観察できるように、40～45mmの対物レンズを備えた約8倍の倍率の双眼鏡です。^[76]ヨーロッパのメーカーは、長時間の持ち運びや追跡などの移動時にかさばることなく低照度性能に優れた7×42双眼鏡と、夕暮れ時や夜間のより静止した狩猟用に光学的に最適化された優れた低照度性能を備えた、はるかに大きくかさばる8×56および9×63低照度双眼鏡を製造・生産しています。薄暮時の観察に最適化された狩猟用双眼鏡では、約460～540 nmの波長範囲で光透過率を最大化するコーティングが好まれます。^{[77] [78] [79] [48] [80]}

双眼鏡の中には、視野に重ねて表示される距離測定用 レチクル（目盛り）が付いているものがあります。この目盛りにより、対象物の高さが分かっている（または推定できる）場合に、対象物までの距離を推定することができます。一般的なマリナー7×50双眼鏡には、目盛り間の角度が5ミルに等しい目盛りが付いています。^[81] 1ミルは、1000メートルの距離にある高さ1メートルの物体の上部と下部の間の角度に相当します。

したがって、高さがわかっている物体までの距離を推定する式は次のようになります。

${\displaystyle D={\frac {OH}{\text{ミル}}}\times 1000}$

どこ：

• ${\displaystyle D}$オブジェクトまでの距離（メートル単位）です。
• ${\displaystyle OH}$既知の物体の高さです。
• ${\displaystyle {\text{ミル}}}$物体の角度の高さをミル単位で表したものです。

一般的な 5 ミル スケール (各目盛りは 5 ミル) では、高さが 3 目盛りで高さが 120 メートルであることがわかっている灯台は 8000 メートル離れています。

${\displaystyle 8000{\text{m}}={\frac {120{\text{m}}}{15{\text{mil}}}}\times 1000}$

双眼鏡は軍事用途で長い歴史を持っています。ガリレオ式は 19 世紀末まで広く使用されていましたが、その後ポロプリズム式に取って代わられました。一般的な軍事用途向けに作られた双眼鏡は、民間用の双眼鏡よりも頑丈な傾向があります。一般的に、壊れやすい中央フォーカス方式は避け、独立フォーカス方式を採用しています。独立フォーカス方式は、より容易で効果的な耐候性も実現します。軍用双眼鏡のプリズム セットには、濡れても反射特性が失われないように、プリズム セットに余分なアルミニウム コーティングが施されている場合があります。

1 つの変種は「塹壕双眼鏡」と呼ばれ、双眼鏡と潜望鏡を組み合わせたもので、砲兵の偵察によく使用されました。この双眼鏡は胸壁からわずか数インチ上にしか視界を映さないため、塹壕内で見る人の頭を安全に保護します。

軍用双眼鏡は測定装置や照準装置としても使用されており、フィルターや（照明付きの）レチクルを備えているものもあります。^{[83] [84]}

冷戦時代の軍用双眼鏡には、能動的な赤外線放射を検知するパッシブセンサーが装備されていることもあったが、現代の双眼鏡には通常、兵器として使用されるレーザー光線を遮断するフィルターが装備されている。さらに、軍用に設計された双眼鏡には、距離の推定を容易にするために、接眼レンズの1つにスタディアメトリックレチクルが含まれている場合がある。 ^[85] 軍用に設計された現代の双眼鏡には、レーザー距離計、コンパス、および測定値を他の周辺機器に送信するためのデータ交換インターフェースも搭載されている。^[86]

非常に大型の双眼鏡式海軍距離計（2 つの対物レンズの間隔は最大 15 メートル、重量は 10 トン、第二次世界大戦の艦砲射撃目標を 25 km 離れた距離で測距）が使用されてきたが、20 世紀後半のレーダーとレーザー距離測定技術の進歩により、この用途はほとんど不要になった。^{[引用が必要]}

海上の厳しい環境下での民間および軍事用に特別に設計された双眼鏡があります。手持ち式のモデルは5倍から8倍の倍率ですが、非常に大きなプリズムセットと、十分なアイレリーフが得られるように設計された接眼レンズが組み合わされています。この光学的組み合わせにより、船の動きにより双眼鏡が見る人の目に対してピッチングや振動しても、画像がケラレたり暗くなったりするのを防ぎます。^[87]

船舶用双眼鏡には、船やボートでの航行を支援する機能が 1 つ以上備わっていることがよくあります。

手持ち式海洋双眼鏡の典型的な特徴は以下のとおりです。^[88]

• 密閉された内部: O リングまたはその他のシールにより、空気や湿気の侵入を防ぎます。
• 窒素またはアルゴンで満たされた内部: 内部は「乾燥」ガスで満たされており、光学面の内部の曇りや変色を防ぎます。不活性ガスまたは希ガス雰囲気では菌類は繁殖できないため、レンズの菌類形成も防止します。
• 独立したフォーカス: この方法は、耐久性のある密閉された内部空間を提供するのに役立ちます。
• レチクルスケール: 水平線と垂直スケールを使用して、幅または高さがわかっている物体までの距離を測定する航行補助装置。航行補助装置として重要な場合もあります。
• コンパス: 画像に投影されたコンパスの方位。減衰により、移動中の船やボートのコンパスの方位を読み取ることができます。
• フローティングストラップ: 一部のマリン双眼鏡は沈没を防ぐために水に浮きます。浮かばないマリン双眼鏡には、浮き具として機能するストラップが付属していたり​​、アフターマーケットのアクセサリとしてユーザーが用意したりすることがあります。

船員は、光学的組み合わせの適切な低照度性能も重要と考えることが多く、多くの 7×50 手持ち式海洋双眼鏡が、外部光のない状況で暗闇に順応した若い人間の目の平均瞳孔サイズに相当する 7.14 mm の大きな射出瞳を特徴としていることを説明しています。

民間船や軍艦では、固定マウントに大型対物レンズを備えた大型の高倍率双眼鏡モデルを使用することもできます。

双眼鏡はアマチュア天文家に広く使われています。視野が広いため、彗星や超新星の探索 (大型双眼鏡) や一般的な観測 (携帯用双眼鏡)に便利です。天体観測に特化した双眼鏡は、対物レンズの口径が大きい (70 mm または 80 mm 程度) です。対物レンズの直径によって捕らえられる光の総量が増え、観測できる最も暗い星が決まるからです。天体観測専用に設計された双眼鏡 (多くの場合 80 mm 以上) は、光の透過率を最大限にするためにプリズムなしで設計されていることもあります。このような双眼鏡には通常、倍率を変えるための交換可能な接眼レンズが付いています。倍率が高く重量が重い双眼鏡では、通常、像を安定させるために何らかのマウントが必要です。手持ち式双眼鏡で観測する場合、10 倍の倍率が実用的な限界とされています。15×70 よりも強力な双眼鏡には、何らかのサポートが必要です。アマチュアの望遠鏡製作者によって、本質的には 2 つの屈折または反射天体望遠鏡を使用した、 はるかに大きな双眼鏡が作られてきました。

低光量や天体観測に特に関係するのは、拡大倍率と対物レンズ径の比率です。倍率が低いほど視野が広くなり、天の川や、星雲や銀河などの大きな星雲状天体（深空天体と呼ばれる）を観察するのに役立ちます。これらのデバイスの射出瞳径（対物レンズ（mm）/倍率）が大きい（通常、7×50で7.14 mm）ため、瞳孔が十分に拡張しない人は集めた光の一部を使用できません。たとえば、50歳以上の人の瞳孔が5 mm以上拡張することはめったにありません。また、射出瞳径が大きいと背景の空からの光が多くなり、コントラストが効果的に低下し、光害がほとんどない遠隔地を除いて、暗い天体の検出が難しくなります。メシエカタログに掲載されている星団、星雲、銀河など、8等級以上の多くの天体は、野鳥観察、狩猟、スポーツ観戦など多くの家庭で見られるような、35～40mmの手持ち双眼鏡で容易に観察できます。より小さな星団、星雲、銀河を観察する場合、双眼鏡の倍率は視認性の重要な要素です。なぜなら、これらの天体は一般的な双眼鏡の倍率では小さく見えるからです。^[89]

ペルセウス座の明るい二重星団 ( NGC 869とNGC 884 )などの散開星団や、ヘルクレス座のM13などの球状星団は簡単に見つけられます。星雲では、いて座のM17やはくちょう座の北アメリカ星雲( NGC 7000 ) も簡単に観察できます。双眼鏡を使えば、はくちょう座のアルビレオなど、より大きく分裂した連星のいくつかを見ることができます。

太陽系の天体のうち、人間の目にはほとんど、あるいはまったく見えないものの多くは、中型の双眼鏡でそれなりに検出できる。月面の大きなクレーター、暗い外惑星である天王星と海王星、内側の「小惑星」であるケレス、ベスタ、パラス、土星最大の衛星タイタン、木星のガリレオ衛星などである。天王星とベスタは、汚染されていない空では肉眼で見えるが、容易に検出するには双眼鏡が必要である。10×50の双眼鏡は、空の状況や観察者の経験に応じて、見かけの等級が+9.5から+11に制限される。 ^[90]小惑星のインテルアムニア、ダビダ、エウロパ、そして特別な状況でない限りヒギエアは、一般に販売されている双眼鏡では見るには暗すぎる。同様に、ガリレオ衛星とタイタンを除く惑星の衛星、および準惑星の冥王星とエリスも、ほとんどの双眼鏡では暗すぎて見えません。双眼鏡で見るのが難しい他の天体としては、金星の満ち欠けや土星の環などがあります。土星の環を認識できる程度に識別できるのは、20倍以上の非常に高い倍率の双眼鏡だけです。光学性能と観測条件が十分に良ければ、高倍率の双眼鏡で木星の円盤に1つか2つの雲帯が見えることもあります。

双眼鏡は、空を通過する衛星を見つけるなど、人工の宇宙物体の観察にも役立ちます。

過去も現在も双眼鏡を製造している会社は数多くあります。その中には次のようなものがあります。

• Barr and Stroud (英国) – 双眼鏡を商業的に販売し、第二次世界大戦では英国海軍の主要サプライヤーでした。Barr & Stroud 双眼鏡の新シリーズは現在中国で製造されており (2011 年 11 月)、Optical Vision Ltd によって販売されています。
• ボシュロム（米国） – 1976年にブッシュネル社に社名の使用許諾を与えて以来、双眼鏡を製造していない。ブッシュネル社はボシュロムの名で双眼鏡を製造していたが、2005年にライセンスが期限切れとなり、更新されなかった。
• BELOMO (ベラルーシ) – ポロプリズムとルーフプリズムの両方のモデルを製造。
• ブレッサー（ドイツ）
• ブッシュネルコーポレーション（米国）
• ブラザー（ドイツ）– 高級双眼鏡^[91]
• キヤノン株式会社（日本） – IS シリーズ：ポロタイプ
• セレストロン（米国）。
• Docter Optics (ドイツ) – Nobilem シリーズ: ポロ プリズム
• フジノン（日本） – FMTSX、FMTSX-2、MTSXシリーズ：ポロ
• IOR（ルーマニア）
• カザン光学機械工場（KOMZ）（ロシア） – さまざまなポロプリズムモデルを製造し、 Baigishという商標で販売しています。
• 興和（日本）
• クラスノゴルスキー工場（ロシア） – ポロプリズムとルーフプリズムの両方のモデル、光学スタビライザー付きモデル。この工場はシュヴァベホールディンググループの一部です。
• ライカカメラ（ドイツ） – Noctivid、Ultravid、Duovid、Geovid、Trinovid：ほとんどがルーフプリズムで、高級ポロプリズムの例もいくつかあります。
• リューポルド・アンド・スティーブンス社（米国）
• Meade Instruments (米国) – Glacier (ルーフプリズム)、TravelView (ポロ)、CaptureView (折りたたみルーフプリズム)、Astro Series (ルーフプリズム)。Coronadoという名前でも販売されています。
• Meopta (チェコ共和国) – Meostar B1 (ルーフプリズム)
• ミノックス（ドイツ）
• ニコン（日本） - EDG、ハイグレード、モナーク、RAII、スポッターシリーズ：ルーフプリズム、プロスター、スーペリアE、E、アクションEXシリーズ：ポロ、プロスタッフシリーズ、アキュロンシリーズ
• オリンパス株式会社（日本）
• ペンタックス（日本） – DCFED/SP/XP シリーズ：ルーフプリズム、UCF シリーズ：逆ポロ、PCFV/WP/XCF シリーズ：ポロ
• シルオプティクス（オプトリスブランド） ^[de]（ドイツ） – ポロプリズムとルーフプリズムの両方のモデル^[92]
• シュタイナーオプティック （ドイツ語）（ドイツ）^[93]
• PRAKTICA（英国）バードウォッチング、観光、ハイキング、キャンプ
• スワロフスキー オプティック（オーストリア）^[94]
• 高橋製作所（日本）
• タスコ（米国）
• ビクセン（望遠鏡）（日本） - Apex/Apex Pro：ルーフプリズム、Ultima：ポロ
• ビビター（米国）
• ボルテックスオプティクス（米国）
• ツァイス（ドイツ） – FL、ビクトリー、コンクエスト：ルーフプリズム、7×50 BGAT/T：ポロ、15×60 BGA/T：ポロ、生産終了

• 曇り止め
• ビノビューア
• グローブ効果
• レンズ
• 望遠鏡の種類一覧
• 単眼鏡
• 光学望遠鏡
• 大型双眼望遠鏡
• スポッティングスコープ
• タワービューアー

• メルリッツ、ホルガー (2023)。双眼鏡ハンドブック。シュプリンガー・チャム。ISBN 978-3-031-44407-4。

• Walter J. Schwab、Wolf Wehran: 「狩猟と自然観察のための光学技術」。ISBN 978-3-00-034895-2。第 1 版、Wetzlar (ドイツ)、2011 年 

• 光学用語集
• スティーブン・トンキン著『双眼鏡天文学』より双眼鏡の光学と機構の章
• スティーブン・トンキン著『双眼鏡天文学』