民國30年(1941)英國陸軍第2號馬克七型（F.T.37型）1公尺基線砲兵光學測距儀（No.2724）
已更新：10月13日
1941 British Army Rangefinder No. 2 Mk VII, Type F.T.37, 1-Metre Base (No. 2724)
民國30年(1941)英國陸軍第2號馬克七型（F.T.37型）1公尺基線砲兵光學測距儀（No.2724）《Black Water Museum Collections | 黑水博物館館藏》
1. 基本資料
文物名稱：民國30年(1941)英國陸軍第2號馬克七型（F.T.37型）1公尺基線砲兵光學測距儀（No.2724）
英文名稱：1941 British Army Artillery Rangefinder No. 2 Mk VII, Type F.T.37, 1-Metre Base (No. 2724)
文物序號：2724
製造年份：約民國30年(1941)
製造單位：巴爾與斯特勞德有限公司（Barr & Stroud Limited）
生產國家：英國 (United Kingdom)
館藏單位：黑水博物館(Black Water Museum)
2. 藏品說明
本件為第二次世界大戰期間英國陸軍使用的 No.2 Mk VII 光學測距儀，採用巴爾與斯特勞德 F.T.37 型光學系統，基線長度為1公尺，屬於利用光學三角測量原理工作的重合式測距儀（Coincidence Rangefinder）。
儀器採水平長筒形結構，兩端設有物鏡與防撞保護裝置，中央配置觀測目鏡、距離刻度目鏡及操作機構。使用時透過兩端物鏡取得目標影像，調整兩組影像的相對位置，使目標輪廓重合，即可從距離刻度讀取目標距離。
測距儀主體採黑色塗裝，筒身覆有黑色紋理保護材料，中央裝有大型橡膠眼罩，筒身下方設有兩組操作握把，並安裝於綠色三腳架上。兩端物鏡防護蓋附有繫帶，方便操作時開啟及收納。
儀器中央設有兩個功能不同的目鏡：右側目鏡用於觀察目標影像，左側目鏡用於讀取距離刻度。原廠設計在目鏡相對側另設有刻度觀察窗，可供第二名人員讀取測距結果，亦可供距離刻度照明。原廠另提供選配的刻度照明燈、導線、開關及電池，以供夜間使用。
館藏實物保留英軍原始金屬銘牌，刻有：
OS/797 G.A.
A.N.G.L.
RANGEFINDER No.2 MK VII
TYPE F.T.37
BASE 1M.0
No.2724
BRITISH PATENT No.389421/1931
BRITISH PATENT APPLN. No.10387/1941
銘牌左側另有英國政府財產識別的寬箭頭標誌（Broad Arrow）。
本件連同三腳架保存，呈現第二次世界大戰英國陸軍攜帶式光學測距裝備的主要構造與架設方式。
3. 技術規格
基本規格
項目 | 規格 |
英軍制式名稱 | Rangefinder No. 2 Mk VII |
原廠設計型號 | F.T.37 |
軍用裝備識別 | OS/797 G.A. |
其他銘牌標記 | A.N.G.L. |
測距原理 | 重合式光學三角測量 |
光學基線長度 | 1公尺（1,000 mm） |
原廠標準型放大倍率 | 14倍 |
水平視野 | 3° |
垂直視野 | 2°10′ |
原廠標準測距刻度 | 250–10,000碼或公尺 |
特別訂製最低刻度 | 100碼或100公尺 |
主體全長 | 約111公分 |
主體重量 | 約5.8公斤，不含三腳架 |
主筒外徑 | 約5.7公分 |
兩端加大部位外徑 | 約10.8公分 |
主筒材料 | 鋼製 |
內部光學框架 | 方形鋼製框架 |
機械零件材料 | 黃銅、磷青銅 |
端部反射裝置 | 五角形反射稜鏡 |
觀測方式 | 單目重合影像觀測，獨立距離刻度讀取 |
支承方式 | 可調式金屬三腳架 |
電力需求 | 光學測距無須電力，可另配刻度照明設備 |
以上尺寸、重量及標準光學參數，依巴爾與斯特勞德原廠《F.T.37 型陸用光學測距儀》（The Barr and Stroud Rangefinder, Type FT 37 for Land Use）第1070a號手冊所列1公尺基線型規格整理。
原廠手冊記載標準型放大倍率為14倍。民國67年(1978)，D. Paperlein 在《應用光學》（Applied Optics）期刊發表的研究，使用一具標示 OS/797 G.A.、A.N.G.L.、No.2、F.T.37 的軍用測距儀，記錄其放大倍率為15倍、有效光學口徑29 mm。
光學測距原理
F.T.37 採用重合式光學測距技術。儀器兩端的物鏡相隔1公尺，形成固定測量基線，入射光線經內部反射稜鏡與光學系統傳送至中央觀測目鏡。
觀測影像由水平分界線分為上下兩部分，操作人員轉動測距調整機構，使目標輪廓在分界線處準確接合，再由另一組目鏡讀取距離。
其基本原理為：
R ≈ B / θ
其中：
R：目標距離
B：光學基線長度
θ：目標與基線兩端形成的視差角，以弧度表示
基線愈長，相同距離下產生的視差角愈大，通常可以提高遠距離目標的測量精度。
在固定基線及相同角度測量精度的條件下，測距誤差近似與目標距離的平方成正比，因此距離增加時，相對測距誤差也會隨之擴大。
原廠測距精度
巴爾與斯特勞德第1070a號原廠手冊公布了80公分及1公尺基線型的預期觀測不確定度（Approximate Uncertainty of Observation）。
下表保留原始碼制數值，增加公制換算及預期誤差比例：
目標距離 | 80公分基線預期誤差 | 誤差比例 | 1公尺基線預期誤差 | 誤差比例 |
250碼（228.6公尺） | 0.3碼（約0.27公尺） | 0.12% | 0.24碼（約0.22公尺） | 0.096% |
500碼（457.2公尺） | 1.2碼（約1.10公尺） | 0.24% | 1.0碼（約0.91公尺） | 0.20% |
1,000碼（914.4公尺） | 4.7碼（約4.30公尺） | 0.47% | 3.8碼（約3.47公尺） | 0.38% |
2,000碼（1,828.8公尺） | 19碼（約17.37公尺） | 0.95% | 15碼（約13.72公尺） | 0.75% |
4,000碼（3,657.6公尺） | 76碼（約69.49公尺） | 1.90% | 61碼（約55.78公尺） | 1.525% |
誤差比例計算方式：
誤差比例（%）＝預期觀測誤差 ÷ 目標距離 × 100%
依原廠數據，1公尺基線型在1,000碼（914.4公尺）距離的預期誤差比例為0.38%；至4,000碼（3,657.6公尺）時，增加為1.525%。
主要操作機構
F.T.37 原廠手冊記載的主要操作機構包括：
右側觀測目鏡（Right Eyepiece）：用於觀測重合式目標影像，具備濾光片與對焦機構。
左側距離刻度目鏡（Left Eyepiece）：用於讀取測距結果。
測距調整旋鈕（Range Head）：控制上下影像的相對位置，使目標影像重合。
散光調整機構（Astigmatiser）：夜間觀測點狀光源時，可將光點轉換為條狀影像，方便完成重合測距。
影像高度校準機構（Halving Adjustment）：修正上下影像在分界線處的高度差。
重合校準機構（Coincidence Adjustment）：校正測距影像與距離刻度的對應關係。
有色濾光片（Colour Glass）：減弱過強光線，改善觀測條件。
距離刻度觀察窗（Scale Window）：供第二名觀測人員讀取刻度，亦可用於刻度照明。
無限遠校準裝置（Infinity Adjuster）：利用收納箱上的校準標記進行無限遠測距校準。
原廠另提供照明燈、電池、專用收納箱、攜行帶及清潔用品等不同配件組合。
4. 發展歷史
英國軍用光學測距儀的發展
十九世紀末，隨著火砲射程增加，傳統依靠目視估算目標距離的方法已難以滿足軍事需求。英國開始發展利用固定基線與光學三角測量原理的測距儀，以提高火砲射擊及遠距離觀測的準確性。
清光緒14年(1888)，英國工程師阿奇博爾德・巴爾（Archibald Barr）與物理學家威廉・斯特勞德（William Stroud）開始研發光學測距技術，逐步形成巴爾與斯特勞德的軍用光學測距系統。
其重合式測距技術利用光學稜鏡組合，將來自不同位置的目標影像導入同一觀測系統，使操作人員能藉由影像重合程度判斷距離。
這項技術逐漸成為英國皇家海軍、陸軍及其他國家軍隊的重要測距方式。
F.T.37 型測距儀
F.T.37 為巴爾與斯特勞德發展的陸用光學測距儀系列，提供80公分及1公尺兩種標準基線長度。
依原廠第1070a號產品手冊，F.T.37 適用於步兵、裝甲部隊、輕砲兵及測量作業。
80公分基線型較為輕便，適合步兵攜帶使用；1公尺基線型則因基線較長，具有較高的遠距離測距精度，適合火砲觀測與其他測量作業。
英國陸軍測距儀依不同設計及改良階段，採用制式器材編號與 Mark 改型標記。
民國22年(1933)英國戰爭部出版的《步兵第2號測距儀手冊》（Handbook of the Range-Finder Infantry No.2），記載當時80公分基線的 Mk III 至 Mk V 系列，其光學放大倍率為14倍，並詳細說明影像重合、光學校準、距離刻度與維修程序。
第二次世界大戰期間，英國陸軍使用 No.2 Mk VII 型光學測距儀。黑水博物館典藏的2724號實物採用 F.T.37 型1公尺基線配置，銘牌保留完整的英軍制式型號、器材識別及序號。
此類測距儀用於地面部隊目標距離測定，為火砲射擊、陣地觀測及測量作業提供距離資料。
第二次世界大戰期間的應用
第二次世界大戰時期，英國陸軍廣泛使用光學測距儀。這類設備不需要電力即可工作，能夠配合野戰三腳架，在觀測陣地或其他固定位置進行操作。
測距人員通常選擇具有明顯輪廓的目標，例如建築物邊緣、煙囪、桅杆或其他垂直線條，透過精密調整上下影像，使其準確重合。
在光線不足的情況下，儀器可利用散光調整機構觀測遠處燈光，並藉由選配的刻度照明設備讀取距離。
戰後延續使用
F.T.37 系列在第二次世界大戰結束後仍持續使用。
民國53年(1964)修訂的英國《海軍航海手冊》（Admiralty Manual of Navigation）記載 F.T.37 型1公尺測距儀的構造、操作、校準與精度資料。
民國67年(1978)，研究人員 D. Paperlein 在《應用光學》（Applied Optics）期刊發表利用 OS/797 G.A. No.2 F.T.37 測距儀進行大氣擾動觀測的研究，將軍用重合式光學測距系統應用於科學測量。
隨著電子與雷射測距技術發展，傳統重合式測距儀逐漸退出軍事測距作業，但其光學設計與精密機械構造，仍是軍事光學儀器發展史的重要一環。
5. 製造商沿革
巴爾與斯特勞德有限公司（Barr & Stroud Limited）是英國重要的精密光學儀器製造商，起源於清光緒14年(1888)阿奇博爾德・巴爾與威廉・斯特勞德共同展開的光學測距儀研發工作。
兩人分別具有工程學與物理學背景，利用光學三角測量原理，開發可測量遠距離目標的精密儀器。
清光緒18年(1892)，兩人獲得英國皇家海軍首批6具光學測距儀的製造合約，隨後逐漸擴展生產業務。
清光緒30年(1904)，公司在蘇格蘭格拉斯哥安尼斯蘭（Anniesland）設立大型工廠，成為英國軍用光學儀器的重要生產基地。
第一次世界大戰期間，巴爾與斯特勞德製造大量軍用光學測距設備，供海軍艦艇、陸軍砲兵及其他軍事用途使用。
公司後續擴展至雙筒望遠鏡及其他精密光學產品，並在第二次世界大戰期間持續供應軍用光學測距儀。
F.T.37 系列為其陸用測距儀產品之一，採用鋼製外筒、獨立內部光學框架、五角形反射稜鏡與精密測距調整機構，兼顧野戰使用、測量精度及維修需求。
此系列亦曾由其他製造商依巴爾與斯特勞德技術授權生產，包括加拿大研究企業有限公司（Research Enterprises Limited）的相關產品。
戰後，巴爾與斯特勞德繼續發展光學及電子設備。其軍用光電業務其後經由皮爾金頓集團（Pilkington Group）整合，最終納入泰雷斯光電公司（Thales Optronics）相關技術體系。
6. 藏品價值
本件 No.2 Mk VII F.T.37 一公尺光學測距儀，是研究第二次世界大戰英國陸軍軍用光學技術、精密測量設備及火砲觀測作業的重要實物。
其主要價值在於保留完整的英軍制式銘牌，以及測距儀主體、中央觀測機構、兩端光學組件、操作握把與金屬三腳架等主要構造。
銘牌刻有 OS/797 G.A.、A.N.G.L.、No.2 Mk VII、F.T.37、1公尺基線及2724號序號，並保留英國政府寬箭頭財產標記，以及389421/1931專利號與10387/1941專利申請號，具有軍用裝備識別、製造技術與年代考證價值。
與80公分基線的測距儀相比，本件1公尺基線版本展現了透過延長測量基線提高測距精度的設計方式。依原廠公布數據，在1,000碼距離下，80公分基線型預期觀測誤差為4.7碼（4.30公尺），1公尺基線型則為3.8碼（3.47公尺），反映軍用光學儀器在測量精度與攜帶便利性之間的設計取捨。
館藏實物的黑色外筒、橡膠眼罩、物鏡防護裝置與綠色金屬三腳架，呈現軍用精密儀器在野戰環境中的結構配置。表面的塗裝磨損與橡膠老化痕跡，亦保留長期使用及保存所形成的材料特徵。
本件館藏結合原廠 F.T.37 技術資料、英軍光學測距儀手冊及戰後研究文獻，可用於研究重合式光學測距技術、軍用精密光學設備的發展，以及第二次世界大戰期間英國陸軍的測距與火砲觀測作業。
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