清末民國中國光學發展史
清末民國中國光學發展史
日期：2025-07-05 11:14
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摘要：
清末(mo)民國(guo)中國(guo)光學發展史
中國對光學器材的研究，由來已久，早在明清時期，中國即有薄玨、孫云球、鄭復先、鄒伯奇等人對光學有深入的研究，井撰有著作，但未發現有制造光學玻璃和光學儀器的記載。至民國初期，國內所需的光學器材，全從國外進口。據1930年至1932年的統計資料記載：僅向德國蔡司廠購買光學器材的費用就達國幣250余萬元，當時國內有許多進口儀器，因霉霧等原因不能使用，在國內無修理手段而不得不送到國外去修理。這種費時費錢的辦法，對國家非常不利。1933年兵工署署長俞大維，令當時正在蔡司廠實習的周自新與蔡司廠商談在中國建設光學修理廠的設想。周與蔡司廠洽商后，提出了一個能修理剪形鏡(炮隊鏡)、方向盤、望遠鏡、周視鏡、機槍瞄準鏡、倒影測遠鏡、測高儀等9種產品的光學器材的方案。同年10月蔡司廠軍器部經理牛勿爾(neM攝er)向周自新提交了建廠所需設備、工具、檢測儀器計劃。
由于蔡司廠供應零部件之價格比整機的價格高，1935年10月兵工署對原定建廠計劃進行了調整，提出了建廠分四步進行：修理、購買零件進行裝配、仿制、自行制造。同時與蔡司廠簽訂了光學器材修理廠的技術合作合同。
1936年9月7日在南京成立了**光學器材工廠籌備處，周自新任處長。
籌備處成立后，立即組織人員，搜集各種**光學儀器樣品、圖紙、資料等進行研究。1937年2月至4月先后派金廣路、薛培貞赴歐考察光學加工技術，8月周自新親赴歐洲購置炮兵觀測器材。他們購得奧地利美特克式迫擊飽和機槍瞄準鏡、法國布朗德迫擊炮瞄準鏡、瑞士威爾特80公分、125公分測遠鏡等產品的制造權，還訂購瑞士威爾待廠各種金屬切削機床69臺、磨玻璃機61軸、其他機械19臺、6×30雙筒望遠鎊材料3000套、80公分測遠鏡材料600套及五角測遠鏡材料半成品100套，并聘請了兩名瑞士技師來中國培養技工，為后來**光學器材廠的正式建立奠定了基礎。
1937年8月在周自新赴歐期間，日軍侵華戰火延及泥滬，籌備處奉令遷重慶，擬以重慶詹家溪為廠址。因當時中國東部沿海主要港口均被日軍封鎖，從西歐進口的物資設備需經越南海防經滇越鐵路運到昆明，加之重慶多霧潮濕，昆明氣候溫和適宜光學儀器制造，決定將光學廣籌備處由重慶遷昆明。
l939年1月1日，在昆明正式成立了中國**個**光學器材廠——兵工署**十二工廠(1942年1月1日與第五十一工廠合并后，改稱第五十三工廠)。按金廣路、龔祖同在德國蔡司廠設計的產品圖，于當年4月試制成功**具6×30**望遠鏡。1940年，仿制成功奧式和法式迫擊炮瞄準鏡，并用從瑞士進口的散裝件，組裝成80公分倒影測遠鏡。1942年試制成功指南針。1943年，試制成功金屬架象限儀。l945年，試成美式60毫米迫擊炮瞄準鏡。1946年試制成功60毫米、81毫米、82毫米、150毫米迫擊炮通用瞄準鏡。1946年，顧柏巖從美國考察回國，在第五十三工廠貴陽分廠，組織人員試制光學玻璃，7月熔煉成功中國**蝸F4光學玻璃(德國牌號)。9月又熔煉成功**禍，經檢測，兩蝸玻璃基本符合質量要求。正當玻璃熔煉工作取得突破性進展之時，兵工署下令將玻璃制造所立
即遷返昆明。顧相巖等人對遷移場地另起爐灶，費時費錢的做法十分不滿，毅然辭職。從此，因缺乏專業人才，使已經取得突破性進展的光學玻璃熔煉工作遭到天折。1947年試成37毫米戰防炮瞄準鏡。1948年，試制成功美式57毫米無坐力炮瞄準鏡。該廠從1939年初投產到1949年，除改裝了一種光學器材外，共試制生產14種**光學器材，其中有11種進入批量生產，累計總產量為141558具。其中，6×30單雙筒望遠鏡24527具，80公分倒影測遠鏡650具，各式火炮用瞄準鏡20671具，野炮用水準器loo具，指南針95410具，金屬架象限儀100具，立體鏡100具等。
1949年第五十三工廠實有機械、光學等設備414臺，其中光斗：圳I：專業設備77臺(計玻璃切割機3臺，雙軸粗磨機10臺，單軸細磨機4臺，單軸、雙軸、三軸、四軸、六軸拋光機共52臺，定中心機和磨邊機共4臺，圓筒刻線機2臺，精密圓刻度機l臺，精密刻線機1臺)，這些設備大部分是國外進口，屬40年代******。
**光學儀器所用主料、輔料的特點是：品種多、數量少、要求高、專業性強。主輔料絕大部分是從國外進口。為了使輔料能逐步改用國產，從1940年起，工廠先后對瀝青、松香、蜂蠟、火漆、紅粉、石膏、柏油等采用國產原料進行提純、配制和試用，獲得較好效果并替代了進口輔料。其中，原從德國進口的軟、中、硬三種柏油，由于5—9月份昆明的氣候不僅日溫差大，而且潮濕，三種進口柏油不能滿足加工要求，經采用工廠配制的柏油拋光模加工，效果良好。
在產品工藝上，球狀模具加工，在通用機床上進行；薄壁零件加工，采用多刀多刃的回轉式六角車床進行；小螺釘加工，在六角車床和自動車床上進行。光學零件，進口的塊料狀光學玻璃，用金剛石鋸片切成片料，再經粗磨、精磨、研磨、拋光等多道工序加工而成。特種加工有刻度和鍍銀兩項。刻制分劃鏡的刻度工藝有兩種。**種是用刻字刀在涂上蠟的分劃鏡光坯表面上刻劃出字符和刻線，然后用氟酸氣體腐蝕，填入有色粘性填料，加熱固化即成為所需的分劃鏡成品。此法普遍應用于望遠鏡、測遠鏡和帶分劃鏡的瞄難鏡中。**種是用刻字刀直接在鍍有銀層的分劃鏡表面，劃破銀層刻一條亮線即成。但直線邊緣要求光滑均勻，它用于法式、奧式、中正式追擊炮瞄準鏡的分劃鏡刻度。鍍銀工藝采用硝酸銀涂敷法，在已加工好的光學玻璃表面上涂敷一層硝酸銀，干固后刷上一層保護漆即成，應用于光學反射鏡和追擊炮瞄準鏡分劃鏡中。
為保證光學器材質量，**十二工廠還制定有光學器材標準和檢驗驗收通則，如規定必須進行防濕(淋雨)試驗，震搖試驗，放大率、視場、視差試驗等。
以下按其用途，并沿用仿制生產時采用的名稱，以時間先后為序，將各種觀測儀器、瞄準鏡的生產發展過程進行敘述。
(一)觀測儀器
1．望遠鏡
1939年1月，**十二工廠開始試制6×30望遠鏡，其鏡身銅壓毛坯鑄件和一些輔料都是進口的。全廠員工經過3個多月的努力，于4月29日組裝出中國**具6×30**望遠鏡，經過高溫、低溫、淋雨、震動等環境試驗的考核和檢測，各項性能指標均達到設計要求，命名為“中正式望遠鏡”，同年生產出508具。這是中國自己制造的**批**雙筒望遠鏡，l939年至l949年共生產24107具。
6×30望遠鏡結構由物鏡、直角棱鏡、分劃鏡、目鏡共15片光學玻璃組成。望遠鏡的視度和目距可隨人眼屈光度、瞳孔距離的需要而自由調節。該鏡主要參數：放大倍數6倍；物鏡有效孔徑30毫米；出口瞳孔直徑5毫米；視場8度；鏡重o．72公斤，總重1公斤。
l947年第五十三工廠試制成功荷式4×40雙筒望遠鏡樣機。其結構為伽俐略系統，全鏡只有6片玻璃，結構輕便緊湊，容易生產，但因鏡內不能放置分劃鏡，故不能作概略測距，只能放大4倍，不適合**。
l948年第五十三工廠，根據年度計劃，將原6×30望遠鏡殼身分解成兩個，裝成單簡望遠鏡，只能單眼觀察，鏡內也沒有分劃鏡，故不能概略測距。因為是單簡，沒有立體感，但可作觀察景物用。當年生產420具后，就未再生產。
2．80公分倒影測遠鏡
1940年初，開始試制80公分測遠鏡，由于該鏡中的五棱鏡加工技術難度大、角度公差小、精度要求高、加工無經驗，就先用從瑞士進口的散裝件進行組裝，熟悉五棱鏡在測遠鏡中的作用，然后邊試邊加工進行摸索。在瑞士專家哈爾特和許慈的指導下，經過4個多月的努力，終于試制出幾塊符合要求的五棱鏡，于同年7月裝成**縣80公分測遠鏡，經鑒定，各項性能指標均達到產品圖規定的技術要求，命名為“中正式80公分測遠鏡”。同年用進口零部件，組裝出100具。1941年至1949年共生產650具(包括組裝的100具)。
80公分測遠鏡共有U35個零件，有外管、內管、端部五棱鏡、物鏡、目鏡等，是一種精度高、結構復雜、加工難度大、集觀察與測距于一管之中的精密儀器。其原理是將物體安排在下半個視場內，倒像安排在上半個視場內，當物體和倒像作相對移動并在上下交界面處對準時，即可進行測距。物體在下半部正影視場內為正影像，倒像在上半倒影視場內為倒影像。當調節手輪移動楔形鏡時，可用右目鏡觀察物體正影像和倒影像的相對移動，觀看兩影像頂部在交界面處是否對準重合。如已重合，即可從左目鏡的測距分劃鏡刻線位置，讀得物體與觀察者之間的距離數。測遠鏡的性能參數：基線長80公分；放大倍數U．25倍；物鏡有效孔徑25毫米；出瞳直徑2．2毫米；正影視場40×52密位；倒影視場4．5×27
密位；檢讀距離數的目鏡放大倍數3倍；測量距離范圍300米一2萬米；有效測距范圍300一7000米。目距和視度可調節，配備有規正板可用來規正測距精度，裝備有大小三腳架，可隨不同的地形選用。測遠鏡全長900毫米，重5．7公斤，連同全套附件總重15公斤。該鏡適用于炮兵、步兵和防空**作觀察目標、測距之用。
3．金屬架象限儀
1943年2月，第五十三工廠試制并生產出100具金屬架象限儀后，未再生產。
4．指南針(仿德磁針儀)
1942年，第五十三工廠仿制德式**指南針成功，1943年1月正式投入批量生產，當年生產4410具，將它命名為“中正式指南針”。l943年至U49年共生產95410具。
指南針由磁針組、里程表、測繪尺、距離固定器、準星、照門等組成。它適用于行軍、航海等作指示方位用；由于指針上涂有夜光粉，可供夜間使用。利用測繪尺上的刻值，可在地圖上直接測出目標之間的長度，按地圖的比例系數，即可概略計算出目標之間的實際距離。因地圖路線多為曲線，為較準確地求得實際長度，可利用距離固定器滾輪機構沿著曲折的路線，在里程表上記錄里程長度。如果記錄長度完全與地圖比例一致，則即為實際里程數；如不一致，需乘以地圖比例數，算出實際里程數。指南針的性能參數：測繪尺長度100毫米，距離固定器／照門與準星間距離為l／10；照門與距離固定器間的距離123．5毫米；照門與距離固定器所成交角l00密位；方位圖上每格分劃值為20密位；可測仰角o一
60度；磁針長度38毫米；里程表比例分劃格值每格1毫米。指南針凈重o．24公斤；帶皮盒總重O．3公斤。
(二)瞄準鏡
1．迫擊炮瞄準鏡
(1)奧式迫擊炮瞄準鏡
1940年**十二工廠仿制成功并生產25具奧式迫擊炮瞄準鏡。由于該鏡體積大，材料多采用銅合金，顯得笨重，1941年繼續生產11具后停產。
奧式迫擊炮瞄準鏡，是以金屬結構為主體的瞄準鏡，光學系統十分簡單，僅有一塊刻有一條亮線的玻璃片。該鏡可裝備在81毫米和82毫米追擊炮上作間接瞄準用。使用時，用左眼瞄準玻璃片的亮線，用有眼瞄準已知目標，調節高低角手輪和方位角手輪，使亮線與目標重合。
(2)法式迫擊炮瞄準鏡
1940年**十二工廠仿制成功法國布朗德式追擊炮瞄準鏡。
3744具后停產。l 941—1942年生產
該鏡與奧式迫擊炮瞄準鏡基本相同，但結構較奧式緊湊，并在高低角和方位角調節手輪上增添了讀數分劃圈，便于調節。零件改用鋼材和鋁材，其性能和使用均優于奧式。
(3)美式追擊炮瞄準鏡
1944年，第五十三工廠利用搜集到的產品圖和樣品，進行整理，1945年試制出幾具樣機。由于它只能配置于60毫米追擊炮使用，故末投產。
該鏡除了螺紋、蝸桿的尺寸公差仍保持英制外，其余零件均改為公制，并按照德國Din的公差標準進行設計。這是帶有光學系統的一種追擊炮瞄準鏡，在瞄準鏡與迫擊炮的連接部位采用快速夾緊機構。產品結構緊湊、體積小、重量輕，其結構優于奧式、法式追擊炮瞄準鏡的結構。
(4)中正式迫擊炮瞄準鏡
1945年，第五十三工廠通過對奧式、法式、美式三種迫擊炮瞄準鏡的試制與生產，積祟廠不少經驗，決定在吸取三種瞄準鏡優點的基礎上，結合武器裝備情況，設計出一種對各種口徑的迫擊炮都能通用的、性能優良的瞄準鏡，以提高通用化制式化程度。按照這樣的設想和要求，由五樹柄、莫仁剛負責設計，采用德國Din的公差標準，于1946年試制成功幾具樣機，經工廠鑒定后，先后裝備在60毫米、81毫米、82毫米、150毫米口徑的迫擊炮上使用，效果良好。該瞄準鏡被命名為“中正式迫擊炮瞄準鏡”。這是國產**具自行設計的炮用瞄準鏡，它代表了40年代中國光學的技術水平。1947年該鏡正式投產，至1949
年共生產1．6萬具。
該鏡能在5000米內作直接和間接瞄準用，在方位角和高低角的調節手輪上，裝有讀數分劃圈，用以測定火炮射角；鏡上裝有縱橫兩種水泡，以校正水平。在與火炮連接部位采用快速夾緊機構，在蝸桿蝸輪嚙合處，裝有快速解脫機構，能作360度快速旋轉瞄準鏡的性能參數：俯仰角40—90度；每格分劃值讀數15分；方位角0—360度，每格分劃值1密位。縱水泡每格分劃值5分／2．54毫米；橫水泡每格分劃值l3分／2．54毫米；鏡重0．75公
斤，帶木盒總重1．3公斤。
2．37毫米戰車防御炮瞄準鏡
1947年第五十三工廠對原有37毫米戰車防御炮瞄準鏡產品圖進行設計整理，按德國Din的公差標準，將英制改為公制，使產品圖規范化。同年試制出樣機，1948年生產出540具。
該鏡結構由物鏡組、分劃鏡組、轉像透鏡組、目鏡組等組成。它裝備在美式37毫米戰車防御炮上，作直接瞄準用。鏡上裝有照明裝置，可照亮分劃鏡，供夜間瞄準使用。其性能參數：放大倍數1倍；視場l6度；物鏡有效孔徑l7毫米；出瞳直徑17毫米；鏡身全長220毫米；鏡重o．5公斤，帶木盒總重1．2公斤。
3．57毫米無坐力炮瞄準鏡
1947年第五十三工廠接受改裝日造96式瞄準鏡為57毫米無坐力炮瞄準鏡的任務。通過對實物分析研究，設計了幾種零件，包括加配57毫米無坐力炮的連接機構，改裝出幾具樣機并配炮試驗，效果較好，當年裝出201具，1948年繼續改裝完成余下的150具。1948年，該廠參照美式57毫米無坐力炮瞄準鏡資料，按產品圖規范化的設計要求，進行設計。當年試制成功幾具樣鏡，性能符合設計要求。由于缺光學玻璃，未投入批量生產。
該鏡結構由物鏡組、分劃鏡組、轉保透鏡組和目鏡組組成，裝備在57毫米無坐力炮上作直接瞄準用。其結構與37毫米戰防炮瞄準鏡大致相同。其性能參數：放大倍數3倍；視場7度30分；物鏡有效孔徑20毫米；出瞳直徑6．6毫米；帶眼罩鏡身全長340毫米；鏡重o．75公斤，帶木盒總重1．5公斤。
從以上發展過程中可以看出，起步較晚的中國**光學工業，是從修理到外購零件進行裝配起步，再逐步仿制，*后達到自己設計制造。到1949年底止，先后成批生產的**光學器材有望遠鏡、測遠鏡、象限儀、指南針，以及用于迫擊炮、戰防炮、無坐力炮的瞄準鏡等。但光學工業的主要原料——光學玻璃不能自給，限制了光學工業的發展。DvNews
中國對光學器材的研究，由來已久，早在明清時期，中國即有薄玨、孫云球、鄭復先、鄒伯奇等人對光學有深入的研究，井撰有著作，但未發現有制造光學玻璃和光學儀器的記載。至民國初期，國內所需的光學器材，全從國外進口。據1930年至1932年的統計資料記載：僅向德國蔡司廠購買光學器材的費用就達國幣250余萬元，當時國內有許多進口儀器，因霉霧等原因不能使用，在國內無修理手段而不得不送到國外去修理。這種費時費錢的辦法，對國家非常不利。1933年兵工署署長俞大維，令當時正在蔡司廠實習的周自新與蔡司廠商談在中國建設光學修理廠的設想。周與蔡司廠洽商后，提出了一個能修理剪形鏡(炮隊鏡)、方向盤、望遠鏡、周視鏡、機槍瞄準鏡、倒影測遠鏡、測高儀等9種產品的光學器材的方案。同年10月蔡司廠軍器部經理牛勿爾(neM攝er)向周自新提交了建廠所需設備、工具、檢測儀器計劃。
由于蔡司廠供應零部件之價格比整機的價格高，1935年10月兵工署對原定建廠計劃進行了調整，提出了建廠分四步進行：修理、購買零件進行裝配、仿制、自行制造。同時與蔡司廠簽訂了光學器材修理廠的技術合作合同。
1936年9月7日在南京成立了**光學器材工廠籌備處，周自新任處長。
籌備處成立后，立即組織人員，搜集各種**光學儀器樣品、圖紙、資料等進行研究。1937年2月至4月先后派金廣路、薛培貞赴歐考察光學加工技術，8月周自新親赴歐洲購置炮兵觀測器材。他們購得奧地利美特克式迫擊飽和機槍瞄準鏡、法國布朗德迫擊炮瞄準鏡、瑞士威爾特80公分、125公分測遠鏡等產品的制造權，還訂購瑞士威爾待廠各種金屬切削機床69臺、磨玻璃機61軸、其他機械19臺、6×30雙筒望遠鎊材料3000套、80公分測遠鏡材料600套及五角測遠鏡材料半成品100套，并聘請了兩名瑞士技師來中國培養技工，為后來**光學器材廠的正式建立奠定了基礎。
1937年8月在周自新赴歐期間，日軍侵華戰火延及泥滬，籌備處奉令遷重慶，擬以重慶詹家溪為廠址。因當時中國東部沿海主要港口均被日軍封鎖，從西歐進口的物資設備需經越南海防經滇越鐵路運到昆明，加之重慶多霧潮濕，昆明氣候溫和適宜光學儀器制造，決定將光學廣籌備處由重慶遷昆明。
l939年1月1日，在昆明正式成立了中國**個**光學器材廠——兵工署**十二工廠(1942年1月1日與第五十一工廠合并后，改稱第五十三工廠)。按金廣路、龔祖同在德國蔡司廠設計的產品圖，于當年4月試制成功**具6×30**望遠鏡。1940年，仿制成功奧式和法式迫擊炮瞄準鏡，并用從瑞士進口的散裝件，組裝成80公分倒影測遠鏡。1942年試制成功指南針。1943年，試制成功金屬架象限儀。l945年，試成美式60毫米迫擊炮瞄準鏡。1946年試制成功60毫米、81毫米、82毫米、150毫米迫擊炮通用瞄準鏡。1946年，顧柏巖從美國考察回國，在第五十三工廠貴陽分廠，組織人員試制光學玻璃，7月熔煉成功中國**蝸F4光學玻璃(德國牌號)。9月又熔煉成功**禍，經檢測，兩蝸玻璃基本符合質量要求。正當玻璃熔煉工作取得突破性進展之時，兵工署下令將玻璃制造所立
即遷返昆明。顧相巖等人對遷移場地另起爐灶，費時費錢的做法十分不滿，毅然辭職。從此，因缺乏專業人才，使已經取得突破性進展的光學玻璃熔煉工作遭到天折。1947年試成37毫米戰防炮瞄準鏡。1948年，試制成功美式57毫米無坐力炮瞄準鏡。該廠從1939年初投產到1949年，除改裝了一種光學器材外，共試制生產14種**光學器材，其中有11種進入批量生產，累計總產量為141558具。其中，6×30單雙筒望遠鏡24527具，80公分倒影測遠鏡650具，各式火炮用瞄準鏡20671具，野炮用水準器loo具，指南針95410具，金屬架象限儀100具，立體鏡100具等。
1949年第五十三工廠實有機械、光學等設備414臺，其中光斗：圳I：專業設備77臺(計玻璃切割機3臺，雙軸粗磨機10臺，單軸細磨機4臺，單軸、雙軸、三軸、四軸、六軸拋光機共52臺，定中心機和磨邊機共4臺，圓筒刻線機2臺，精密圓刻度機l臺，精密刻線機1臺)，這些設備大部分是國外進口，屬40年代******。
**光學儀器所用主料、輔料的特點是：品種多、數量少、要求高、專業性強。主輔料絕大部分是從國外進口。為了使輔料能逐步改用國產，從1940年起，工廠先后對瀝青、松香、蜂蠟、火漆、紅粉、石膏、柏油等采用國產原料進行提純、配制和試用，獲得較好效果并替代了進口輔料。其中，原從德國進口的軟、中、硬三種柏油，由于5—9月份昆明的氣候不僅日溫差大，而且潮濕，三種進口柏油不能滿足加工要求，經采用工廠配制的柏油拋光模加工，效果良好。
在產品工藝上，球狀模具加工，在通用機床上進行；薄壁零件加工，采用多刀多刃的回轉式六角車床進行；小螺釘加工，在六角車床和自動車床上進行。光學零件，進口的塊料狀光學玻璃，用金剛石鋸片切成片料，再經粗磨、精磨、研磨、拋光等多道工序加工而成。特種加工有刻度和鍍銀兩項。刻制分劃鏡的刻度工藝有兩種。**種是用刻字刀在涂上蠟的分劃鏡光坯表面上刻劃出字符和刻線，然后用氟酸氣體腐蝕，填入有色粘性填料，加熱固化即成為所需的分劃鏡成品。此法普遍應用于望遠鏡、測遠鏡和帶分劃鏡的瞄難鏡中。**種是用刻字刀直接在鍍有銀層的分劃鏡表面，劃破銀層刻一條亮線即成。但直線邊緣要求光滑均勻，它用于法式、奧式、中正式追擊炮瞄準鏡的分劃鏡刻度。鍍銀工藝采用硝酸銀涂敷法，在已加工好的光學玻璃表面上涂敷一層硝酸銀，干固后刷上一層保護漆即成，應用于光學反射鏡和追擊炮瞄準鏡分劃鏡中。
為保證光學器材質量，**十二工廠還制定有光學器材標準和檢驗驗收通則，如規定必須進行防濕(淋雨)試驗，震搖試驗，放大率、視場、視差試驗等。
以下按其用途，并沿用仿制生產時采用的名稱，以時間先后為序，將各種觀測儀器、瞄準鏡的生產發展過程進行敘述。
(一)觀測儀器
1．望遠鏡
1939年1月，**十二工廠開始試制6×30望遠鏡，其鏡身銅壓毛坯鑄件和一些輔料都是進口的。全廠員工經過3個多月的努力，于4月29日組裝出中國**具6×30**望遠鏡，經過高溫、低溫、淋雨、震動等環境試驗的考核和檢測，各項性能指標均達到設計要求，命名為“中正式望遠鏡”，同年生產出508具。這是中國自己制造的**批**雙筒望遠鏡，l939年至l949年共生產24107具。
6×30望遠鏡結構由物鏡、直角棱鏡、分劃鏡、目鏡共15片光學玻璃組成。望遠鏡的視度和目距可隨人眼屈光度、瞳孔距離的需要而自由調節。該鏡主要參數：放大倍數6倍；物鏡有效孔徑30毫米；出口瞳孔直徑5毫米；視場8度；鏡重o．72公斤，總重1公斤。
l947年第五十三工廠試制成功荷式4×40雙筒望遠鏡樣機。其結構為伽俐略系統，全鏡只有6片玻璃，結構輕便緊湊，容易生產，但因鏡內不能放置分劃鏡，故不能作概略測距，只能放大4倍，不適合**。
l948年第五十三工廠，根據年度計劃，將原6×30望遠鏡殼身分解成兩個，裝成單簡望遠鏡，只能單眼觀察，鏡內也沒有分劃鏡，故不能概略測距。因為是單簡，沒有立體感，但可作觀察景物用。當年生產420具后，就未再生產。
2．80公分倒影測遠鏡
1940年初，開始試制80公分測遠鏡，由于該鏡中的五棱鏡加工技術難度大、角度公差小、精度要求高、加工無經驗，就先用從瑞士進口的散裝件進行組裝，熟悉五棱鏡在測遠鏡中的作用，然后邊試邊加工進行摸索。在瑞士專家哈爾特和許慈的指導下，經過4個多月的努力，終于試制出幾塊符合要求的五棱鏡，于同年7月裝成**縣80公分測遠鏡，經鑒定，各項性能指標均達到產品圖規定的技術要求，命名為“中正式80公分測遠鏡”。同年用進口零部件，組裝出100具。1941年至1949年共生產650具(包括組裝的100具)。
80公分測遠鏡共有U35個零件，有外管、內管、端部五棱鏡、物鏡、目鏡等，是一種精度高、結構復雜、加工難度大、集觀察與測距于一管之中的精密儀器。其原理是將物體安排在下半個視場內，倒像安排在上半個視場內，當物體和倒像作相對移動并在上下交界面處對準時，即可進行測距。物體在下半部正影視場內為正影像，倒像在上半倒影視場內為倒影像。當調節手輪移動楔形鏡時，可用右目鏡觀察物體正影像和倒影像的相對移動，觀看兩影像頂部在交界面處是否對準重合。如已重合，即可從左目鏡的測距分劃鏡刻線位置，讀得物體與觀察者之間的距離數。測遠鏡的性能參數：基線長80公分；放大倍數U．25倍；物鏡有效孔徑25毫米；出瞳直徑2．2毫米；正影視場40×52密位；倒影視場4．5×27
密位；檢讀距離數的目鏡放大倍數3倍；測量距離范圍300米一2萬米；有效測距范圍300一7000米。目距和視度可調節，配備有規正板可用來規正測距精度，裝備有大小三腳架，可隨不同的地形選用。測遠鏡全長900毫米，重5．7公斤，連同全套附件總重15公斤。該鏡適用于炮兵、步兵和防空**作觀察目標、測距之用。
3．金屬架象限儀
1943年2月，第五十三工廠試制并生產出100具金屬架象限儀后，未再生產。
4．指南針(仿德磁針儀)
1942年，第五十三工廠仿制德式**指南針成功，1943年1月正式投入批量生產，當年生產4410具，將它命名為“中正式指南針”。l943年至U49年共生產95410具。
指南針由磁針組、里程表、測繪尺、距離固定器、準星、照門等組成。它適用于行軍、航海等作指示方位用；由于指針上涂有夜光粉，可供夜間使用。利用測繪尺上的刻值，可在地圖上直接測出目標之間的長度，按地圖的比例系數，即可概略計算出目標之間的實際距離。因地圖路線多為曲線，為較準確地求得實際長度，可利用距離固定器滾輪機構沿著曲折的路線，在里程表上記錄里程長度。如果記錄長度完全與地圖比例一致，則即為實際里程數；如不一致，需乘以地圖比例數，算出實際里程數。指南針的性能參數：測繪尺長度100毫米，距離固定器／照門與準星間距離為l／10；照門與距離固定器間的距離123．5毫米；照門與距離固定器所成交角l00密位；方位圖上每格分劃值為20密位；可測仰角o一
60度；磁針長度38毫米；里程表比例分劃格值每格1毫米。指南針凈重o．24公斤；帶皮盒總重O．3公斤。
(二)瞄準鏡
1．迫擊炮瞄準鏡
(1)奧式迫擊炮瞄準鏡
1940年**十二工廠仿制成功并生產25具奧式迫擊炮瞄準鏡。由于該鏡體積大，材料多采用銅合金，顯得笨重，1941年繼續生產11具后停產。
奧式迫擊炮瞄準鏡，是以金屬結構為主體的瞄準鏡，光學系統十分簡單，僅有一塊刻有一條亮線的玻璃片。該鏡可裝備在81毫米和82毫米追擊炮上作間接瞄準用。使用時，用左眼瞄準玻璃片的亮線，用有眼瞄準已知目標，調節高低角手輪和方位角手輪，使亮線與目標重合。
(2)法式迫擊炮瞄準鏡
1940年**十二工廠仿制成功法國布朗德式追擊炮瞄準鏡。
3744具后停產。l 941—1942年生產
該鏡與奧式迫擊炮瞄準鏡基本相同，但結構較奧式緊湊，并在高低角和方位角調節手輪上增添了讀數分劃圈，便于調節。零件改用鋼材和鋁材，其性能和使用均優于奧式。
(3)美式追擊炮瞄準鏡
1944年，第五十三工廠利用搜集到的產品圖和樣品，進行整理，1945年試制出幾具樣機。由于它只能配置于60毫米追擊炮使用，故末投產。
該鏡除了螺紋、蝸桿的尺寸公差仍保持英制外，其余零件均改為公制，并按照德國Din的公差標準進行設計。這是帶有光學系統的一種追擊炮瞄準鏡，在瞄準鏡與迫擊炮的連接部位采用快速夾緊機構。產品結構緊湊、體積小、重量輕，其結構優于奧式、法式追擊炮瞄準鏡的結構。
(4)中正式迫擊炮瞄準鏡
1945年，第五十三工廠通過對奧式、法式、美式三種迫擊炮瞄準鏡的試制與生產，積祟廠不少經驗，決定在吸取三種瞄準鏡優點的基礎上，結合武器裝備情況，設計出一種對各種口徑的迫擊炮都能通用的、性能優良的瞄準鏡，以提高通用化制式化程度。按照這樣的設想和要求，由五樹柄、莫仁剛負責設計，采用德國Din的公差標準，于1946年試制成功幾具樣機，經工廠鑒定后，先后裝備在60毫米、81毫米、82毫米、150毫米口徑的迫擊炮上使用，效果良好。該瞄準鏡被命名為“中正式迫擊炮瞄準鏡”。這是國產**具自行設計的炮用瞄準鏡，它代表了40年代中國光學的技術水平。1947年該鏡正式投產，至1949
年共生產1．6萬具。
該鏡能在5000米內作直接和間接瞄準用，在方位角和高低角的調節手輪上，裝有讀數分劃圈，用以測定火炮射角；鏡上裝有縱橫兩種水泡，以校正水平。在與火炮連接部位采用快速夾緊機構，在蝸桿蝸輪嚙合處，裝有快速解脫機構，能作360度快速旋轉瞄準鏡的性能參數：俯仰角40—90度；每格分劃值讀數15分；方位角0—360度，每格分劃值1密位。縱水泡每格分劃值5分／2．54毫米；橫水泡每格分劃值l3分／2．54毫米；鏡重0．75公
斤，帶木盒總重1．3公斤。
2．37毫米戰車防御炮瞄準鏡
1947年第五十三工廠對原有37毫米戰車防御炮瞄準鏡產品圖進行設計整理，按德國Din的公差標準，將英制改為公制，使產品圖規范化。同年試制出樣機，1948年生產出540具。
該鏡結構由物鏡組、分劃鏡組、轉像透鏡組、目鏡組等組成。它裝備在美式37毫米戰車防御炮上，作直接瞄準用。鏡上裝有照明裝置，可照亮分劃鏡，供夜間瞄準使用。其性能參數：放大倍數1倍；視場l6度；物鏡有效孔徑l7毫米；出瞳直徑17毫米；鏡身全長220毫米；鏡重o．5公斤，帶木盒總重1．2公斤。
3．57毫米無坐力炮瞄準鏡
1947年第五十三工廠接受改裝日造96式瞄準鏡為57毫米無坐力炮瞄準鏡的任務。通過對實物分析研究，設計了幾種零件，包括加配57毫米無坐力炮的連接機構，改裝出幾具樣機并配炮試驗，效果較好，當年裝出201具，1948年繼續改裝完成余下的150具。1948年，該廠參照美式57毫米無坐力炮瞄準鏡資料，按產品圖規范化的設計要求，進行設計。當年試制成功幾具樣鏡，性能符合設計要求。由于缺光學玻璃，未投入批量生產。
該鏡結構由物鏡組、分劃鏡組、轉保透鏡組和目鏡組組成，裝備在57毫米無坐力炮上作直接瞄準用。其結構與37毫米戰防炮瞄準鏡大致相同。其性能參數：放大倍數3倍；視場7度30分；物鏡有效孔徑20毫米；出瞳直徑6．6毫米；帶眼罩鏡身全長340毫米；鏡重o．75公斤，帶木盒總重1．5公斤。
從以上發展過程中可以看出，起步較晚的中國**光學工業，是從修理到外購零件進行裝配起步，再逐步仿制，*后達到自己設計制造。到1949年底止，先后成批生產的**光學器材有望遠鏡、測遠鏡、象限儀、指南針，以及用于迫擊炮、戰防炮、無坐力炮的瞄準鏡等。但光學工業的主要原料——光學玻璃不能自給，限制了光學工業的發展。DvNews