老咸鱼 发表于 2005-6-27 18:22

[注意]组织团购"强力"望远镜镜片组。

声明:如果是折射望远镜的fans不须再往下看,只对行星观测有兴趣者也不用再往下看了。

深空爱好者们一直以来都希望能找到一种中等口径,既有短焦比方便摄影,又有高反差图像,还能拥有大可用像场的望远镜,价格还不能太贵。世界上有这么好的事情么?

不论是传统的消色差折射、复消色差(APO)、施密特牛顿、马卡、R-C卡塞格林还是牛顿式反射都有各种缺点:
消色差折射--满足其它条件时,色差大,像差大,可用像场小
APO--满足其它条件时,焦比太大,通常是F/7甚至F/10,而且价格太贵,动辄以万元为单位
施密特牛顿--满足其它条件时,可用像场太小,价格太贵
马卡--满足其它条件时,焦比太大,副镜遮挡巨大,反差低,可用像场太小
RC卡塞格林--满足其它条件时,副镜遮挡巨大,反差低,价格高
牛顿式--满足其它条件时,可用像场太小

我虽然不是学光学设计专业的,但是参考一些资料,设计了一组F/5快速的125mm(5英寸)望远镜镜片,能够基本满足以上要求,是一种很不错的选择,目前正在询价,如果10套左右的套价应该在一千多元,可谓价廉物美。
你一定会问,为什么这么好的东东市面上没有看到产品?我不知道厂家怎么想的,不过我知道这个设计是有美国专利的,厂家做产品要付专利费啊。

当然,丑话说在前头,这个设计也是有缺点的,例如:
1.仍然有20%的副镜遮挡,还好对图像影响不大
2.渐晕比较明显,视场边缘亮度下降,因为副镜小,不过我们目视或摄影最注重的还是中心部分。
3.头重脚轻,头上有两块镜片加一个副镜,脚上只有一个反射镜,重心偏高,对镜筒的支撑是个考验
4.焦比还不够小,其实可以达到F/4的,不过出于目镜选择、像场等综合考虑,还是定为F/5
5.有轻微场曲和象散

优点有什么呢?
1.焦比小,速度快,F/5比F/7系统要亮一倍,所需曝光时间也就短了。
2.可用像场够大,在直径15mm的圆内像质达到衍射极限(光斑直径2"左右),在直径22mm的边缘也将光斑控制在4"左右,满足DSLR的摄影没有问题。
3.全部是球面,成本低。
4.20%小遮挡对成像质量影响不大。

这个设计的名字是叫Lurie-Houghton,是R. J. Lurie和J. L. Houghton共同发布的(美国专利U.S. Patent No 2,350,112, May 30, 1944)
使用球面镜为主镜,两块球面镜组成改正镜,以达到消球差、彗差的目的,并且由透镜引入的色差很小,比同焦比的APO还要小一个数量级,F/5时,在可见光波段离焦小于0.015mm
透镜材料是最常用的光学玻璃BK7,球面镜和平面斜镜都是普通的浮法玻璃
透镜镀单层氟化镁增透膜(多层膜成本太高),反射镜镀银+二氧化硅保护膜。
镜筒要自己做,可以用硬纸、铝、铁皮等材料,短焦镜对光轴的要求不高。
初步估计数量为10套或更多,这样价格才有保证,有兴趣的可以跟帖。

附上结构图:

老咸鱼 发表于 2005-6-27 18:23

成像模拟图,半径0.7度的光线(底片上离中心7.5mm处)成像斑达到衍射极限

老咸鱼 发表于 2005-6-27 18:23

焦距和波长的关系图,可以看到即使是在紫色光部分(0.4um)焦距偏移量也小于0.015mm,色差极小

vary 发表于 2005-6-28 13:21

感兴趣

张帆 发表于 2005-6-28 18:05

老咸鱼 发表于 2005-6-28 18:29

很小,是最容易做的球面镜!

镜片的加工难度会很大吧?

agong 发表于 2005-6-28 21:32

终于揭开谜底了, 光从spot diagram看起来成像的确非常好, 不过我也是没明白为啥没有厂家推出?  这东西拿来做做拍摄测试会很有意思, 价格也不高, 但光有镜片的话我可没能力做成镜子, 呵, 等以后有现成的再考虑吧。 好像也可以直接把改正镜装在现成的牛顿镜上?  这样降低了DIY的难度, 网上好像就有业余爱好者这么做。

老咸鱼 发表于 2005-6-28 21:51

其实DIY的难度最大之处在于那个凸透镜!

镜筒、抱箍、支架等部件可以充分利用市场上现用的,就算自己要加工也不是太难。
改正镜中,双凹透镜的两个凹面都可以象反射镜一样用刀口法测试,但是双凸透镜的两个凸面就不行了,一定要借助和凹面的吻合程度,用牛顿环法测试。

正因为这样,我才想如果能直接定做就最好,万一不行再DIY镜片了。

老咸鱼 发表于 2005-6-28 21:52

更新了结构图和成像模拟图。

光谱 发表于 2005-6-28 22:20

应该是深空摄影的利器。就差国内爱好者给它起个顺嘴的名字了~

to 老咸鱼:相对于加目端改正镜的牛反,这种物端改正镜有什么优势?

老咸鱼 发表于 2005-6-28 23:13

Lurie-Houghton音译是卢利-霍顿
相对于目端改正镜的系统,它
1.像点更好,可用像场更大,在直径15mm的圆内像质达到衍射极限(光斑直径2"左右),在直径22mm的边缘也将光斑控制在4"左右,满足DSLR的摄影没有问题。 目端改正镜离主镜越远改正效果越差,但是限于位置条件只能装在调焦座上,所以效果相对不是太好。
2.所有面全部是球面,成本低。 牛顿式主镜的抛物面价格大家都知道很贵。
3.色差更小。 在目端的改正镜引入的色差更大。
4.可以不用十字支架支撑副镜,减少对像质的影响
5.有条件可以自己磨制
6.后焦距更长,方便接相机或其它设备

agong 发表于 2005-6-28 23:45

呵,我说的DIY只限于做镜筒, 至于镜片DIY是从来没考虑过。

zyc 发表于 2005-6-29 00:19

呵呵 厉害啊 1000多 估计物镜度膜的质量应该可以保证了

反射的要好一点  免的热平衡  前面的2块镜面是胶合  还是  双分离的
老咸鱼叔叔  你有它的实拍图吗?? 想办法先搞台样机啊

老咸鱼 发表于 2005-6-29 00:24

Re: 呵呵 厉害啊 1000多 估计物镜度膜的质量应该可以保证了

前面2块镜的边缘靠在一起,中间部分有空气间隔
没有样机,没有实拍图,做一套的成本很高,做10套单价就便宜了,这也就是我发起团购的目的!

另外,不要叫我叔叔,吓死人。

反射的要好一点  免的热平衡  前面的2块镜面是胶合  还是  双分离的
老咸鱼叔叔  你有它的实拍图吗?? 想办法先搞台样机啊

vary 发表于 2005-6-29 15:02

改正镜的曲率很小吗?如果不是很小应该能够找到现成的镜片的。最好能够做出样机,然后拍些照片上来就有市场了,付出的成本可以在以后的镜子中分摊啊。

老咸鱼 发表于 2005-6-29 15:19

曲率半径很大,直径又比较大,现成镜片一般都是直径小,曲率半径小的。
我并没有打算开公司卖望远镜啊,只是希望有更多的人可以用到好的望远镜。

vary 发表于 2005-6-29 16:20

最好能把数据公布出来大家一起找。另外楼主设计的125能否改为127,好像127比较通用,应该也有现成的反射镜片。

vary 发表于 2005-6-29 16:56

最好能把数据公布出来大家一起找。另外楼主设计的125能否改为127,好像127比较通用,应该也有现成的反射镜片。

老咸鱼 发表于 2005-6-29 17:21

镜片直径127,有效口径125

老咸鱼 发表于 2005-6-29 20:45

希望在国内外可以凑到10人,价格相对就便宜很多。
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