光学高人和物理数学大牛们请进：5片式150折射之光路设计

tbb1

昨晚拿指星笔测了下焦距，大致如下：
凸透镜：最大的365毫米，中间的最厚570毫米，最小的265毫米。
两块凹透镜焦距还没找到测量的办法，于是以570毫米凸透镜组合后测焦距，得出：
凹透镜1：与570凸透镜距离130毫米时，两镜片焦距825毫米
凹透镜2：与570毫米凸透镜距离95毫米时，镜片组焦距500毫米。
问题1：如何求得两块凹透镜的焦距？
问题2：凹透镜2起到了减焦效果（我比较怀疑为什么会这样？），是否是用于平场设计？
问题3：5块镜子如何组合才能起到应有作用？目前单独镜片看色差还是非常厉害的，晚上拿10毫米目镜看远处灯光，都飘彩带了---这是否也与我手持不稳定有关？
谢了，谢了！
光路图如下：

tbb1

igal007 发表于 2012-11-27 11:02

                               
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物镜上边有没有镀膜啊

膜是有的，时间久了看上去有些花，用酒精擦了还是这个样子，不是脏。
应该是很古老的镀膜技术。
不知有没有办法去掉或者直接再抛光镀个多层膜？不过这样下来的价钱估计够买好几个150APO了，呵呵。
好消息是焦距比1米8短太多了，可以很方便的点火柴玩。
最后说下测焦距的办法：
用指星笔在透镜与轴平行方向射入，前后移动屏幕，当成像点落在轴心方向，这个距离就差不多是焦距了。
这样不会很精确，但范围是不会差太远的。
上个工作图：

tbb1

igal007 发表于 2012-11-27 11:25

                               
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你可以先测试下一组凸凹镜组合普通消色差物镜组，看看焦距多少，再看看色差如何，一步一步的试着来。 ...

实在不行我就前后搭着几块镜子来回试着找最佳状态了，但是这5个东西的组合最好还是有个理论指导啥的，否则弯路多啊。。

三叶观天

5片式？

tbb1

看来这里都是票友，真正搞光学的没有啊。还得从zemax软件学起，还好有软件。

目标柏林

玻璃牌号都知道吗？ 这个和面型参数同样是光学设计的基础

tbb1

目标柏林 发表于 2012-11-28 01:14

                               
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玻璃牌号都知道吗？ 这个和面型参数同样是光学设计的基础

俺啥都不知道，只能盲打。哪位仁兄能提供个5片式望远镜的透镜摆放图先？

夜光蜗牛

tbb1 发表于 2012-11-28 00:22

                               
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看来这里都是票友，真正搞光学的没有啊。还得从zemax软件学起，还好有软件。 ...

你先别搞ZEMAX，先从基本的几何光学，应用光学学起。
还有什么材料都不知道，在ZEMAX里怎么模拟？

tbb1

夜光蜗牛 发表于 2012-11-28 09:45

                               
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你先别搞ZEMAX，先从基本的几何光学，应用光学学起。
还有什么材料都不知道，在ZEMAX里怎么模拟？

兄弟，从头开始，等我搞完这个镜子，我都光学博士了。
应用科学，讲的是理论指导实践，实践校验理论。5片式，无外有个摆放顺序问题，前后距离问题，光轴调整问题。
镜片材料，能做光学玻璃的就那么几种，性能上虽有差异，但随便找种代入系统，就可以得出粗线条结论。
最后，自己搭个架子前后左右的调。数学上最优可能有一种或者几种，但是能被眼镜看清楚的，估计也就一种。
当然了，非常欢迎高手直接开方程的说。呵呵

夜光蜗牛

tbb1 发表于 2012-11-28 10:14

                               
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兄弟，从头开始，等我搞完这个镜子，我都光学博士了。
应用科学，讲的是理论指导实践，实践校验理论。5片 ...

这种大镜子本来就是博士水平的人设计的。我现在的办公室里就有个光学博士，一个卡式接收光路就是她设计的。
此外还有5,6个机械设计的，3个硕士3个本科。镜子的机械结构也很重要的。
你要直接知道那些结构能用的话，ZEMAX里有例子。我在博士学姐那里看见过施卡，RC等，都有经典设计的，折射应该也有。
至于测焦距，简单的就是二次成像法。当然根据磨镜者公式也能直接算。

xujun

这套镜片是怎么来的? 如果是厂制的望远镜镜组或照相镜组那还行. 否则还是别折腾了. 如果不知道各个镜面的曲率,镜片的材料,那这些镜片能组成一个望远镜的可能性就是0. 因为随便弄的话,像差相当大的. 最后的结果还不如一个口径80mm甚至60mm的普消.
光学是很精密的科学,如果你没有办法知道最后的定量结果的话----比如用oslo,zemax计算出结果. 不可能随便拿几片镜来排列组合就能得到好的结果. 甚至有些镜片生产出来时的面形精度就无法达到望远镜的成像要求.因为用处不一样,面形精度也不一样.最好的例子就是放大镜.

tbb1

夜光蜗牛 发表于 2012-11-28 10:25

                               
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这种大镜子本来就是博士水平的人设计的。我现在的办公室里就有个光学博士，一个卡式接收光路就是她设计的 ...

既然有高人，帮我请教请教吧，5片式望远镜的光路设计，给我张图纸和大致各镜片的距离比例就行。


机械结构，说结构太复杂，我想法很简单，就是镜筒加三片式夹具，2个夹具镜筒轴向位置距离可微调（说的复杂，其实简单，就是拧螺丝的地方开个槽，可以前后调距离），确保镜片与轴向垂直。三个夹具可以调整光轴。
现在最关键是3凸2凹的摆放顺序和间距，有理论指导后，搭个架子可以粗略得到最佳效果范围，然后是上镜筒精调。

laseri

楼主，估计你是搞不好的了，摆放顺序、正反面，距离。估计比中双色球头奖还难！

tbb1

xujun 发表于 2012-11-28 10:36

                               
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这套镜片是怎么来的? 如果是厂制的望远镜镜组或照相镜组那还行. 否则还是别折腾了. 如果不知道各个镜面的曲 ...

一套，应该是厂制的。不过几十年前的工艺水平和设计水平，你不要指望他能好到哪里去。
楼上说的太复杂，应用科学和折腾角度得往简单里想，实践和摸索是最重要的。
当然，有理论指导会少很多弯路。

xujun

tbb1 发表于 2012-11-28 10:40

                               
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既然有高人，帮我请教请教吧，5片式望远镜的光路设计，给我张图纸和大致各镜片的距离比例就行。

你想要的东西不存在.   光学这么精密的东西,镜面曲率差一点,镜片厚度差一点,镜面间距差一点成像就是垃圾了.

tbb1

xujun 发表于 2012-11-28 10:45

                               
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你想要的东西不存在.   光学这么精密的东西,镜面曲率差一点,镜片厚度差一点,镜面间距差一点成像就是垃圾 ...

你别把光学搞的那么神秘，大厂镜头复杂那是兼顾多种焦距多种用途还要考虑量产的误差而来的。望远镜的结构就是很简单。
就我手头的镜片而言，东西就那样了，你如果认为他是从望远镜上拿下的，那就一定有办法把他给弄回去。性能上当然会有差异，但是你可以调节到让自己可以容忍的地步。
最后，如果5片式不行，你可以拆掉2片，拆掉3片。。。。
DIY嘛，纯粹折腾。

tbb1

zhangkefeiwh 发表于 2012-11-28 10:55

                               
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Lz可以下载光学镜头手册一书，上面有几百种光学镜头的结构，你慢慢的去试吧

...

你们大家非要把问题整的很复杂，很学问的样子。
镜头是有几百种，5片式的，3凸2凹的，就少得可怜了。
哎，不懂就是容易被人欺负啊。