普消大玩具折腾记

上一次用心摆弄望远镜已经是很久很久以前的事情。最早接触望远镜是初中的年龄，那时候莫说普消，就是合适的平凸透镜也是可遇不可求的事，我记得这种平凸透镜只有普通玻璃材质的，侧面泛着绿色，也叫青片，是老花镜里的低档货，高档货是凹凸的，光学玻璃材质，但是由于球差和像散的原因反而不适合做物镜。

当时的采购渠道极其狭窄，正是电视机自行车还要凭票的年代，很不容易买到一片50500的平凸透镜，自然也是那种绿绿的材质。目镜是两片双凸，也是普通玻璃，焦距自己比划着来，纸镜筒，墨汁加石粉和乳胶做消光，找了一对飞鱼自行车后架的支架做了单轴的简易的支架，终于有了第一台望远镜。

这种最简单的结构，色差比普消感人得多，除非把口径收到30甚至20，色差才能勉强接受，正因为这个原因，也只能看看月亮，倍率控制在20倍，看看景色也能接受。但是稍暗一些的天体就没什么看头了，木星卫星一类在路灯越来越多的城里，用集光力这么小的镜子基本不能准确分辨。不过那时候大家都很贫乏，拿这个小镜子看看月亮装装蒜还是可以的，只是全倒像的仿佛成了心病，虽然也能适应，也一直揣到现在。那个时候只能靠想象天文，科技馆里有一台130普消，甚是壮观，但是实际出勤率也很低，一周一次的活动也不见得能赶上好天气，赶上好天气，大家晚上也不一定有时间，多数就是意思意思。所以自己买星图，看看当时极其少见的星云彩色照片过过瘾，买天文和光学的书籍，王府井书店是常客，因为天文也就爱上了物理，到了高中顺带把相对论也学了一下。

色差的问题是比倒像更难受的事情。单透镜的口径不足总是大问题，当时能搞到的老花镜片的最大口径好像是80mm，咬牙花了10多块的巨款从大明眼镜店搞了一块80度的光学玻璃镜片，换算成焦距应该是1250，我记得100度正好是一米焦距。搞大纸筒做了一个大炮的半成品，当天晚上用手拿着目镜看到了土星光环，五六十倍左右，因为角度不高，恍恍惚惚的草帽样子。当时的感觉是，原来书上讲的是真的。这种亲眼所见的印证感真是快乐，在当时那个贫乏的年代，那种快乐是如今这个物质充裕的时代难以想象的。

这个大炮最终也没有变成成品，实际也只用了那一晚上，当时木星还在地球另一边所以没看，就对单片物镜完全放弃了。体积太大，没有合适的支架，高倍率下的像场严重变形，高档的老花镜片并不适合成像，色差，当然还是色差。记得当年有造单片大炮的，新闻还有介绍，100口径搞两米多，不过当时那个住房紧张的年代，最后也只能变成邻居的谈资。

幸运的是，有个街坊是北京眼镜厂的，禁不住我软磨硬泡，送了我一个50400的普消物镜，拿出来的时候用光学纸仔细的包着，是当年北京眼镜厂生产哈雷镜的余料。普消和单片的差别，远大于ed和普消的差别。而且当时据说是用了日本的图纸和原料，这个小普消虽然没有镀膜，性能也是相当了得，因此也去找了只有大型工厂才用的走碱的塑料厚管，给这个普消一个高的待遇。

我清楚的记得残余色差是淡淡的青色，不是现在的紫边，我很怀疑那个设计在色差矫正的波段和现在很不一样。有了这个利器，攒下几天的午饭钱，到国营商店买了两片光学玻璃的小平凸，用pvc管，做了个10mm冉斯登目镜，就有了40倍的高像质倍率，紧接着就是在冬夜的窗口，亲眼看到木星的卫星，相对于单透镜而言，普消的效果是质的提升。看到木卫的感觉比土星光环还要好，你会想到伽利略，还有哥白尼，以及托罗密，你看到的是打破地心说的证据，有的星星并不围绕地球转。那种感觉真是美妙。

这个小普消一直用了几年，中间还尝试了直筒正像和简易延焦增倍，前者相当于在物镜实像后面增加一个显微镜低倍物镜，除去正像外还有增倍的功能，后者是个凹透镜，大概相当于今日流行的巴洛镜。这两个组合都是自己琢磨出来，并没有什么指导。

鉴于口径太小(加上镜筒只剩45口径)，晚上的时间也越来越紧张，也只够看看金星相位，木卫，m42和45，也偶尔在暑假看看淡淡的m31，后来出勤率越来越低。大学的时候开始搞音响，望远镜也就借别人看看女生宿舍，因为倒像的不方便需要脑补，后来他们都换了双筒。慢慢的望远镜观天的事就懈怠了。有一天想拿出来比划比划擦一擦，手残，平凹掉地上，这个小普消就彻底成了历史。

搞音响是90年代中期的事情，那时候流行去旧货市场淘件，主要是进口电容，因为当时电容的进口渠道不多，而且很贵，国产电容的漏电指标又不好，所以大家去二手市场买国营单位淘汰报废的进口电子设备拆件儿用。当时最有名的是潘家园市场，有一多半面积都是卖这些东西。偶尔碰到摊儿上有一只俄罗斯的正像普消抽拉单筒20x50，天文的心仍不泯，当时就斥200块巨资买下来，相当于花了一个月的饭费。虽然用的很少，也一直用到现在，包括孩子第一次看到木星卫星也是用的这个单筒，看月亮更是趁手，也算物有所值，但是一直也没有时间给它配个好的支架。

虽然二十年没有出摊儿，但是关于宇宙的了解越来越丰富，孩子很小的时候经常听着宇宙的故事睡去，也就对宇宙有了最初的印象，我是最不怕孩子问为什么的，物理化学，天文地理，所以通常我正回答的兴致盎然，孩子早已轻鼾。去年送圣诞礼物的时候，仍然送了一个玩具，心里多少有些不甘，于是除圣诞老人外，我也单独送一个礼物，而且孩子自己需要动手，预计寒假春节赶得上用。

本来想图省事，搞一台127马卡是性价比最高的选择，但思来想去，动手本身就是一种乐趣的源头，所以开始淘宝选择普消物镜，因为工作很忙，动手的事，我又是实际的主力，因此点到为止最好，所以选择普消套件。在A家买下80900双胶合多层膜的普消套件，因为我对于色差还是比较在意，所以选了长焦。买下45度全正像棱镜，以解倒像的心病。既然是动手，一切比较从简，pvc镜筒，塑料调焦座，但是要了一个金属镜座以保证精度，我自己做仪器的，对于精度要求苛刻，而且不相信有不能解释的莫名其妙的事情。支架就是最普通的地平，没有微调。带上三个pl目镜，这种目镜当年没有接触过，但是看到销量巨大，姑且买下，物镜盖上有巴德膜，还买了一只绿色的月球滤镜和佳能转接筒，一个手机支架。爽快下单，我不是纯新手，但仍然过于理想化了。于是折腾开始。

套件一周到货，由于孩子还没有放寒假，点检各个零件后就一直搁在那里。闲鱼收了一个eq3d赤道仪，带极轴镜，几十块钱又收了80eq的一对抱箍，嫌套件的寻星镜太差，花150买了一个正像50瞄镜，静等到货。原来的寻星镜后来给孩子当玩具了，倒像，紫灿灿红澄澄的色差，明显的像场畸变，勾起了少年时的回忆。另花二百收了一个显微镜双目，入光的接口已经改好1.25英寸，年轻的时候由于右眼看月球较多，当时又不可能搞到滤镜，造成右眼色彩感比左眼差很多，看到的东西色彩饱和度比左眼低，不想孩子因为一个玩具受伤。手上正好有两只0.91的阿贝目镜，在学校报废显微镜上拆下来的，当时成色就不很好，因为即便当年也算是陈货，现在拿出来，镀膜基本都被时间消化掉了。仍然因为当年天文之心未泯，阿贝目镜又很少见，于是存到现在，终于又有了用武之地。

终于熬到孩子放假，采购的东西陆续到达，于是开工。事实上套件刚到的时候就有些感觉，邮寄的时候物镜虽然在物镜座里，但是螺纹卡环并没有旋紧，物镜在里面可以动，而且整个就是用个报纸包着过来做保护，精度值得怀疑。简单装配后安装天顶镜和pl25目镜可以成像。pvc镜筒里有简单的喷漆消光，有一只孔径光阑，也算比我自己做的玩具讲究。塑料调焦与82.6pvc内壁配合的地方有车刀加工痕迹，应该是为这种pvc管专门加工的，安装的时候是紧密配合。

抱箍内径是90mm的，也许闲鱼卖家记错了，是90eq的抱箍，卖家发货前和我讲好，如果不合适就退回来。反正到手了就想办法用上，也就省去来回折腾的麻烦。正好手上有打包用的尼龙带，宽度和抱箍正好吻合，卷成多层圆筒，用双面胶固定形状，但是与pvc筒是滑动配合，而后用抱箍抱紧。

两只抱箍一侧是m6螺纹和手拧钉，用于连接鸠尾板，另一侧是连接相机用的1/4螺纹，并在一个抱箍上有1/4螺钉和手拧螺母。为了孩子可以参与收装，准备在1/4螺纹处改为一个拎手，省得抱着费劲。用小刀轻轻片开抱箍内的保护棉层，将1/4螺钉取下，在两个抱箍上的1/4螺纹由里向外都安装m5长螺钉，并在另一端使用法兰螺母锁紧。

由于套件是简单地平装置，没有鸠尾板，临时再买又怕来不及，所以将就手上的木料，砂带机出75度，并在需要承受鸠尾槽螺钉的位置镶上铜片，再用m6螺钉连接两只抱箍，先解决架起来的问题。

拎手索性也用木质，冬天的时候不冻手，而且木头比较容易加工成没有尖锐棱角的形状。由于是包装木箱用的便宜松木，担心夏天出油粘手，用带胶的热缩管再包一层。

完工的时候还未天黑，先在屋里随便看看，45棱镜上pl25目镜，看到的铣刀有色差，这么低的36倍，色差对于长焦普消来说稍微有点儿大了。可能因为还没有校过光轴的原因。

天色稍晚，对着门口外面看看亮起的路灯，似乎还好，就是色差好像很怪，而且pl25在长焦上的出瞳距离太大，很不舒适，我个人习惯短出瞳的目镜，也许是当年搞不到长出瞳目镜不得已习惯的。

而后的操作就能看出问题了，旋转45度天顶镜，像会向视场一侧漂，反向旋转则向另一侧漂，这明显是光轴不正，但不确定是物镜还是目镜。因为之前和A家确认过，pvc端面是加工出来的精度没问题，因此装机之前没有测量。赶快再次询问，结果是圆锯切的，那就没有精度保证了。

全拆，大理石台面上用90度刀口尺原理测量，物镜的配合端面果然是歪的，但是不算大，用刀片修正镜筒的两个端面，再安装，问题依旧。由于旋转造成的漂移实在太大，仅仅镜筒上这点儿误差不可能出这么大问题，就把怀疑集中在45度棱镜上，拆下棱镜，直接接目镜，色差似乎好很多。仔细观察棱镜，居然内部有一个崩角，索性拆开看看。

这是天狼的全金属棱镜，拆之前，就发现出光的光阑掉到外壳和棱镜中间的缝隙中去了。拆下一个侧面后，看到棱镜的确有一个崩角，而且就位于里面定位用的胶片上，里面到处是细小的碎片，一个最大的崩裂碎片粘在另一个定位胶片上，明显是运输损坏，遂想起这棱镜寄来的包装比较单薄。既然棱镜都可摔碎，移位肯定是不可避免的。给A家拍照，A家帮忙联系天狼换货。由于原来简陋的包装已经扔掉了，正好有个vga摄像头到货，包装严实，就废物利用包裹严实寄回。

太阳比较偏西的时候试了试巴德膜，感觉不很清晰，只是影影绰绰的有些模糊的黑子。我们以前用过焊工镜片，实在找不到就找浮法玻璃用蜡烛自己熏一个临时代用，也没有这样模糊的效果。最危险的是看过太阳后，端详粘在物镜盖上的巴德膜，居然那膜就那样忽忽悠悠的脱胶了，掀开一半多。倘若早开胶一会儿，就是我自己要换ccd的问题了。

这样实在太危险，隔空谴责A家一番，托隔壁朋友打了一个过盈配合的压环装上，才算放心。但是这样的像质，肯定不能做观测用了。向焊工借了两片焊接镜片，根本不是平的，也没法用，以后再说吧。

天黑之后，没有棱镜，就倒像将就着继续校准。但是无论如何木星都有尾巴，其他亮星点也是，没有棱镜干扰，问题只能出在镜筒配合端面上，于是拆散，再校准，来来回回又精修了两次端面。其间感觉调焦座和调焦筒配合松散，座的内径比筒的外径大不少，有间隙，会影响光轴，在座的内表面贴上厚铝箔，一切停当，已是10点，再试，仍有尾巴，虽然很小，奇了怪了，以前那么简陋的条件都没出过这等问题。

咨询A家，因为不可能临场，对方也没什么好办法。第二天觉得物镜座会不会有偏差，物镜和镜筒端面之间有一个呆隔环，是车床车出来的台阶。仔细测量，还真是不准，一侧比另一侧厚了0.08，是个不大不小的误差，说大，肯定影响光轴，因为口径只有80，0.1%的误差会在900的焦距上产生约1mm的偏差。说小，就是手上的工具也不一定能达到比这个高的相对精度。

这个偏差出在物镜座加工的二次装卡上。因为是薄壁铝管原料，在车床上二次装卡时会形变，即使打表也很难保证精度，甚至目视就能看出物镜座外圆略有不圆。此时只能医一下试试，又偏偏找不到卡盘反爪，只好正爪反卡试试看，用磨得极尖的车刀极小心的在镜座里呆隔环接物镜的一侧蹭了一刀，车的时候的确能看到误差。再测量，误差缩减到0.03以内，还算满意。然而，成像依旧不理想，但晚上可以试试了。

木星因为角度太低，简单看了下木卫，大气色散加上扰动，没有任何细节。而且已经到了花眼的年纪，时常有老眼昏花的感觉。赶上农历十五，为了看色差，十点多钟不带滤镜36倍看了月亮，感觉色差是略微偏轴的，轴上像并不是色差最小的，而且没有天顶镜，要仰着头，加上pl25的长出瞳，非常痛苦。90倍色差显著，细节一般。顺便试了下0.91的阿贝目镜，45倍下表现还算均衡，但因为光轴不正，也没心情。

一夜做梦都在想光轴的事情，早起很累，把物镜又拆下来，仔细观瞧，物镜居然胶合的时候不同心，原本双凸直径比平凹略小，仔细能看出偏心，两个透镜轴心偏了0.2-0.3mm，又询问A家，答复这样肯定会影响光轴，但是，可但是，都是这样差不多的，意思是换了也这样。

事情立刻就卡住了，现在机械误差基本到了我的加工和测量极限，偏偏物镜胶合又有偏心的问题。所有的东西都失去了参考，胶合物镜自己又不好去胶调整。玩具做到这个份上就比较不痛快了。而且物镜座与镜筒的配合长度只有15mm，内径又大了0.4，只好贴铜皮做紧密配合，全靠端面精度。

最好的办法是推倒重来。

找了B家，花钱试试到底这个口径的普消是不是都这个水平。由于45棱镜的问题，以及天顶观测的需要，多买了一个90全正像。物镜是双分离绿膜，含塑料镜座和遮光罩。B家组装，用光管调好光轴后发货。这个塑料物镜座内径也是大了0.4，但是配合长度有30多mm，理论上如果贴铜箔做紧密配合，机械精度可以提高一倍，可以作为比较好的开始。

等新物镜的时候，研究一下双目，发现有一边视场较暗，拆开棱镜盖，在较暗的一边找到一块25mm厚的圆柱形平面等焦透镜。拆下后，视场立刻变亮，而且双目两侧亮度平衡，只是这一侧的合焦点短了5mm。最终还是装了回去。棱镜和柱镜都有简单镀膜，网上讲柱镜甚至镀了偏光。搞不清楚，先将就着试试看。

原本担心春节放假前新物镜收不到，没想到两天就到了，因为是周日，还在快递那里多颠簸了一天，非常担心。周一收到后立刻组装，白天景物测试，色差程度稍好，但是那种怪怪的感觉消失了，色差终于正常了。那种怪怪的感觉其实是焦平面与目镜光轴不垂直，而且视场中心不是轴上像，中心合焦的时候，两侧都不合焦，一边过一边欠，所以一边紫边一边黄绿边，所以A家曾经讲过的旋转物镜可能有改善的经验是可以操作的。晚上的木星依然水煮，但是没有尾巴，至少说明物镜光轴问题不大了。

90度棱镜虽说是abs外壳，而且是没有镀膜的便宜货，但是光轴真的很正，旋转棱镜，中心像位置不动。B家的老板跟我保证好几次，光轴绝对测试后出货，碰上我这样的强迫症，都快急了。

天狼返修的45棱镜也到了，内部棱镜换了新的，但是旋转棱镜，像仍然漂，光轴仍然不正，只是没有以前那么夸张。将就了吧，反正用的不多。网上查了查，这种一二百的45天顶镜，镀不镀膜基本都是玩具，光学精度都不敢恭维。

当天的月亮因为升起来较晚，角度不高，打算先不管目镜的问题，试试佳能的接口。不料直焦时镜筒长了几mm，无法和相机合焦。而后试了试直接接双目，感觉还好，但是如果接天顶镜，镜筒长度偏长估计40mm。

diy的好处是可以说做就做，带锯床保守一点儿锯掉40mm，锉刀修平。相机合焦，就是调焦座里因为贴了铝箔，比较涩，调焦稍微困难。现在记性不好，当天忘记试双目，才引出后来的二锯镜筒。

当寻星用的50口径瞄镜，在白天大概测试一番，虽然是无极倍率，但实际也就在6倍比较适合，10倍的时候效果就比较有感染力，色差和像场都比较一般。反正是做寻星，6倍也满意。

真正用了这种镜子才发现出瞳很长，大概有30mm开外。对于我来说，很难有舒适感，于是琢磨着搞一个带小孔的目镜延长筒，省的头晃来晃去的找合适的眼点位置。也许别人都喜欢高眼点？实际上很早以前看到网上也有像我一样不喜欢长出瞳的人，也是搞延长筒解决，我就拿来主义就好。只是立刻设计加工，时间有些来不及，而且瞄镜不是通长的，是两头大中间细的结构，正中还有叉丝调整，所以不能像常规的寻星镜一样安装在主镜上。过了节再一并设计好了。

一千整收的赤道仪，除了少量磕碰之外，基本没什么问题，铝腿是意料中的偏软，极轴镜入光口的盖子上家找不到了，还是找隔壁那位朋友打印一个盖子。因为是铸铝的赤道仪，实际极轴内部并没有什么修整，满是出模毛刺，也没有消光，导致朋友量尺寸的时候量小了0.5，第一版偏小。于是拆下极轴镜，油锉清理毛刺，简单油漆笔消光，量出准确尺寸，第二版做过盈配合，还算贴合，只是颜色比较艳丽。

为个普消配个上千的赤道仪看似有些过分了。而且这个普消就为目视，实际我是为私心，一次对准，孩子微调一根轴就可以自己看了，省了我好大力气。而且可以教给孩子一些知识。看景就比较不方便，但是这么大的体积，平时为看景搬一次就太隆重了。

实际使用的时候还是有些问题，两个轴都有回差，尤其是赤纬的回差比较明显，至少有半度一度的样子，调焦的时候就会有影响。想来这种业余品也就这个品质了，回头在蜗杆齿上贴些铜箔试试，或者看看能不能做个弹性消间隙。联想到80eq的更廉价的赤道仪，估计更不能接受。我这方面是强迫症，外观都好讲，就是内里的素质绝对不能开玩笑，不爽了就直接拆开改。

终于装在一起，用衍射斑看看光轴，同心度很好，至少暂时很好，就是不是正圆，偏扁且像个杏核，百思不得其解，问B家，说可能是物镜安装有应力，先不管了。春节假期到了，带孩子去姥姥家过年，就在兴隆观测站附近，试试镜子。

县城光害越来越严重了，海拔比北京高不少，气温也低，晚上零下10度有余，孩子受不了，这个档口，发烧感冒都是大事，只好在自带光害的小院里比划比划。趁着晴天，pl低倍目镜搞了两天，看看m42和m45，没什么特别的感觉，高倍看看木星也是糊的不行，角度太低。低倍看看木卫，将就能用。白天看看远山，但是由于昼夜温差大，晴天靠近院墙的气流极不稳定，只当过瘾。

下了一场雪后，天气又转晴，打算用远山试试双目。结果无限远不合焦，镜筒还是长了几mm。离开北京就没有电动工具和测量工具可用。从姥姥家翻出多年前修排水时买的钢锯和板锉，几分钟就锯好。话说锯镜筒真是童子功。过去无论塑料还是纸管，一把锯条就能一次锯正，稍微修理去毛刺就好。玩音响的时候，曾经一根钢锯条开了两个课桌面，做了一对儿书架箱，严丝合缝。