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1. 这是什么转像系统？
上一篇文章发出后，因为手头积累了一些暂未使用的素材，就发了一部分在群里和同好们分享，其中一台镜子引起了大家的兴趣，这台镜子名为：
APM Santel 6′ F12 Maksutov Binoculars
这是美国 APM 和俄罗斯 Santel 两家公司合作生产的马卡式双筒望远镜，可能是一款并未对外发售的工程机，现有的图片资料均源自国外二手交易平台。
🔘“马卡”是马克苏托夫-卡塞格林折反射式望远镜（Maksutov-Cassegrain）的简称，关于马卡的光学特性和历史这里不再赘述。
摄影镜头中也常见其变种设计，但比较奇怪的是，摄影领域一般称这类镜头为折返镜头，一字之差，应是谬传，还不如叫甜甜圈镜头更合适。
这款马卡式双筒的口径为 150mm，焦距为 1800mm，镜体长 610mm，高度 400mm，重达 15kg，二手售价高达 5000 英镑，折算人民币大约 4.8w。
图源ensoptical.co.uk
🔘讨论的问题焦点在于，这是什么转像系统？
从图中只能看到其为直视模式，很像是用了斜方棱镜，但看外壳的形状，却又不太像。如果是保罗棱镜，壳体又不应该这么扁平，因为宽底面的直角棱角，高度为其 1/2，体积会很大。
期间我还想到了列曼棱镜和二型保罗棱镜，列曼棱镜后面再说，细想二型保罗棱镜拆分一个直角棱角确实可行，只是不知道市面有没有这样的设计。
🔘先说结论
经过讨论和反思，我发现自己想复杂了，最简单的保罗棱镜就可以实现，只不过，物镜端的直角棱镜要换成道威棱镜。
常规的保罗棱镜，是一对正交堆叠的直角棱镜，棱镜尺寸一致或者是非对称设计。
道威棱镜（【光学浅知】分辨率浅析 一文中有提到）是一种特殊的梯形结构棱镜，用途非常广泛，近两年的手机潜望摄影镜头中也可以看到其变种设计。其用作保罗棱镜的一部分，可以增大横向偏轴距离，很适合大口径单筒望远镜组合双筒的应用场景。
这里做了一张简单的示意图，图中的转像系统的一侧外壳中，应该就是一枚体积巨大的道威棱镜，通光孔径估计有 40-50mm，长度 100mm 左右。
目镜端，就是保罗棱镜的另一半，一个小尺寸的直角棱镜（图比较抽象，请尽量发挥想象力😂）。
当然上述一切都只是推测，关于这款马卡式双筒望远镜的资料比较少，我这边能查到的只有其相似款式另外几台，也均源自国外二手交易平台。
而且这两台马卡式双筒望远镜的转像系统都是 45° 屋脊棱镜加斜方棱镜，和上面那台有本质区别。
如果你有更详细的资料也欢迎私信或留言。
图源astromart.com
2. 马卡式双筒望远镜
马卡式双筒望远镜属于折反射式双筒望远镜的其中一种，相对于常见的折射式双筒望远镜，比较少见，尤其是厂商制造的更为罕见。这应该是其加工难度和使用场景相对较少等因素所决定的。
2.1. Acuter 牌马卡式双筒望远镜
目前国内已知的由厂家生产的马卡双筒，是 Acuter 出品的，且应该只有一台样机，在北京的一位同好手中。去年北京的线下活动，这台机器有被拿出来给大家展示和体验。
可惜当时我因有事并未参加，只看到了后续的现场返图。这台马卡双筒的口径应该是 100mm，使用了松本正像系统，这还是第二款由厂家生产的松本正像，不知道是否授权，因为松本正像是有专利的，当下的其他各款松本正像，都只能算是仿品。
除了罕见的厂制品，爱好者们自制的马卡式双筒望远镜相对并不算少。
日本的松本龍郎先生（松本正像的发明者，后续文章会着重介绍）近期就做过一台 105mm 口径的马卡式双筒望远镜，马卡主镜为 Svbony 牌，双筒整机结构设计十分精巧。
松本老爷子非常具有开源精神，他近 25 年笔耕不辍，其博客内容除去个人日记，就是大量的制作手记。
这台马卡双筒，还配备了一对夸克 Hα 滤波器和 ERF 前置滤光片，松本老爷子日常用来观测太阳色球层（日珥镜），绝对的视觉享受！
但最疯狂的还得是这台信达 180mm 口径马卡双筒，这已经不是一般的爱好者所能驾驭的大型双筒望远镜了，因为信达 180 马卡单台重量就有 7.5kg 左右。
我这边了解到的，国内比较早自制马卡双筒望远镜的是盐城的 Jacky 老师。
他前后做过两台，一台是用星特朗 4se 组双，另一台是星特朗 127 马卡组双。整机使用打印材料配件，转像系统是常规的三反射系统，非全正像。
之前和 Jacky 交流，他吐槽了马卡双筒高倍合像困难的问题，这也是我后来自制马卡双筒所遇到的难点问题之一。
江苏的“MAX__迷你”同好于去年（2024 年）分享了其所制作的晶华 152mm 口径马卡双筒望远镜，他在闲鱼帖子里详细地描述了制作中所遇到一些的问题，例如后截距限制，很有参考价值。
这台双筒使用了 2047 工作室仿制的松本正像系统，以及 CNC 双抱箍，整机做工很漂亮。
大口径望远镜组双，受限于人眼瞳距，转像系统会消耗较多的光程，针对成品望远镜，就会很考验后截距的长度限制，有时甚至不得不截短镜筒去实现合焦。
马卡和施卡相对于折射镜，后截距还是比较富裕的，尤其是其内调焦的设计。但一般这类镜子的设计都是有最佳后截距的，在一定范围内可能没有明显影响，可如果超过了设计限度，要么无法合焦，要么就是有效像场圈变小，边缘像质下降，甚至整体球差变大，如果其本身的内调焦限度设计不合理，还可能出现切口径的问题，总之效果是会有折损的。
外调焦的马卡其实是在设计层面尽可能的规避了上述的问题，而且相对于内调焦移动物镜，整体成像也会更加稳定。
星特朗EDGE系列施卡后截距说明，主要针对摄影场景
我在 2 年前也组装过一台 102mm 口径的马卡双筒，主镜使用的是较为便宜的博士能马卡。
当时考虑到后截距限制问题，专门改了短目镜口（参考：【双目新篇】双目的光程和棱镜的焦点后移问题）。转像使用的是 BL 仿制的松本正像，BL 松本是我个人接触过的最为接近原版设计的松本正像，其做工精致，细节考究，且性价比很高。
前期验证使用的是简单的底板结构设计，测试成像质量还是不错的。
后期组装，换用了 BL 设计的双鸠尾槽提手，这个提手可以微调两台镜子的俯仰角度。
实际合像调节阶段还是比较费劲的，断断续续折腾了很久，松本自身的合像调节总是会超过最大限度而导致合像失败。
马卡自身光轴可能并不会太准，即便光轴同心度没问题，也可能因为内部结构件机械加工或装配误差等问题导致光轴和镜筒轴向并不平行，这完全看马卡自身质量和运气成分（有时就是批次差异问题）。这样，平行的双鸠尾槽或者双抱箍结构，反倒会带来副作用。
此时就需要调节鸠尾槽或者微调马卡自身的光轴调节机构去初步合像，后续再依赖松本调节，但务必是微调，否则马卡光轴可能会报废，需要返厂恢复。
相关的调节经验我之前有在闲鱼发过贴文，这里不再赘述，后续系列也会再次整理总结。
前面提到的松本老爷子制作的那台马卡双筒，其实是专门做了瞳距和同轴微调底座的，这是一套简单巧妙的结构设计，整体舍弃了松本正像自身的瞳距调节调焦筒，进一步缩短了后截距消耗。
我做的这台马卡双筒，在调试完成后有做过简单的“开光测试”（业余天文圈内术语，first light test，有翻译为“初光”的，但对于天文爱好者们来说，“开光”相对更合适，因为当时的天气情况，总会十分的玄学😂），当天是阴天加雾霾，就只拍摄了地景，后续也简单地看过一次月亮，比较震撼，立体感很强。
但这台马卡双筒的重量和体积相对偏大，并不太适合我，后续也就拆解变卖不了了之了。
在整理资料时，想起之前见过一台小型的手持折反射式双筒望远镜，这是更为罕见的存在。
图源见水印 感谢 zhuzhu197910 提供的图片
关于这台双筒望远镜，我没有查到任何资料（如果你有了解，也欢迎私信或留言）。经过交流，资料提供者 zhuzhu197910 也没有更为详细的信息，他参与了这台双筒的维修和结构分析。
我只能猜测这台镜子是由俄罗斯甚至是前苏联生产的，因为镜圈内有句老话：“俄(mao)镜多奇葩”😂。
不过，小型折反射式单筒望远镜并不少见，或者更严谨地应该说是小型“马格”式单筒望远镜。
🔘相对于 Maksutov-Cassegrain，这类单筒或双筒望远镜，会采用 Maksutov-Gregorian 结构设计，翻译为马克苏托-格雷戈里折反射式望远镜，相对于“马卡”，可以简称其为“马格”。
格雷戈里是苏格兰数学家和天文学家，他于公元 1663 年设计了这款反射式望远镜，比牛顿式反射望远镜（牛反）还要早 5 年，可惜受限于当时的加工技术，第一台“格反”直到 1673 年才被胡克加工出来，这又比牛反晚了 5 年。
格雷戈里式反射望远镜的主镜为抛物面，副镜为椭球面，主焦点和椭球面第一焦点重合，观测焦点使用的是椭球面的第二焦点，结构设计巧妙，相对于卡塞格林的双曲面副镜，格反的一大优势就是直接输出全正像。
可惜这种设计在像差修正方面并不占优势，且镜筒相对偏长，视场较小，后期卡反（多为 RC 这类改进型）成了主流。格反如今只在射电望远镜（例如阿雷西博射电望远镜）和太阳光学望远镜（例如伊努耶太阳望远镜DKIST）系统中还有被使用，业余领域除非自制，几乎绝迹。
我个人了解到的，由国人自制的格反，最近的一次还是在 20 年前。
香港太空馆磨镜班的豆貓老师，曾于 2005 年前后自制过一台 6 英寸的格反，主副镜均为手工研磨。
马格和马卡一样，就是前置了马克苏托夫式弯月修正镜，以修正系统像差。
相对于马卡，马格继承了格雷戈里反射镜的全正像特性，不需要任何转像棱镜，结构相对简单，很适合单筒或者小型双筒望远镜，只不过小口径的遮挡比相对较大，实际效果可能并不理想。
如果是大口径马格双筒望远镜，转像系统只需要最简单的斜方棱镜或者一对潜望式反射镜即可，结构也足够简单。
前苏联的 LOMO 厂（ЛОМО， Ленинградское Оптико-Механическое Объединение 的缩写，意思为列宁格勒光学机械联盟）曾生产过很多小型马格单筒镜，所以有理由怀疑那台双筒也是前苏联的产物，可惜没有任何资料。
30/40/60马格，右一为LOMO70马卡 图源CN
但施卡双筒会比马卡更少见，主要是马卡的性价比更高，组双成本较低。
🔘“施卡”是施密特-卡塞格林折反射式望远镜（Schmidt–Cassegrain）的简称，由施密特摄星仪改进而来，除去其特殊形状的改正透镜，主副镜一般均为球面反射镜，降低了生产成本，但特殊的二次曲面修正镜，又增加了成本，所以同口径的施卡要比马卡贵一些。
施卡的修正镜（Schmidt corrector plate）相对于马卡厚重的弯月形改正镜要轻薄很多，这就使得同口径的施卡要比马卡轻便很多。
图源www.telescope-optics.net
不过薄的代价就是易碎，每年圈内可能都会传出一位施卡使用者心碎的声音😂。
图源www.thescruffyastronomer.com
国内也有同好用星特朗 C8 组过双筒望远镜，依旧是用了 2047 工作室的松本正像和双抱箍。只不过我记得那台 C8 双筒的后截距没有做到很好的控制，还可以进一步优化。
我个人感觉，超过 6 英寸的折反射式望远镜，并不太适合组双使用，主要是其体积巨大，使用起来多有不便，当然如果有固定的观测点，就可能还好，但日常的外出观测使用，各方面的成本都不会太低。
大型器材，需要一定的驾驭能力，这个能力一方面来自于自身的观测技术，另一方面就是资金。
我个人目前所能掌控的极限，依旧还只停留在 4 英寸口径的折射式双筒望远镜，这也是我所能外出携带观测的极限。
文章第一部分有提到过列曼棱镜（Leman），我之所以想到它，也是因为其外观造型。
列曼棱镜全称 Sprenger-Leman 棱镜，应该是以其发明者命名的，诞生于 20 世纪初期的德国。
列曼棱镜造型奇特，属于单体结构棱镜，本体有一个屋脊面，很适合小型双筒望远镜使用。
图源www.fiberoptics4sale.com
国产列曼棱镜实物 图源es.made-in-china.com
关于列曼棱镜的应用历史，我只查到这两份资料，仅供参考：
当下应该很少再有新款的双筒望远镜会使用列曼棱镜了，其中很大一个原因就是其体积很难做大，而且其物镜轴距偏大，不适合近景观测。
下面这两款双筒望远镜，均使用了列曼棱镜，这种奇特造型的双筒望远镜，只属于那个逝去的年代。
现如今市面上的小型双筒望远镜，均使用了成熟的工业设计（OEM 多于 ODM），但成熟的代价之一就是外观造型设计和内部结构设计很容易趋同，甚至有的系列只是表皮看起来不同，内部则会根据成本（BOM 分级）而分三六九等。所以有的时候，DIY 对于市场会是一个很好的补充，DIY 爱好者很多也是“情怀贩卖者”😂。
本篇起源于一个问题讨论的扩展，所以就顺带整理了下折反射式双筒望远镜相关的内容，内容比较浅，引用也比较庞杂。
但还是那句话，由于文中所引资料相对分散，整理过程耗时颇多（一周的业余时间），转载请注明出处。
再次感谢世界各地天文爱好者们的经验积累和无私分享。
针对牛反式双筒望远镜（简称“牛双”），后续就不再介绍了，因为牛双在国内已经被个人申请了发明专利，这在一定程度上阻碍了其在国内的商业化发展（虽说市场本就不大，但是让 DIY 爱好者们纯粹为爱发电也是很不道德的行为）。况且，牛双专利的有效性应当存疑，如果只是部分结构件的改良设计，确实可以申请专利，但整机的专利就令人难以接受了，毕竟牛双已经存在了几个世纪，国外也有一些专业的厂商在量产。
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