Сделал Matsumoto EMS, но остались вопросы

[Leonid_F]

В конце прошлого года в просторах Сети собрал информацию по постройке окулярных узлов Matsumoto EMS, дающих прямое не зеркальное изображение (как в бинокле), и с изломом на 90* (комфорт для наблюдений в зените). Но все варианты требовали точных токарных работ, а для возможности массового повторения хотелось найти простое техническое решение, чтобы размечать фломастером, сверлить дрелью и пилить ножевкой. Получилось! Но данные практического построения этих систем другими любителями астрономии (величины углов в 30* и 71*) оказались не точными, и изображения оказались перевернутыми не на 180*, а меньше, не довернулись градусов на 15. Узлы удалось не только доработать, но и успеть это сделать к Астрофесту, что оказалось весьма не просто. Да и вся конструкция бинокуляра несколько потеряла в изяществе т.к. габаритный расчет и крепления труб и габаритов вилки производился по первоначальным данным. Но изображение объектов просто потрясало своим эфектом по сравнению с наблюдением одним глазом, т.к. это не просто бинокуляр, а два очень хороших телескопа, каждый для своего глаза. Теперь нужна помощь математиков и оптиков в нахождении точных значений углов.
Для анализа отобрал только самую существенную информацию и попробую объяснить, что мне видится из этой информации.
1. На страничке EMS THEORY.htm (http://www.page.sannet.ne.jp/mazmoto/emstheory.htm) описана теория, но она имеет лишь чисто познавательное значение и не дает никаких конкретных данных для построения.
2. Фото призматического короба setsugan3.jpg (http://homepage2.nifty.com/bigbino/B.../setsugan3.jpg, со странички http://homepage2.nifty.com/bigbino/B.../BigBino-e.htm), в котором установлено зеркало, показывает, что угол падения близок к 30*, но, скорее всего,немного меньше. А если меньше, то для излома входного луча на 90* призматические короба с зеркалами setsugan2.jpg (http://homepage2.nifty.com/bigbino/B.../setsugan2.jpg, со странички http://homepage2.nifty.com/bigbino/B.../BigBino-e.htm) вращать надо не на 70.5*, а больше (видимо на 78* или около того), что согласуется с моей практикой построеного макета.
Теперь остается узнать величины этих углов. Получится семейство решений, когда каждому углу падения будет сопоставлен свой угол разворота зеркал. Критерием выбора служит условие переворота изображения на 180*, что видно из mttr01.jpg.
3. Из mttr01.jpg (http://www.page.sannet.ne.jp/mazmoto/intro-e.htm) видно, что центральнные лучи сходящихся пучков параллельны как до излома, так и после. Это условие, наверное, выполняется автоматически, если угол излома равен 90*, в чем я убедился в процессе доводки узлов.
На фото процесс изготовления, рабочий вариант многие могли видеть на Астрофесте.
Всем успехов!
Спасибо за помощь Анатолию Агееву и Максиму Берлякову из НПЗ, Сергею и Александру Ивановым из Краснодара!
Заранее благодарю за помощь в нахождении значений углов.
Леонид.

[Ernest]

Согласно моим прикидкам симметричная зеркальная схема работает согласно приведенной спецификации, когда ребра излома оптической оси b:a:c находятся в соотношении 1.4142:1:1. Где b - смещение центра поля зрения вдоль оси OX (в направлении соединяющем оси труб), a - смещение центра поля зрения вверх (поперек оси трубы и направления OX), c - смещение центра поля зрения вдоль направления исходных оптических осей труб.

Симметричность состоит в том, что каждое зеркало отклоняет осевой луч на одни и те-же 60 градусов. Есть варианты и с другими соотношениями ребер излома (и соотв. не равными углами на зеркалах), например: 2:2:1.

См. схемку на рисунке, где сами зеркала не изображены, а только изломы оси и вспомогательные построения. На рисунке: a, b, c - длины ребер вспомогательного параллепипида, вершина А, которого лежит в точке первого излома оси, а точка В в точке второго излома оси. Ребра a, b, c параллельны соответсвенно оси окуляра, направлению на вторую трубу и оси трубы. Угол p - между плоскостью в которой осуществляется первое отражение (ACB) и первым отражением оси OY на предмете. Угол s - между плоскостью, в которой усуществляется второе отражение (ADB) и отражением во втором зеркале оси OY" (сонаправленной с исходной осью OZ). Для того, чтобы оси разворачивались как надо надо чтобы сумма s и была в точности равна углу между обеими плоскостями отражения (ADB и ACB), который нетрудно посчитать из теоремы косинусов. Анализ выражений для этих трех углов и позволяет найти решения для углов отражений при которых выполнится условие одинаковой ориентации изображения в обоих каналах бинокуляра.

[Leonid_F]

Эрнест, спасибо!
Угол, который меня интересовал, равен arccos(1/3) для отклонения на зеркалах 60*.

Я нашел свою ошибку. В стремлении к максимальному упрощению, при разметке, размер, определяющий этот угол (угол поворота зеркал), отложил не по хорде, а по дуге. Вот он недоворот!
Приступаю к изготовлению очередного макета.

[Hermit]

Leonid_F, а имеет ли смысл делать в одном блоке два узла отклонения? Думаю, что Мацумото неспроста сделал свой EMS в конструктиве "одно зеркало- один блок". Упрощается юстировка, да и технологически как-то более правильно...

[Hermit]

К слову, вот еще один интересный конструктив EMS-подобной системы - Lazy Diagonal: http://hometown.aol.com/davetrott/page19.htm

[Leonid_F]

Да, сейчас сделаю именно "одно зеркало- один блок" и под 2" окуляры, что бы узел поворота был внутри трубок. Для Bino на нормальных телескопах правильнее вообще ставить только по одному зеркалу. А вот тот бинокуляр, что на аватаре (135мм диаметр объективов), переделаю под 2" EMS.
А страничка весьма привлекательная, спасибо!

[Hermit]

Для Bino на нормальных телескопах правильнее вообще ставить только по одному зеркалу.

Т.е. Вы подразумеваете зенитное зеркало и зеркальное изображение? Но тогда максимальная апертура будет не больше ~70мм (межзрачковое расстояние). Или я что-то недопонял?

[Leonid_F]

Нет, это известная схема компоновки труб, когда диаметры объективов больше межзрачкового. На "юбилейный" Астрофест хочу привезти по этому варианту Bino на ТАЛ-125, когда все узлы стандартные и легко повторяемы.

[Hermit]

Хм, весьма интересно будет познакомиться с этой конструкцией на будущем Астрофесте. Leonid_F, не сочтите за труд, не могли бы Вы привести эту схему?

[Ernest]

Если не гнаться за симметричностью каналов, то скажем, левый можно преломить по-раньше, а правы по-позже. И смотреть, располагая глазную базу не поперек напраления на объект, а вдоль. Для астрономических объектов это вполне прокатит, для земных будет несколько непривычно видеть их лежащими на боку, да и стереоэффект будет выдавать странные ощущения.