360foto.ru

 

Настройка и тюнинг зеркально-линзового объектива  на примере MC РУБИНАР 5,6/500 МАКРО

Переработанная статья 2006 года размещённая мной ранее на http://slrphoto.narod.ru/rubinar_tuning.htm

 При эксплуатации зеркально-линзовых объективов пользователь может столкнуться с неудовлетворительной резкостью получаемого изображения. Причиной плохого качества могут являться два фактора:
 - перекос главного зеркала объектива
 - пережатие менисков в оправе
 Такие проблемы встречаются в основном у телескопов-рефлекторов, потому как у телескопов большие и тяжёлые зеркала и мениски, чувствительные к любым перекосам и перегибам, а также к перепадам температур. Но оказывается такие проблемы ввиду довольно большого относительного отверстия бывают и у MC Рубинар 5,6/500 , в чём я сам убедился на практике. Мои небольшие модификации заключались в том, чтобы превратить объектив в настоящий телескоп с системой юстировки главного зеркала.

Снятые мениски с модифицированными прижимными кольцами Снятая задняя крышка с главным зеркалом.

 

Все приведённые ниже манипуляции нужны только если:

- есть проблемы с резкостью получаемого изображения, точечные источники света(например звёзды) выглядят несимметричными при расфокусировке:
Пример изображения на разъюстированном объективе
- Вы хотите добиться максимума возможного разрешения от своего зеркально-линзового объектива а также получить температурную стабильность всей конструкции 

 Если же Ваш объектив даёт при расфокусировке точечного источника света симметричные окружности/круги то особой необходимости в манипуляциях нет.

Изображения точечного источника света в предфокале и зафокале

Изображения точечного источника света в предфокале и зафокале при настроенном объективе.

 Мениски в заводском варианте изготовления прижимались кольцами по всей окружности. Часто эти кольца вызывали пережатия при температурных перепадах, когда объектив из тёплого помещения попадал в прохладную улицу. Главное зеркало крепилось на трёх силиконовых точках кольца-оправы и не отличалось высокой надёжностью и точностью заводского исполнения.
   При переделке оправы менисков и крепления главного зеркала я решил также оставить три точки опоры элементов, т.к. три точки всегда лежат в одной плоскости.

 Начать можно с оправы менисков. Для этого надо открутить внешнее прижимное кольцо, вынуть оба мениска и промежуточное кольцо.
 Затем на старом месте оправы второго (внутреннего) мениска нужно создать три точки опоры, старясь делать это симметрично по форме равностороннего треугольника. Для этого я воспользовался тремя кусочками медной проволоки, приклеив их по месту к выступу оправы. 

Опоры менисков Опоры менисков

 Далее следует при помощи напильника или другого инструмента сделать на промежуточном кольце, разделяющем два мениска, создать три опоры в тех же местах, где приклеены нижние опоры внутреннего мениска. Важно помнить что толщина кольца имеет чётко заданное значение и нарушать её нельзя. Нужно снять небольшой слой металла вокруг запланированных опор.

Обработанное промежуточное кольцо менисков Обработанное промежуточное кольцо менисков

 Затем можно таким же образом доработать прижимное кольцо. Предварительно установив мениски и промежуточное кольцо на место, закручиваем прижимное кольцо и определяем место для будущих опор. Затем снимаем лишний слой металла. Если после обработки выяснилось что кольцо при совмещении опор на одной линии прижимает мениски недостаточно сильно, полученные выступы можно нарастить, приклеив необходимый слой скотча или прозрачного пластика от различных упаковок. Сила прижатия не должна быть слишком большой, необходимо лишь выбрать свободный зазор так, чтобы мениски могли вращаться вокруг оси от руки, но не имели люфта вдоль оси.
Кольца и мениски в сборе Обработанные торцы колец для избежания бликов на оптике можно зачернить любым перманентным маркером чёрного цвета. Важный нюанс - такая доработка изменит положение вторичного зеркала и менисков относительно главного зеркала на величину толщины опор внутреннего мениска. Поэтому шкала фокусных расстояний объектива уже не будет достоверной. Но это не страшно, т.к. эта шкала  очень приблизительна и навестись точно в фокус с её помощью невозможно. "Бесконечность" объектива сместится далее по шкале, поэтому при необходимости установки аксессуаров от телескопа (окуляры, призмы, диагональные зеркала) нужно будет также сместить ограничитель фокуса. Об этом чуть ниже.

 После доработки оправы менисков можно приступать к модификации подвеса главного зеркала. Для этого потребуется:
 - метчик для нарезки резьбы М4
 - 3 винтика М4
 - бытовой силиконовый герметик
 - клей момент
 - ровная упругая жестянка небольшой толщины (я взял крышку для домашнего консервирования)
 - прочные ножницы
 - дрель со сверлом 5мм
 Задумка конструкции заключалась в том, чтобы подвесить зеркало на гибких металлических пластинах, которые можно регулировать с помощью винтов. Изготовить пластины я решил из обычных консервных крышек для закатки стеклянных банок. Металл у них достаточно мягок для резки обычными ножницами, и в то же время достаточно упруг и пластичен.
Кольцо крепления главного зеркала и крышки-доноры Кольцо, к которому крепится на трёх силиконовых точка главное зеркало надо отделить от зеркала. Очистить три отверстия от заводского силиконового герметика и нарезать в отверстиях резьбу М4 для регулировочных винтов. регулировочные винты - любые М4 укороченные по высоте до толщины кольца с поперечным пропилом для шлицевой отвёртки.
 Крепёжные пластины я вырезал ножницами из баночных крышек по таким размерам:
Чертёж пластин для подвеса главного зеркала

Приклеиваем крепёжные пластины Для приклеивания пластин выбрал обычный клей Момент 1

 Вырезанным пластинам надо придать изгибы в нужных местах как на фото выше и приклеить к кольцу только одной из внутренних сторон(сторона с вырезом под регулировочный винт). Перед приклеиванием склеиваемые поверхности лучше всего обработать мелкой наждачной бумагой для лучшей адгезей с клеем. Регулировочные винты или резьбу в кольце можно немного намазать силиконом или клеем, чтобы исключить самопроизвольное откручивание и люфт. 

Приклеенные крепёжные пластины Вторая сторона пластины должна иметь свободный ход от регулировочных винтов

 На втором фото выше видно, что суть конструкции сводится к тому, что получается пружинящий но в то же время довольно жёсткий подвес зеркала со свободным ходом вдоль оптической оси. Само зеркало к внешней стороне пластины приклеивается на силиконовый герметик, имеющий широкий температурный диапазон с постоянными свойствами. Поверхность пластины также обрабатывается наждачной бумагой для создания шероховатости.

 Прозрачный силиконовый герметик  Широкий температурный диапазон с постоянными свойствами

 После приклеивания зеркала его можно установить на место. Закручиваем зеркало с кольцом так, чтобы у него был небольшой запас хода вперёд(1-2мм) вдоль оптической оси. Это нужно для его возможной юстировки. Для облегчения движения зеркала я смазал его торец густой смазкой(можно взять прозрачную силиконовую), это помогает избавиться от подклиниваний при установке и юстировке.

Главное зеркало на модифицированном подвесе Отверстия в задней крышке для юстировки

 В задней крышке объектива просверливаются отверстия под регулировочные винты. Должен заметить что правильная реализация задуманного позволяет обойтись без юстировки положения зеркала винтами.
 После окончания всех работ нужно продуть(компрессором или ручной грушей) объектив от пыли и стружки, протереть зеркало и мениски безворсовой салфеткой со средством для мытья стёкол. 
 Юстировка зеркала, если конечно она после всех изменений ещё необходима, производится по точечному источнику света с помощью фотокамеры или окулярной насадки типа Турист ФЛ, или переходника для телескопных аксессуаров М42-1.25" о котором информация будет ниже.

Фонарик для создания искусственной звезды Окулярная насадка Турист-ФЛ

 Точечный источник света можно создать самому с помощью светодиодного фонарики, кусочка фольги и полупрозрачного матового полиэтилена. Включаем фонарик, подкладываем слой полиэтилена для рассеивания лучей и сверху накладываем фольгу с отверстием.
 Методика настройки простая - наводим фокус на искуственную звезду так, чтобы она была немного расфокусирована, до получения кольца. Если кольцо имеет симметричную форму то юстировка не требуется. Если наблюдается асимметрия то регулировкой винтов надо постараться добиться правильной симметричной формы, как на изображении в начале этой статьи.

 Теперь, при желании сделать объектив приспособленным и для визуальных наблюдений можно перейти к следующему этапу модернизации - изготовлению окулярных узлов для установки окуляров от телескопов с посадочным размером 1.25"
Адаптер М42-1.25"

 Первым опишу создание простого переходника с штатной фоторезьбы М42x1 на посадочное отверстие для окуляров 1.25" Такой переходник будет нужен например для установки специализированной астро камеры 1.25", или окуляра напрямую без посредников, если стоят задачи фото-видео съёмки или получения максимального разрешение и контраса при визуальном наблюдении. Надо уточнить что в данном случае изображение в окуляре будет перевёрнутым а в камере нормальным. Для получения в окуляре нормального изображения нужны оборачивающие призмы(о которых чуть ниже).

 Для создания окулярного узла-переходника 1,25" -> М42 вам будут нужны следующие компоненты:
- макрокольцо М42 на 28мм без толкателя диафрагмы(обычно продаются набором из трёх штук)
- тонкая жесть 105*25 мм(я использовал всё те же крышки от банок)
- немного плотного однослойного картона(важный элемент всей конструкции)
- прочный универсальный клей (я использовал Момент-1)
- хотя бы один окуляр с посадочным размером 1.25"(для подгонки внутреннего диаметра адаптера)
Макрокольца M42x1, жесть, окуляр Всё это может не понадобиться если у вас есть токарный станок и навыки токаря... у меня не было ни того ни другого, поэтому делал из того, что было, и по прошествии многих лет эксплуатации моих поделок могу с уверенностью сказать, что получились они надёжными.
 Процесс изготовления прост. Оборачиваем жестяную пластинку вокруг окуляра для получения нужного посадочного диаметра. Затем вырезанной из картона полоской(предварительно промазав клеем одну из её сторон) наматываем кольцо, по диаметру соответствующую внутреннему размеру макрокольца М42.

 Получившееся кольцо должно входить максимально плотно внутрь макрокольца М42. Жестяную трубку укорачиваем до нужной высоты, чтобы её торец был на уровне окончания резьбы.

 Внутрь макрокольца М42 приклеиваем из картона второе кольцо, внутренний размер которого соответствует нашей трубке. Дождавшись когда оба кольца высохнут приклеиваем окончательно получившуюся конструкцию внутрь. 

 Для фиксирования окуляров в полученном адаптере можно просверлить отверстие и нарезать резьбу М4 для зажимающего винтика. Торцы и внутреннюю часть при желании можно зачернить тем же чёрным перманентным маркером.

 Данный переходник будет полезен для установки специализированных цифровых камер, применяемых а астрофотографии либо для установки окуляров напрямую, для получения максимально возможного качества. Также возможна установка диагональных зеркал. Диагональное зеркало поворачивает получаемое изображение на 90 градусов в нужную сторону. Это позволяет более удобно наблюдать объёкты в небе.

Окуляр 30мм, диагональное зеркало, нейтральный фильтр для наблюдения Луныакрокольца M42x1, жесть, окуляр Окуляр 30мм установленный напрямую в адаптер Окуляр 30мм, установленный в диагональное зеркало

  Для наземных наблюдений оба варианта установки не совсем подходят. Окуляр установленный напрямую будет давать перевёрнутое изображение, а во втором поменяются сторонами лево и право. 

 Для того, чтобы получить нормальное(не перевёрнутое и не отражённое) изображение нужно установить оборачивающие призмы. Т.к. в нашем случае мы ставим их не на телескоп, где есть большой запас "рабочего отрезка" (дистанции от плоскости байонета объектива до плоскости получаемого изображения) за счёт фокусировочных узлов с большим ходом, а на фотообъектив придётся немного доработать ограничитель фокусировки, чтобы увеличить возможный рабочий отрезок объектива. Стандарт для М42 оптики это 45.5 мм. В эти 45 с небольшим миллиметров не удаётся втиснуть длинный путь света при прохождении через призму так, чтобы после призмы ещё хватило бы запаса на фокусировку в окуляре.
 Проблема решается путём модификации крепления самой призмы(или диагонального зеркала). По аналогичной методике с приклеиванием колец из картона я приклеил короткое макрокольцо М42 на свои призмы, предварительно укоротив их посадочную трубку 1.25", а затем также модифицировал и диагональное зеркало.

Ход лучшей в оборачивающей призме амичи (излом оси 90 градусов)  Ход лучшей в оборачивающей призме Шмидта (излом оси 45 градусов) Диагональное зеркало и оборачивающие призмы с укороченным креплением

 Основная идея такой модификации в том, чтобы исключить виньетирование (отсекание корпусом части света с краёв т.е. попросту потери) а также получить максимально возможный запас рабочего отрезка для различных аксессуаров.
 На Рубинар'е 5,6/500 только модификации крепления призмы недостаточно. В нём нужно также изменить ограничитель фокуса, и даже немного укоротить одну из его половинок подвижной части корпуса.

 Чтобы добраться до ограничителя фокуса надо снять ребристое резиновое колько фокусировки и открутить под ним три микровинтика. Снимите защитный кожух, под ними видны два кольца ограничивающие ход вторичного зеркала с менисками. Если кольца сместить и немного укоротить их выступы, то мы получим увеличение хода вторичного зеркала к первичному (их сближение будет более сильное). Здесь надо сказать, что максимальное влияние на вынос фокуса оказывает именно расстояние между зеркалами, миллиметр хода между ними это десятки хода выноса фокуса на выходе. Так что здесь надо бороться за каждый миллиметр, в том числе используя ход главного зеркала - его надо максимально вкрутить внутрь объектива, но так чтобы не пережать.

   Кромка под чёрным пояском может быть отпилена без ущерба конструкции

 После проведенных манипуляций с ограничителями хода фокуса, проверьте наводку фокуса на бесконечность с диагональным зеркалом и окуляром. Может случиться, что этого будет недостаточно хотя запас хода по резьбе ещё есть, тогда нужно будет чуть укоротить саму трубу с вторичным зеркалом и менисками. На фото видно, что пожертвовать можно кромкой, которая как раз и мешает полностью использовать запас хода по резьбе. Укоротить трубу можно обычной ножовкой по металлу, затем надо подравнять кромку напильником.
Укороченная подвижная часть корпуса После этого я смог без проблем фокусироваться объективом на бесконечность с использованием любых окуляров от телескопа.
 Лыткаринский завод продавал набор Астро Рубинар-100 состоящий из объектива Рубинар 10/1000, двух окулярных узлов(прямой и с призмой 90 градусов) с возможностью варьировать фокусное расстояние окуляра (грубо говоря делать zoom) и нескольких окуляров. Окулярные узлы из этого набора у меня также имеются т.к. свой Рубинар я покупал как раз набором.
 Окулярный узел ЛЗОС с призмой при сравнении с моими "поделками" из призм оказывается в проигрыше из-за больших потерь на длинном оптическом пути в этом узле и значительного виньетирования. Насколько отличаются самодельные и заводские окулярные узлы можно наглядно убедиться из фото ниже:

Сравнение окулярного узла ЛЗОС и оборачивающей призмы Сравнение рабочего диаметра окулярного узла ЛЗОС и диагонального зеркала от телескопов

  Оборачивающие призмы и диагональное зеркало при установке на объектив выглядит так:

 Диагональное зеркало - для минимальных светопотерь Оборачивающая призма 90 градусов, даёт полностью исправленное изображение Оборачивающая призма 45 градусов - хороша для наземных наблюдений