Юстировка биноприставки

[Ernest]

Юстировка биноприставки на примере TSBinoansatz

История и тест

Биноприставка TSBinoansatz из разряда бюджетных (подобное изделие продается и под другими торговыми марками с небольшими вариациями в оформлении, исполнении и комплектации). Приставка характеризуется сравнительно умеренным требованием к величине заднего отрезка (порядка 100 мм). Ко мне такой экземпляр попадал с жалобой владельца на проблемы со сведением каналов - через некоторое время наблюдений начинает болеть голова. Попытки самостоятельной юстировки не особенно решали проблему.

При тестировании по звездам в 8" ШК с 20 мм окулярами обнаружилось, что небольшая разъюстировка каналов имеет место: при первом расслабленном взгляде предметы в левом и правом канале немного расходились по вертикали, потом конвергенция визирных осей глаз сводила-таки изображения. Но при последующем длительном наблюдении эта непривычная нагрузка на мышцы глаз обычно ощущается как зрительный дискомфорт. При установке 10 мм окуляров, а тем более еще более короткофокусных проявления разъюстировки сказывается сильнее и нагрузка на глаза возрастает до критической. Так что юстировка этой приставке показана.

Внешний вид и особенности конструкции

В коробке

Общий вид


Приставка имеет цанговые зажимы для окуляров (рифленые кольца вокруг окулярных втулок), так же как возможность коррекции фокусировки (диоптрийной разности) как левого так и правого каналов (рифленые кольца большего диаметра вокруг окулярных втулок). Цанговые зажимы не очень удобные - имеют слишком большой ход, и окуляры, особенно с коническими предохранительными проточками на посадочных втулках фиксируются этими зажимами не очень надежно. Из-за игры в зажиме возникают в том числе и двоения, особенно на больших увеличениях. При зажиме в цанге пальцы сдвигают в том числе и кольца диоптрийной подстройки. Юстируемый вариант был без просветляющих покрытий на поверхностях призм, но встречаются варианты этой приставки и с покрытиями.

В смысле юстировки эта приставка имеет один существенный дефект. Согласование осей правого и левого каналов осуществляется только путем наклона ее призм. То есть при самой точной юстировке вполне возможно, что входные и выходные грани призм будут не перпендикулярны оптическим осям каналов. В то время как большинство производителей предлагают вынесенную юстировку поперечного положения посадочных втулок относительно осей каналов.

Разборка

Для разборки этой приставки и доступа к юстировочным винтам требуется снять боковые накладки. Они зафиксированы двумя парами маленьких винтиков под крестовую часовую отвертку. Винтики хорошо видны если осмотреть корпус приставки со стороны посадочной втулки.
Винтики боковых накладок


Накладки с некоторым усилием снимаются сдвигом вверх (в сторону куда смотрит посадочная втулка приставки).
Снятие накладок сдвигом вверх


После снятия накладок появляется доступ к внутренности приставки - видны призмы и их крепление к корпусным деталям.
Без накладок


На следующем рисунке я прорисовал схему расположения призм (желтые контуры) и ход через них оптической оси (голубая линия). Фиолетовыми стрелками указаны потайные установочные винтики (под часовую отвертку с прямым шлицем), которые фиксируют тела призм между пластинами рамы. Каждая призма фиксируется четырьмя установочными винтами (две пары из них видны с обратной стороны приставки). В левом верхнем углу показано как тело призмы фиксируется в раме приставки. Красными стрелками указаны направления юстировочных наклонов призм и соответствующие смещения оптических осей каналов.
Оптическая схема и юстировочные винты

Как увидеть разъюстировку призменных блоков

Для того, чтобы увидеть насколько разъюстированы между собой левый и правый канал биноприставки следует как-то обозначить центры их полей зрения. Это могут быть отверстия (диаметром 1 мм) строго в центре штатных заглушек окулярных втулок, нитяные или проволочные перекрестья на тех же окулярных втулках и т.п. Я использовал самый простой вариант - посадил в окулярные втулки пару короткофокусных (5 мм) окуляров. Теперь если посмотреть в приставку со стороны ее посадочной втулки на светлый фон, в глубине ее посадочной втулки можно видеть два светящихся кружочка (поля зрения установленных окуляров). Если вы использовали в качестве центрировочных приспособлений - отверстия в центре заглушек окулярных втулок, то будут видны две светящихся точки (и по ним юстировка может быть выполнена точнее). Если использованы перекрестья - то будут видны два креста на светлом фоне (с еще большей чувствительностью к ошибкам юстировки).
Примеры разных степеней разъюстировки (с разных биноприставок)


Вот по этим маркерам центров поля зрения (светлые круги, точки или темные перекрестья) и следует ориентироваться в процессе юстировки положения призм. В идеале никакого двоения изображений маркеров быть не должно, в том числе и при перемене величины межцентрового расстояния.

Последовательность юстировки

Я в процессе проб и ошибок выработал следующую последовательность юстировки этой биноприставки.

Грубое сведение каналов биноприставки.

1. Разобрать - выкрутить часовой отверткой винтики накладок, снять смещением вверх боковые накладки.
2. Вставить в окулярные втулки самые короткофокусные из окуляров, которые найдутся в хозяйстве, затянуть цанговые зажимы окулярных втулок.
3. Выставить среднее (свое) межцентрованое расстояние между каналами.
4. Смотрим одним глазом с расстояния 30-40 см через приставку в ее посадочную втулку на освещенную белую стену. Видим в глубине втулки пару светлых кружков (возможно наложенных друг на друга) - это изображения полей зрения окуляров. Глаз следует располагать примерно на оси втулки.
5. По величине расхождения этих кружков (несоосности) оцениваем направление и величину разъюстировки.
6. Часовой отверткой с прямым шлицем ослабляем один из юстировочных винтов призмы правого (или левого) канала.
7. Качанием призмы вверх вниз (ось качения выполняет пара оставшихся затянутыми юстировочных винтов) подгоняем подвижный светлый кружок на ближайшее расстояние к неподвижжному. Закручиваем ослабленный юстировочный винт до первого контакта с телом призмы.
8. Теперь той-же парой юстировочных винтов (чуть ослабляя один и подкручивая другой) пробуем качнуть тело призмы от себя - к себе (так чтобы светлый круг начал двигаться перпендикулярно предыдущему) чтобы совместить (сделать соосными) светлые кружки видимые в посадочной втулке. Фиксируем достигнутое минимальное расхождение центров кружков. Есть расхождение между кружками еще есть - возвращаемся к предыдущему пункту и повторяем до совершенно точного совпадения кружков.
9. Одеваем накладки, фиксируем их парами винтиков.

Схема совмещения оптических осей

Успешно пройденная последовательность пунктов описанная выше достаточна, чтобы отъюстировать биноприставку под под одно фиксированое межцентровое расстояние (МР). Оптические оси правого и левого каналов будут совмещены для него. Но, если предполагается использовать биноприставку наблюдателями с разными МР, то этой процедуры может оказаться недостаточно ввиду того что механическая ось регулировки МР может не совпасть с оптическими осями каналов.

Точное совмещение оптических осей с механической осью подстройки межцентрового расстояния.

1. Снимаем накладки с обоих каналов.
2. Фиксируем положение одного из каналов (например, левого) - используем его как базовый (неподвижный) смотрим, за какой из кружков он ответственен (перекрывая рукой свет к правому или левому окуляру) и зарисовываем траекторию смещения подвижного кружка при изменении межцентрового от минимума до максимума. Это должна быть дуга в секторе 90 градусов.
3. Замечаем центр этой дуги относительно кружка в базовом канале - через эту точку проходит механическая ось механизма смены МР.
4. Именно к этой точке следует подогнать светлый круг поля зрения подвижного канала (см. пункты 6-7-8 из списка выше).
5. И, наконец, юстировкой базового канала (те-же пункты 6-7-8 из списка выше) совмещаем его светлый круг со светлым кругом канала использованного как подвижный.
6. Возвращаемся к п. 2 для оценки результатов и возможно их корректировки.
7. Если при изменении МР круги полей зрения окуляров не смещаются относительно друг-друга прекращаем процедуру.

Схема нахождения положения механической оси

[Nitar1]

Мне понравилась методика юстировки, но в ней не хватает оценки точности. Согласно Госту для биноклей точность совмещения осей каналов должна быть не хуже 20 угловых минут или 1/170. Вы предлагаете совмещать каналы, используя способ наложения, который обеспечивает точность равную разрешению, что для среднестатистического наблюдателя составляет одну угловую минуту, а для расстояния 400 мм примерно 0,11 мм. Перемножив 0,11 мм и 170 получим примерно 19 мм, что соответствует окуляру с увеличением 12,5-14 крат. Для более сильных окуляров точность будет недостаточная.
Предлагаю использовать не два одинаковых а окуляры с немного различной полевой диафрагмой. В этом случае будут видны два диска, один в другом и совмещение будет происходить не способом наложения, а способом биссектирования, который как минимум в три раза точнее.

[Ernest]

Хорошее замечание.

Но не вполне понял вашу оценку точности. Почему 400 мм? Расстояние наилучшего зрения составляет 250 мм, а с использованием увеличительного стекла (длиннофокусного) расстояние можно сократить до 100-150 мм. То оси можно совместить с точностью 250/60/57.3 = 0.07 мм или даже 100/60/57.3 = 0.03 мм. Для 20 минутного допуска минимальное фокусное расстояние используемых окуляров можно довести до 0.07*60*57.3/20 = 12 мм (без увеличительного стекла) или 0.03*60*57.3/20 = 5 мм. Сокращая, лишние вычисления получаем связь между пределом разрешения глаза d', угловым допуском на разъюстировку D', расстоянием контроля за совмещением L и минимальным фокусным расстоянием допустимого окуляра f_min:

f_min = L*d'/D'

[sky-man]

Я вижу и здесь проблему, юстировочных винтов недостаточно чтобы выставить правильно сведение осей. Фактически это только фиксация призм в бинке, а не юстировка. Имхо после удачной юстировки я бы посадил призмы на каплю силиконового герметика, который при необходимости можно срезать.

Пришла бинка с али за 9 тр.




Мой метод проверки юстировки: поставил перекрестие в окуляр и навёл на трубу ТЭЦ в 1,5 км то есть на фонарь на ней. Переставил окуляр во второй канал перекрестие там же на фонаре. Бинка отъюстирована хорошо.




Именно таким метод я юстирую и проверяю юстировку на своём бинокуляре из двух труб 1025, картинка никогда не двоит.
Здесь ставил увеличения до 2D 200x на мак 100 ничего не двоит и тп.

Снял пластиковые накладки которые закрывают призмы и крепятся двумя винтиками, внутри призмы, не смотря на наличие юстировочных винтов приклеены на некий герметик. Ниже на фото. Юстировать мне не нужно было бинку, но в случае юстировки этот клей придётся срезать как я понимаю.

[sky-man]

102/1325, балоу 3х, 25мм окуляр, увеличение 160х, планетное для этого мака.
Ставлю перекрестие в окуляр.


Качество картинки не имеет значения через 3-й стеклопакет, главное оценка юстировки бинки и наведение перекрестия на один и тот же объект на отдалённом расстоянии в двух каналах.
Окуляр ставлю по очереди в каждый канал. И прикладываю телефон, идеально не получится конечно снять будет небольшое вращение картинки, но главное это зафиксировать куда бьет перекрестие. Это трещина в трубе ТЭЦ в 1,5 км в левом канале:


В правом канале, в принципе практически идеально на таком увеличении:


Не верю всяким способам юстировки типа одна звезда разъюстирована вторая в фокусе, такое пробовал, мозг прекрасно сводит и такую картинку. Также пробуют юстировать кривым китайским лазером по крышечкам с длиной хода 10 см. Точность там низкая. Так же смотрят вблизи на объект, там может быть оптический эффект который не показывает истинной картины, что также неэффективно для оценки. Я считаю надо по очереди смотреть одним глазом в два канала с перекрестием на объект на расстоянии 1-1.5 км с рабочим увеличением 1,5-2D, точность получается относительно высокой. Перекрестие можно сделать из проволоки в фокусе окуляра. Удивлён что бинка с конвейера идёт отъюстированной хорошо. Скорее всего используют некий шаблон на производстве с точным лазером или что-то подобное.
При цене бинки в 9 тр это весьма порадовало.

[Yura1917]

Удивлён что бинка с конвейера идёт отъюстированной хорошо. Скорее всего используют некий шаблон на производстве с точным лазером или что-то подобное.
При цене бинки в 9 тр это весьма порадовало.

У меня такая же бинка и она отъюстирована плохо. Еще не разбирал. Надеюсь, что вот эти винтики (на фото) тоже юстируют биновьювер. На днях буду пробовать.

[Yura1917]

На бинке с али за 9 тысяч из-за клея не вышло у меня ничего отъюстировать. Герметик возле юстировочных винтов очень твердый, срезать его придется долго. Нет другого способа?)