Самодельный GMK - оптико-светодиодный коллиматор.

[AnDom]

В контексте разработки коллиматора ваш принтер это всего лишь удобное средство быстрого макетирования. Если получится что-то реально удачное и полезное, производство следует реализовать в металле и продавать страждущим.

Да, возможно. Хотя, GMK уже продается (про плюсы или минусы исполнения я не знаю) и для того чтобы был спрос (так же не знаю есть ли он), мой вариант должен быть или лучше и не сильно дороже, или дешевле но не хуже. Условия +/-, но по опыту, цена может быть "сладкой" лишь в условиях серийного (мелкосерийного) производства. Если с ЧПУ токаркой у меня был опыт и вроде бы даже контакты остались, то что касается оптики - здесь большой пробел в практике закупки комплектующих. Хотя, мысль интересная, стоит обсудить.

Тут нужна сферическая поверхность с центром кривизны в районе GMK - например, очковая линза нулевой диоптрийности вогнутостью к светодиодам (как в ред-доте) с возможностью подгонки/регулировки ее наклона.

От чего такую можно отковырять, для макетирования?

Думаю, имеет смысл 2" посадки для окуляров и хотя бы примитивное устройство фокусировки и выборки разнобоя в параметре парфокальности.

...В большинстве случаев небольшой перекос - не критичен.

Тогда можно что-то вроде резьбового фокусера попробовать.

Это вообще не имеет отношения к посадке окуляра в GMK. Это все может делаться даже и в рамках 1.25" посадочной втулки самого GMK. Входная апертура GMK вполне может быть ограничена 5-6 мм с диаметром узкого кольца 8-9 мм, а широкого 20-25 мм. Надо только ориентироваться на самые миниатюрные светодиоды (есть диаметром 1.8 мм).

Я имел ввиду только посадку GMK. Про окуляр сказал просто о реализации на сей момент.
А имеет смысл делать посадку GMK 1.25", а окулярную на 2"?
По светодиодам есть мысль - надо проверить.

Еще раз спасибо за участие!

[AnDom]

Нашел слабое звено в ED - штатный переодник 2"-1,25". При поджатии винтами его перекашивает.
Поставил более цивильный - картинка поменялась в лучшую сторону.

[Ernest]

От чего такую можно отковырять, для макетирования?

Не знаю. Самый прямой путь - заказать в очковой оптике мениск 0 диоптрийности с обрезанием по кругу до такого размера, чтобы линза встала на торец GMK.

Тогда можно что-то вроде резьбового фокусера попробовать.

Именно так и сделано в украинском GMK.

А имеет смысл делать посадку GMK 1.25", а окулярную на 2"?

Имеет, хоть это и делает инструмент более громоздки и материалоемким.

[AnDom]

Самый прямой путь - заказать в очковой оптике мениск 0 диоптрийности с обрезанием по кругу до такого размера, чтобы линза встала на торец GMK.

И ведь точно. Вот что значит не знать очков. Правда...., говорят, недолго осталось

Именно так и сделано в украинском GMK.

Сейчас заканчиваю GMK 2.0. Проблема с фокусером, на данном этапе, надуманная. Вы ведь выше сказали про переходники и парфокальные кольца, но мне понадобилось время на осознание.

Имеет, хоть это и делает инструмент более громоздки и материалоемким.

Думаю, это я буду реализовывать только в металле. У меня из 2" только килограммовые гири.

Через пару-тройку часиков будет выложен опытный образец и результаты.

[AnDom]

Все распечатано (кое что уже не в первый и даже не во второй раз).
Первоначальная конструкция была значительно переработана. Решил сделать модульную, наборную на винтах М3. Так проще монтировать электронную часть, оптическую, поменять модуль (при необходимости), а также значительно повысилась прочность и надежность конструкции (в окулярную часть будут вставляться совсем не дешевые по нынешним временам окуляры и камеры). Жесткость для 1,25" вставок предостаточная.

Посадочная часть GMK 1,25" с запрессованными гайками, "апертура" восьми светодиодов - 2мм (радиус первой четверки 5,5мм, радиус второй 23,5мм), апертура оптической части - 6мм


С обратной стороны видны "тоннели" под винты, бленду от засветки линзы диодами, посадочные места диодов и отверстия их "апертуры".


Далее идет начинка из светодиодов. Самая муторная часть. Распечатал для нее площадку, чтобы паять светодиоды и вставлять их "кассетой". Места очень мало, все внутри миниатюрное и произвести пайку по месту просто нереально. Внутренняя четверка светодиодов голубые, внешняя четверка - 1 голубой, 3 красных.


Посадочная часть GMK крепится к площадке. В площадке отверстия под крепеж, провода и канавка под провода для обеспечения максимального приближения, а так же бортик для позиционирования окулярной части.


Оправка линз от объектива Индустар 50-2 (У Индустара 61 диаметр линз больше, хотя, качество картинки может быть выше. Надо попробовать и их). Оправка, как и сами линзы в ней крепится термо-клеем. Не супер изящно, но очень быстро, практично и, в случае чего, легко удаляемо.



Ну и корпус GMK с установленным фокусером Kineoptics HC-1.


Сборку и тестирование закончу уже завтра. Домашние намекнули что пора закругляться, да и устал уже, надо отдохнуть

[AnDom]

Итак, второй блин готов. К сожалению, все еще комом.
В плане механики - все работает и крутится как положено, но, если не ошибаюсь, необходимо добавить в конструкцию юстировку объектива GMK.
На втором снимке видно смещение бликов. При изменении наклона окуляра, картинка не меняется, а при вращении GMK мелкие блики смещаются относительно больших по кругу. Наклоном GMK (примерно на 3 градуса) можно сделать картинку абсолютно концентричной.
Третье фото сделал через окуляр смартом, красные светодиоды хорошо видны, как и в визуале, а при съемке ZWO ASI 224 красный виден значительно хуже, да и синий перевран (надо настройки глянуть), хотя гейн и выдержка решают эту проблему.
Пока так.

[AnDom]

Эрнест, подскажите пожалуйста, в вашем GMK есть юстировка объектива?

[AnDom]

Переделал GMK. Добавил регулировку наклона оправы объектива (градуса на 3-4 можно наклонить). Покрутил в разные стороны. Результат - я озадачен. Я не заметил какого-то влияния на взаимное расположение бликов.
Надо завтра на свежую голову посмотреть.
Еще один невыясненный вопрос - какая четверка из изображений бликов ближе к GMK и соответственно, относительно каких бликов оценивать смещение в случае кривого фокусера (gmk). Собственно, это тоже завтра буду изучать.

[Ernest]

Эрнест, подскажите пожалуйста, в вашем GMK есть юстировка объектива?

Нет, а зачем?

Переделал GMK. Добавил регулировку наклона оправы объектива (градуса на 3-4 можно наклонить). Покрутил в разные стороны. Результат - я озадачен. Я не заметил какого-то влияния на взаимное расположение бликов.

О чем уже и было сказано выше:

Смущает так же что неточность в изготовлении gmk может влиять на картинку (перекос линз, окуляра...)

Именно перекос линз GMK (кроме смещения узловой точки его объектива с оси окулярной трубки телескопа) почти ни как не влияет на точность его применения.

[AnDom]

Эрнест, спасибо. Похоже я ошибочно приравнял кривую ось фокусера к кривой оси объектива GMK. Да еще разница в отснятых бликах сбила с толку. Сегодня еще погоняю по ED, выложу материал. Кстати, разобрал вчера или позавчера фокусер ED - что-то там ни слова про юстировку (по крайней мере удобную и понятную).

Перед работой успел максутика посмотреть ЗМ-5А-МС 500мм f8 - не безнадежно, как я понимаю.

Цветная камера маловата оказалась, а вот ч\б - очень даже.

[Diff]

Ну и корпус GMK с установленным фокусером Kineoptics HC-1.

AnDom, а какие впечатления от этого фокусера? Не барахло?

[AnDom]

Для своих задач - вполне. Ход плавный, веса практически нет. Т.ч. для облегченного (походного) телескопа годится.

[Diff]

спасибо

[AnDom]

Сегодня посмотрел свой Астель с GMK. В окуляр видны лишь отражения светодиодов на вторичке, GMK для юстировки не годится. Опыт не бесполезный, увидел что 5мм светодиод с "апертурой" на краю посадочного гнезда приводит к искажениям в бликах, все же лучше поставить маленькие светодиоды и "апертуру" поместить по центру светодиода.
На снимке с камеры к отражениям светодиодов на вторичке добавились какие-то блики в центре - не знаю что это такое (возможно блики на объективе GMK).

[Ernest]

Сегодня посмотрел свой Астель с GMK. В окуляр видны лишь отражения светодиодов на вторичке, GMK для юстировки не годится.

Я про это писал немного выше применительно к ШК:

Для ШК, вроде как, очень даже годится.

Хм... не пробовал (хотя GMK у меня есть и ШК приносили юстировать), но прикидки хода лучей показывают, что виден будет только блик от выпуклого вторичного зеркала. Ни блик от главного зеркала, ни блики от пластины ШК видны в GMK-коллиматор не будут.

Опыт не бесполезный, увидел что 5мм светодиод с "апертурой" на краю посадочного гнезда приводит к искажениям в бликах, все же лучше поставить маленькие светодиоды и "апертуру" поместить по центру светодиода

И об этом:

Смущает так же что неточность в изготовлении gmk может влиять на картинку (перекос линз, окуляра...)

Именно перекос линз GMK (кроме смещения узловой точки его объектива с оси окулярной трубки телескопа) почти ни как не влияет на точность его применения.

.

На снимке с камеры к отражениям светодиодов на вторичке добавились какие-то блики в центре - не знаю что это такое (возможно блики на объективе GMK)

Происходит отражение от матрицы камеры и затем назад от линз ее объектива и объектива GMK.
При юстировке Ньютона, зеркало которого возвращает сильный блик, хорошо видно вторичное бликование на роговице глаза.

[AnDom]

МК посмотрел просто чтобы увидеть картинку собственными глазами. На счет неприменимости GMK к МК и ШК помнил и с ваших слов и встречал обсуждение этого вопроса в инете.

По светодиодам я имел ввиду то что я использовал 5мм светодиоды, а чтобы получить блики четверок на максимальном удалении я в посадочных отверстиях под диоды диаметром 5мм сделал 2мм отверстия ближе к центру во внутренней четверке и ближе к краю во внешней. Из-за того что диод светит не "макушкой", а немного боком и освещает больше одну сторону 2мм отверстия, блики не очень аккуратные.
Закажу в китае диоды на 3мм и переделаю. Есть еще 1,8мм диоды (о которых упоминали выше), но они все равно на довольно широком квадратном основании.

[AnDom]

Посмотрел сегодня ED еще раз. Вставил лазер, на центральное отверстие в крышке прилепил белый лист, покрутил вокруг своей оси - точка не двигается но смещена немного от центра. GMK показал кривоватую картинку, как и раньше. Открутил винты фокусера, покрутил фокусер, посмотрел как смещаются блики. По ощущениям - нет ровной привалочной плоскости между фокусером и трубой, немного качается фокусер. Совместил блики, затянул. Результат - немного не дотягивает до идеала, но, думаю, пока на этом и остановлюсь, как-нибудь позже поковыряюсь, когда не будет более интересных дел.

Кстати, внешний контур светодиодов благополучно издох Заверения продавца что светодиод на 2,5В нормально работает и от 3В - не совсем правда Придется резистор подпаять, чтобы 1,5В потушить.

В целом, как я понял из приобретенного опыта, GMK архиполезная штука, особенно для астрофотографов.

[hyperion]

Приветствую. Наткнулся на эту тему, тоже есть 3д принер. Подумал может попытаться изготовить себе GMK коллиматор. Есть корректор baader RCC1. Подумал сделать коллиматор между корректором и камерой. Получиться переходник с м48-м42 резьбами на концах и между ними расположить диоды.
Читая темы понял что вроде бы достаточно 4 диода. Есть несколько вопросов, в данном случае насколько далеко лучше разносить диоды? Задний отрезок соблюдать надо такой же как и заложен в корректор? Фокусировка бликов осуществляться будет движением фокусера или надо будет подбирать расстояние от камеры до корректора?

[SAY]

Задумался о ГМК коллиматоре для рефракторов. Точности юстировки лазерным коллиматором с экраном отражённого сигнала от Дип-Скай не сильно доверяю, поскольку сам коллиматор даёт некоторую погрешность (при вращении вокруг оси). Вопрос по точности принципиальный, поскольку использование Хромакора с ахроматом 15012 требует весьма точной юстировки (объектив-фокусёр). С Хромакором при не надлежащей юстировке чувствительность к коме на оси возрастает многократно. Можно конечно найти наиболее оптимальное положение и потом выбрать остаточную кому поперечной юстировкой линз (нарезаны соответствующие отверстия в оправе под юстировочные винты), но зазор между торцами линз и оправой очень незначительный. Выбрать кому можно, но нет никакой гарантии, что юстировка сохранится при изменении температуры в сторону снижения (уменьшается толщина зазора, юстировочные винты удалены и фиксация линз в оправе прижимным кольцом через кольцевую резиновую прокладку).
Некоторые ремарки по примеру с 80ED выше. У этого дублета, если смотреть со стороны ГМК, одна поверхность выпуклая (последняя, т.е. 4-я, в объективе) и три вогнутые. При этом две из них очень близки по радиусу кривизны (2-я и 3-я в объективе). В итоге, согласно схемы Эрнеста, должно быть видно изображение четырёх светодиодов в трёх проекциях, одно в первой проекции, и два в отражениях от первой поверхности объектива и от второй/третьей его поверхностей. Несколько размытая и более разноцветная промежуточная проекция соответствует вероятно отражению от второй/третьей поверхностей.
В ахромате знак у поверхностей несколько иной (при этом 2-я и 3-я в объективе также сопоставимы по радиусу кривизны) и в ГМК должно быть видно две первые проекции и одну в отражении от 1-й поверхности объектива.
Вопрос к Эрнесту: я прав в своих рассуждениях по бликам или в чём-то заблуждаюсь?
И по ходу:
- какая рекомендуется яркость светодиодов (сильно зависит от угла их излучения)? Просто с подобными приспособлениями никогда раньше дел не имел.
- достаточно 4 светодиодов для приемлемой точности юстировки (один другого цвета)? В том смысле, что увеличение их количества не приведёт к путанице?
Формат посадки 1,25". ГМК простой, без оптики.

[Ernest]

Задумался о ГМК коллиматоре для рефракторов.

Для того, чтобы юстировать линзы объектива рефрактора GMK, как мне кажется, не очень подходит. Слишком разнесена локализация плоскостей фокусировки бликов и слишком велика разница в их размерах. Фокусируешься на блик от поверхностей дублета обращенных друг к другу (они самые маленькие) и блики от первой и последней поверхностей оказываются очень сильно не в фокусе и во много раз больше. Даже для того чтобы поймать значимый клин между поверхностями линз дублета обращенных друг к другу не хватает чувствительности (разрешения) метода.
GMK хорош, когда надо согласовать ось объектива и предфокальной оптики какого-нибудь корректора - то есть при сквозном просмотре сложной оптической системы в сборе.

Точности юстировки лазерным коллиматором с экраном отражённого сигнала от Дип-Скай не сильно доверяю, поскольку сам коллиматор даёт некоторую погрешность (при вращении вокруг оси).

То есть его луч идет не по механической оси трубы. К счастью, это не имеет большого значения. Если Линзы нанизаны на лазерный луч как на ось, то ни комы, ни астигматизма в центре не будет, разве что небольшой наклон плоскости изображения, существенно важный разве что для астрофото.
Другое дело, что экранчик лазерного коллиматора маловат, чтобы ловить уход бликов от первой и последней поверхностей и прочитать интерференционную картину от бликов поверхностей обращенных друг к другу.

Вопрос по точности принципиальный, поскольку использование Хромакора с ахроматом 15012 требует весьма точной юстировки (объектив-фокусёр)

Скорее оси объектива с осью корректора см. выше.

Некоторые ремарки по примеру с 80ED выше. У этого дублета, если смотреть со стороны ГМК, одна поверхность выпуклая (последняя, т.е. 4-я, в объективе) и три вогнутые. При этом две из них очень близки по радиусу кривизны (2-я и 3-я в объективе). В итоге, согласно схемы Эрнеста, должно быть видно изображение четырёх светодиодов в трёх проекциях...

в трех фокальных плоскостях на существенно разных расстояниях от GMK. Резкие изображения бликов от разных поврехностей достигаются при трех разных положениях окуляра GMK.

В ахромате знак у поверхностей несколько иной (при этом 2-я и 3-я в объективе также сопоставимы по радиусу кривизны) и в ГМК должно быть видно две первые проекции и одну в отражении от 1-й поверхности объектива.

См. схему, уже приведенную выше:

Блик от первой (по нормальному ходу света) выпуклой поверхности объектива будет ближе к GKM, блик от последней - дальше, а блики от смежных поврхностей где-то между ними.

какая рекомендуется яркость светодиодов (сильно зависит от угла их излучения)? Просто с подобными приспособлениями никогда раньше дел не имел

Лучше с углом излучения поуже (чтобы засветка внутренностей трубы и поля зрения GMK была поменьше), а их яркость большого значения не имеет - блики в любом случае будут видны хорошо. Ну разве что окажется на линзах какое-нибудь супер-пупер просветление.

достаточно 4 светодиодов для приемлемой точности юстировки (один другого цвета)?

Лучше 3 или 5, чтобы легко было отличать блики от выпуклых и вогнутых поверхностей. И как можно ближе к оси. В идеале светодиод должен быть один (светить через светоделительный кубик, установленный перед объективом GMK).

ГМК простой, без оптики

То есть типа Чеширского окуляра? А как же фокусироваться? Аккомодации глаз скорее всего не хватит.

[SAY]

Эрнест, спасибо за разъяснения!
Если бы не было Хромакора-1 (Хромакор-2 требует ещё более тщательной юстировки), то я бы и не заморачивался с точной юстировкой ахромата, вполне было достаточно вывести небольшую кому децентровки (в объективе нарезаны 6 резьбовых отверстий, по 3 для каждой линзы, нижняя линза выставлена концентрично оправе, верхняя юстируется).
Дело в том, что Хромакор есть "вещь в себе", которая требует очень "нежного" обращения. Система "объектив + Х" весьма чувствительна как к перекрещиванию осей, так и к линейному отклонению параллельных осей.
По результатам прошлогодних испытаний по ИЗ с Х (ввёрнут в удлинительную 2" трубку, которая установлена в фокусёр) при вращении трубки в фокусёре кома на оси в фокусе менялась от умеренной до огромной (большой конус с многими диф. кольцами), увеличение 400х.
Следует ещё заметить, что проверка объектива без Х лазерным коллиматором давала несколько отличающийся результат (положение "точки" луча на объективе) при одной и той же ориентации коллиматора вокруг оси, но при другой последовательности его фиксации винтами в фокусёре. Это я к тому привожу, что после точной юстировки "объектив + Х" лучше диагональ (должна быть отъюстирована) с ввёрнутым в неё Х впоследствии не снимать. Если снимать, то помнить ориентацию диагонали относительно корпуса фокусёра и последовательность затяжки винтов при юстировке. Ориентация диагонали определяется по минимуму комы на оси при юстировке, далее кома выводится юстировочными винтами первой линзы объектива.

На ГМК внимание обратил, потому что есть намерение провести ещё одну тщательную юстировку рефрактора 15012 с Х.

Если я правильно понимаю, диагональ с установленным в неё Х на входе можно достаточно точно отъюстировать с помощью ГМК. При этом не исключается конечно, что оптическая ось Х будет иметь перекрещивание с осью посадочной втулки.

Ежели в целом, то про юстировку ахромата с Х можно диссертацию писать. Понимаю тех ЛА, кто приобретал Х, а потом выставлял их на продажу. Тем не менее, Х реально избавляет ахромат от хроматизма (по Юпитеру очень лёгкий мало заметный синий ореольчик с Х-1, с Х-2 вероятно вообще в идеале), вопрос только в юстировке.

ПС. Может в отдельную тему выделить про юстировку ахромата с Хромакором?

[SAY]

Выставил трубу на кухонном столе (вроде ровный), покрутил с линейкой. Максимальное отклонение центра выходной дырки окулярной трубки фокусёра от геометрической оси трубы порядка 0,8 мм. В пересчёте на угол около 2,5 угл. минут. Насколько оптическая ось навинченного на трубу объектива может быть отклонена от геометрической и в какую сторону - неизвестно.
По информации Валерия Дерюжина (в переписке с ним) - при параллельности осей Х и объектива их линейное отклонение не должно превышать 2-3 мм. Насчёт параллельности есть сомнения, поскольку синтовский объектив не юстируемый по наклону. Перекрещивание осей также вносит свою "лепту" с Х.
Ну на фига Синта сделала навинчивающийся не юстируемый наклоном объектив при внутреннем диаметре трубы впритык? Не, понятно почему, но уж лучше чуток переплатить за "классику", имхо конечно.

[Ernest]

В общем-то для Хромокора больше смысла в юстируемом тубусе фокусировщика, чем в юстируемой оправе объектива.

[SAY]

Не, технически не просто реализовать. Хромакор внутри фокусёра находится и диаметр корпуса 49 мм имеет в месте крепления к диагонали на стандартную резьбу.

Освежил в памяти результаты испытаний в июне 2015 г. Если коротко:
Поворотная задняя часть 3" фокусёра очень неплохо "держит" ось. При повороте корпуса фокусёра (есть такая возможность, ослабить 3 маленьких винтика, повернуть корпус и затянуть винтики) лазерная "точка" описывает окружность вокруг оси, отклонённой если смотреть с окулярного узла, на 2 мм вправо и на 0,8 мм вверх от центра объектива, или на 2,15 мм от центра "на 2,5 часа". Тогда перед проверкой разными ухищрениями удалось повысить точность лазерного коллиматора с переходником на 2" до порядка 1 угл. минуты - радиус. При любом положении корпуса фокусёра луч в перекрестие на объективе не попадает, отклонение от 0,85 мм до 5,15 мм (около 2,5...14,5 угл. минут). Вероятно этим и объясняется поведение комы (с Хромакором) от умеренной до огромной. В предыдущем ответе допустил неточность, по ИЗ крутил не окулярную трубку (задняя поворотная часть фокусёра), это мало что давало, а корпус фокусёра.
По результатам той юстировки кома на оси была полностью устранена юстировочными винтами на оправе (поперечная подвижка 1-й линзы), тем не менее по Юпитеру был маленький "светофорчик", что свидетельствует о не совпадении осей объектива и Хромакора.

По результатам вчерашних измерений по трубе получается, что ось окулярной трубки (выход фокусёра) отклонена от оси трубы на 0,85 мм "на 11 часов": 0,75 мм выше и 0,4 мм левее, если смотреть с окулярного узла. На координатной сетке объектива, как уже говорил: 0,8 мм выше и 2 мм правее. По совокупности имеем угловое отклонение около 6,8 угл. минут вправо (база 2,4 мм) и линейное около 0,8 мм выше, +/- на погрешность измерений.

В общем, надо совместить по максимуму ось не юстируемого объектива (на резьбе), не самой трубы с осью Хромакора.