Юстировка зеркальной диагонали рефрактора.

[Feksaliy]

Добрый день.
В зеркальной диагонали 2" зеркало приклеено к корпусу в 4х точках (по углам) на силиконовый герметик. Проверил соосность диагонали лазерным коллиматором - вращал диагональ на 360* в окулярной трубке. Точка от лазера очерчивала на экране, закрепленном на объективе, окружность радиусом аж в четверть радиуса объектива . Может быть, имеется опыт юстировки таких приклеенных диагоналей?

[Ernest]

Хороший метод.

Тут только один момент - каковы параметры телескопа? Скажем, это рефрактор 1:6. Получается что угол отличия излома оси на диагонали от 90 градусов примерно 1/(6*2*4) = 1/48 радиана или чуть больше градуса. По-моему это ни о чем для визуального инструмента.

При том, что возня с юстировкой при желании улучшить прямизну угла тут будет не маленькая. Надо отклеить зеркало (срезать силикон) и потом многократно разбирая зеркало подобрать толщины прокладок-опоры, а лучше просверлить на месте опор три отверстия с резьбой под юстировочные потайные винты с возможностью юстировки снаружи.

[Feksaliy]

Тут только один момент - каковы параметры телескопа?

Спасибо.
Телескоп 152\1200. Насколько я понял, ось окуляра должна смотреть очень точно в центр объектива (кстати, насколько "очень"?) Поэтому предварительно вращением базы фокусёра относительно трубы и окулярного фланца относительно окулярной трубки я вогнал ось окуляра практически в центр экрана на объективе +\- 1мм (благо повезло с китайским коллиматором, проверял его на 10 метрах - отъюстирован "в ноль"). А уже после установил диагональ. Но если зеркало диагонали установлено не той плоскости, значит оптическая ось окуляра снова будет смотреть НЕ в центре объектива? Или что-то путаю?

[Ernest]

Ошибки положения окуляра относительно объектива:

• ближе-дальше номинала вдоль оси из-за неточностей фокусировки, диоптрий зрения наблюдателя
• децентрировка, когда ось окуляра смещена поперек оси, довольно обычна в Ньютонах и при этом мы сразу видим кому в центре поля зрения, но и в рефракторах такая ошибка довольно обычна - приводит к появлению астигматизма в центре поля зрения (при этом ось окуляра вполне может "смотреть" в середину объектива)
• наклон, когда ось окуляра наклонена относительно оси объектива, что приводит в первую очередь к разнознаковой расфокусировке в диаметральных краях поля зрения из-за перекоса фокальных плоскостей объектива и окуляра

все три типа ошибок могут возникать по многим причинам.

В вашем случае (из-за ошибки угла отражения на диагонали) возникает комбинация децентрировки (в меньшей степени) и наклона (в большей).

[Евгений_В]

Добрый день.
В зеркальной диагонали 2" зеркало приклеено к корпусу в 4х точках (по углам) на силиконовый герметик. Может быть, имеется опыт юстировки таких приклеенных диагоналей?

Ну что приклеено всегда можно отклеить. Свою диагональ НПЗ, допускающей юстировку 4 подпружиненными винтами, юстирую так.
1) вставляю окуляр с перекрестием без диагонали и навожу отдаленный предмет в центр перекрестия. Закрепляю стопорные винты монтировки телескопа.
2) вставляю диагональ с тем же самым окуляром с перекрестием и винтами в корпусе зеркала загоняю отдаленый предмет в центр перекрестия. Всё, минут 5 максимум.
Это я к тому, что зеркало можно приклеить на промежуточную пластину, которую уже через винты с пружинами прикрепить к корпусу диагонали.

[Feksaliy]

В вашем случае (из-за ошибки угла отражения на диагонали) возникает комбинация децентрировки (в меньшей степени) и наклона (в большей).

Понятно. Вы говорили, что ответ на мой вопрос зависит и от параметров телескопа. Если исключить влияние старческого перфекционизма, то насколько критично для трубы 152\1200 уход точки от центра объектива на 20мм? Что посоветуете заменить\юстировать или забить и оставить?

Это я к тому, что зеркало можно приклеить на промежуточную пластину, которую уже через винты с пружинами прикрепить к корпусу диагонали.

Спасибо за идею. Видел отверстия юстировочных винтов и на пузе Explore Scientific 2". С моей диагональю такое не прокатит. Стекло толщиной на вскидку мм 10 и расстояние между ним и днищем корпуса мм 2 максимум. Сверху зеркало почти упирается в выступающие бортики по короткой стороне. Т.е. не хватает места или для пластины или для пружин.

[Ernest]

Метод юстировки описанный Евгений_В не вполне корректен. Он предполагает, что нет проблем с центрировкой трубки фокусера и центр ее торца в любом положении фокусировки лежит на оси трубы.

Вариант с лазерным коллиматором описанный выше как мне кажется исключает погрешность трубки фокусера.

Методика примерно такая:

(1) Трубу в сборе с диагональю фокусируем на "бесконечность", фиксируем выдвижение трубки фокусера.
(2) Снимаем диагональ, вставляем на ее место лазерный коллиматор, фиксируем на каком-то экранчике положение выходящего из объектива луча коллиматора.
(3) При неизменном положении трубы убираем коллиматор, устанавливаем диагональ, вставляем лазерный коллиматор уже в ее окулярную втулку
(4) По отклонению луча от метки зафиксированной в п.2 судим о разъюстировке диагонали. И предпринимаем меры (подкладками или винтами, если они есть) по юстировке зеркала в диагональном узле.

Все это при условии, что у вас имеется хорошо отъюстированный лазерный коллиматор. Если он не отъюстирован процедура усложнится, но незначительно.

К сожалению, кроме угла диагонального зеркала есть и еще одна довольно обычная проблема диагоналей. Их посадочные втулки могут быть не соосны: то есть оси втулок не пересекаются точно на поверхности диагонального зеркала и тут регулировкой наклона зеркала проблему не исправить - скорее можно усугубить. Но об этом как-нибудь в другой раз.

[Ernest]

...насколько критично для трубы 152\1200 уход точки от центра объектива на 20мм? Что посоветуете заменить\юстировать или забить и оставить?

перекос фокальных плоскостей объектива и окуляра составит 57.3*20/1200 = 0.96 градуса. По-моему, совершенно не критично.

[Feksaliy]

P.S.
Сейчас снял боковую крышку ещё раз и по-моему догадался в чём косяк! См. рисунок (пардон, рисовал на коленке )

Насколько я понимаю, достаточно точное позиционирование зеркала на заводе получается автоматически за счет точности литья и фрезеровки корпуса (он металлический) с одной стороны, и ровной толщины зеркала с другой.

Скорее всего диагональ собирают так. Корпус переворачивают вверх ногами (относительно рисунка)... на треугольные выступы укладывается зеркало... в щель между корпусом и зеркалом впрыскивают 4 капли герметика... дожидаются его полимеризации... переворачивают корпус с приклеенным зеркалом... закрывают боковые крышки. В результате зеркало оказывается ровно зажато между треугольными выступами и силиконовыми каплями. Во всяком случае, другой технологии сборки я не вижу.

В моей диагонали я увидел, что дальняя (на рисунке) сторона зеркала плотно лежит на выступах, а ближняя сторона просела, поэтому между выступами и зеркалом есть равномерные клиновые зазоры с обеих сторон. Предполагаю, что корпус слишком рано перевернули - до того как герметик затвердел, и зеркало чуть просело с одной стороны.

Кстати, если диагональ вставлена в окулярную трубку вертикально, то лазерная точка коллиматора смещается строго горизонтально в сторону зазоров. По-моему это тоже подтверждает мою гипотезу.

Вариант решения - срезать лезвием обе капли герметика со стороны зазоров... осторожно поджать клинышками косячную сторону к выступам за счет пластичности оставшейся пары точек... проверить юстировку. Если всё ОК, то загерметить сторону по новой.

Как думаете, прокатит такой вариант? Смущает единственное: зеркало 2" диэлектрик, толщина 10мм. Не искривят ли плоскость зеркала упругие напряжения в оставшихся 2х каплях герметика, когда я его подожму?

[Ernest]

Ну да...
Срежьте "неправильный" силикон и подложите вместо него любой другой эластичный материал (резинка, пробка, пенопласт, кусочек ластика и т.п.) подходящей толщины.

[Feksaliy]

Все это при условии, что у вас имеется хорошо отъюстированный лазерный коллиматор. Если он не отъюстирован процедура усложнится, но незначительно.

Пока формулировал свои мысли появилось аж 2 ответа
Да, именно так я и делал. Коллиматор, вроде, точный. При вращении коллиматора в окулярной втулке без объектива точка не смещается на расстоянии до 10 метров. Дальше не проверял.

К сожалению, кроме угла диагонального зеркала есть и еще одна довольно обычная проблема диагоналей. Их посадочные втулки могут быть не соосны: то есть оси втулок не пересекаются точно на поверхности диагонального зеркала и тут регулировкой наклона зеркала проблему не исправить - скорее можно усугубить. Но об этом как-нибудь в другой раз.

Спасибо. Понятно. Буду думать...

перекос фокальных плоскостей объектива и окуляра составит 57.3*20/1200 = 0.96 градуса. По-моему, совершенно не критично.

О как!
Оптика чуднАя наука: то гоняются за долями волны света, то 20 мм не косяк

[Feksaliy]

Ну да...
Срежьте "неправильный" силикон и подложите вместо него любой другой эластичный материал (резинка, пробка, пенопласт, кусочек ластика и т.п.) подходящей толщины.

А плоскость зеркала не перекосит, за счёт того, что не срезанные капли будут подтягивать его взад? Может срезать всё 4 и потом поджать?
Вот, чОрт!! Выбрал, ведь, не самое дешёвое зеркало - и такой косяк!!!

[Ernest]

Крепление силиконом вообще не самая здравая идея. Нужен упругий материал, который гарантированно выбирает зазор, а силикон (застывший в отведенном ему зазоре) передает нулевое усилие на зеркало. Более того, при перепадах температуры заметно меняет свой объем и тащит за собой зеркало.

[Feksaliy]

Крепление силиконом вообще не самая здравая идея. Нужен упругий материал, который гарантированно выбирает зазор, а силикон (застывший в отведенном ему зазоре) передает нулевое усилие на зеркало. Более того, при перепадах температуры заметно меняет свой объем и тащит за собой зеркало.

Спасибо. Сделаю - отпишусь, получилось ли вогнать диагональ в центр.

[Ernest]

В своих ответах постарайтесь не цитировать сообщение которое и так любой может прочесть чуть приподняв глаза

[d.o.a.]

Имеющиеся зеркальные диагонали проверяю так: вставляю лазерный коллиматор в посадочное место для окуляра, с обратной же стороны подставляю вплотную зеркальце. Включаю лазерный коллиматор, и если луч лазера отражается точно в центр мишени, то всё в порядке, если же нет, то имеет место быть несоосность.

[Евгений_В]

Метод юстировки описанный Евгений_В не вполне корректен. Он предполагает, что нет проблем с центрировкой трубки фокусера и центр ее торца в любом положении фокусировки лежит на оси трубы.

Конечно трубка фокусера в хорошем телескопе должна быть соосна оптической оси в любом положении фокусера. Если это не так, нужно прежде чем регулировать диагональ устранить перекос фокусера. Много раз юстировал таким способом и никаких проблем по изображению с края поля зрения не отмечал. А вот лазерные коллиматоры особенно китайского производства, сами по себе часто "кривые", к тому же возможны отклонения при креплении коллиматора в посадочной втулке из-за погрешности изготовления, из за чего посадка коллиматора каждый раз будет показывать разное отклонение от оси и пункт 3 будет неточно исполнен.

[Ernest]

Имеющиеся зеркальные диагонали проверяю так: вставляю лазерный коллиматор в посадочное место для окуляра, с обратной же стороны подставляю вплотную зеркальце. Включаю лазерный коллиматор, и если луч лазера отражается точно в центр мишени, то всё в порядке, если же нет, то имеет место быть несоосность.

Просто! Но мне кажется это не самый точный метод. От торца до торца посадочных втулок в 2" диагонали 140-150 мм, с учетом удвоения 280-300 мм. Минус 100 мм от торца окулярной втулки до зеркала. Плечо измерения составит 180-200 мм. Ошибка наклона зеркала в 1 градус даст смещение луча чуть больше 3 мм, при том что отверстие в центре мишени лазерных коллиматоров порядка 5 мм. Про 1.25" диагонали даже и не говорю.
Чувствительность метода можно значительно улучшить, установив отражающее зеркало подальше, скажем, на переднем торце трубы. Но там уже достаточно и просто расположить бумажный экран с измерением отклонения луча от геометрического центра оправы. Как это сделал автор темы.
Оба метода чувствительны к несоосности луча коллиматора и его посадочной базы.

[Feksaliy]

Наконец-то дошли руки до диагонали. Как и было намечено, срезал все 4 точки заводского силиконового герметика и плотно поджал зеркало к выступам дополнительными прокладками. Проверил юстировку диагонали прежним методом.
Отклонение точки лазерного коллиматора от центральной метки на экране перед объективом при вращении диагонали в фокусёре вокруг оси на 360 град. не превышает 1,5мм. Причем на это отклонение сильнее влияет люфт диагонали в фокусёре и её положение в момент затяжки фиксирующх винтов, чем её вращение.
Т.е. способ с плотным прижатием зеркала к выступам вполне рабочий. Конечно, при условии, что оптическая геометрия корпуса диагонали отличного качества.

Я правильно понимаю, что отклонение точки в 1,5 мм на рефракторе 152\1200 не критично?

[Feksaliy]

Люди, ответьте, пожалуйста! Сейчас суммарное отклонение точки лазера от центра мишени при вращении коллиматора в диагонали и диагонали в трубе фокусёра в районе 2-х мм. Нужно ли добиться бОльшей точности или это будет "ловля блох"?

[Ernest]

Что такое "суммарное отклонение"?

На расстоянии ... от коллиматора до экрана (чтобы знать плечо измерения).
Вращение лазерного коллиматора в посадке фокусера дает круг диаметром ... (оценка точности юстировки самого коллиматора).
Вращение узла диагонали с коллиматором в посадке фокусера дает круг диаметром ... (оценка точности установки диагонального зеркала).

Если коллимация самого коллиматора безупречна, то 2 мм на расстоянии 1200 мм это угол 1/1200 = 2.8 угл. минуты или расфокусировка порядка 23/1200 = 0.02 мм на противоположных краях поля зрения самого длиннофокусного 2" окуляра. При 1:8 пятно такой расфокусировки составит 0.02/8 = 0.003 мм или 3 мкм. При том что продольный астигматизм дублета 152/1200 на поле диаметром 46 мм составляет 1.5 мм. То есть величину в 80 раз большую.
Можно прикинуть волновую аберрацию из-за расфокусировки в 0.02 мм - она составит примерно 0.02/(8*8*8) = 35 нанометров или 1/15 длины волны.

Короче как ни считай - это ничтожная разъюстировка.

[Feksaliy]

Извиняюсь за неточные формулировки - не силён в терминах. Коллиматор отъюстирован хорошо - как я говорил, я проверял его на расстоянии около 10 метров.

Когда коллиматор вставлен в фокусёр, отклонение точки от центра экрана около 1 мм (фокусёр юстировал сам, юстировать ещё точнее не пытался).
Когда в фокусёр вставлена диагональ с коллиматором и этот узел вращается в фокусёре, то лазер описывает круг радиусом примерно 1мм относительно этой смещённой точки . Поэтому в одном положении лазерная точка светит прямо в центр экрана, а в диаметральном - смещается от центра примерно на 2мм.
Вот эти 2мм - смещение 1мм от неточности фокусёра + максимальное смещение на 1мм при вращении диагонали - я и назвал "суммарное смещение" точки от центра.

Спасибо за ответ. Особенно за определение разъюстировки как "ничтожная". Оно гораздо информативнее, чем "небольшая" или "незначительная" и полностью закрывает вопрос