Очкоскоп. Построение ахромата.

[Arhat109]

Нашел в сети данные по очковым стеклам:

1. Положительные: завод г.Лида респ. Беларусь делают из стекла БОК-3УФ с n=1.525, v=58. Есть практически в каждой оптике, где делают очки.
2. Отрицательные: высокоиндексные стекла делают из стекла с n=1.70, v=35. Нашел в продаже под маркировкой "Superthin 1.70", правда без указания числа Аббе.

вот и возник вопрос "почему бы не попробовать"?

расчет в zemax по измеренным радиусам и толщинам и на стеклах каталога ЛЗОС показал что "есть варианты" (см. вложение).

построение телескопа на практике показало, что отрицательное "буржуйское" стекло - откровенный брак, несмотря что стоит существенно дороже (400руб против 80руб. Россия). Линза имеет сильный астигматизм по двум направлениям, что не позволило построить сколько-нибудь четкое изображение (двоение). Но предфокальное и зафокальное изображение удаленной точки показывает что хроматизм практически отсутствует (менее 0.2мм на предфокальном в 2-6мм) и сферическая абберация исправлена в значительной степени. Практическое расстояние между линзами - совпало с расчетным при диафрагмировании в 50мм.

пока не придумал ничего лучше как диафрагмировать весь объектив эллиптической диафрагмой по осям стигматизма. Скажем в размерах 30-60мм.

Но, "в целом" получить ахромат - вполне возможно.

[Arhat109]

Дополню.

В целом можно подходить к вопросу, начиная от поиска отрицательной качественной линзы из высокоиндексного стекла или пластика. Так и спрашивать. Можно ещё и просветленное найти. Брать минимально допустимую силу в диоптриях, это как правило -2.5. И к ней подбирать положительную от завода г.Лида по соотношению Аббе. Но, поскольку линзы работают со значительным воздушным промежутком, положительную линзу надо корректировать в меньшую сторону на 10-20%.

Для данной пары получим: 2.5/35 примерно равно 3,5/58 * 0,85

[Arhat109]

Положительная линза - вполне качественная. Отрицательная - не думаю что "они все такие", а возможности "подобрать экземпляр" у меня нет. Попробую обменять конечно, но "не факт" что получится. Опять же не факт, что мне продали типовую линзу, а не сознательно брак... поскольку просил "1шт"... ну и диафрагмировать эллиптической диафрагмой - лучше чем "ничего". Изображение в целом - изумительно чистое, контрастное... одна беда "сильно двоится".

Да, кстати, вариант расчета на диафрагму в 50мм:

[Arhat109]

Ну вот, проверил диафрагмирование. Диафрагма типа "кошачий глаз" диаметры 40-60мм, на большем диаметре радиус скругления около 20мм. дает вполне приемлемое не двоящееся изображение.

[INPan]

Судя по графику продольных аберраций хроматизм действительно заметно исправлен, но сферическая аберрация запредельна. Это, как я понимаю, результат менискообразности компонентов.

[Arhat109]

При световом диаметре в 50мм - она тем не менее уменьшена в 4 раза по сравнению с одиночным мениском.

Просто в сети обсуждаются варианты очкоспопов:

1. Одиночная очковая линза (она всегда мениск). Имеем хроматизм + сферическую. Вынуждены увеличивать фокусное (желательно до 2м) и снижать входной диаметр до 25-30мм. Плюсом - наименьшее влияние низкого качества поверхностей линз.

2. Два положительных мениска схема "перископ". Тот же самый хроматизм ухудшение качества изображения из-за плохих поверхностей линз. Плюсом - уменьшенная сферическая. Вынуждены также диафрагмировать до 25-30мм, но фокусное уже можно от 1 метра.

А вот "ахромат" как-то прошел "мимо".

Хотя в нем имеем исправленный хроматизм (основное зло!) И также вчетверо уменьшенную сферическую. Недостаток - низкое качество поверхностей. Но, при этом уже можем диафрагмировать на 30-60мм при том же метровом фокусе. Низкое качество - вполне можно решать как подбором конкретных линз, так и хитрым диафрагмированием.

Мне вот удалось оптимизировать вариант за счет небольшого наклона отрицательной линзы (1.5мм на краю, по оси с большим фокусом). От "некруглой" диафрагмы стало возможным отказаться. Достаточное качество изображения получается даже на диаметре в 60мм. В итоге оставил 54мм.

Меня заинтриговал вопрос почему схему перископа активно рассматривают как способ уменьшения сферической, а вот наличие высокоиндексных стекол - нет? Вот, вполне приемлемый вариант очкоскопа. Пользуйтесь.

[ekvi]

результат менискообразности компонентов.

Скорей всего, - войлочной полировки.

[ekvi]

почему схему перископа активно рассматривают как способ уменьшения сферической, а вот наличие высокоиндексных стекол - нет?

В качестве заготовок, конечно, можно использовать, чтобы из них на свой страх  и риск попытаться сделать ахромат.

Но Вам ведь Эрнест указал на то, что коэффициент Аббе и показатель преломления у очковых стекол контролируется спустя рукава - какой с них может быть спрос?
А какое качество будет у такого ахромата?
У строгой оптики по каждой плавке перепроверяются показатели стекол и производится пересчет системы. Чем Вы можете проделать контроль показателей в домашних условиях?

[Vladstar]

Да и к точности поверхностей очковых линз предьявляются невысокие требования (несколько единиц мкм). Этого достаточно для их применения по прямому назначению. Для наглядности. Посмотрите через оконное стекло (особенно советского производства) с некоторого расстояния. Сразу заметите все неровности стекла, теперь посмотрите через какую-либо "неровность" в несколько лямбд, находясь вплотную к стеклу, и не заметите никаких искажений наземных объектов. Я, например, не верю в утверждене,  цитата: "Для изготовления индивидуальных однофокальных линз Aspheo и Aspheo PdM в точном соответствии с рассчитанным дизайном используется технология Digital Surfacing (цифровая обработка поверхностей), которая позволяет изготавливать линзы с космической точностью поверхности - до 0,1 мкм, то есть на порядок точнее, чем точность поверхности очковых линз, изготовленных традиционным способом"(линзы очков для гольфа).

[Arhat109]

Мне нравятся такие высказывания по типу "что лучше мерседес или велосипед для комфортной езды?"... понятно что мерседес лучше. Но, тем, кто его не имеет, в том числе и в силу возможности приобрести и не только в силу отсутствия бабла, но и в силу понять "а надо ли" (и такие бывают тоже)

вариант дешевого ахромата из очковой оптики - мне кажется "самое то" и всяко интереснее чем просто "тихий ужас" из одной линзы.

[Darth Sirius]

Одиночная очковая линза (она всегда мениск). Имеем хроматизм + сферическую. Вынуждены увеличивать фокусное (желательно до 2м) и снижать входной диаметр до 25-30мм. Плюсом - наименьшее влияние низкого качества поверхностей линз.

Единственное что реально работало, по меньшей мере у меня... На честную апертуру, позволяющую выставить 2*D. Кстати, примеров 100 - 120 крат в подобные "ахроматы" на 50-60 мм на форуме до сих пор нет, 4*D из 30 мм одиночной - было.

Меня заинтриговал вопрос почему схему перископа активно рассматривают как способ уменьшения сферической

Это пример "авторитетного" бреда из серии "рефрактор Галилея не может спроектировать Солнце на экран" (с) Навашин, уже обсуждалось где-то. Если 2 мениска, их надо ставить ОБА вогнутостью к себе, перископ делается для снижения дисторсии, а не сф. аб.

[Arhat109]

Ну свой первый очкоскоп строил ещё в классе так 7-м, и году так 1978... тоже из одной линзы +0.5 диоптрии и тоже баловался увеличениями в 100крат и больше. Дурь это. При диафрагмировании в 20мм увеличения больше 30 крат по сути ничего не добавляют к картинке. Сами знаете.

Тут картинка при тех же 30 кратах не в пример ярче и лучше.

Насчет "авторитетного бреда" советую загнать мениск в zemax и посчитать самостоятельно.

[Arhat109]

Похоже Вы правы. Пара менисков вдвое меньшей силы дают практически такую же сферическую абберацию что и одинокий мениск. Увы, признаю что был не прав. Отписал почитав об этом где-то тут же на форуме не проверив.

[anton19286]

не сильно дороже
http://www./ссылка запрещена правилами форума//item/Double-60mm-60500-telescope-objective-lens/1086712167.html

[Arhat109]

Как определили?

24.72 * 32 = 791рупь. Это без доставки и уже почти вдвое дороже.
Если поставить доставку "Россия", то минимальная цена доставки - 72 (ох) у.е. * 32 = 2304. Итого 3000р.

может я не так посчитал?

Удалось заменить отрицательную линзу на относительно нормальную. Подбирали из имеющихся по прибору в "оптике" (уж не знаю что он там проверяет). Но стигматизм картинки ушел совсем.

По факту:
окуляр от детской трубы с надписью 40х. Труба - одиночная линза 30х480мм, отсюда предположил что фокусное окуляря 12мм. Окуляр откровенно фиговый.

при диафрагмировании до 55мм получаем исправление хроматизма на межлинзовом расстоянии 28мм +-2мм, и большую остаточную сферу. Диск Юпитера хорошо виден в центре сферы с радиусом около 3 диаметров. Деталей нет.
Эквивалентный фокус: 1000/(3,5-2,5+3,5*2,5*0,028) = 803мм, увеличение около 803/12 = 67х.

На расстоянии 48-51мм получаем отсутствие сферы, но с хроматящим изображением. Виден диск Юпитера и его спутники. Суммарно "окантовка" не превышает диаметра.
Эквивалентный фокус: 1000/(3,5-2,5+3,5*2,5*0,05) = 695,6мм, увеличение около 695/12= 58х.

Отсюда сделал вывод, что геометрия линз измерена неточно и марки стекол подобраны неверно.

Где взять геометрию этих линз и марки стекол? Может кто-нибудь помочь?

Положительная линза - производство г.Лида, отрицательная маркирована как "Superthin 1.70" ST. LOUISE больше по ней ничего не нашел.

Сильно подозреваю, что на парах +3,25 / -2,5 или +3,0 / -2,5 может получиться "самое то". Интересно попробовать, но не знаю на что лучше поменять линзу +3,5.

[Philipp]

я в Оптике работаю какие линзы интересуют?
Есть с покрытием Rodenstok, Seiko.

[Arhat109]

Заранее благодарю, пасибки.

Нужна помощь в определении геометрии линз для последующего расчета объектива в программе zemax (он у меня есть, или у кого что ещё есть):

1. Геометрия линз в +0,5, +0,75 и +1,0 диоптрии. Производство завод г.Лида, Беларусь. Для контрольных расчетов объективов из одной линзы.

2. Геометрия линзы в +3,0, 3,25 и 3,5диоптрии. Производство - тоже. Это для расчета ахроматического объектива.

Положительные линзы белорусского производства, как показала практика - вполне достаточного качества, очень недороги и есть практически в любой оптике. Кроме того, марка стекла известна (БК03-УФ), и хотя её нет в каталогах, но есть "похожие" типа К100 из ЛЗОС или B270 из каталога SHOTT.

3. Геометрия и марка стекла отрицательной линзы на -2,50 диоптрии, упаковку - приложил. Эта есть у меня. Про неё знаю достоверно показатель преломления = 1.700 и дисперсией 35. В каталоге HOYA есть "похожая марка" LAF7 но у неё показатель 1.7495 и дисперсия 35, вместо указанного 1.70. Ещё находил в Сети, что такие линзы делаются из какого-то стекла с показателем 1.7001, дисперсией 34.6 с плотностью 3,21 гр./куб.см. Но марку по каталогам - подобрать не смог.

Если знаете какие ещё из дешевых отрицательных высокоиндексных линз есть с малым числом Аббе (дисперсия), желательно не выше 35, а лучше около 30, то буду очень признателен за их геометрию и данные по стеклу. Попробую посчитать и их в качестве пар к объективу. Оптическая сила "чем меньше - тем лучше" , точнее чем больше радиусы кривизны поверхностей или меньше их разницы - тем лучше. Можно и органику.

Я не нашел дешевую высокоиндексную отрицательную линзу меньше чем -2.50 диоптрии.

Ещё раз, заранее признателен за участие.

В сети вопрос построения ахромата из очковой оптики - практически отсутствует. Давайте заполним этот пробел!

[Philipp]

у меня  только такие, ниже нет.

[Arhat109]

Жаль. Но, в принципе, можно считать вопрос закрытым.

Кто там писал, что "ахроматов из очковых стекол с увеличением больше 100х - нет в природе?"

Вот такой объектив, снятый с подаренной на разбор, цифромыльницы с расстоянием между линзами объектива в 38мм (для него почему-то оно получилось наилучшим) дает увеличение:

Фокусное объектива = 1000 / ( 3,5 - 2,5 + 3,5*2,5*0,038) = 750,5мм., что в положении наименьшего фокуса в 6.4мм дает увеличение = 750,5 / 6,4 = 117х

При диафрагмировании до 40мм (другой не пробовал) и отсутствии "неба", волос электролампочки в хатке "у соседа" неплохо виден примерно на 1/5 поля зрения окуляра (оно маленькое, даже очень). Можно рассмотреть крепления спирали.
Остаточная сферо-хроматика (ореол) "по факту" окантовкой примерно в размер нити накаливания по широкой стороне. Это через 4 оконных стекла. На стеклах соседа очень неплохо видны капли наледи. Расстояние - около 60м.

поставлю в окулярную трубку, и можно будет крутить шестеренку и оперативно менять фокусное от 19.2 до 6.4мм
Вот. Теперь в природе есть.

[anton19286]

Как определили?

24.72 * 32 = 791рупь. Это без доставки и уже почти вдвое дороже.
Если поставить доставку "Россия", то минимальная цена доставки - 72 (ох) у.е. * 32 = 2304. Итого 3000р.

может я не так посчитал?

ага, не так. 72 это экспресс почта. а если обычной, то 24 - цена уже с доставкой.
на качество народ жалуется, но не факт, что оно хуже очковых.
я, может, этот закажу: http://www./ссылка запрещена правилами форума//item/Telescope-93-90-f800-objective-lens/1247475776.html
жаль, без просветления