Самодельные бинокуляры

[s_gritskevich]

Два дюйма хвост для 70мм простеньких объективов я серьезно не рассматривал.
Сначала я думал сделать узел фокусировки на штатных реечных фокусерах, но быстро понял, что во-первых пластмасса у них слишком хлипкая и сделать что-то для уменьшения люфтов довольно затруднительно. Во-вторых когда прорисовал ход лучей, увидел, что фокусерная трубка будет резать и без того маленькую апертуру. Схему с подвижкой объективов вместе с трубами выбрал, в том числе, поскольку так можно сделать довольно точный фокусер - подшипники скольжения за счет длины труб разнесены далеко. Кроме этого неподвижный и цельный блок призм, на которых установлены зеркальные ромбы, делают этот узел более жестким. Ну и наконец, решения принимались с учетом наличия подходящих заготовок и минимума станочной обработки.

[s_gritskevich]

Ещё один ракурс

[papa Slava]

И так, пятимесячная эпопея по строительству бинокуляра завершена полным успехом. Проект был задуман давно, объективы куплены примерно в 2015 году. Один из них, в ожидании постройки бино, ограниченно эксплуатировался на рефракторе. В процессе реализации проект претерпел некоторые изменения. Если с общей компоновкой всё было понятно, то детально предсказать заранее, что и как будет реализовано, я не мог.
КОНСТРУКТИВ. Каждый корпус состоит из 2-х труб. Меньшая, какой-то алюминиевый сплав, 110 мм стенка 1,2 мм. Большая свёрнута из листа Д16АМ 0,8 мм на самодельных вальцах. Это остаток от огромного листа, купленного для новой трубы на Ньютон 280. Соединения на двойных фланцах заклёпками через уголки. Решение вынужденное, делал из того, что было в наличии. Положительная сторона этого, минимальный вес. Купить трубу 150/1 не реально. Голый корпус (двойной фюзеляж) весит 3,3 кг при длине 1060 мм. Соединение половин винтами на литых алюминиевых брусках с радиусными ложами под соответствующие трубы. В корпусах вставлены по 2 диафрагмы и выполнено чернение матовой краской.
ОПТИКА. Обычные ахроматы Фраунгофера 131/1200. Самые нетехнологичные (все радиусы разные), но имеющие наилучшее исправление из всех ахроматов. Световой Ф 129 мм. Вроде как по проекту должен быть световой 127 мм, но жадность взяла своё и я выжал максимум. Оправы из собственного алюминиевого литья, как и многие другие элементы.
 Вообще возможность отлить заготовку под необходимый размер очень выручает. Не надо ждать, пока что-то там приедет, да и жаба довольна.
Зеркала для EMS. Обычные ньютоновские диагонали, 2 шт по 70 мм, заготовленные ещё примерно в 2014 году и 2 шт 44 мм. Все зеркала прошли моё тестирование и оказались весьма приличного качества. Метод тестирования, зеркало перед объективом и монохромная ИЗ на расстоянии 30 м.
Окулярная колодка, как подсказали, от микроскопа МБС-200. Входные окна перед призмами Ф 22 мм. Фокусёры большие, Ф40 мм, есть запас и я выточил переходники под 1 1/4" из оргстекла. Подстройка двоения осуществляется разворотом зеркальных блоков в горизонтальной и вертикальной плоскостях. Левый канал отвечает за горизонтальное смещение, правый—вертикальное. Барашки чёрного цвета с задних торцов корпуса, это как раз оно. Башня под окулярную колодку собрана на винтах из листового Д16АМ. В работе использовал шаблоны и самодельное гибочное приспособление.
МОНТИРОВКА. Это нечто. Набравшись опыта в предыдущих проектах, я осознал всю глубину требований и решил делать максимально жёстко и в тоже время полегче. ТЗ поставил себе такое. Наличие двух режимов наведения, от руки и  от приводов. При этом желательно совмещение режимов. Это удалось. Необходимость изменения высоты колонны в пределах, обеспечивающих комфортное наблюдение от горизонта до зенита сидящим наблюдателем среднего роста и с некоторым запасом. Это удалось не в полной мере. Наблюдение в горизонт сидя возможно с табурета высотой от 70 см. Но с подъёмом на угол 15° уже можно обойтись чем-то обычным. Наблюдение в зенит стоя с нормальным ростом невозможно. Надо присесть, но это и не плохо. Присев, имеем +1 к проницанию. Но с высотами от +70° и ниже, уже можно смотреть стоя. Результат: сидя доступно всё небо от 15° до зенита и на ~5° за зенит.
В монтировке применены несколько моих оригинальных идей. Я не претендую на первоизобретение, но до многого допёр сам. Система подъёма: трос на барабане, 2 направляющих ролика на площадке и один огибающий внизу выдвижной трубы. Получился выигрыш в усилии в 2х. Это хорошо, так как масса выдвижной части примерно 18 кг. Система блокировки колонны: верхняя оконечность нижней трубы имеет гайку, задавливающую коническую шайбу с разрезом, которая в свою очередь обжимает центральную колонну и не даёт ей раскачиваться, попутно немного удерживая от опускания. Основная блокировка устроена на порядок сложнее. Внизу выдвижной части имеется несколько (6) разрезов в наделками до достижения внутреннего диаметра наружной трубы. Люфт отсутствует, деталь сделана "в ноль". Некоторая гибкость лепестков работает на ослабление. Для блокировки колонны снизу в эти лепестки внедряется усечённый конус, и раздвигая их, расклинивает внутреннюю трубу в наружной. Выдерживает вес человека. Таким образом, при любом положении колонны по высоте, обеспечивается зажим на максимально возможной базе. И всё было бы просто, если бы не моё же требование сохранить при этом возможность разворота головы. Привод конуса на блокировку производится тягой, проходящей через всю выдвижную часть. А тягу приводит рычаг, находящийся на площадке. И находится он должен только там. В другом месте его ставить некуда. Тот, кто дочитал и вдумался, понял, что колонна неподвижна а площадка с рычагом должна вращаться. Для сохранения возможности вращения в тягу введена развязывающая муфта на упорном подшипнике. Это получилось в полной мере. Учитывая возможность разворота головы, единственное место для протяжки троса подъёма, это ось монтировки.  Именно там он и проходит. Для этого тяга привода блокировки и развязывающая муфта сделаны пустотелыми. Проектируя это всё нагромождение узлов, нужно держать в уме порядок сборки (и вообще её возможность) и возможность протянуть трос через всю тягу и муфту в голову. Это тоже получилось. На случай внезапной разблокировки системы предусмотрен предохранительный механизм. Если отпустить все зажимы, колонна плавно опустится в нижнее положение. За это отвечает резиновый поршень, прикрученный в конусу.
 Для соединения головы с колонной служит переходной стакан с фланцем Он стальной, но максимально облегчён. Для блокировки от ручного разворота головы служит специальный хомут. Он зафиксирован по высоте, но имеет возможность разворота зажимным болтом в любом удобном направлении. Под хомутом скрыт лепесток, прижимающий стакан. Детали выполнены очень точно, люфт отсутствует, вращение плавное. На практике я этот зажим почти не использую.
 Центральный паук монтировки отлит из алюминиевого хлама, подвергнут обработке на токарном и фрезерном на поворотном столе. Ноги оснащены капролоновыми копытами. Труба Д16Т 55/1. Когда-то была дельтапланом. В неё забиты литые наконечники с цапфами на болтах М8. Между пауком и цапфами имеется натяг. При необходимости зафиксировать ноги, зажим болтов комплектным ключом увеличивает этот натяг. Монтировка приобретает полную жёсткость. Одна из ног охватывает разрезную часть паука. Возникает вопрос, а как такие жёсткие цапфы позволяют обжать разрез и зафиксировать паук на колонне? Они же не гнутся! Не всё так просто, как выглядит снаружи. В одной цапфе и частично в пауке имеется расточка Ф 12 мм. В неё вставлены 3 втулки с разрезами. Сопрягаемые края втулок имеют конические проточки. При зажиме ноги, сначала вся эта гирлянда стягивает половины распила, охомутовывая колонну. Когда паук достигнет фиксации на колонне, "половины" распиленного кронштейна как раз упрутся в ручку, ограничивая усилие не сжатие трубы. Тянем гайку дальше. 2 крайние втулки с разрезами начинают вползать в среднюю, раскрывая её и блокируя радиальный люфт в цапфе и пауке, при этом обжимаясь вокруг болта и блокируя его. Осевой люфт выбирается в самом начале затяжки. Всё отлично работает. Таким образом, я избегаю дополнительного отдельного хомута на колонне.
ГОЛОВА. В качестве головы я использовал готовую площадку от спутниковой антенны (мне так сказали при покупке). Эта площадка работала в первозданном виде под катадиоптриком. Но с превращением оного в Ньютон осталась не у дел. А использовать её было очень заманчивой идеей. Толстый литой алюм, шлифованная угломестная ось в бронзовых втулках, червяк с колесом в горизонтальном приводе и всё это на упорных подшипниках. Чего ещё надо? А вот чего.  Механизмы привода требовали переделки. Если с горизонтом всё вроде бы понятно, то вертикальный винт я сразу отмёл, как имеющий ограниченный ход. Продумав требования, я приступил к воплощению задуманного. В результате получилось вот что. Многоступенчатый комбинированный редуктор из деталей случайного происхождения. Червяк с колесом готовые. Первая пара просто подобрана и доработана под конфигурацию. Оконечный каскад изготовлен мной. Стальной вал-шестерня М 1,25 Z 12. Шестерня–фрикцион из Д16Т. Она закреплена наглухо на наклоняемой части площадки. Но на оси она болтается. В ней сделана коническая расточка, которой она садится на конус, который в свою очередь сидит на оси на шпонке. При необходимости включить привод, рукоятка поворотом болта задавливает шестрню на конус и этим достигается передача усилия. Шайба под болтом несколько деформирована, и в ослабленном положении частично фиксирует площадку от наклона. Это удобно.
Закономерный вопрос, а как же балансировка? Ведь это не вилка. За компенсацию дисбаланса отвечает комплект плоских пружин, компактно расположившихся под площадкой. Пружины подобраны так, что при любом наклоне к горизонту бинокуляр имеет нейтральный баланс. Суммарный вес пружин примерно 100-120 грамм. Вилка с "автобалансом" весит существенно больше.
Для передачи управляющего усилия от барашков к монтировке служат алюминиевые валы, имеющие гибкую часть. Валы съёмные, устанавливаются и снимаются голыми руками за считанные секунды. В рабочем положении находятся под руками. Всё очень удобно. Эксплуатация монтировки происходит с одним универсальным ключом. Ключ фиксирует все эксплуатационные резьбы и приводит в движение механизм подъёма.
Полная масса монтировки 18 кг. Бинокуляр с приводами 9 кг.
Крепление бинокуляра к монтировке производится одной дюралевой шпилькой М8 и латунным барашком. Прижим текстолитовой планкой к ложу из таких же планок.
Корпус бинокуляра покрашен молотковой эмалью "металлик". Эта краска требует опыта при использовании. Покрасить хорошо сходу не выйдет. Остаются переходы между мазками. Наиболее предсказуемый, с точки зрения результата, способ, это тампон или валик. Я красил кистью, но потом кое где добавил тампоном. Результат не окончательный, возможно, ещё добавлю.
Проект в итоге принёс полное моральное удовлетворение. Изменение проекта сожрало примерно месяц времени. Самым сложным оказался узел настройки. Но тщательный анализ ситуации и правильное решение привели к успеху.
Чего и Вам желаю!
Много фото в яндексдиске https://disk.yandex.ru/a/QMG6xa3CAdKW2g
Видео с монтаже. По окончании вставлю сюда.

[papa Slava]

Странная деталь на одной из ног, это ручка для переноски. Логично сохранить всё в общем дизайне, так что, "техноручка".

[CombaSoft]

И так, пятимесячная эпопея по строительству бинокуляра завершена полным успехом. Проект был задуман давно, объективы куплены примерно в 2015 году.
Много фото в яндексдиске https://disk.yandex.ru/client/albums/603b37c8edce97ea2d05ea4b

Поздравляю!

Много фото в яндексдиске https://disk.yandex.ru/client/albums/603b37c8edce97ea2d05ea4b

Не пускает..

Распишите пожалуйста по оправе объективов. Похоже, вы реализовали регулировку заклона объективов. Это же является способом сведения каналов?
Что за винтики в торце труб? Они двигают к объективу/от объектива диагональное зеркало?

[papa Slava]

Спасибо.

Не пускает..

Я что ни будь придумаю. А так? https://disk.yandex.ru/a/QMG6xa3CAdKW2g

Распишите пожалуйста по оправе объективов. Похоже, вы реализовали регулировку заклона объективов. Это же является способом сведения каналов?

Литые и точёные стаканы. Прижим шайбой. Дистанция между линзами—пивная банка с подбором толщины. Крон зафиксирован этими же прокладками. Флинт можно двигать потайными винтами (убираем децентрировку).
За сведение каналов отвечают только зеркала. Чёрные головки с торцов—это окончательная юстировка под конкретную пару окуляров.
Куча винтов на оправе, это как раз наклон объективов. Это одна из финишных операций настройки. Сначала—зеркала.

[CombaSoft]

Я что ни будь придумаю. А так? https://disk.yandex.ru/a/QMG6xa3CAdKW2g

Вот, так пускает, фотографии видны. Знакомое решение раздвижения ног)

Литые и точёные стаканы. Прижим шайбой. Дистанция между линзами—пивная банка с подбором толщины. Крон зафиксирован этими же прокладками. Флинт можно двигать потайными винтами (убираем децентрировку).
За сведение каналов отвечают только зеркала. Чёрные головки с торцов—это окончательная юстировка под конкретную пару окуляров.
Куча винтов на оправе, это как раз наклон объективов. Это одна из финишных операций настройки. Сначала—зеркала.

Спасибо.

[astrodoctor]

И так, пятимесячная эпопея по строительству бинокуляра завершена полным успехом.

Поздравляю с окончанием проекта!  Все выглядит надёжно,  красиво и монументально! 
Какой же он, судя по фото с наблюдателем, длинный!
Какой максимальный выходной зрачок и поле удаётся на нем получить?

[papa Slava]

Длина корпуса 106 см. Укомплектован 6-ю парами окуляров. 32, 20, 15, 9, 6, 4 мм. Соответственно, 37, 60, 80, 133, 200, 300х. Не могу привыкнуть, что можно поставить любые из имеющихся, и всё показывает! Но так было не сразу. Последовала замена оправ на литые и с возможностью полной юстировки. Это сработало. Даже 300 тянет, Луна просто бомба!
Поле не знаю, даже не пытался считать. 32 мм это какие-то "расширенные" плёсслы, градусов эдак на 52-55. Далее известная серия от svbony, и замыкает список ТМВ planetary II 4 мм. Обозваны Эрнестом "бюджетными Радианами". И я ими доволен. А учитывая Относительное 9,3 сюда можно воткнуть что угодно.
Зрачок выходит, 129/300=0,43.
Поле можно посчитать, входные окна перед призмами 22 мм. Зеркала дают почти полное невиньетированное поле. Вторички 44 мм немного "овалят" поле, но в окуляр с полевой линзой 16 мм и меньше приходит всё. Может быть когда ни будь я заменю их на 48 или 50 мм.

[astrodoctor]

Получается,  что окуляры на 2 дюйма не планируются по причине применения в конструкции готового призменного узла для регулировки межзрачкового расстояния? Может,  его просто выкинуть,  раз возня  мацумотой уже позади и воткнуть 36-40мм окуляры на 2 дюйма с полем 65 и более градусов? Я в своей самоделке изначально планировал 2 дюймове окуляры и теперь точно понял,  что не прогадал. Биноклю поле нужно. Когда смотришь на Андромеду и она почти вся влезает в поле зрения, аж дух захватывает!

[Kolya21]

Получается,  что окуляры на 2 дюйма не планируются по причине применения в конструкции готового призменного узла для регулировки межзрачкового расстояния? Может,  его просто выкинуть,  раз возня  мацумотой уже позади и воткнуть 36-40мм окуляры на 2 дюйма с полем 65 и более градусов? Я в своей самоделке изначально планировал 2 дюймове окуляры и теперь точно понял,  что не прогадал. Биноклю поле нужно. Когда смотришь на Андромеду и она почти вся влезает в поле зрения, аж дух захватывает!

Что там выиграете, у него 32мм окуляры есть. Зато намного усложнится регулировка мзр. Я думаю не стоит , бинокуляр получился отменный.

[papa Slava]

Получается,  что окуляры на 2 дюйма не планируются по причине применения в конструкции готового призменного узла для регулировки межзрачкового расстояния?

Я вообще их не рассматривал для бинокулярных наблюдений. А готовый узел тут просто подходит и всё.

Может,  его просто выкинуть,  раз возня  мацумотой уже позади и воткнуть 36-40мм окуляры на 2 дюйма с полем 65 и более градусов?

А МЗР менять Вы не будете? Я буду. Да и вообще, для этого бинокуляра основной объект Луна.
У меня ньютон 280 мм, там я сделал всё на 2".

Зато намного усложнится регулировка мзр. Я думаю не стоит...

И я о том же. Система завершена, лезть туда, это делать заново. Проще и правильней изготовить что-то новое. У меня лежит бино на триплетах, ждёт вдохновения. Там МЗР фиксированное. Вот туда можно и 2" вставить. Но не факт, что я это захочу сам. Только если мне подарят пару чего ни будь эдакого.
Есть полный комплект оптики 93/800 для бино. Есть 82/1000 на стереотрубу, тоже полный. На очереди доводка малой стереотрубы. Но не хватает времени.

[astrodoctor]

Что там выиграете, у него 32мм окуляры есть.

Выигрыш исключительно в поле зрения. Я вот пробовал поставить свои 36мм гиперионы на 100мм бинокуляр с посадкой 1,25 дюйма и не увидел преимуществ в сравнении с 24мм 68 градусниками от ES. Дело в том,  что поле зрения у обоих вариантов получилось одинаковым,  только ощущение,  что смотришь в замочную скважину появляется с 36мм. По этому то и решил,  что на 152мм самоделке надо расстараться и сделать всё для 2'' окуляров. Наблюдения показали,  что это был правильный подход.

[astrodoctor]

А МЗР менять Вы не будете? Я буду. Да и вообще, для этого бинокуляра основной объект Луна.

Бинокуляр имеет преимущество, при наблюдении удаленных объектов,  в сравнении с моноскопом + биноприставка,  только на равнозрачке.... Сам,  надеюсь пока,  не проводил подобного сравнения бок о бок,  так сказать. Может,  кто- нибудь из этой темы имеет свой опыт подобного сравнения?  Очень интересно разобраться в этом вопросе! 
Пока очень кажется,  что Ваш 280мм Ньютон +  биноприставка покажут сильно больше по Луне,  чем 129мм бинокуляр. В свой смотрел на Луну на 135х и не заметил каких-то преимуществ перед более апертуристым моноскопом,  но это только мои ощущения и мой инструмент. Может Ваш как-то больше подходит для наблюдений Луны?   Расскажите,  что за преимущества именно Вам даёт бинокуляр по Луне,  раз решились на подобную,  очень нетривиальную самоделку?

[Kolya21]

На какой странице ваш самодельный бинокуляр?

[Андрей Лёвин]

 Понятное дело, по Луне преимущества у полноценного двуглазого бинокуляра нет, она и без того яркая, хватит бинонасадки.

[papa Slava]

Бинокуляр имеет преимущество, при наблюдении удаленных объектов,  в сравнении с моноскопом + биноприставка,  только на равнозрачке.... Сам,  надеюсь пока,  не проводил подобного сравнения бок о бок,  так сказать. Может,  кто- нибудь из этой темы имеет свой опыт подобного сравнения?  Очень интересно разобраться в этом вопросе!

Тоже интересно!

Пока очень кажется,  что Ваш 280мм Ньютон +  биноприставка покажут сильно больше по Луне,  чем 129мм бинокуляр.

Вполне логично. 129 против 280, это не серьёзно. Но только с точки зрения математики на теоретическое разрешение объективов.  На практике, оказывается, что отработать по полному увеличению 280 мм может только в холодное время года! Я зимой в телескоп насмотрелся вдоволь. И атмосферного опыта приобрёл немало. Своего, не книжного. Летом же телескоп редко даст реальных больше 200х. Чаще всего, это около 135-150. Вот тут бин и выстрелит на полную. А учитывая 2 независимых канала, должно быть ещё лучше.
Что касается дипов, то я пока по настоящему не попробовал их в бин. Да и в телескоп не особенно. По этому и не берусь судить о его дипскайных качествах.
На самом деле, мне давно хотелось посмотреть в настоящий большой бинокль. Это основной мотив. Свой. Самодельный. Это дополнение. Про 2 глаза против одного, и так понятно.

Выигрыш исключительно в поле зрения.

Я раньше думал, что 60° это мало. Но когда посмотрел, понял, что мне хватает с запасом. Так получилось, что основные окуляры это 66°. Мои глаза так не поворачиваются. Мне больше не надо. Как ни будь на астрофесте загляну в что-то более широкопольное, может мнение и изменится. Пока я полностью доволен окулярами 32 мм. Даже скажу, я от них в восторге.
Есть 40 мм, и даже ~55 мм, но я ими бин не комплектую. Не вижу смысла.

[Kolya21]

Полностью согласен.

[Андрей Лёвин]

А МЗР менять Вы не будете? Я буду. Да и вообще, для этого бинокуляра основной объект Луна.

Бинокуляр имеет преимущество, при наблюдении удаленных объектов,  в сравнении с моноскопом + биноприставка,  только на равнозрачке.... Сам,  надеюсь пока,  не проводил подобного сравнения бок о бок,  так сказать. Может,  кто- нибудь из этой темы имеет свой опыт подобного сравнения?  Очень интересно разобраться в этом вопросе! 
Пока очень кажется,  что Ваш 280мм Ньютон +  биноприставка покажут сильно больше по Луне,  чем 129мм бинокуляр. В свой смотрел на Луну на 135х и не заметил каких-то преимуществ перед более апертуристым моноскопом,  но это только мои ощущения и мой инструмент. Может Ваш как-то больше подходит для наблюдений Луны?   Расскажите,  что за преимущества именно Вам даёт бинокуляр по Луне,  раз решились на подобную,  очень нетривиальную самоделку?

Ответ на Ваши вопросы есть в статье Кейна, которую выкладывали уже, наверное, сто раз. На ВСЕ (!) Но почему-то немногие её прочитали. Хотя там всё разжёвано, осталось только проглотить. Как говориться, азбука бинокулярщика: http://www.hypernova.ru/zvezd/practical/advantages_of_observing_two_eyes

[astrodoctor]

Ответ на Ваши вопросы есть в статье Кейна, которую выкладывали уже, наверное, сто раз. На ВСЕ (!) Но почему-то немногие её прочитали.

Конечно,  читал данную статью и не один раз. Даже сейчас ещё один раз перечитал))). Поэтому у меня и построено несколько бинокуляров. Преимущества бинокуляра при наблюдении протяженных объектов для меня очевидны. Например, в мой 152мм бинокуляр мне (да и не только мне) удалось наблюдать известную всем Конскую Голову без использования визуальных фильтров!  Большинству трудно в это поверить,  но её видно. Более того,  с фильтрами H-beta от astronomik ее видно и в 60мм самодельный бинокуляр.
Меня интересует несколько более узкий вопрос,  ответ на который так и не нашел и в статье об этом лишь теоретические выкладки.
Берём 100мм бинокуляр и 141 мм моноскоп + биноприставка,  ставим увеличение 23.5х на обоих,  получаем выходной значок 6мм для 141мм моноскопа и 4,25мм для 100мм бинокуляра. Светопотери в биноприставке,  думаю, можно принять равными со светопотерями в призменном блоке бинокля. Теория говорит,  что протяженные объекты,  такие как туманности всякие,  должны выглядеть одинаково,  а планеты и Луна значительно лучше в моноскоп (при бОльших увеличения,  конечно) за счёт много большей апертуры. Но так ли это на практике будет?  Биноприставку планирую когда-нибудь приобрести,   но может кто-то уже такой эксперимент проводил?