Objektivlinse schleifen, klein angefangen ;)

    Hallo alle Optik-, Bastel- und Astro-Fans!!!


    Um mein Objektivlinsenprojekt voranzubringen, habe ich überlegt, als Probestück erst mal eine Art Lupe aus Glas zu schleifen.


    Die Lupe (bzw. das Vergrößerungsglas, wie nennt man es jetzt genau?) sollte folgende Eigenschaften besitzen:
    f = ca. 1m
    d = 10cm
    Art der Linse: plankonvex
    Art der Krümmung: Kugelgestalt (also sphärisch)


    Der Vergrößerungseffekt wird bei der Brennweite natürlich recht klein ausfallen ; )
    (es soll ja auch nur ein Versuchsobjekt sein)


    Jetzt die Frage:


    <b>Was benötigt man hierfür an Material?</b>


    Ich tippe mal auf zwei gleichgroße Glasscheiben, Carborundum unterschiedlicher Korngröße und ein bis zwei Poliermittel…


    An dieser Stelle auch Danke an die Leute, die auf meine letzten Fragen hier im Forum geantwortet haben!!!!!!!


    Viele Grüsse und gute Woche wünscht
    Daniel

    Hallo, ich habe glaub ich schon einmal geschrieben, fang mit einem Spiegel an.Schon anhand deiner Fragestellung kann ich dir sagen das es nichts wird. Du musst erst mal Grundwissen sammeln und dass klappt am besten beim Spiegelschleifen.
    Es gibt kaum Literatur für Linsenschleifer, dafür einiges für Spiegelschleifer, und erst wenn du mal einen Spiegel geschliffen hast weisst du so richtig was auf dich zukommt.
    Wie willst du zb die Radien messen, warum bekommt man Keilfehler, was brauch ich zum Polieren ,du brauchst Prüfgläser um die Linsen beim beim polieren zu kontrollieren, usw, usw.
    Gruß Erich

    Hallo


    mach doch wie Erich schreibt erst einen Spiegel, dann aber bei 100mm Durchmesser mit 500mm Brennweite, erst sphärisch polieren, [:D] den nimmst du dann als Referenzglas um aus dem Toll eine Linse zu polieren [:D] ätsch geht doch dann mit Prüfglas prima,
    nimmst du noch eine 3. Scheibe wegen dem Planschleifen nötig, kannst du dann ein Fangspiegel draus machen, den kannst du prüfen gegen den sphärischen Hohlspiegel (was für ein Doppelnutzen) der taugt dann noch als Spaßteleskop, als Sucher für einen Riesendobson als Referenz im Ritchey Common Test oder Michelson-Interferometer.
    Sieht so aus als machst du wirklich erst einen Spiegel, wenn du der Referenz überdrüssig bist darfst du sie ja parabolisieren und wenn die Linse nichts wird wirds eben ein Cassegrain-FS.
    Da hast du für Jahre Spaß


    Gruß Frank

    Hallo,
    Du brauchst dasselbe, was auch ein Spiegelschleifer braucht. Einen Rohling aus optischem Glas, ein Tool, Carbo, Poliermittel und Pech.
    Für eine Lupe reicht Fensterglas. die Dicke würde ich etwa 10-15mm wählen für Tool und Linse.
    Dann schleifst du das Tool mit dem Linsenrohling wie einen Spiegel, das Tool wird dann hohl wie ein Spiegel und die Linse eben Linsenförmig [8D]
    Du kannst auch ein Set von Stathis nehmen mit zwei Rohlingen aus aus Borofloat, dann bekommst du eine Linse und einen bereits fertig vorgeschliffenen Spiegel. den brauchst du nur noch polieren und hast dann ein Objektiv für ein Fernrohr so ganz nebenbei [:D]
    Natürlich ist das relativ einfach, die Schwierigkeiten fangen später an, wenn du einen Achromaten machen willst.
    Grüße Martin

    Hallo Daniel,


    für die erste Übung kannst Du wie Marty schon sagte, eigentlich beliebige Gläser verwenden. Da Du Refraktoroptik im Sinn hast finde ich es OK, wenn Du gleich mit einer Linse üben willst.


    Was Du aber beachten solltest ist die relativ enge Radientoleranz der einzelnen Oberflächen. Beim Selbstschliff von Spiegeln redet man über 1% Abweichung von der Soll- Brennweite bzw. Radius gar nicht. Bei Refraktoropik wäre derartige Streuungen der einzelnen Radien zu viel. Ich empfehle Dir deshalb die Anschaffung und Nutzung eine Sphärometers. Man kann sich das auch selber basteln, braucht aber eine Messuhr mit mind. 1/100 mm Teilung. Dann kommt noch das Prüfverfahren der Linse während der Politur. Das könnte man mit speziellen Prüfgläsern im Kontakt machen, so man denn die passenden hätte. Ansonsten geht es ganz ausgezeichnet mit einem I- Meter in Autokollimation oder aber auch nach Foucault, Ronchi oder "Star". Man braucht dazu aber monochromatisches Licht. Eine grüne LED mit "Slitless", Spalt und Pinhole reichen fürs erste. Im Gegensatz zu Spiegelflächen machen sich Zonen- und Rauheitsfehler der Oberfläche der Linse wesentlich weniger deutlich bemerkbar als bei Spiegeln.


    Gruß Kurt

    Hallo Frank,
    Danke für die Tipps!
    Bist Du der Frank, mit dem ich schon ein paar mal ge-emailt habe und der zur Sofi in die Türkei fliegt? Wenn ja, ich melde mich die Tage ausführlicher per email.
    Wenn ich Deine Worte recht verstehe, empfiehlst Du, zwei Spiegelrohlinge zu nehmen, einen als Linsenrohling und einen als Tool…!?!
    Wenn ja, ist denn das Glas für Spiegel auch für Linsen geeignet (wegen Bläschen, Schlieren, etc.)?
    Stimmt, ein anfallender „Abfallspiegel“ muß ja nicht unbedingt verkehrt sein…; )


    - - -


    Hallo Martin,
    die Idee mit dem Fensterglas ist gut, habe auch noch Glas im Keller und Glasschneider in der Werkzeugkiste, bin nur nicht sicher, ob ich einen Kreis ausgeschnitten bekommen.
    Was mich beim Fensterglas ein wenig stutzig macht, ist, dass der Ausdehnungskoeffizient von Fensterglas wahrscheinlich ziemlich hoch sein dürfte… verzieht sich der Rohling beim Schleifen nicht zu sehr durch die Erwärmung? Wäre wahrscheinlich für den ersten Versuch aber nicht so tragisch, schätze ich…


    „Du kannst auch ein Set von Stathis nehmen mit zwei Rohlingen aus aus Borofloat, dann bekommst du eine Linse und einen bereits fertig vorgeschliffenen Spiegel.“


    Das klingt gut, zumal ich das Buch „Spiegelfernrohre - selbst gebaut“ von Martin Trittelvitz vorliegen habe. Wo findet man die Firma Stathis denn? Aber auf jeden Fall geht’s mir aber in allererster Linie ums Linsenschleifen.


    Wo bekommt man eigentlich Carborundum der unterschiedlichen Korngrößen günstig in entsprechenden Mengen? Gibt es so was auch im Baumarkt oder besser bestellen?


    - - -


    Hallo Kurt,


    Danke für die Anregungen zum Messen! Ich glaube, ich gehe Schritt für Schritt vor und schleife erst mal eine „Scherbe“ aus Fensterglas (in meinem Fall eher Aquarienglas) um zu sehen, was man braucht.
    Ein Sphärometer wird wohl die erste Anschaffung sein!


    Prüfgläser hab ich natürlich keine, ich nehme mal an, man überprüft damit die Form der Oberfläche… kann man vielleicht auch so etwas wie eine zweidimensionale „Profil-Lehre“ anfertigen?


    Und noch eine Frage:
    „Ansonsten geht es ganz ausgezeichnet mit einem I- Meter in Autokollimation oder aber auch nach Foucault, Ronchi oder "Star". Man braucht dazu aber monochromatisches Licht. Eine grüne LED mit "Slitless", Spalt und Pinhole reichen fürs erste.“
    Was meinst Du in dem Zusammenhang mit I-Meter? Klingt nach „Interferrometer“…!?
    Das mit der grünen LED als monochromatische Lichtquelle klingt interessant, kannst Du mehr über den Aufbau schreiben? Wäre eine rote Laserdiode eventuell besser?
    Hast Du schon Refraktorobjektive geschliffen?
    Soviel erst mal an Fragen…


    Also viele Grüsse an alle und Danke für die Ratschläge!!!
    Daniel

    Hallo Daniel,


    erstmal gefällt mir deine Idee eine Lupe zu schleifen sehr gut!
    Ich würde es auch so machen wie Martin schon schreibt, zwei Gläser
    (Boroflat oder auch Fensterglas) und dann eine (aber bikonvexe)
    Lupe und gleichzeitig einen Spiegel schleifen. Für eine bikonvexe
    Linse würde ich mich entscheiden, weil eine Linse mit 1m Brennweite
    nicht wiklich als Lupe bezeichnet werden kann. Bei einer Bezugssehweite
    von 25cm ergibt sich damit eine Vergrößerung von 0.25x (sie verkleinert
    also ;) Ich denke eine bikonvexe Linse mit einem Kurvenradius
    von jeweils ca. 1m (besser weniger) währe sinnvoller.


    Ciao, Heiner

    Hallo


    ne ich bins nicht


    wenn du Borofloat nimmst, reicht eventuell für eine Lupe ist das noch recht preiswert, möglicherweise billiger wie Aquariumglas extra rund ausschneiden lassen
    die einfachste Art Interferometrie ist das prüfen gegen das Tool (das als Sphäre wie ein Hohlspiegel der gut mit Foucault prüfbar ist und als erstes poliert wird), das geht schon recht gut vorm einfarbig eingestelltem LCD Monitor oder einer Natriumdampflampe oder einem Laserpointer ohne Kollimatoroptik


    1m Radius, also 500mm Brennweite reicht aber, bei der Linse ist die Brennweite aber nicht einfach vom Radius abhängig sondern auch vom Brechungsindex


    Gruß Frank


    Gruß Frank

    Hallo Frank,


    ich hab's mal kurz mit OSLO ausprobiert (jetzt berechnen wir schon unsere
    Lupen mist OSLO ;) Mit BK7 Glas kommt bei einer Bikonvex(!)-Linse mit zwei
    mal 1000mm Radius eine Brennweite von 967mm raus. Bei F2 Glas sind es
    804mm. Wie ist eigentlich die Schott-Bezeichnung für Boroflat?


    Ciao, Heiner

    hallo


    Stathis hatte in seinem Borofloat für Transmissionsoptik tread einen Link zu den optischen Eigenschaften (Brechungsindex)


    wirklich eine Lupe wird wohl ordentlich kürzeren Radius brauchen, wäre eventuell ein Chromat mit f/24 sinniger


    Gruß Frank

    Hallo Frank,


    jo, gefunden, danke.
    Broroflat: n=1,48
    BK7: n=1,51
    F2; n=1,62


    Hab jetzt keine Zeit das auszuprobieren, aber eine Bikonvexlinse mit
    zweimal 1000mm Radius wird dann wohl so um die 1m Brennweite haben.


    Ciao, Heiner

    Hallo Daniel,


    <blockquote id="quote"><font size="1" face="Verdana, Arial, Helvetica" id="quote">Zitat:<hr height="1" noshade id="quote">Prüfgläser hab ich natürlich keine, ich nehme mal an, man überprüft damit die Form der Oberfläche… kann man vielleicht auch so etwas wie eine zweidimensionale „Profil-Lehre“ anfertigen?<hr height="1" noshade id="quote"></blockquote id="quote"></font id="quote">
    Profillehre um z. B. einen Radius von größenordungsmäßig 1 m auf 1 promille genau zu prüfen? Das geht sicher viel besser mit einen selbst gebauten Ringsphärometer.
    <blockquote id="quote"><font size="1" face="Verdana, Arial, Helvetica" id="quote">Zitat:<hr height="1" noshade id="quote">...I-Meter?<hr height="1" noshade id="quote"></blockquote id="quote"></font id="quote">
    Das heißt natürlich ein Interferometer. Für den Anfang ist das aber nicht zwingend erforderlich.
    <blockquote id="quote"><font size="1" face="Verdana, Arial, Helvetica" id="quote">Zitat:<hr height="1" noshade id="quote">Das mit der grünen LED als monochromatische Lichtquelle klingt interessant, kannst Du mehr über den Aufbau schreiben? Wäre eine rote Laserdiode eventuell besser?
    <hr height="1" noshade id="quote"></blockquote id="quote"></font id="quote">Für Foucault taugt so eine Lasediode überhaupt nicht wegen der ungleichförmigen Ausleuchtung nach Aufweitung des Strahlenbündels. Das gilt auch für grüne Diodenlaser. Grün für Refraktoroptik ist aber bestens geeignet, weil das Auge hier am empfindlichsten reagiert. Neben grüner LED kann man auch eine Halogenlampe mit grünem Intererenzfilter verwenden. Normale grüne Filter sind hier zu breitbandig.


    Hier z. B. Die einfachste Anordnung eines Linsenpobjektivs im Foucault- Test.



    Man erkennt sofort, dass man relativ sehr viel Platz braucht. Deshalb wäre der Aufbau in Autokollimation wesentlich günstiger. Man braucht dann allerdings einen Planspiegel in der Größe des Objektivs. Die Lichtquelle sitzt natürlich hinter einem Spalt Spalt, einer Schneide oder einem Pinhole.


    <blockquote id="quote"><font size="1" face="Verdana, Arial, Helvetica" id="quote">Zitat:<hr height="1" noshade id="quote">Hast Du schon Refraktorobjektive geschliffen?<hr height="1" noshade id="quote"></blockquote id="quote"></font id="quote">
    So ein Objektiv mit Kron und Flintglaslinsen war bei mir noch nicht dran. Die in „Statu polituro“ befindlichen Elemente für das 175 mm Schupmann´sche Medial reichen mir vorläufig. Das Flint- Element für einen Fraunhofer mit ähnlich großer Öffnung kostet sicher wesentlich mehr.


    Gruß Kurt

    Hallo Leute,


    Danke für die vielen Antworten!!!
    Mittlerweile bin ich in der Lage, kreisrunde Linsenrohlinge mit einem selbstgebastelten Glaszirkel ausschneiden zu können. Im Gegensatz zu den ersten Versuchen bricht der Rand dabei jetzt nicht mehr aus.
    Prinzipiell überlege ich aber, erst mal mit einer Linse von 60 oder 80mm Durchmesser zu beginnen, einfach weil das Schleifen schneller geht. Was haltet Ihr davon?
    Gibt es so was wie einen unteren Grenzdurchmesser zum Handschleifen?


    Des Weiteren überlege ich, eine einfache Pendelschleifmaschine (analog der von d’Orleans) aufzubauen, was mit den heutigen Werkstoffen sicher kein unlösbares Problem darstellt. Allerdings lassen sich in einem normalhohen Raum wohl kaum Linsen mit einer Brennweite von mehr als 1m (=Pendellänge 2m) herstellen, wie ich das sehe.


    Den Foucault-Test mit Linsenobjektiven muss ich die Tage mal mit ein oder zwei Fernglaslinsen testen. Allerdings würde mich interessieren, ob dieser Test nicht bei sphärisch korrigierten Linsen besondere Zonen aufweist.


    Das erst mal zu meinem Linsenschleifprojekt, ich halte Euch auf dem Laufenden, wie die Sache sich entwickelt!


    Noch mal Danke an alle, die geantwortet haben und viele Grüsse an alle hier im Forum!!!
    Daniel


    PS: noch eine Frage an Kurt:
    Wie baut man ein Ringsphärometer selber?

    Hallo Daniel !
    Bei Linsen verhält es sich etwas anders als bei einem Spiegel.
    Bei einem Spiegel beträgt die Brennweite die Hälfte vom Krümmungsradius.
    Bei Linsen beträgt die Brennweite den doppelten Krümmungsradius, also bei einem meter Radius zwei Meter Brennweite. Die Prüfung kann wie beim Spiegel mit Focoult Test durchgeführt werden Oder du verwendest die plane Rückseite als Spiegel und prüfst in Autokollimation und das im Brennpunkt.
    Grüsse

    Hallo Daniel,
    <blockquote id="quote"><font size="1" face="Verdana, Arial, Helvetica" id="quote">Zitat:<hr height="1" noshade id="quote">PS: noch eine Frage an Kurt:
    Wie baut man ein Ringsphärometer selber?
    <hr height="1" noshade id="quote"></blockquote id="quote"></font id="quote">
    hätt ich fast vergesse[:I]. Hier also etwas zu meinen Sphärometern.








    Das Balkensphärometer besteht aus einem eloxiertem Vierkant- Alurohr und einer Messuhr mit 1/100 mm Teilung, Hub 10 mm. Es wird ausschießlich zur Messung von Konkav – Flächen verwendet. Beim Linsenschliff hat man aber stets das Werkzeug als Konkavfläche verfügbar.


    Bei fertigen oder anpolierten Linsenflächen muss man aber auch konvexe Flächen messen können dazu benutze ich das Ringsphärometer.









    Der eigentliche Ring mit D = 95,2 mm
    Durchmesser ist aus der Unterseite der Platte ausgedreht. Die Skala der Messuhr des Ringsphärometres hat eine Teilung von 0,002 mm bei einem Hub von 2 mm.


    Zur Einstellung des Nullpunktes braucht man eine hinreichend planparallele Platte. Dazu werden die Sphärometer auf einen Planspiegel als Messfläche gestellt und auf Null oder einen geeigneten Zahlenwert eingestellt.


    Zur Ermittlung des Radius R der gemessenen Fläche muss man noch etwas rechnen.


    R = D²/8x + x/2 (Gl. 1)


    x ist die gemessene Höhendifferenz zur Planfläche.


    Wenn man den Sollwert für x sucht dann gilt:


    x = R – (R² + D²/4)^0,5 (Gl. 2)


    Für D muss man also beim Balkensphärometrer den Durchmesser des Prüflings und beim Ringsphärometer den Durchmesser des Rings einsetzen.


    Bei Konkavflächen kann man den Radis auf mm genau nach Foucault messen und damit auch die Richtigkeit der Sphärometermessung kontrollieren. Hier zwei Beispiele aus meiner jüngsten Praxis bei der Herstellung der Optik des 175 mm Schupmann schen Medials.


    1.Beispiel: Messung mit Ringsphärometer
    Sollradius R = 732,9 mm (bei 175 mm des Prüflings)
    D= 95,2mm
    gemessene Höhe x = 1,548 mm
    berechneter Radius nach Gl. 1 = 732,6
    Messung nach Foucault:
    R= 733,0 mm.


    2.Beispiel: Messung mit Balkensphärometer
    Sollradius = 2033 mm (bei 68 mm Durchmesser)
    D= 68 mm
    gemessene Höhe x= 0,286 mm
    berechneter Radius = 2021 mm
    Messung nach Foucault:
    R = 2016 mm.


    Mit den Abweichungen zu den berechneten Sollwerten kann man gut leben, da man bei dem Schupman- System durch Variation der Abstände der optischen Glieder ausgleichen kann. Bei meinem ersten Schupmann- Projekt bin ich mit dem einfachen Balkensphärometer gut zurechgekommen . Details siehe:
    http://www.astrotreff.de/topic…OPIC_ID=24610&whichpage=1



    Gruß Kurt

    Hallo Kurt,
    Danke für die ausführliche Antwort und den link zum Medial!
    Ja, so ein Medial scheint mir eine feine Sache zu sein. Wer weiß, vielleicht mache ich mich eines Tages auch an den Bau eines solchen Geräts...
    Jetzt ist aber bald erst mal "achromatisches" Linsenschleifen angesagt!
    Also, werde dann mitteilen, wie sich das Projekt entwickelt.
    Viele Grüsse an Dich und alle hier im Forum,
    Daniel

    Hallo Daniel,
    <blockquote id="quote"><font size="1" face="Verdana, Arial, Helvetica" id="quote">Zitat:<hr height="1" noshade id="quote">Danke für die ausführliche Antwort und den link zum Medial!
    Ja, so ein Medial scheint mir eine feine Sache zu sein. Wer weiß, vielleicht mache ich mich eines Tages auch an den Bau eines solchen Geräts...
    <hr height="1" noshade id="quote"></blockquote id="quote"></font id="quote">
    mein neues 175mm Schupmann´sche Medial hab ich heute erstmals provisorisch zusammengebaut. Es sieht so aus als ob es so funktioniert wie nach dem Programm von Hans Jürgen Busak berechnet! Ausführlicher Bericht kommt noch.


    Gruß Kurt

    <blockquote id="quote"><font size="1" face="Verdana, Arial, Helvetica" id="quote">Zitat:<hr height="1" noshade id="quote"><i>Original erstellt von: Kurt</i>
    mein neues 175mm Schupmann´sche Medial hab ich heute erstmals provisorisch zusammengebaut. Es sieht so aus als ob es so funktioniert wie nach dem Programm von Hans Jürgen Busak berechnet! Ausführlicher Bericht kommt noch.
    <hr height="1" noshade id="quote"></blockquote id="quote"></font id="quote">


    wir warten alle schon ganz gespannt !


    Gruss
    Michael

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