Schneller Fraunhofer Achromat

  • Hallo Zusammen,


    OK,


    dann gilt die Regel 37% von f eben für 99% aller Refraktoren ausser für China-Richfielder.


    Jetzt noch eine REALE Messung an einem typischen 2-Linser, sagen wir Skywatcher ED 120/900 oder ED 80/600
    und ihr habt mich überzeugt.


    klare Grüße
    John

  • Hallo John,


    so, wie Du Dir das vorstellst, geht es nicht.


    Was die Chinesen an Billigware zusammenbauen, hat mit einem Achromaten, so wie er im Buch steht, nur entfernt etwas zu tun. (Nach allem, was wir bisher wissen.)


    Da kann im Zweifel alles mögliche passieren; auch Deine Messergebnisse.



    Bist Du noch an einem Raytracing eines Achromaten zur Bestimmung
    der Bildfeldkrümmung interessiert?


    Falls ja, dann lade das hier herunter, und installiere es bei Dir.


    http://www.myoptics.at/modas/downloads.html


    Schau, ob es läuft, und dann poste eine Antwort hier.


    Ich leite Dich dann an.
    Es ist ganz einfach, Du brauchst keine speziellen Kenntnisse.



    MfG
    Larry

  • Hi Larry,


    die "Chinesen" sind zufällig eine Raumfahrernation, ganz blöd können sie da wohl nicht sein.


    Es könnte ja sein, dass sie sich was dabei gedacht haben wenn sie einen Richfielder entwerfen.
    Z.B. dass der eine geringe Bildfeldwölbung haben sollte, weil die Leute damit evtl. auch Richfield gucken wollen.


    Das Programm habe ich mir installiert. Den Fraunhofer 200/300 geladen.
    Die Bedienung ist allerdings doch nicht ganz so trivial.
    Wie kann ich jetzt Durchstoßdiagramme für Grün herstellen bei dem die Position der Ebene frei wählbar ist?


    klare Grüße
    John

  • Hallo John,


    1. Das Fraunhofer-Design von Harry Rutten laden: FraunDbl.dsg


    2.Menü Analysis =>Aberrations=>Astigmatism/Field Curvature aufrufen.



    Dort steht dann das Ergebnis des Raytracings, dass Dich interessiert.


    Zu sehen sind eine rote, grüne und blaue Kurve.


    Sie repräsentieren einmal die Bildfeldkrümmung. (die drei Kurven die sich nach links biegen, wenn Du hinauf zum Bildfeldrand gehst)
    (Sie stellen KEINE Wellenlängen dar)


    und


    es sind drei, weil das Objektiv Astigmatismus besitzt.


    Was Dich interessiert, ist die Rote, die mittendurch zwischen den beiden anderen verläuft.



    Dies ist die Bildfeldkrümmung für die optimale Kompromissabbildung zwischen den beiden anderen Linien.


    Die beiden anderen sind die beiden Grenzbrennweiten, die bei Astigmatismus immer auftreten.


    Was Dich interessiert, sind die folgenden Werte:


    0,7925 mm unter der Spalte FC (=Field Curvature) (1)


    1,0244 mm Abstand der Brennweite der Strahlen auf der optischen Achse vom Ursprung des Referenzkoordinatensystem (2)
    (Spalte FC oberster Eintrag)


    0,45 Grad Bildfeldwinkel. Spalte w (3)


    Aus (2)-(1) ergibt sich die Pfeilhöhe z der Kugelschale: 1,0244-0,7925 = 0,2319 mm


    und aus (3) ergibt sich der halbe Bildfelddurchmesser b zu 3000*tan(0,45 Grad) = 23,56 mm.



    Der Bildfeldradius ergibt sich mit der Näherungsformel r=(b^2)/(2*z) zu:


    r=23,56^2/(2*0,2319) mm


    r=1196,8 mm


    somit ist r/f = 1196,8 /3000 mm=


    0,399 *f


    also: rund 0,4 *Brennweite.


    Das ist das Ergebnis.



    Die Probe überlasse ich Dir:


    Pfeilhöhe z=r-Wurzel(r^2-b^2)



    MfG
    Larry

  • Hi Larry,


    OK, ich glaub ich komme langsam damit zurecht.


    In deinen Ausführungen ist soweit alles korrekt.
    Alles beruht auf der Grafik "Field curvature".


    Aber stimmt sie auch?


    Dazu habe ich einen anderen Ansatz gewählt. Einen, der rein auf Ray-Tracing beruht.


    Zunächst habe ich unter Edit -> Fields den Bereich auf 1.2 Grad erweitert (0.4-er Schritte)
    (Den Bereich musste ich erweitern, da sich in nachfolgendem Spotdiagramm die Defokusdistanz nur in ganzen mm verstellen lässt).


    Dann unter Analysis -> Spot Diagrams -> Through Focus Spot Diagramm ausgewählt.


    Dann in dem Fenster unter Options -> Settings folgende Einträge vorgenommen:


    Back Focal Lenght 2968, Wavelenght 546.10, Defocus 1,00, Scale Units: Microns
    Scale Factor 100, Field all, Ray Color by: Wavelength, Ray Pattern: Regular Polar und
    unter Ray Pattern eine Density von 3 eingestellt.


    Die so erhaltene Grafik ist unten dargestellt.



    Es ergibt sich KLAR, dass der beste Fokus bei 0.8 Grad Feld (entsprechend 41,9mm Abstand von der opt. Achse)
    bei 0.5 mm Defokus liegt.


    Und dies bedeutet einen Krümmungsradius von R_kr=1750mm, entsprechend 58% der Brennweite, wie Du mit deinen Formeln leicht
    nachrechnen kannst bzw. auch mit R_kr*(1-cos (arcTan(41.9/R_kr))) = delta-f = 0.5mm


    Somit ist die Behauptung, der Wert liege bei üblichen FH bei 37% von f eindeutig widerlegt.


    klare Grüße
    John

  • Hallo,


    kleines Update: jetzt ist es mir doch gelungen, die Fokusdistanz feiner einzustellen als in ganzen mm.
    (Programm schliessen, öffnen, plötzlich gehts!)


    Man kann ja kritisieren, dass 42mm Off-Axis recht gross sind. Wer weiss, ob sich die Bildfeldwölbung so
    schön "kugelförmig" entwickelt.


    Deshalb noch eine Darstellung mit 0 bis 0.6 Grad Feld und einer Fokusdifferenz mit bis zu +/-0.3 mm.


    Hier das Spot-Diagramm:



    und die Einstellungen dazu:


    Und nun ergibt sich der beste Fokus bei 0.6 Grad (31,4mm off-axis) bei nur 0.15 mm !


    Das ergibt einen Krümmungsradius von 3300mm entsprechend 110% der Brennweite.



    klare Grüße
    John

  • Hallo John,


    >In deinen Ausführungen ist soweit alles korrekt.
    >Alles beruht auf der Grafik "Field curvature".


    Damit ist die Sache für mich erledigt.


    >Aber stimmt sie auch?


    Ich bitte um Verständnis dafür, dass ich auf die Annahme,
    die Maschine rechne nicht richtig, und Du es beweisen kannst,
    nicht weiter eingehen möchte.


    Da von meiner Seite alles gesagt ist, verabschiede ich mich aus
    diesem Thread.


    MfG
    Larry

  • Hallo,


    OK, Danke für den Tip mit dem Programm. Schönes Spielzeug.


    Ich denke mit Ray-Tracing kommt man weiter.
    Ob diesem Programm zu vertrauen ist weiss ich natürlich auch nicht.


    Es gibt aber noch mehr Refraktoren in der Datenbank, wohl auch einige 2-Linser APOs.
    Bei denen ist tatsächlich eine größere Bildfeldwölbung vorhanden in der Gegend von f/3.
    So gesehen hängt es offenbar doch sehr vom Design ab. Fraunhofer liegen wohl etwas besser.


    Jedenfalls gibt es auch Refraktoren mit deutlich weniger Wölbung als mit f/3, z.B. 2/3 x f oder
    sogar bis über 1xf.


    Darum ging es mir.


    Jedenfalls ist bei meinem Kurz-FH die Bildfeldwölbung ein Non-Issue, wie man
    auf Neudeutsch sagt.


    klare Grüße
    John

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