Okular-Testvorrichtung

Hallo Leute,

einige von euch werden sich noch an meine Okular-Testvorrichtung erinnern, die ich beim letzten ITV dabei hatte:

Die Funktionsweise in Kurzform, auf dem Bild von rechts nach links:
Das Licht einer Glühbirne wird mittels einer Linse (unter grossen Verlusten) in eine Single-Mode-Faser eingekoppelt. Das Ende dieser Faser befindet sich genau im Brennpunkt eines 300mm f/4 Objektivs. Aus diesem Objektiv kommt also ein paralleles Strahlenbündel mit 75mm Durchmesser raus. Dieses Licht fällt in ein 120mm f/2.8 Objektiv, welches einen konvergenten Lichtkegel ergeugt. Der Brennpunkt ist frei zugänglich, und der Öffnungswinkel dieses Lichtkegels kann mit der Blende eingestellt werden. Durch diese Vorrichtung simuliere ich den Lichtkegel, der aus dem Okularauszug eines Teleskops heraus kommt. Das Okular kann in X-Richtung fokussiert werden und in Y-Richtung verschoben werden, um die Off-Axis Eigenschaften des Okulars zu untersuchen. Soweit die grundsätzliche Funktionsweise.

Beim Bau der Vorrichtung habe ich recht schnell gemerkt, dass Kleinbild-Objektive hierfür unbrauchbar sind, weil der Brennpunkt zu dicht hinter dem Objektiv liegt. Mit manchen Okularen hat man einfach nicht genug Platz, um an den Fokus zu kommen. Deshalb habe ich hier ein 6x6 Objektiv genommen.

Und nun kommen wir zum eigentlichen Knackpunkt:
Ich möchte den Paracorr2 testen. Er sitzt aber so weit vor dem Okular, dass ich mit dieser Vorrichtung immer noch nicht an den Brennpunkt komme. Ich bräuchte ein Fotoobjektiv, dass noch etwa 10mm mehr Freiraum zum Brennpunkt hin bietet.
Was für ein Objektiv könnte man da nehmen? Die Lichtstärke sollte mindestens 2.8 sein, die Brennweite ist egal.

Gruß
Michael

--> Heinz, Kalle

Wenn man eine leicht divergente Beleuchtung verwendet dann kommt zwar der Fokus etwas weiter raus, aber die Lichtstärke leidet darunter. Ich hätte dann keinen f/2.8 Lichtkegel mehr. Und möglicherweise sind die Abbildungseigenschaften des Objektivs nicht mehr so gut.

--> Jörg

> ich weiß ja nicht, was Dein derzeitiges Auflagemaß ist.

Das Auflagemaß bei Pentacon Six ist 74.1mm, davon sind etwa 67mm freier Luftraum (der Rest ist nicht nutzbar wegen dem Gewinde).

> Ich bin mir nicht sicher, ob das seitliche Verschieben des Okulars den gleichen Effekt hat, wie die Abbildung schräg einfallender Eingangsstrahlen am Fernrohr mit mittigem Okular.

Aus Sicht des Okulars entspricht der Testaufbau genau einem Teleskop.

--> Kalle

> Und Michael will wissen, was da bei f/2,8 die Okulare leisten.

Ja, genau darum geht es.

--> Gert

> Um einen Paracorr zu testen musst Du doch erstmal in messtechnisch kontrollierter Weise Koma im Testaufbau erzeugen. Das wird mit Fotoobjektiven schwierig. Sind ja keine Parabolspiegel.

Das ist natürlich richtig. Beim Test des Paracorr2 geht es mir jetzt weniger um die Abbildungseigenschaften, sondern ich möchte messen wie stark die Helligkeit zum Bildfeldrand hin abnimmt.

> Mich wuerde noch interessieren, wie Du die Abbildung des Okulars aufzeichnest.

Bislang habe ich nur rein visuelle Vergleiche mit unterschiedlichen Okularen gemacht.

> Man koennte auch aus Nachfokussierung am Bildfeldrand die Bildfeldwoelbung des Okulars bestimmen.

Ja, das könnte man machen.

Gruß
Michael

Hallo,

<br /><blockquote id="quote"><font size="1" face="Verdana, Arial, Helvetica" id="quote">Zitat:<hr height="1" noshade id="quote"><i>Original erstellt von: mkoch</i>
Was für ein Objektiv könnte man da nehmen? Die Lichtstärke sollte mindestens 2.8 sein, die Brennweite ist egal.
<hr height="1" noshade id="quote"></blockquote id="quote"></font id="quote">

Mir kommt gerade der Gedanke, dass man für diesen Zweck eine Transmissions-Sphäre vom Fizeau-Interferometer zweckentfremden kann. Damit könnte man sogar ein f/2 Teleskop simulieren, und der Fokus ist über 100mm von der Linse entfernt. Ich mache mich gleich an die Arbeit und baue eine passende Halterung.

Gruß
Michael

Hallo Thomas,

<blockquote id="quote"><font size="1" face="Verdana, Arial, Helvetica" id="quote">Zitat:<hr height="1" noshade id="quote"><i>Original erstellt von: TGM</i>
Auch auf die Gefahr hin, dass ich hier der einzige Unwissende bin. Was ist den bitteschön die Tranmissions-Sphäre von einen Fizeau-Interferometer? Ich würde vermuten, dass es sich um eine Linse handelt, wenn dies stimmt, was unterscheidet dieses tolle Gerät von anderen Linsen?
<hr height="1" noshade id="quote"></blockquote id="quote"></font id="quote">

Eine Transmissions-Sphäre (TS) ist ein Objektiv mit ganz speziellen Eigenschaften, das zum Testen von konkaven oder konvexen optischen Oberflächen verwendet wird. Die TS wandelt das aus dem Interferometer kommende parallele Strahlenbündel in einen konvergenten Lichtkegel um. Dabei hat die letzte Glas-Luft-Fläche des Objektivs einige besondere Eigenschaften:
1. Sie ist nicht vergütet, so dass 4% des Lichts zurück in das Interferometer reflektiert wird. Das ist die Referenzwelle.
2. Sie stellt die hochgenaue Referenzfläche dar, gegen die das Testobjekt vermessen wird.
3. Der Krümmungsmittelpunkt dieser Fläche ist identisch mit dem Brennpunkt. Mit anderen Worten: alle Strahlen, die die TS verlassen, tun dies exakt rechtwinklig zur letzten Glas-Luft-Fläche. Das Testobjekt wird so justiert, dass der Lichtkegel auf dem gleichen Weg wieder zurück ins Interferometer reflektiert wird.

Hier findest du weitere Infos:
http://www.zygo.com/met/setupsguide/zygo_int_setups_pt.pdf

Gruß
Michael

Hallo Leute,

jetzt habe ich einiges an der Testvorrichtung geändert, damit man damit auch quantitative Messungen machen kann. Konkret geht es darum zu messen wie stark die Helligkeit zum Bildfeldrand hin abnimmt, speziell bei der Kombination Paracorr2 + Ethos 21mm.

Zunächst habe ich das 6x6 Objektiv durch eine f/1.5 Transmissions-Sphäre ersetzt. Dieses Objektiv würde einen f/1.5 Lichtkegel erzeugen, wenn auf der Eingangsseite ein paralleles Strahlenbündel mit 100mm Durchmesser reingehen würde. Da aber nur 75mm reingehen, kommt nur ein f/2 Kegel raus. Wenn ich den Kollimator von f/4 auf f/5.6 abblende, kommt hinten ein f/2.8 Kegel raus, genau richtig für den Test am Paracorr2.

Nun hatte ich aber nicht bedacht, dass die Transmissions-Sphäre nur für 633nm Wellenlänge korrigiert ist. Folglich sieht der Stern im Okular wunderbar bunt aus. Sehr schön anzuschauen, aber für eine Messung leider unbrauchbar. Also wurde die Weisslicht-Quelle durch eine fasergekoppelte Laserdiode mit 635nm ersetzt. Links im Bild die geregelte Stromquelle für die Laserdiode.

Rechts im Bild sieht man eine Ulbrichtkugel, mit der das Licht gemessen wird, welches aus dem Okular rauskommt. Es ist egal in welcher Richtung das Licht in die Kugel reinfällt. Die Kugel ist innen mit einem diffusen weissen Anstrich versehen, so dass das Licht in der Kugel gleichmässig verteilt wird, bevor es auf die Fotodiode fällt, die seitlich an der Kugel angebracht ist.

Für die Messung wurde die Off-Axis Distanz von 0mm (Bildmitte) bis 16mm (Bildfeldrand) variiert. Hier das Ergebnis:

Gruß
Michael

Hallo Thomas,

<blockquote id="quote"><font size="1" face="Verdana, Arial, Helvetica" id="quote">Zitat:<hr height="1" noshade id="quote"><i>Original erstellt von: TGM</i>
Das Ethos 21 hat laut Hestellerangabe einen Feldblendendurchmesser von 36 mm, d.h. laut deiner Messung, wird das Gesichtsfeld mit dem Paracorr nicht nur um 4 mm beschnitten, sondern bereits in einem Durchmesser von 28 mm kommt nur noch 50 % des Lichtes an. Quintessenz, das Ethos 21 passt nur sehr bedingt zum Parcorr2, das 17 mm Ethos zeigt fast das gleiche Feld. Oder habe ich etwas übersehen?
<hr height="1" noshade id="quote"></blockquote id="quote"></font id="quote">

Du hast übersehen dass der Paracorr2 die Brennweite um den Faktor 1.15 verlängert. Der Durchmesser der Feldblende ist daher effektiv nur 36mm / 1.15 = 31.3mm. Dass bei 32mm (R=16mm) überhaupt noch Licht ankommt liegt wohl daran, dass der Stern am Bildfeldrand nicht mehr punktförmig ist, weil mein künstlicher Stern keine Koma hat. D.h. der Paracorr2 erzeugt in diesem Fall negative Koma.

Gruß
Michael

Hallo Kai,

<blockquote id="quote"><font size="1" face="Verdana, Arial, Helvetica" id="quote">Zitat:<hr height="1" noshade id="quote"><i>Original erstellt von: fraxinus</i>
Wie sieht denn der alte Paracorr aus?
Wie schlägt sich das 21'er Ethos ohne Paracorr?
<hr height="1" noshade id="quote"></blockquote id="quote"></font id="quote">

Ich glaube den alten Paracorr kann ich nicht mit dem Ethos 21mm kombinieren weil dann der Abstand nicht stimmt. Wenn ich mich richtig erinnere ist meine selbstgedrehte Hülse am Paracorr zu lang.

So sieht es beim Ethos 21mm ohne Paracorr aus:

Gruß
Michael

Hallo Kai,

<blockquote id="quote"><font size="1" face="Verdana, Arial, Helvetica" id="quote">Zitat:<hr height="1" noshade id="quote"><i>Original erstellt von: fraxinus</i>
Dann müssten sich Rückschlüsse auf ergeben, wo denn die Vignetierung herkommt.
<hr height="1" noshade id="quote"></blockquote id="quote"></font id="quote">

Diese Frage kann man auch ohne Messung beantworten.
Beim Ethos 21mm hat die erste Linse einen freien Durchmesser von 39mm und sitzt 45mm vor dem Fokus. In dieser Entfernung vor dem Fokus hat der f/3 Lichtkegel einen Durchmesser von 15mm, also beginnt die Vignettierung bei 12mm Off-Axis Distanz. (39-15)/2=12

Beim Paracorr2 hat die erste Linse einen freien Durchmesser von 44mm und sitzt 84mm vor dem (unverlängerten) Fokus. In dieser Entfernung vor dem Fokus hat der f/3 Lichtkegel einen Durchmesser von 28mm, also beginnt die Vignettierung schon bei 8mm Off-Axis Distanz. (44-28)/2=8

Gruß
Michael