Контроль качества линз

[Skunk]

Люди!
Подскажите пожалуйста - есть ли способы проверки качества линз? Для зеркал вроде бы все ясно - метод Фуко. А есть ли подобное для линз? Просто хчу перешлифовать довольно "пузатую" линзу, а как проконтролировать точность - незнаю. Спасибо !

[technolog]

Пузатая-зачит выпуклая?
Надо делать вогнутое пробное стекло, контро-
лировать его методом Фуко, и использовать
для испытаний линзы. Если точность невысока,
можно использовать шлифовальник со стеклянными квадратиками, прополировать их
кусочком просмоленного фетра и определить
теневым методом радиус кривизны.

[Skunk]

Тоесть нужно вогнутое зеркало ? Можно поподробнее? Есть ли в Инете литература на эту тему ?

[Anonymous]

Павел, я не специалист в области оптики, но у меня почти похожая проблема, только руки недоходят. Ю.Клевцов в своих работах описывает способ контроля используя автоколимационные точки.
Есть две статьи на эту тему.
1.КОНТРОЛЬ КАЧЕСТВА КРУПНОГАБАРИТНЫХ ЛИНЗ (Исследования по геомагнетизму, аэрономии и физике Солнца. 1977г Выпуск 42, стр207-211)
2.Новая оптическая система телескопа. Допуски, контроль и методика юстировки. Вестник "АСТРОКЛУБА" Nr2 95г. (Самиздат)
В этой статье описана методика контроля линз меньшего размера используя тот же метод.

Имею я эти статьи обе. Спасибо товарищам помогли. Если они читают и невозражают, то я богу тебе перекинуть по почте. 300кил и 120кил

Гари

[technolog]

Для автоколлимационного контроля нужен
автоколлиматор!

[Jaws]

А почему тем же методом Фуко нельзя контролировать?


Хотя в принципе понятно - зеркало, по сути, автоцентрируется во время конроля, а линза нет.

[Это сообщение редактировал Jaws (23.06.2001).]

[Skunk]

Gari !
Если вас не затруднит, то можете скинуть по почте обе статьи.
Я вот о чем - у Сикорука описано изготовление окулярных линз, и там сказано, что погрешности могут быть вплоть до 4 а то и 8 лямбда(далеко не лямбда/8 !!). А как же для крупных линз?

[technolog]

Требования к точности и качеству поверхности линзы зависят от ея назначения-
для конденсора и 10л достаточно, для астро-
объектива и 1/8 может быть мало. Пробным
стеклом можно контролировать линзы до 200 мм
и 1/10л (при соответствующем опыте оптика).

[dvmak]

<BLOCKQUOTE><font size="1" face="Verdana, Arial">Цитата:</font><HR>Объявление создано Skunk:
Люди!
Подскажите пожалуйста - есть ли способы проверки качества линз? Для зеркал вроде бы все ясно - метод Фуко. А есть ли подобное для линз? Просто хчу перешлифовать довольно "пузатую" линзу, а как проконтролировать точность - незнаю. Спасибо !<HR></BLOCKQUOTE>


Давайте начнем с точной формулировки задачи.
1. Какова цель переполировки линзы, в чем причина переполировки: удалить царапины, снять старое просветление?
2. Какова требуемая точность поверхности линзы, в какой оптической схеме она работает?
Ведь требование к точности поверхности существенно различное, для объектива рефрактора точность выше, чем для фотообъектива, а для осветительной системы точность совсем невысока.
3. Какие есть возможности по метрологии, есть ли возможность измерить радиусы кривизны поверхностей на хорошем сферометре чтобы потом сделать пробные стекла?

Есть ли оптическая схема того, где эта линза стояла, есть ли возможность узнать из документации сорт стекла, ведь без этого невозможно расчитать автоколлимационную схему.

А главное, насколько велики оправдываемые трудозатраты, ведь одно дело - переполировать линзу окуляра, и совсем другое дело - переполировывать большую линзу от объектива рефрактора.

Только ответив на эти вопросы, можно двигаться дальше и искать пути решения этой задачи.

Дмитрий Маколкин.

[Skunk]

Линза плоско-выпуклая. При диаметре 105 мм имеет фокусное расстояние 250 мм.
Поэтому и хочу ее "чуть" сошлифовать. Хочу использовать ее как объектив рефрактора. Не помню точно, откуда я ее вытащил - наверное с проэктора. Так что точно я марку стекла не знаю. Вот и все.

[dvmak]

<BLOCKQUOTE><font size="1" face="Verdana, Arial">Цитата:</font><HR>Объявление создано Skunk:
Линза плоско-выпуклая. При диаметре 105 мм имеет фокусное расстояние 250 мм.
Поэтому и хочу ее "чуть" сошлифовать. Хочу использовать ее как объектив рефрактора. Не помню точно, откуда я ее вытащил - наверное с проэктора. Так что точно я марку стекла не знаю. Вот и все.<HR></BLOCKQUOTE>

Ну вот, теперь все ясно. Ты хочешь сделать из этой линзы объектив для телескопа. Одиночная линза из стекла для проектора, а судя по форме, она использовалась в конденсорной системе, предназначенной для формирования освещения проецируемого объекта, даст сильную хроматическую аберрацию, фокусировка для лучей разного цвета будет сильно не совпадать. Бороться с этим можно либо сильным уменьшением диаметра, что приведет к сильному снижению яркости изображения и ухудшению разрешающей способности, или существенным (до 30м) увеличением фокусного расстояния, что приведет к неприемлемым габаритам телескопа.
Так что смысла делать линзовый объектив из этой одиночной линзы нет. Другое дело, если использовать ее как заготовку для изготовления вогнутого зеркала для телескопа системы Ньютона, да и то, если нет возможности достать стекло типа пирекс (ЛК5, ЛК7). Поищи в Сети книгу Сикорука, почитай и определись, стоит ли тебе делать телескоп самому, или подкопить денег на готовый.

С уважением,
Дмитрий Маколкин.

[Skunk]

Я вобщем и хочу линзу перешлифовать на больший фокус из-за хроматической абберации. Просто привлекает диаметр линзы. Насчет покупки готового телескопа - увы финансы...
Если использовать линзу как заготовку, то выйдет ли зеркало такого же диаметра? (В принципе, у меня есть еще одна такая же линза,в безобразном состоянии, но наверное пригодная для изготовления зеркала. А не берусь за его изготовление, потому что незнаю, где его тут(в пределах области) можно аллюминировать).
Так как же контролировать качество?

[Skunk]

Вот выдрал картинку из статьи Клевцова о контроле крупногабаритных линз. http://starlab.ru/upload/Schema.jpg
4- контролируемая линза
3- эталонная
1- источник света.
Одно, что смущает - это кубик (2). Какие требования к нему (ну там грани... все такое)? Подскажите пожалуйста !

[Anonymous]

Только картинка неверная. От выпуклых линз лучи назад в фокус внизу не соберутся, а разойдутся в большущее пятно. Эта схема годится лишь для «впуклых» линз.

[Skunk]

Не может быть - рисунок прямо из статьи! Но что-то в нем действительно не так. Дмитрий Маколкин, помогите !

[Anonymous]

Может обратно идут те лучи, которые отражаются от второй поверхности линз?

[Anonymous]

Mak: «Может обратно идут те лучи, которые отражаются от второй поверхности линз?»

Не может. Эталонная линза явно изображена не с выпуклой второй поверхностью, от этой линзы при использовании любых отражений вовсе не может образоваться сфокусированный луч. Сфокусироваться он может лишь если перевернуть эталонную линзу вогнутой стороной к источнику света. Да и размеры S1 и S1’ на рисунке указаны именно от первых поверхностей, толщина линзы нигде не фигурирует.

Мне не хочется возиться с построением хода лучей в толстой линзе для случая отражения от второй поверхности, так что допустим пока, что отражение от второй поверхности после прохождения стекла и преломления на первой поверхности все же собирается в фокус.

Представьте теперь, что для контроля двояковыпуклых линз Вы имеете только такой аппарат. Для определения радиуса кривизны внешней поверхности Вам необходимо знать геометрию линзы, т.е. радиус кривизны первой поверхности, ибо без знания этого параметра нельзя восстановить радиус кривизны определяемой поверхности. Но откуда радиус первой поверхности известен изготовителю? С какой поверхности вновь изготовленной линзы ни начни определение радиуса, все равно второй радиус пока неизвестен, поэтому и определить радиусы кривизны поверхностей двояковыпуклой линзы таким прибором просто невозможно.

Правда может быть можно исхитриться скомбинировать измерение расстояния S1 с определением фокусного расстояния линзы и показателем преломления стекла и восстановить оба радиуса кривизны исследуемой линзы, но описано ли такое в приводимой статье? И вообще, где можно ознакомиться с оригиналом статьи, почему под рисунком нет ссылки на источник?

Изображенным на рисунке прибором непосредственно возможно определять радиус кривизны исследуемой линзы лишь для вогнутых первых поверхностей.

[technolog]

А не проще ли, если нужно удлиннить
фокусное расстояние, нашлифовать
вогнутость на плоской стороне, сделав
выпукло-вогнутую линзу. Еще проще купить
такую линзу в очковой мастерской.
Едва ли затраты времени и труда на
контроль выпуклой поверхности оправда-
ются скромными оптическими качествами
однолинзового объектива.

[Skunk]

А еще проще купить телескоп... 8-)
Мне даже страшно подумать, какие будут аберрации такого плоско-вогнутого объектива. Кстати, кому интересна статья Клевцова о "контроле качествакрупногабаритных линз" спрашивайте - пришлю.

[Anonymous]

Ознакомившись со статьей, понял и смысл рисунка, приведенного выше. Это схема не для контроля радиусов поверхностей, а для контроля качества линзы. Автоколлимационное изображение может получаться при отражении от второй поверхности линзы (естественно участвуют оба радиуса, толщина линзы и показатель преломления, так как свет дважды проходит через линзу).

<BLOCKQUOTE><font size="1" face="Verdana, Helvetica, sans-serif">quote:</font><HR>
Линза плоско-выпуклая. При диаметре 105 мм имеет фокусное расстояние 250 мм.
Поэтому и хочу ее "чуть" сошлифовать. Хочу использовать ее как объектив рефрактора.<HR></BLOCKQUOTE>

До какого ж фокусного расстояния ты планируешь ее сошлифовать? Для приемлемого устранения хроматической аберрации придется почти всю выпуклость сошлифовать, уменьшив радиус кривизны раз в 100. images/smiles/icon_smile.gif

[Skunk]

сСкользкая тема попалась! Все о зеркалах да о зеркалах! Ну а как же быть с линзами?

[Igor Nesterenko]

А с линзами есть еще один неприятный момент - это свили. Если ваша линза из конденсора, то вместе с допусками в несколько лямбд так же допускается использование стекла с пониженными требованиями на свильность.
Вообщем хоть и не оконное стекло используется для конденсорных линз, но и не того класса что используется для объективов рефракторов...
Вообщем если что-то хочется сделать из этой линзы, то лучще всего - зеркало для Ньютона.

[Anonymous]

<BLOCKQUOTE><font size="1" face="tahoma, verdana, helvetica, arial cyr">quote:</font><HR>Цитата из сообщения technolog:
А не проще ли, если нужно удлиннить
фокусное расстояние, нашлифовать
вогнутость на плоской стороне, сделав
выпукло-вогнутую линзу. Еще проще купить
такую линзу в очковой мастерской.
Едва ли затраты времени и труда на
контроль выпуклой поверхности оправда-
ются скромными оптическими качествами
однолинзового объектива.<HR></BLOCKQUOTE>

Я слышал ,что
можно контролировать
вторичное гиперболическое зеркало Кассегрена
,испытывая его на просвет как линзу(если не ошибаюсь это метод РИХТЕРА).
Хотелось бы узнать об этом методе подробнее.

[yas]

<BLOCKQUOTE><font size="1" face="tahoma, verdana, helvetica, arial cyr">quote:</font><HR>Цитата из сообщения <DMITRI1>:
Я слышал ,что
можно контролировать
вторичное гиперболическое зеркало Кассегрена
,испытывая его на просвет как линзу(если не ошибаюсь это метод РИХТЕРА).
Хотелось бы узнать об этом методе подробнее.<HR></BLOCKQUOTE>

Да, действительно, есть такой метод.
Причем он может быть применен в двух вариантах:
1. в качестве отражающей служит тыльная поверхность. Нож Фуко и источник со стороны рабочей пов-ти.
2. в качестве отражающей служит рабочая поверхность. Нож Фуко и источник со стороны тыльной пов-ти.
Расчетом хода лучей можно выбрать толщину детали и радиус кривизны тыльной поверхности (сфера) т.ч. в схеме будет почти полное отсутствие продольных аббераций.

А из имеющейся линзы сделать рефрактор нельзя т.к. приличный линзовый объектив должен содержать как минимум две линзы, изготовленные из разных марок стекла. Т.ч. если очень хочется, то можно использовать плоскую поверхность для изготовления отражающей вогнутой поверхности. Причем, если линза достаточно толстая(толще 15 мм), то можно сошлифовать выпуклую поверхность на плоскость до этой толщины.

[Ernest]

<BLOCKQUOTE><font size="1" face="tahoma, verdana, helvetica, arial cyr">quote:</font><HR>Цитата из сообщения Anatoly:
Mak: «Может обратно идут те лучи, которые отражаются от второй поверхности линз?»

Не может. <HR></BLOCKQUOTE>

Вы ошибаетесь - именно для блика от второй поверхности схема работает на 100%. Для простоты представьте себе что она плоская, а лучи на первой выпуклой поверхности преломляются в параллельный пучок, но возможен возврат лучей и для вогнутой второй поверхности - главное поместить источник в ее автоколлимационную точку.

[Skunk]

Помоему о рефракторах забывают, потому что нету достаточно простых способов контроля линз. Ведь у рефракторов тоже есть свои плюсы ! Я уже задавал вопрос о методе контроля линз, но все пошумели пошумели и затихли.

Я недумаю, что о рефракторах забывают, просто на самом деле в любительских условиях сделать рефрактор менее более нормальный вещь неподъемная. (кстати и потому, что трудно контролировать качество линз). Любитель сейчас сталкивается с такими же проблемами, как профессионалы 20-50 годов. Длина, масса, цена, и в итоге неэффективность данных телескопов, если не применены современные технологии. Ну а любителю современные технологии недоступны пока. У Максутова в какой то из книжек четко написано, почему он за рефлекторы, а не рефракторы. А имея одну большую линзу, или склейку стараться сделать рефрактор, я думаю утопия. Хотя узнав все параметры линзы или склейки можно смоделировать софтом то что выйде и прикинуть, но я думаю что это только для общего развития.
И вообще из личного опыта. Всегда легче делать вещь с нуля. Расчитал, нарисовал, вырезал, слепил.
А не так, нашел кусок чегото, и это что-то хочешь подстроить так, чтобы получилась какая-то вещь. Я вспоминаю в детстве заходил в мастерскую к дяде (был он отличным механиком) И почти всегда застовал его за одним и тем же занятием. Найдя какую нибудь шестерню на свалке, он долго-долго-долго думал как имея эту шестерню сделать токарный станок. В результате станок строился, но не с этой шестерней а с другой, которую он делал сам.
Так что найденные линзы большие или малые в лучшем случае подойдут как сырье к чему-то, и то если знаешь из чего она (линза) сварена.
А контроле поверхности линз и зеркал пишет тот же Максутов в своих книгах. Единственное, что для повышения качества контроля он всеже пользует пробные стекла.

Гари