ВОЗМОЖНО ЛИ использование 3Д принтера для изготовления деталей объективов?

от: Edmus
лучше сделать резьбу 3/8'' и вкрутить туда металлический адаптер на 1/4''

Для более серьёзных нагрузок (в другом изделии) при частых разборках, я вставил штативную гайку 1|4" от сломанного "зенита". Она в пластиковом корпусе держится намного надёжнее, чем резьбовая футорка 3/8"-1/4"

Переделка приставки Турист -ФЛ под байонет пентакс. Аналогично можно переделать и под любой другой байонет, ибо байонет всё равно покупной.

Наткнулся у себя в шкафу на окулярную насадку "Турист ФЛ", которую купил давным-давно и забыл про неё. Она предназначена для превращения объектива М42х1 в подзорную трубу. Свои объективы М42 я давно перевёл на байонет К. Пользоваться насадкой стало неудобно. Вот и захотелось переделать насадку на байонет К. Две недели проектировал и подбирал начало захода витков резьбы, длину корпуса и конструкцию "открывателя диафрагмы" для объективов без кольца диафрагмы. Ибо хотелось сделать так, чтобы можно было бы управлять диафрагмой, и чтобы на зум объективах была парфокальность. Кстати в изначальном варианте такая возможность отсутствовала! В родной детали не хватало длины порядка 2,5 мм.
В итоге - сделал. Парфокальность более-менее есть, чем очень доволен, ибо можно наводиться на нужную область при малом увеличении и потом подбирать увеличение по желанию. В качестве байонетного кольца использовал кольцо от китайских механических удлинительных колец за 500 руб (благо эти кольца (мамы) у меня остались - ответные части (папы) были использованы для изготовления корпусов объективов).


цифрами обозначено:
1 - старый корпус с резьбой М 42х1
2 - новый корпус, напечатанный на 3D принтере
3 - байонетная часть (мама) взята от китайских удлинительных колец для Пентакса
4 - толкатель (поворотник) диафрагмы.
4а - рукоятка привода диафрагмы. Стойка М3 от печатных плат, просто под руками оказалась.
5 - фиксатор объектива (принадлежность байонетного кольца китайских удлинительных колец для Пентакса)
Работает система так: объектив присоединяется к насадке обычным способом и открывается диафрагма поворотом рукоятки 4а. Далее рукоятка ввинчивается до упора (стопорится) - диафрагма открыта. Пошёл на это сознательно ибо боялся сломать рычаг управления диафрагмой объектива, так как счёт шёл на доли мм, а байонетное кольцо крепится по резьбе и гарантировать точное положение при завинчивании этого кольца в корпус нереально. Потом, после отладки механизма, заменил эту рукоятку обычным винтом М3, который уже завернул неподвижно.

А вот весь комплект - телескоп: ЗМ-5СА с хомутом, насадкой Турист ФЛ и коллиматорным прицелом (рэд дот) от пневматической винтовки на штативе. Прицел выполняет функцию искателя телескопа. Комплект даёт прямое изображение.

В такой телескоп довольно удобно Луну рассматривать. Увеличение порядка 55 крат. Вместо ЗМ-5СА можно установить любой другой объектив - получится мощная подзорная труба.

Решил сделать себе кольцевой светильник для макросъёмки. Купил китайскую кольцевую лампу с питанием от USB. Так как лампа достаточно большая (наружный диаметр 161 мм, внутр - 105 мм и толщина 15 мм), то крепить на фильтровую резьбу объектива не рискнул. Сделал штативную площадку к своему штативу slik, а в ней дополнительно ещё и штативное гнездо в рукоятке 1/4" . Она снизу в виде восьмигранника.
Кольцевая лампа соединяется с рукояткой штангой в виде квадрата со снятой фаской (компоновка продиктовала так - не хотелось шибко сильно габариты раздувать)
https://disk.yandex.ru/d/2kBJcud1uAqDzQ
Всё двигается достаточно плотно, типа по скользящей посадке. Поэтому стопорный винт для фиксации штанги в корпусе так и на поставил - и без него держится прекрасно.
Размеры низа камеры (а там ну очень сложный контур) смоделировал достаточно просто - отсканировал, а потом обвёл в программе SolidWorks (просто в ней работаю.
Что-то я не понял как здесь картинки из яндекс-диска вставить, поэтому просто ссылку на альбом привёл.

Нашел формулы для расчета хода фокусера.
Потом потерял.
Снова нашел: https://nukemall.livejournal.com/68920.html (респект автору!)

Пусть оно еще и здесь будет, мало ли.

У объективов с фокусировкой перемещением всего линзоблока фокусное расстояние при уменьшении дистанции фокусировки увеличивается(то, что написано на оправе - это значение для фокусировки на "бесконечности").

Формула такая:

nF=D/2-sqrt(D * D / 4 - F * D)

Где:
F - фокусное расстояние при фокусировке на бесконечности
D - дистанция фокусировки
nF - действующее фокусное расстояние

Соответственно перемещение(dF) линзоблока при фокусировке на дистанции D

dF=nF - F

Например при фокусировке объектива 200/3.5 на дистанцию 3 метра

3000/2-sqrt(3000*3000/4-200*3000) = 215.4767

215.4767-200 = 15.4767

фокусное расстояние увеличится до 215.4767мм, а линзоблок соответственно выдвинется на 15.4767мм

При изменении фокусного расстояния изменяется и относительное отверстие - оно же относительно фокусного расстояния всё-таки. Для определения действующего относительного отверстия надо знаменатель умножить на nF/F.

3.5*215.4767/200 = 3.77

То есть объектив имеющий фокусное расстояние ровно 200мм и относительное отверстие f/3.5 при фокусировке на дистанцию 3 метра превращается в объектив с фокусным расстоянием 215мм и относительным отверстием f/3.8

А у объективов с внутренней фокусировкой фокусное расстояние уменьшается, причём если задняя линза неподвижна - ровно настолько же, насколько в предыдущем случае увеличивается, так что мой Vivitar AF 200/3.5 при фокусировке на 3м становится 185/3.2.

До кучи ещё немного математики

Вычисление масштаба макросъемки:

m=(D-nF)/nF

Например (3000-215.4767)/215.4767 = 12.92

То есть при фокусировке объектива 200/3.5 на дистанции 3 метра масштаб будет 1:12.92

Как измерить фокусное расстояние (только для объективов с фокусировкой перемещением всего линзоблока).

Рисуем на листе бумаги линию вдоль длинной стороны, отмечаем отрезок в десять раз больше ширины кадра(например для Sony NEX это 23.4см), вешаем горизонтально на стенку, ставим камеру так, чтобы ось объектива была перпендикулярна плоскости листа и отрезок занимал весь кадр, фокусируем(может потребоваться несколько раз двигать камеру дальше-ближе), измеряем длину объектива, ставим фокусировку на "бесконечность", снова измеряем, разницу умножаем на 10. Полученное число будет равно фокусному расстоянию при фокусировке на бесконечности т.к для получения масштаба 1:10 надо увеличить фокусное расстояние на 0.1.

Подробнее

Мой мнение, что автор что-то там перепутал. Ну не может физически фокусное расстояние фикс объектива зависеть от дистанции, на которую он сфокусирован. Объектив же не знает, на какое расстояние его фокусируют в момент замеров. Тогда теоретически может получиться ситуация, когда объектив будет сфокусирован сразу на несколько разноудалённых объектов (вне зоны ГРИП). Это у малого отверстия (камера обскура) фокусного расстояния нет - там другие расчёты.
У меня есть книга "киносъёмочная аппаратура", там приведена формула расчёта шкалы расстояний на оправе объектива.

https://www.penta-club.ru/forum/topic/162008-расчёт-шкалы-расстояний-объектива/page__hl__киносъемочная+аппаратура__fromsearch__1

В этих формулах F - реальное фокусное.
а nF - реальное фокусное ПЛЮС величина выдвижения.

Я пользовался формулой при проектировании того фокусера.
Результаты совпали.

UPD: и, кста, если ВНИМАТЕЛЬНО посмотреть в вашем учебнике на формулу после слов "решение этого уравнения" - видно, что это та же формула, но слегка упрощенная.

Вообще-то я протестовал против следующей формулировки
"У объективов с фокусировкой перемещением всего линзоблока фокусное расстояние при уменьшении дистанции фокусировки увеличивается" Выражение НЕПРАВИЛЬНОЕ, поэтому я даже не вникал в формулу.
Фокусное расстояние у фиксов может изменять только в случае "плавающей" фокусировки - когда у объектива изменяется расстояние между линзами при фокусировке. основной линзоблок при этом может быть как неподвижным, так и перемещаться. Раньше было много объективов фокусирующихся с помощью перемещения передней линзы. Сейчас подобная схема применяется в основном у высококлассных объективов или у макрообъективов (макро tamron 90/2.8 например)

P.S. Я как то больше доверяю учебнику для кино-вузов, издательства "Машиностроение", чем статье в интернете.

от:Liukk

Вообще-то я протестовал против следующей формулировки
"У объективов с фокусировкой перемещением всего линзоблока фокусное расстояние при уменьшении дистанции фокусировки увеличивается"

Подробнее

Ладно.
Формулировка неточная, согласен.
Вот формула верна - и это хорошо!

За сканы спасибо :D

UPD: а вот если позанудствовать...
фокусное расстояние, указанное на объективе - это расстояние от оптического центра до плоскости сенсора, на котором ПАРАЛЛЕЛЬНЫЕ лучи, входящие в объектив, сходятся в точку на сенсоре. Т.е. при фокусировке "на бесконечность".
Логично предположить, что если входящие лучи не параллельны (расходятся) - а именно это происходит при приближении объекта - то и их фокус "в точку" будет на бОльшем расстоянии от объектива до сенсора, чем для параллельных.

от:Ivan Labuda

UPD: а вот если позанудствовать...
фокусное расстояние, указанное на объективе - это расстояние от оптического центра до плоскости сенсора, на котором ПАРАЛЛЕЛЬНЫЕ лучи, входящие в объектив, сходятся в точку на сенсоре. Т.е. при фокусировке "на бесконечность".
Логично предположить, что если входящие лучи не параллельны (расходятся) - а именно это происходит при приближении объекта - то и их фокус "в точку" будет на бОльшем расстоянии от объектива до сенсора, чем для параллельных.

Подробнее

Не смешивайте понятия фокуса (точка на оптической оси), "фокусировка" и "фокусные расстояния". Главных фокусов два - передний и задний и они обозначены буквами F и F' на схеме.

Договорились ))

Можно пояснений?
Что за величина обозначается в формуле (42) как f' ?
F' - понятно, а вот строчной буквой - что за обозначение?

UPD: Нашел.

Продолжим выкладывать интересности для самодельщика?
В журнале Foto@Video №4 за 2004 год была опубликована статья Ерина про объектив перископ.
https://www.penta-club.ru/forum/topic/18946-%d0%bc%d0%be%d0%bd%d0%be%d0%ba%d0%bb%d0%b8-%d0%b0%d1%85%d1%80%d0%be%d0%bc%d0%b0%d1%82%d1%8b-%d0%b8-%d0%bf%d1%80%d0%be%d1%87%d0%b0%d1%8f-%d1%8d%d0%ba%d0%b7%d0%be%d1%82%d0%b8%d0%ba%d0%b0/page__view__findpost__p__2321413

от:Liukk
Я опасаюсь не усадки, а неравномерности шага по высоте. С усадкой у меня проблем нет, хотя и печатаю исключительно ABS.
Если ось цилиндра перпендикулярна столику, то неравномерность подачи по высоте не влияет на диаметр. А вот при горизонтальной и наклонной оси это влияние будет достаточно велико. У меня принтер весьма точный (Ultimaker 2+) и то это весьма чувствуется.

Подробнее

С этим типом пластика можно изделие сделать вообще без шероховатости. Нужно деталь поместить в "ацетоновую баню".
Налить ацетона в крышечку, деталь положить рядом (не помню время, я coPET печатаю), помоему на пару часов в какую-то закрытую ёмкость (даже хоть под стеклянную банку, если небольшие детали), и все поверхности идеально гладкие становятся. Как заводские.

от: Photo_lav

С этим типом пластика можно изделие сделать вообще без шероховатости. Нужно деталь поместить в "ацетоновую баню".

А как при этом с мелкими деталями, вроде резьбы? И насколько изменяются размеры?

от: Ivan Labuda
А как при этом с мелкими деталями, вроде резьбы? И насколько изменяются размеры?

Да вроде там совсем не критично - только поверхность разглаживается (ну может на 0,01-0,05 отклонится, максимум) - главное не передержать. Точность на всех этих принтерах хорошая. Надо проверять с каждой бухтой ABS, т.к. иногда даже само качество пластика разное (на глаз, как говорится - заглянул, глянец появился, вытащил).
(я с coPET делаю иногда, а на нём ацетон-баня - не работает. ).

от: Photo_lav
С этим типом пластика можно изделие сделать вообще без шероховатости. Нужно деталь поместить в "ацетоновую баню".

Шероховатость не всегда зло. В частности канавки шероховатости задерживают смазку (например в геликоиде). Глянцевая поверхность хороша для поделок, но не для фотодеталей - бликует. Что потом весь этот глянец сошкуривать?
И ещё. Есть у меня большие сомнения, что после ацетоновой бани не поплывут под действием силы тяжести нависающие элементы, типа профиля резьбы. И если в художественных поделках это не критично, то в технических изделиях это может оказаться чревато. А мелкие резьбы с шагом типа 0,5 мм могут и вообще исчезнуть

от: Liukk

Что потом весь этот глянец сошкуривать?

Печатал черным АБС бленду. Внутренняя поверхность без доп.обработки бликовала со страшной силой. Пришлось шкурить...

Ну и чтоб два раза не вставать: для производства приобрели SLA-принтеры. Точность печати - порядка 10 микрон.

Но с т.з. изготовления фотодеталей есть два минуса:
все смолы для печати (даже черные) пропускают свет;
по сравнению с АБС получается хрупковато, даже с самой "упругой" смолой.

от: Ivan Labuda
Печатал черным АБС бленду. Внутренняя поверхность без доп.обработки бликовала со страшной силой. Пришлось шкурить...

А представляете как будет бликовать глянцевая поверхность после ацетоновой бани?
Мне однажды посоветовали от бликов окрасить поверхность краской Revell Matt 8. Покупал в Леонардо. Покрасил в нескольких объективах края линз и внутренние поверхности втулок (которые хотя и были крашены/анодированы на заводе в чёрный цвет, но сильно бликовали). Очень понравилось. Паразитные переотражения внутри объектива практически исчезли.

от: Liukk

от бликов окрасить поверхность краской Revell Matt 8.

Для пластика и металла использую черный акриловый грунт KUDO (в аэрозольном баллоне).
На линзах чернение пока делать не приходилось.

При проектировании бленды для 3D печати желательно сделать ступеньки (диафрагмы) на внутренней поверхности, это снизит паразитную засветку за счёт геометрии, а потом ещё и покрасить чёрной матовой краской. Расчёт бленд есть в справочнике п/р Кругер , Панов "Справочник конструктора оптико-механических приборов".

от:Liukk

от:Ivan Labuda
Для пластика и металла использую черный акриловый грунт KUDO (в аэрозольном баллоне).
На линзах чернение пока делать не приходилось.

Подробнее

А представляете как будет бликовать глянцевая поверхность после ацетоновой бани?
Мне однажды посоветовали от бликов окрасить поверхность краской Revell Matt 8. Покупал в Леонардо. Покрасил в нескольких объективах края линз и внутренние поверхности втулок (которые хотя и были крашены/анодированы на заводе в чёрный цвет, но сильно бликовали). Очень понравилось. Паразитные переотражения внутри объектива практически исчезли.

Подробнее

Всё равно внутренние поверхности антибликовым грунтом вскрываете, так сделайте сначала глянец (товарный вид), а потом вскройте грунтом только внутреннюю часть.

Возни конечно больше, зато эргономика будет на высоте.

(пары не растворяют всё насквозь, только самый верх поверхности - толщиной с десяток молекул).