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Thema: Objektiv Eigenbau

  1. #1
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    Standard Objektiv Eigenbau

    Hi,
    ich verfolge schon seit längerer Zeit bei DC und auch in anderen Foren Beiträge über Modifikationen bei Objektiven. Hab selber bereits viele Objektive umgebaut und repariert. Seit kurzem habe ich eine Idee mir selber ein Objektiv zu bauen und habe festgestellt, dass es kaum Leute gibt, die ähnliches vorhaben.

    Um ein Beispiel zu nennen die homemadelens Gruppe bei FLickr(kann keinen Link posten, da erster Beitrag) wo es sich aber um 1-2 Linsenobjektive handelt, die recht simpel sind.

    Ich habe auch festgestellt, dass es viele (abgelaufene) Patentschriften gibt, wo man sehr detailierte Informatioen zu Objektiven und den verwendeten Gläsern findet. Es gibt zum Beispiel Patente von Erhard Glatzel (Zeiss) für lichtstarke Weitwinkel. Natürlich gilt häufig, je moderner die Optik desto mehr Linsen und komplexer wird das Ganze (wenn dann noch Floating Elements dazukommen...).

    Wenn ich den geschriebenen Anfang so durchlese, dann möchte ich erstmal nur ein Objektiv nachbauen. Natürlich kann man viele Objektive preiswert erstehen, aber es geht hier weniger darum den einfachsten Weg zu nehmen, sondern um Herausforderungen und Spaß an der Sache.
    An den physikalischen Grundlagen und den entsprechenden Maschienen und Materialien rund um die Linsen mangelt es bei mir nicht. Die Gläser kann man auch einzeln kaufen (Schott z.B. aber geht auch günstiger, vielleicht hat jemand Tipps).

    Zur Zeit habe ich noch ein anderes Projekt am Laufen, was ich zuerst beenden möchte, schaue aber bereits, welche Patente es gibt und was interessant ist nachzubauen (vielleicht etwas was nicht in Produktion ging), außerdem habe ich mir das Programm WinLens3d mal besorgt und schaue ob es nützlich sein könnte.

    Was haltet ihr von meinem Vorhaben und habt ihr eventuell auch Erfahrungen in dieser Richtung bzw Tipps, Links etc.

    Google habe ich bereits in Deutsch und Englisch durchgesucht und zwar viele Interessante Dinge gefunden aber nichts zu meiner Sache.

  2. #2
    Spitzenkommentierer Avatar von GoldMark
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    Zuerst einmal willkommen hier im Forum.




    Dein Anliegen hört sich interessant an. Welche Maschinen hast Du, damit Du Linsen herstellen kannst? Bist Du etwa ein Optikermeister?
    Liebe Grüße

    Bernhard
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  3. #3
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    Man durchaus selbst Linsen schleifen - nur ists mal nicht so schnell gemacht.
    Früher am Anfang der Mikroskopie, Ferngläser etc. haben ja einige auch mit einfachen Mittel ihre Linsen geschliffen.
    Heute werden von vielen Amateurastronomen Glasspiegel hergestellt - sogar asphährisch!
    Allerdings sind da Spiegel sehr beliebt - da hat man nur eine Fläche. Bei nem einfachen Achromaten hat man schon vier Flächen zu bearbeiten.
    Mal ein Link aus meiner Foto-Selbstbau-Linksammlung: Linsen schleifen.

    Bei einfachen Fotooptiken, wie z.B. Fernobjektiven kommt man mit solche einem Achromaten aus zwei Glassorten und 4 Oberflächen aus.
    Wenn man z.B. ein lichtstarkes Weitwinkel-Objektiv bauen möchte, kommen schnell 10 Linsen - also 20 Oberflächen zusammen.
    Mit dabei dann auch große Linsen mit z.B. 60mm Durchmesser und starker Biegungen, also am Rand eventuell 20 mm abzutragen.

    Optiken mit wenigen Linsen, also eventuell noch bis 4 Linsen wären also schon rein vom Arbeitsaufwand empfehlenswert. Zudem kann man diese auch ohne Vergütung sinnvoll nutzen, bei einem zehnlinsigen Objektiv wird man nur wenige finden mit wenigen Glas-Luft Übergängen.

    Glasshersteller für optische Gläser gibts paar, Schott, Ohara, Hoya, LZOS und vermutlich noch weitere.
    Allerdings ist bei Alternativgläsern immer drauf zu achten, inwieweit diese den Anforderungen z.B. des Patentes entsprechen.
    Da liegt noch eine Problem begraben: In den Patenten stehen selten Toleranzen - und das ist schon recht interessant, ob z.B. ein optischen System so kritisch ist, das man wirklich die Glass-Charge die man verbaut extra vermessen muß, um die exakten Brechzahlen zu haben, oder ob es die Zahlenwerte aus dem Datenblatt tun. Und wie exakt Radien, Dicken, Abstände einzuhalten sind. Die Toleranzen sind beim Objektivbau sehr wichtig. Teils wurden Baugruppen mit ihren verschiedenen exakten Werten passend kombiniert, um wirklich die optimale Leistung über die Serie zu erreichen. Oder es werden Toleranzen mittels verschieden dicken Unterlegscheibchen ausgeglichen.

    Falls man wirklich Zugriff auf professionelles Gerät aus der Optikfertigung hat, stehen viele Möglichkeiten offen - nur sollte man dann auch an die passende Objektiv-Mechanik denken.
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  4. #4
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    Das hilft mir schon mal weiter. Ich habe zwar Zugriff auf diverse Schleifmittel und Maschienen, aber ich bezweifle, dass ich die Linsen selber herstellen könnte in einer entsprechenden Qualität, dafür gibt es zu viele Hersteller von Linsen, die das deutlich besser können (zumindest feste Maße). Also Ohara und LZOS, die beiden machen einen vielversprechenden Eindruck.
    Die gemeinte Bearbeitung bezog sich auf das Metall um die Linsen herum ;-)

    Ich habe bei mir um die Ecke aber eine Glaswerkstatt, die im Hinterzimmer eher einer Alchemie-Einrichtung gleicht. Dort gibt es diverse individuelle Möglichkeiten, muss ich aber noch vergleichen mit den großen Anbietern.

    Das mit den Toleranzen ist natürlich ein wichtiger Faktor, den ich mit Hilfe des genannten optischen Programms betrachten möchte. Bis 4 Linsen muss es nicht unbedingt sein, die ersten 50mm 1.4 brauchten gerade mal 7 Linsen und hatten noch keine Vergütung. Obwohl sich auch das nicht mehr problematisch ist, wenn ich bei Edmund Optics das so sehe ist es nicht viel teuerer die Linsen mit Vergütung (MF4 z.B.) zu kaufen.

  5. #5
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    Wenn Du die Linsen nicht selbst schleifst (extrem aufwendig), oder auf Maß schleifen läßt (teuer), wirst Du Schwierigkeiten bekommen ein Objektiv einer Patentschrift schön 1:1 nachzubauen.
    Da kannst Du ja nicht anstatt einer Linse mit Frontradius 183,6mm und hinterem Radius 420mm mal einfach eine Linse gleichen Glases mit 170mm und 400mm von Edmund Optics nehmen.
    Katalogware ist immer beschränkt in der Auswahl.Dafür mußt Du dann das ganze Optikdesign anpassen - das geht, aber das ist wohl nicht ganz trivial.
    Und ob Du mit den Optimierungsmethoden des Programmes so gut zurechtkommst, um dann mit Kataloglinsen ein gutes Ergebniss zu bekommen, ist auch noch zu klären. "Modern Lens Design" hat ein paar Seiten über die Merit Funktion mit der man die Optimierung steuert.

    Beim Sonnar 50mm/1.5 hat man 6 Glas-Luft Übergänge. Das könnte in der Tat noch gehen.
    Aber die zwei Glieder mit je drei Linsen könnten schwierig zu verkitten sein.

    Entmutigen möchte ich Dich allerdings nicht! Nur helfen das Projekt nicht zu anspruchsvoll aufzuziehen.
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  6. #6
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    Ja du hast natürlich Recht. Ich muss auf jeden Fall klein anfangen, vielleicht erstmal für den Einstieg ein Ernostar auf KB optimiert. Ich hab mich gestern in die Manuals vom Programm erstmal eingelesen und werde schauen was ich damit anfangen kann.

    Das mit der figure of merit function ist auch ein guter Ansatz, ist ähnlich dem Least-Square-Fitting nur bei mehr Variablen. Höre das zwar zum ersten Mal, aber durch ein wenig Hilfe von Google verstehe ich das Prinzip.

    Mir ist auch klar, dass ich mit den standard Linsen nicht besonders viel Anfangen kann, vielleicht wird man die eine oder andere verwenden können, aber ich werde alle Optionen (schleifen lassen um die Ecke, selber schleifen, Spezialanfertigung) in erwägung ziehen. Daher muss ich erstmal das Ganze theoretisch aufziehen schauen welche Linsen gebraucht werden um z.B. 50mm Brennweite auf KB zu bekommen.

    Wie kommt es Keinath, dass du so viel darüber weißt? Bist du in der Branche Tätig, oder ist es ambitioniertes Hobby?

  7. #7
    Hardcore-Poster Avatar von CsF
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    Wie wäre es denn mit einem lichtstarken Maksutov-Spiegelteleobjektiv? Die sind ja mit einer Linse, 2 Spiegeln und einem optionalen Barlow-Element recht simpel konstruiert, das ist bestimmt noch etwas einfacher als ein mehrlinsiges Objektiv.
    Ist nur so eine Idee.

    Vielleicht ist es ja sogar machbar, ein Maksutov-Portraitobjektiv mit Shapley-Element zu bauen. Geschätzte Maße so 10cm lang und 15cm im Durchmesser.

  8. #8
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    Zitat Zitat von gilghamesh Beitrag anzeigen
    .... aber ich werde alle Optionen (schleifen lassen um die Ecke, selber schleifen, Spezialanfertigung) in erwägung ziehen. Daher muss ich erstmal das Ganze theoretisch aufziehen schauen welche Linsen gebraucht werden um z.B. 50mm Brennweite auf KB zu bekommen....
    Zum theoretischen Hintergrund kann ich Dir das bereits erwähnte Modern Lens Design von Smith empfehlen. Es taugt absolut nichts um sich mal bisserl die Eigenarten von Objektiven anzulesen, aber wenn man wirklich Objektive selbst designen möchte, und dann selbst bauen, scheint mir das Buch ideal. Es geht aber nicht auf die Fertigungstechnik ein - da gibts wieder andere Bücher, von denen ich noch nicht viel kenne.
    Mir hat es schon viel geholfen - auch wenn ich vieles noch nicht verstehe, mich nicht so weit reinarbeiten kann zeitlich.

    Beim Linsen selbst schleifen ist der Prüfaufwand ziemlich aufwendig, wenn man also wirklich spezielle Krümmungen erreichen möchte um ein designtes Objektiv zu erbauen. In der Astro-Szene gibts paar tiefer gehende Anleitungen, und paar wenige Dienstleister in der Richtung (noch nicht rechechiert inwiefern die Messungen für photographische Optiken notwendig sind.

    Zitat Zitat von gilghamesh Beitrag anzeigen
    ....
    Wie kommt es Keinath, dass du so viel darüber weißt? Bist du in der Branche Tätig, oder ist es ambitioniertes Hobby?
    Ich bin Photoingenieur mit Schwerpunkt Optik. Ich arbeite bei einem Kamerahersteller und bin dort für Filter, Auflagemaß, Objektivtests etc. zuständig.
    Da habe ich auch einen recht guten Kontakt zu diversen Optik, Glas und Filterherstellern.
    Und als Hobby bastele ich halt gerne an Objektiven, und eigne mir noch etwas mehr Wissen an um das dann teils auch umzusetzen.
    Bedingt durch meine Linksammlung hab ich zudem einigermaßen nen Überblick was Hobbyisten so machen.
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  9. #9
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    Hab mir nun das Buch von Smith (von einem russischen Kollegen) besorgt und verschaffe mir einen Überblick, interessant, dass als allererstes Thema die Merit Funktion erscheint...

    Spiegelteles, sind zwar von den Komponenten her einfach, aber die feste Blende hat mich bislang immer gehindert mich intensiver damit zu beschäftigen.

  10. #10
    Hardcore-Poster Avatar von CsF
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    Wenn man ein Barlow/Shapley-Element verbaut, müsste man doch vor dieses in die Brennebene des Sekundärspiegels eine Aperturblende setzen können, oder irre ich da und das käme einer Irisblende gleich?

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