Двухскоростной фокусер

Двухскоростной фокусер, заменяющий оригинальный реечный фокусер телескопа Orion hit XT 10 Добсона .

Двухскоростной фокусер — это механизм фокусировки, используемый в прецизионной оптике, например, в современных любительских астрономических телескопах и лабораторных микроскопах .

Двухскоростной фокусер может обеспечить две скорости фокусировки за счет использования набора коаксиальных ручек: одна для быстрой фокусировки, а другая для точной фокусировки, когда пленка или ПЗС-матрица находятся вблизи идеальной фокальной плоскости. Это отличается от двух отдельных ручек фокусировки, которые можно увидеть на микроскопах низкого уровня. Другая распространенная причина использования двухскоростного фокусера — использование с коротким фокусным расстоянием окуляров , в которых глубина резкости небольшая, что требует критически точной фокусировки.

Двухскоростной механизм фокусировки часто комбинируют с фокусером Крейфорда , образуя двухскоростной фокусер Крейфорда , чтобы исключить люфт при точной фокусировке.

Концепция

Конструкция двухскоростного фокусера заимствована из идеи планетарной передачи, используемой в автомобильных коробках передач . Однако, чтобы исключить люфт, вместо шестерен используются шарики и оси. Вся передача внутри двухскоростного фокусера достигается за счет статического трения .

На трубе зрительной трубы закреплен корпус цилиндра двухскоростного фокусера. Внутри корпуса на полке-держателе расположены три металлических шарика под углом 120° друг от друга. Входная ось проходит через отверстие в центре полки держателя, толкается и затягивается тремя окружающими шариками. Ручка точной фокусировки соединяется с входной осью, а ручка быстрой фокусировки соединяется с полкой держателя. С другой стороны ось от фокусера Крейфорда соединена с полкой-держателем.

При вращении ручки точной фокусировки три шарика приводятся в движение входной осью и вращаются вдоль внутренней окружности корпуса с меньшей скоростью. Затем металлические шарики толкают полку держателя и приводят в движение выходную ось. В результате вращение одной из ручек фокусировки приведет к вращению другой в том же направлении.

Расчет

Угловую скорость входной и выходной оси можно описать формулой:

$\omega '={\frac {\omega r}{2(R+r)}}$,

где R и r — радиус металлического шарика и входной оси, а $\omega$ и $\omega '$ – угловые скорости входной и выходной осей.

Двухскоростной фокусер 1:10 имеет передаточное число 10 и R=4,5r. Таким образом, передаточное число угловых скоростей на самом деле равно 11. Передаточное число и передаточное число не следует путать друг с другом.

Внешние ссылки

• Форум Шанхайской онлайн-обсерватории, объясняющий, как работает двухскоростной фокусер. Архивировано 7 июля 2011 г. на Wayback Machine.