Collimeren prismakijkers

Aan een prismakijker moet de simpele eis worden gesteld, dat door beiden helften een object in precies dezelfde richting wordt gezien. Dat betekent, dat de optische assen van de twee kijkerdelen precies parallel moeten lopen. Als er in deze een grote fout aan de orde is zie je, als je met die kijker waarneemt, twee beelden, die onderling verschoven zijn en is het heel duidelijk, dat er iets niet in orde is. Men spreekt dan over een prismakijker met een collimatiefout. 

De term collimatie die hier gebruikt wordt is een andere dan die in de astrowereld  algemeen gebruikt wordt om de uitlijning van de onderlinge optische  componenten  van een kijker (telescoop) te beschrijven. Bij prismakijkers ( binoculairs) wordt met collimatie uitsluitend het uitlijnen van de twee optische assen bedoeld. Geen enkele prismakijker heeft voorzieningen om het collimeren van één kijkerdeel ,  zoals dat gebruikelijk is bij (astro)telescopen, uit te voeren! 

Als een prismakijker een grote collimatiefout heeft, zal dat voor iedereen meteen duidelijk zijn. Je ziet een dubbel beeld, maar het wordt en stuk moeilijker, als de fout gering is. Dit komt, omdat dan onze ogen automatisch het beeld toch laten samenvallen. Dat betekent, dat je daardoor min of meer scheel door die kijker kijkt en dit is de meest voorkomende reden, dat een kijker niet prettige waarneemt. Of een kijker goed gecollimeerd is, is zonder hulpmiddelen moeilijk te bepalen. Het beste kan hiervoor een testopstelling worden aangewend. De essentie daarvan is, dat je een kleine kijker ( die we vanaf nu controlekijker zullen noemen) kunt verschuiven, zonder dat de richting van deze controlekijker verandert. Dat bereik je door bij de hieronder geschetste opstelling de controlekijker langs de geleider te verschuiven. De collimatietest gebeurt door met deze controlekijker via de twee afzonderlijke oculairs door de kijker die getest wordt (vanaf nu: testkijker) naar een ver object te kijken.

Het komt er op neer, dat je op een stevige ondergrond (een dik stuk geplastificeerd spaanplaat kan al voldoen) de kleine (richt)kijker (bv. de simpele zoeker die bij menig telescoop zit) 6-8 cm kunt verschuiven, zonder dat de richting verandert.

Door nu de testkijker voor het schuifsysteem op te stellen, kan met de controlekijker door elke helft van de testkijker naar een ver object worden gekeken.(Voor het opstellen van de testkijker zal enige creativiteit nodig zijn).

Hieronder een snelle schets van wat ik bedoel. 

 

Als je met de controlekijker door een helft van de testkijker kijkt, zie je het beeld van de testkijker vergroot weergegeven in de controlekijker. Dat is pas mogelijk, als de controlekijker uiteraard achter het oculair van de testkijker is geplaatst. Ook moet de testkijker op oneindig zijn scherp gesteld, zodat de bundels die uit de testkijker komen evenwijdig zijn en dus door de controlekijker scherp gezien kunnen worden. Dit is allemaal niet zo heel simpel want je zit met een vergroting door de testkijker te kijken. Daarom moet de vergroting van de controlekijker niet te groot zijn: 4x werkt goed maar met 6 x zal ook nog wel te doen zijn.

Door de vergroting van de controlekijker, waarmee je het beeld van de testkijker ziet, is nu ook duidelijk te zien, hoe scherp en contrastrijk het beeld van de testkijker is. Je kijkt 4x of 6x nauwkeuriger, dan met het blote oog naar dat beeld.

De essentie van goed gecollimeerde prismakijker is, dat door beide kijkerdelen een object in precies dezelfde richting wordt gezien. Als je de controlekijker nu verschuift van het ene naar het andere oculair, moet de kruisdraad van de controlekijker in beide situaties op hetzelfde beeld staan. Als de testkijker een collimatiefout heeft, zie je in de controlekijker niet hetzelfde beeld als je hem van het ene naar het ander oculair verschuift. Er moet dan natuurlijk wel voldaan worden aan de eis, dat de controlekijker zelf niet van kijkrichting verandert, als hij wordt verschoven. Of je gebouwde opstelling aan die eis voldoet, kun je simpel controleren door de testkijker weg te nemen en dan te kijken of tijdens het verschuiven de kruisdraad op dezelfde plaats blijft als je naar een ver verwijderd object kijkt. Uiteraard is het ook nodig, dat de testopstelling zelf stevig staat opgesteld. Bij alles wat je doet, mag de testopstelling niet van positie veranderen.

Deze opstelling heeft het voordeel, dat je het beeld van de te testen kijker vergroot gaat bekijken, waardoor je al onmiddellijk een duidelijke indruk krijgt van de scherpte en het contrast van het beeld. Ook moet de te testen kijker precies scherp gesteld worden, anders is het beeld in de controle kijker niet scherp. Hierdoor is direct de kwaliteit van het scherpstelsysteem te testen ( is er een soort backslash aan de orde?) en kan je ook direct zien of de dioptrie-instelling correct is, want die moet op nul uitkomen. Deze test is zo kritisch dat je zelfs bij de topkijkers je nog een kleine afwijking kan tegen komen. In de praktijk probeer je de beelden te laten samenvallen, waarbij een afwijking in de breedte minder zwaar telt dan een hoogte-afwijking.

Hier een aantal foto’s  waarop mijn testopstelling volgens dit principe  is te zien, die ik ruim 30 jaar geleden heb gerealiseerd.

De opstelling bestaat uit twee dragers, waarop de te testen kijker kan worden vast geklemd. Zowel deze dragers als de controlekijker kunnen afzonderlijk in hoogte worden versteld. Door deze opzet kan de opstelling voor grote als kleine kijkers worden gebruikt.

           grote kijker onder test                                                                      kleine kijker onder test

De controlekijker die 4x vergroot is voorzien van een kruisdraad en kan over een geleidingssysteem heen en weer worden geschoven.

In eerste instantie werd  het collimeren gedaan door te kijken naar  kruisdraden  die door twee objectieven in het oneindige werden geprojecteerd. 

Maar dat werkte onhandig,  omdat als de kruisdraad niet in beeld was, je niet kon zien naar welke kant gecorrigeerd moest worden om hem wel in beeld te krijgen. Daarom heb ik snel die kruisdraden vervangen door een siemensster. Die heeft het voordeel dat je altijd kunt zien waar het middelpunt  is.

Uiteindelijk leerde de praktijk, dat deze testmethode het gemakkelijks werkt als je er mee kijkt naar objecten op verre afstand.

Hier zie je de testopstelling in de praktijk. Als referentie dient een schoorsteen op de achterste rij daken.

Deze opstelling werkt uitstekend.

Ik schat, dat in de loop der jaren intussen misschien wel meer dan 600 kijkers op deze  testopstelling hebben gelegen om nagekeken en ingesteld te worden.

 

Recente inhoud