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공대인의 잉여력/지식창고

대물 렌즈 편심링 조정을 통한 쌍안경 시준화 (콜리메이션)_조건부 정렬

by suschoi 2024. 11. 8.

 

독일 APM 공식 문서를 가지고 정리 한번 해 봤습니다.
중요 내용만 올렸고 상세 내용은 첨부 문서 참조 하세요.
* 대상이 되는 쌍안경은 포로 쌍안경과 70mm 이상의 아이피스 교환 방식의 쌍안경입니다.
* APM 자료는 홈페이지 링크 + PDF (영문/구글 번역본) 첨부했습니다.
 

 

프롤로그

 

인터넷에는 많은 광축 조정 자료가 떠돌고 있습니다. 첨부는 지금껏 봐 온 것 중에 가장 정리가 잘 된 것으로 생각하는 논문 자료입니다. 쌍안경 광축 조정에 대해서 자세히 알고 싶으신 분들께 일독 추천합니다. 편심링으로 광축 조정하는 방법 포함하여 역사적 맥락도 같이 기술되어 있어 읽는 재미가 있습니다.

* 제대로 된 의미에서 광축 조정은 Binocular collimation (쌍안경 시준화)이고 이는 쌍안경의 힌지 축(Hinge_경첩, 기구적 중심축)과 개별 경통의 광축이 완벽히 일치되도록 하는 것을 말합니다. 그러나, 넷상에서 돌아다니는 방법은 대물렌즈 또는 프리즘 등 일부 조정에 국한된 것이라 Conditional Alignment (조건부 정렬)이라고 논문 제목을 붙인 것 같습니다. 광축 조절 후 안폭 조절하면 광축이 다시 틀어질 수 있는데 이것은 조건부 정렬이지 쌍안경 시준화가 아니라는 의미입니다. 쌍안경의 힌지 축과 개별 경통의 광축까지는 고려하지 않고 광축 조정을 했을 때 나타 나는 현상입니다.

* APM 자료도 문서 제목은 Collimation (시준화)입니다만 엄밀하게는 Conditional Alignment (조건부 정렬)입니다.

* 구글 번역본, 영문 원본 같이 첨부 합니다. birdforum.net에서 얻은 자료입니다.

 

이론
 
 

아래 Bild 9 (Picture 9, 그림 9)는 쌍안경에서 접안렌즈를 통해서 북극성(폴라리스)과 같은 대상을 볼 때 대물렌즈의 편심링을 돌리면 각각의 경통에서 초점의 대상이 어떻게 위치하고 이동하는지를 설명하고 있습니다. 각각의 경통에서 대물렌즈 편심링을 돌리면서 그림의 붉은색 별이 하나로 겹쳐지게 만드는 게 광축 조정의 골자입니다.

 

Image 1 : 이상적이나 제조상의 제품 공차, 접안렌즈 공차, 사용자의 눈 특성이 달라서 이런 조건을 갖기는 힘듦

Image 2 : 일반적인 경우로 각각의 편심링 조정을 하게 되면 별을 두 곳에서 일치, 정렬 시킬 수 있음. 조정 시 택일

Image 3-4 : 특수한 경우로 프리즘 정렬이 완전하지 않아서 두 경통의 수평 또는 수직, 수평이 맞지 않는 상태

다만, Image 2 경우처럼 편심링을 통한 정렬은 가능함. 광축 수용 여부는 관측자에 따라 다를 수 있음

Image 5 : 특수한 경우로 프리즘 정렬이 완전히 틀어져서 광축 조정 불가!

어떻게 작업을 해야 하는가?

 

게눈 렌치 (Wrench spanner)는 물론이고 전용 공구를 사용하더라도 주의 하지 않으면 대물렌즈 긁어먹기 십상입니다.

설명서에는 공구를 리테이너 링의 노치 (Notch, 새겨진 홈)에 놓거나 작업하면서 혹시 모를 렌즈 표면 흠집 방지 하기 위해서 렌즈 위에 보호용 천이나 종이를 대는 것을 추천하고 있습니다.

 

1. 리테이너 링 풀어내기 (리테이너 링: 렌즈 편심링 뭉치가 풀리지 않도록 대물렌즈 최외곽을 잡고 있는 링)

전용 공구. 잘 만들어진 게눈 렌치를 사용해도 되긴 합니다.

 

2. 풀어낸 리테이너 링과 스페이서

3. 편심링은 빨간색으로 박스 친 부분입니다. 이곳 노치에 공구를 넣고 살살 돌리면서 설명 참조하여 광축 조정을 합니다.

안쪽의 리테이너 링은 렌즈를 고정하는 부품이라 이곳을 풀면 렌즈알이 빠져나옵니다. 건들면 안 됩니다. 주의!

6개의 별 위치?

 

설명서 내용 중, '6개의 별 위치'가 나옵니다. 좀 애매해서 Ai 사용해서 정리했습니다.

작업하면서 별도 종이에 별의 위치 및 조정 방향/각도 기록하는 것을 추천합니다.

 

설명서의 "편심 렌즈 마운트를 사용한 콜리메이션 원리" 부분에서 언급된 '6개의 별 위치'는 콜리메이션 과정에서 별의 위치를 관찰하여 초점 원의 모양과 상대적인 위치를 파악하는 방법을 설명하는 데 사용되는 개념입니다. 구체적으로 다음과 같은 과정을 통해 얻어지는 정보입니다.

초기 위치: 렌즈 마운트를 조정하기 전, 두 튜브의 별의 위치를 먼저 기록합니다. 이것이 첫 번째와 두 번째 위치가 됩니다.

시계 방향 회전: 렌즈 마운트를 시계 방향으로 약간 회전시킵니다. 회전 후 두 튜브의 별의 위치 변화를 관찰하고 기록합니다. 이것이 세 번째 위치가 됩니다.

시계 반대 방향 회전: 렌즈 마운트를 시계 반대 방향으로 같은 각도만큼 회전시킵니다. 두 튜브의 별의 위치 변화를 다시 관찰하고 기록합니다. 이것이 네 번째 위치가 됩니다.

초기 위치 복귀: 렌즈 마운트를 초기 위치로 되돌립니다.

다른 렌즈 마운트 시계 방향 회전: 다른 튜브의 렌즈 마운트를 시계 방향으로 같은 각도만큼 회전시키고 별의 위치 변화를 관찰하고 기록합니다. 이것이 다섯 번째 위치가 됩니다.

다른 렌즈 마운트 시계 반대 방향 회전: 마지막으로, 다른 튜브의 렌즈 마운트를 시계 반대 방향으로 같은 각도만큼 회전시키고 별의 위치 변화를 관찰하고 기록합니다. 이것이 여섯 번째 위치가 됩니다.

 

이렇게 얻은 여섯 개의 별 위치를 통해 두 초점 원의 모양과 상대적인 위치를 추정할 수 있습니다. 별들이 그리는 원의 경로를 파악하면 콜리메이션을 위한 렌즈 마운트의 회전 방향과 정확한 각도를 결정하는 데 도움이 됩니다. 이는 수학적 계산보다는 시각적 분석에 기반한 방법이며, 콜리메이션의 정확성을 높이는 데 기여합니다.

요약하자면, '6개의 별 위치'는 단순히 별의 위치를 여섯 번 기록한 것이 아니라, 렌즈 마운트의 회전에 따른 별의 움직임을 관찰하고 분석하기 위한 일련의 데이터 포인트입니다. 이 데이터를 바탕으로 콜리메이션을 최적화할 수 있습니다.

 

 


 

 

APM 원본 자료 위치

 

 

 

 


 
 
실제 적용 사례는 유튜브 영상 참고 하세요.

* 프리즘까지 손대기 시작하면 일이 커질 수 있습니다. 가능하면 편심링 조정 정도로 끝내세요.

 

 

 

감사합니다.