Mise au point et masque de Hartmann

Le masque de Hartmann est un dispositif d’aide à la focalisation. Voici un éventail de ce que l’on peut obtenir avec des formes différentes.

Mis à part les deux premières images en utilisant le modèle triangulaire, toutes les images ont été réalisées grâce à des niveaux assez élevés de gain et de la luminosité. Toutes les images ont été prises avec une ToUcam .

Choisissez et fabriquez votre masque de Hartmann

Construction du masque triangulaire.

Tracer un cercle de la mesure du diamètre extérieur de votre instrument.

Tracer une rosace "classique"

Mesurer le diamètre de l’obstruction et tracer les 4 petites cercles de ce même diamètre.

Un couvercle plastique d’un seau fera parfaitement l’affaire pour un 8 pouces. Attention à bien trancher le plastique et non le hacher.

Rappel du principe.

Il s’agit de rendre une étoile brillante la plus ponctuelle possible avec la mise au point de votre instrument.

PAS BON

BON

Collimation à l'aide d'une WebCam et d'un disque de Hartmann à 3 trous

Sur quel télescope peut-on appliquer cette méthode ?

Tous les schmidt-Cassegrain, les Cassegrain, les Dall-Kirkam, utilisant 3 vis de collimation sur le secondaire (ou 6 dans le cas vis tirante-vis poussante).

Principe

Le masque de Hartmann se présente sous la forme d'un disque opaque du diamètre du tube de l'instrument, percé par 3 trous à 120° d'égale distance et de petit diamètre. Le trou central permet d'accéder aux vis de collimation du secondaire.

Lorsque l'on observe une étoile défocalisée, celle-ci se présente sous forme de 3 étoiles séparées de 120°. Au fur et à mesure que l'on effectue la mise au point de l'instrument, ces 3 étoiles convergent pour n'en former plus qu'une seule lorsque la mise au point est parfaite.

En cas de décollimation de l'instrument, il n'est alors plus possible de faire coïncider les 3 étoiles en une seule, mais on verra toujours deux étoiles apparaître. La position de ces deux étoiles permet de savoir sur quelle vis de collimation il faut agir.

Réalisation du disque de Hartmann

Réaliser dans un carton épais un disque au diamètre du tube, et percé de trois trous à 120°.
Les trous auront un diamètre de environ 1/4 ou 1/5 du diamètre du miroir primaire (entre 40 et 50mm pour un C8).
L'écartement des trous sera maximum afin de conserver une bonne précision de réglage.
Il est important que le découpage des trous (et leur espacement) soit soigneusement réalisé pour conserver une bonne précision de réglage.

Utilisation à l'aide de la WebCam

Pointer une étoile brillante proche du zenith (là où la turbulence est la plus faible), et la placer bien au centre du capteur de la WebCam. Monter alors le disque de Hartmann devant le tube du télescope en prenant soin de bien placer les trous en face des vis de collimation. Régler la vitesse d'obturation au maximum pour que l'étoile (ou les 3 étoiles si défocalisée) soit bien visible à l'écran (n'oublions pas que l'instrument est fortement diaphragmé par le disque de Hartmann).

Quand la WebCam est correctement réglée et l'étoile bien centrée sur le capteur, suivre les opérations ci-desssous, en prenant soin de toujours bien recentrer l'étoile sur le capteur grâce à la raquette de la monture après chaque réglage d'une vis de collimation.

Lorsqu'une vis est serrée, il convient de desserrer d'autant les 2 autres vis.

1. Boucher le trou en face de la vis de collimation A, puis tourner le bouton de mise au point jusqu'à ce que les 2 étoiles se confondent en une seule.

2. Enlever le bouchon du trou A et boucher le trou B. Si nous voyons alors non plus une mais deux étoiles légèrement séparées, il faudra tourner alors la vis de collimation A afin que les deux étoiles se confondent à nouveau en une seule.

1bis. Cette fois boucher le trou B, et tourner le bouton de mise au point pour que les deux étoiles se confondent en une seule

2bis. Enlever le bouchon du trou B et boucher le trou C. De la même façon que pour le point 2, il est possible que deux étoiles soient légèrement séparées. Tourner alors la vis de collimation B pour que les deux étoiles se confondent à nouveau en une seule.

1ter. Répéter l'opération 1 en bouchant cette fois le trou C et faire la mise au point en faisant coïncider les deux étoiles.

2ter. Enlever le bouchon du trou C et boucher le trou A. Là encore, s'il y a deux étoiles légèrement séparées, alors tourner la vis de collimation C pour que les deux étoiles se confondent une fois encore.

3. Retirer tous les bouchons et vérifier en refaisant la mise au point que les 3 étoiles coïncident exactement en une seule. Si ce n'est pas encore tout-à-fait le cas, répéter les opération précédentes en utilisant un grossissement plus important.

How-to Make a Hartmann Mask

Introduction

In this article, I hope to explain how to make a very inexpensive Hartmann mask to aid you in focusing your telescope for imaging.

Materials

I obtained a cross-stitch hoop and a black "Foam Sheet" from the crafts department at Wal-Mart for a total of about $1.60. The foam sheet is about 3mm thick and about 99% opaque (If I put the foam right up to my eye and at a bright light, I could barely detect light going through it. For our purposes, it will be just fine.) I decided on the 9" cross stitch hoop as the scope is a little bigger than 9" in diameter on the outside of the OTA. So if you have a 10" scope, you probably need to go to 11".

Cutting the Holes

If you are as fortunate as I am, you have a spouse that is a s****booker. I cannot complain, as I have found useful items from her stockpile of stuff for my interests. She has a handy device called a Fisker's Shape Cutter. I used the template that contains various sized circles as that is what I wanted to use for my mask. There are other templates you can use for other shapes. If you don't have access to one of these handy devices, you could use the bottom of a soda can to cut around with a hobby knife.

Using the shape cutter, I was able to cut about half way through the foam.

Using the Fiskers Shape Cutter and circle template.

I had to use a hobby knife to follow the cut made with the shape cutter to go all the way through the foam. It worked very well.

Finishing the cut through the foam.

Another view of the circles being cut.

Cut the other two holes in a similar fashion. You may have to check your work by putting the cross-stitch hoop on top of the foam to make sure your circles are placed appropriately.

Mounting the Mask to the Hoop

I attempted to use a hot glue gun to attach the foam mask to the hoop. However, I found that it did not work very well. So I settled on using contact cement. There are probably other methods of attaching it, but I found the contact cement to work the best. I applied the contact cement to both the foam (around where the hoop will be) and the top edge of the hoop. You may need to somehow mark the outline of the hoop on the foam to get it right. I eyeballed it.

Contact cement that will be used to apply the foam mask to the hoop.

Contact cement applied to the foam mask and the hoop.

Let the mask and hoop sit for about 20 minutes to let the contact cement set. Once it does, set the hoop, contact cement side down, on top of the foam mask, contact cement side up. Set a phone book or other heavy item on top of the mask-hoop combination for a while to let the contact cement bond completely.

Finished product.

After the contact cement bonds, trim off the excess foam around the outside of the hoop. The mask is now ready to use. You could paint the wood hoop black or apply some black tape around the edge to make it look better, but it does not really matter.

Alternatives

You could use a plastic cross-stitch hoop as well. It would be water proof and more durable. There are plastic sheets that you could also buy that would be adequate to use as a mask. The important thing is to experiment and see what you come up with.

The Hartmann Mask in Action

Here is a photo of the mask on the front of the telescope.