Nikon 55mm f2.8 微距鏡改 Pentax 開光圈對焦 K 接環


Nikon 55mm f2.8

一直想找一隻焦距 50 左右的微距鏡,但是 Pentax 原廠的都很貴;而 Nikon 的這隻 55mm f2.8 的,查資料好像畫質不錯,剛好看到網拍有這隻,於是就標了下來。

雖然手上有一隻改過接環的 Minolta 50mm f3.5 微距鏡,但是那隻鍍膜效果不怎樣,光圈比較小,這隻 Nikon 的鍍膜看來應該好一些。

Nikon 55mm f2.8

這隻鏡頭是五群六片結構,是類似雙高斯的設計,缺點是有一片為膠合鏡,不知哪天會脫膠變質。

Nikon 55mm f2.8

Minolta 那隻微距鏡在最近對焦距時對焦環幾乎不會前移,但此鏡在對焦時對焦環會前移很多。

Nikon 55mm f2.8

因為前鏡組在對焦到近距離時會有些鬆動的感覺,雖然不是很明顯,但是認為可能是前鏡組沒有鎖緊,於是將前面的固定環拆開,但是一拆之下發現是塑膠的,一用力就爛了,只好先丟掉。

拆開了但是發現螺絲也沒鬆動,不知是哪裡沒上緊,也許是老鏡的對焦螺紋有些磨損,先不管了,將就用吧。前面的固定環即使不見了應該也沒有關係,只是美觀問題,等有空再來車一個好了。

前面的三顆螺絲拆下可以看到內部,此鏡是採用浮動鏡片對焦,也就是說對焦時前鏡組與後鏡組的前進距離並不一樣,前鏡組由最遠對到最近焦距時,前移 3.3cm 左右,而後鏡組則前移 2.9cm 左右。

紅框中的是一個對焦定位器,此處的定位器是負責前鏡組移動的。藍色框中可能是無限遠調焦螺絲,但是沒有去動它,所以不確定是否為調焦螺絲。

要改鏡當然要把原來的接環拆掉,因為是微距鏡,會伸出很長,所以光圈連動桿很長。

這是側面,這個接環不想再拆,因為 Nikon 法蘭距比較長,改 Pentax 接環無須車鏡座,所以這個接環應該可以留起來,等哪天想恢復的時候還可以再改回 Nikon F 接環。

這是鏡頭內部。

這裡是光圈環與內部光圈大小連動的機構。

這是光圈環與內部光圈機構連動的另一個角度,叉狀的零件卡住裡面的突桿。

這是對焦時定位後組鏡片的機構。

這隻桿子是拍攝時縮光圈的桿子,向上推光圈打開,放開時光圈縮起,就是這個桿子,Nikon 鏡頭縮光圈方向就是跟別人不一樣,主要原因是因為 Nikon 鏡頭裝上機身時的方向就跟別人不同。

因為這個控制方向的不同,因此要改為K接環而且要能開光圈對焦的話,就會困難重重,像另一隻 24mm 的廣角鏡就只能改成縮光圈對焦。但是微距鏡要縮光圈對焦會很暗,用起來不方便,因此就來挑戰一下,設法改為開光圈對焦。

對焦環裡面有些髒污,想拆開清一下,這裡有兩顆螺絲,拆下後可將光圈環取下。

這是光圈定位機構,我喜歡這樣的結構,沒有鋼珠,不會不小心彈開。

這是光圈環上面與 Nikon 機身的一些連動機構。

這也是與機身的連動機構,如果還有要改回Nikon接環的打算,這些突出物就不可以車掉,要保留。

可是這些突出會卡到 Pentax 的機身接環,要車掉一點點,於是用銑刀將內緣磨掉一些些,只要不卡到 Pentax 機身就好,這樣應該裝回 Nikon 機身還是可以用。

找了一個K接環的廢鏡,把接環拆下,先在配合 Nikon 鏡頭接環螺絲處將螺絲孔位置修整到對齊,這個工作要用微雕工具慢慢磨,磨過頭了可能裝上去會有些不正,不只是孔的位置,還要依照原來的螺絲頭形狀將螺絲孔內凹的地方磨成與螺絲頭配合,這也是用銑刀來磨。

磨完了,螺絲裝上去突出一些,因為接環還要再車薄,因此這樣突出的程度應該夠鎖緊到鏡身了。

這是 K 接環另一面的狀況,這個接環原來內部有一圈縮光圈的連動環,這張圖片中已經拆掉了。

設計圖A

要改為光圈與機身連動,就必須要有將光圈壓開的機構,因此要有一個可動的環來傳動力量,至於方向不同的問題等下再說。

因為找到的這個 K 接環很厚,而且 N 的鏡頭法蘭距較大,因此接環中還有些空間來放入這個可動機構。

見左圖,淺黃色的是 K 接環,原來右方的內環是靠一些鋼珠來隔開,所以原來順滑度相當良好。左邊螺絲鎖在鏡頭身上,最左邊的是光圈環,會卡到 K 機身接環的部份已經車掉。

此圖中可以看出 K 接環的厚度容許車一個凹槽,放入那片深黃色的控制環,這片環是卡在接環凹槽與鏡身之間,當然厚度要比接環與鏡身的間隙小一點,這樣就可以轉動。

這是接環內部車了凹槽的狀況,原來的表面已經車掉。因為接環原來內部有固定鋼珠的一圈卡環,所以卡環的螺紋不能車壞,要避過去,請參閱設計圖 A。

這個接環的材質雖然是銅的,但是外面鍍的不知是叫做硬鉻還是什麼,硬的很,我的白鐵車刀竟然給他搞壞了,根本車不動。想用銼刀將表面銼掉,竟然連銼刀也被磨平了,最後換了鎢鋼刀才解決。

這是裝回內環的樣子。

將固定鋼珠的卡環拿掉可以看到內部的一圈鋼珠。

這是背面的樣子,那片遮光擋板已經鬆開。

這是幾個零件的結構順序。

因為在測試時需要拆裝好幾次,這些鋼珠實在很難搞。後來發現要用一片紙片折起來裝著鋼珠往凹槽裡面倒會比較快,當然底下要用比較深的容器接著,否則鋼珠會彈掉,最後的幾顆再用鑷子夾著放進去。

設計圖 B

因為 N 家與 P 家的縮光圈方向不同,因此就必須將壓光圈的力量轉為相反方向。

要達成這樣的目的,就想到利用原來的內環加上一個可動的外環,構想是如左圖,用一根鋼線固定在內環,用一個轉軸將力量轉向,裡面的內環反時針轉動時(機身的光圈壓桿壓下),外環就被拉動成順時針,並且將鏡心的光圈桿壓動,變成光圈全開。而當機身釋放壓桿時,鏡心的光圈桿彈簧會將外環彈回,內環也會順時針彈回。

零件 C 是將鋼線推離內環用的,否則會一直摩擦,線設計的長一點是為了便於施工,否則不用那麼長。

要做這個外環還很傷腦筋,請看設計圖 A,因為卡鋼珠的卡環與卡在鏡身與接環間的位置並不是在同一個平面,因此要用厚的材料來車成這個形狀,但是要買一塊那麼厚的銅材料來車會很費工,於是在廢料堆裡找到一個臉盆水管固定用的銅環,形狀大小就是這麼剛好,所以說要玩改鏡的話,那些環狀的銅料、鋁料要多收集一點。

這是初步車好的樣子,邊緣的缺口是要避過三顆接環螺絲。

這是反面。

這是進一步加工過的樣子,已經快要完成,此處已經將內圈的突緣車短,因為這個零件不能太重,免得鏡心的縮光圈彈簧拖不動。

因為是微距鏡,所以光圈連動桿要配合大幅度的對焦行程,桿子要很長,廢鏡堆裡找到一隻變焦鏡用的桿子,長度長一點,磨掉了一些再將形狀打磨一下修平,可以用了。

這是裝上的樣子。

但是底下突出來了,那麼小的螺絲要磨短很難,還怕磨了會滑牙。

這是反面的樣子。

這是另一個角度。

剛剛說螺絲突出來,會卡到底下的座子,只好把這一段鋼珠卡環的螺紋外緣用銑刀銑掉,當然在加工的時候,要將卡環與內環、鋼珠都要拿掉(於是又要重裝一次鋼珠了)。

要有轉軸,但是找不到現成的,只好自己車一個。

這些可動的零件都要用銅的,因為銅的材質滑潤度比較好,鋁太軟表面摩擦力較大。

剛好找到一隻螺絲,上面有一段是沒有螺紋的,大小也剛好。

但是問題又來了,這個轉軸沒辦法做的太小,裝上後,會卡到鏡身的內緣,於是要將鏡身內緣稍微磨掉一些。

可是有個問題,要磨鏡身要把鏡片以及內部零件都拆掉,否則那些鋁的碎屑掉進去就會很難弄,會造成零件不順甚至卡住。可是又實在很懶惰,很不想去拆那些零件,拆了還要裝。於是用衛生紙把縫隙塞住,這樣碎屑就不會掉進去,磨完了先把鏡頭倒過來吹一下,再把衛生紙小心抽出來就可以了,當然抽的時候要倒過來,碎屑才不會掉到鏡身裡面。即使這樣,還要用沾酒精的衛生紙將裡面的碎屑確實黏出來才能將鏡頭恢復原來的方向。

這是磨掉一個凹痕的狀況,這個凹痕對原來鏡頭的作用沒有任何影響。

現在要將這些零件裝起來了,因為內環外有一圈鋼珠,固定鋼珠又有卡環,但是卡環會轉動,轉鬆了就會頂住外環,於是轉到定位後用一點指甲油點上去固定,就像電子零件上面用電子膠固定一樣,指甲油就可以了。

設計圖C

這是最後版本的零件圖,因為光圈壓桿很長,在對焦到最近距離時,伸出太長,這個銅的零件也有些重量,只靠鏡心光圈桿自己彈簧的力量不夠大,會產生縮光圈遲滯的現象,本來想鑽一些洞,又怕影響強度,會導致變型,因此要加一個彈簧,在機身釋放光圈桿後將外環彈回,這樣子果然縮光圈動作就沒問題了。因為彈簧會摩擦到內環,所以要加一個金屬片(零件 B)把彈簧推離內環,這個金屬片也要用銅片,而且表面要用細沙紙打磨光滑。零件 A 則是固定彈簧尾端的零件,因為沒有摩擦問題,用鋁就好。

零件 C 是將牽引線推離內環用的,此處牽引線並不會與零件 C 摩擦,因此用鋁就可以。加這個零件主要是怕牽引線的兩端螺絲太接近不好裝配,因此加長距離。

零件 D 是固定牽引線另一端用的,此處黏一塊銅片是因為原來的環太薄,螺絲穿過去又會頂到接環座,所以墊高一點,因為要上螺絲,所以要用銅材比較不會滑牙。

至於牽引線用什麼?問題來了,本來想用釣魚線,但是發現手上有的都太粗,不夠軟。鋼線更不必,根本也找不到夠軟的鋼線。那用什麼?靈機一動,用牙線,牙線很便宜,耐拉力還好,要拉斷很難,試試看,果然可以了。

這些零件裝好後,當然免不了測試打磨,角度差了一些,慢慢的修正。總是在機身釋放壓桿時光圈要能縮到最小,壓下時要能開到最大。

這是實際的完成圖,零件已經組合並且裝到接環座裡面。本來這個零件重量不能太重,否則鏡心的彈簧拖不動。原來想在沒有用到的地方鑽一些孔來減少重量,但是又怕會造成強度不足會變形,現在加了一個彈簧就解決了。

這是另一個角度。

這是拉伸的狀態,也就是機身壓下的狀態,彈簧伸長,釋放時彈簧就幫忙將外環彈回原來位置,免得鏡心的小彈簧孤軍奮戰。

這張圖是整個完工後過了幾天補上來的,因為過了幾天逛五金行的時候發現了這種極軟的鋼線,剛好可以用,於是將原來的牙線換成了細鋼線,精密的鏡頭裡面用【牙線】總是感覺起來怪怪的。

裝好了,此鏡畫質不錯,算是值得改的一隻鏡。此鏡改鏡的工作時間陸陸續續累積大約花了三四個工作天,但是之前計畫設計了將近兩個月,許多設計最後仔細量測發現尺寸無法配合,都不能用,最後終於挑戰完成。

此鏡因為沒有對鏡身做破壞性的改變,所以隨時可以將 Nikon F 接環換回來。

現在輪到整修前鏡組的遮光罩了,前鏡組被弄壞的遮光罩是一個喇叭形的零件,原來是塑膠的,但是這個喇叭形的零件內徑與外徑差很多,必需要用很厚的材料來車,手邊沒有適合的塑膠材料;於是想用鋁來車一個。

手邊剛好有厚的鋁管料,原來的厚度如左圖的上端,先把外徑表面車一下以便車反面時比較好定位。

這是要用的部份,已經車成一個喇叭口,外徑、內徑已經車的差不多的半成品,內部已經車了一些紋路,有這些紋路比較不會有反光。

這種薄的鋁零件必需這樣車,整個先連在厚的材料上,否則車了一頭再車另一頭的時候就麻煩了,因為鋁很軟,太薄了根本不能夾,一夾就變形了。

這是側面圖,內面與外面尺寸都要確實量好,長度算好後,就從藍線的部份切掉,反正要記得,因為零件很薄,一切下來可能就不能再用車床夾著加工了。

這是幾乎完成的外觀。

這個零件有個小問題,就是原來的內徑稍微大了一點點,前鏡組有個卡環還是會有些露出來,而且會稍微有些反光,也就是說喇叭口不夠小。

於是又找了一小節塑膠管車了卡進去,再用 AB 膠黏死,最後再上車床稍微加工整修一下,一樣車些環紋。不是說不能再上車床嗎!因為這裡的塑膠管很薄,稍微整修的話只要輕輕夾著就好,實際上也是操作得如履薄冰,很怕會變形又要重新做。

但是原來得遮光罩是用螺紋鎖在鏡身上,現在這個沒螺紋怎麼辦?雖然我的車床可以車螺紋,但是說明書不見了,也從來沒用過這個功能。於是用 AB 膠在三個各距離 60 度的方向抹一些,等硬化之後,硬轉到螺紋裡面去就好了。

因為 AB 膠是稍微有些彈性的物質,所以卡的還算緊,但是並不耐經常的轉動磨損,不過這個遮光罩實際上不需要經常去拆卸,除非發霉要清理內部鏡片,不過我怎能讓它發霉呢。

最後再用黑色的水泥漆薄薄的塗上一層,就完成了,因為我沒有自動車床,那些環紋看起來距離有些不一樣,但是手工打造,要求不要太高,有功用就好了,看起來還好啦。


D.T. Tang 製作

本頁最後修改日期: 2006/12/28

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