簡易ダイナメータの製作
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 ガラクタから外した接眼鏡や自作接眼鏡を自分の望遠鏡につけて見るのは楽しいもの。

 (みなさんの作品コーナーなどにも,幾つか自作の接眼鏡の投稿あり。 例 1 , 例2 , 例3 ,私の自 作例

 このときの問題は,「正確な焦点距離倍率は幾つなのか?」ということ。

望遠鏡の倍率

 下図1は、望遠鏡の原理図。


図1.ケプラー式望遠鏡の原理図

 対物レンズによって「実像」が作られ、これを「接眼レンズ」という「虫メガネ」によって拡大する。

 このときの望遠鏡の倍率は よく知られているように

 倍率 m=(対物レンズの焦点距離 f)÷(接眼レンズの焦点距離 fe) …式1

(観察対象が無限位置の場合)
 したがって、接眼レンズの焦点距離 feが分からな いと、この計算が出来ず、困ってしまうのである。

倍率の実測方法

 この式1を使わずに倍率を知る方法がある。(実は こちらが正式な倍率決定法とされているらしいのだが)
 
 口径と焦点距離が既知の望遠鏡に接眼鏡を取り付け、遠方にピントを合わる。

 それから接眼鏡を見ると「射出瞳」と言う小さな円が見える。 (下図2参照)

射出瞳
図2.射出瞳
 
 下図3のように,半透明のスケールを用意し、ここに射出瞳を投影させて、径を 測る。
 
射出瞳の測定
図3 射出瞳

 この射出瞳の径と対物レンズの口径Dの比率からも 倍率を計算出来るのだ。

 倍率 D÷ … 式2

 そうすれば,式1と2から、接眼鏡の焦点距離 feも 求めることが出来る。

 接眼鏡の焦点距離 fef÷m … 式3

ダイナメーターの原理

 実際に射出瞳の径を測るには,「ダイナメーター」というスケール入り の専用ルーペが使われる。

 ダイナメータの原理を下図4に示す。

 射出瞳を投影させるための半透明板(スケール)と、それを読み取るためのルーペ(虫眼鏡)からなる。

ダイナメータ
図4 ダイナメータの原理

簡易ダイナメータの製作

 ダイナメーターは、一般には入手困難なため、簡易治具の製作を試みる。

1)スケールは、目盛りが入ったプラスチックの定規を切って作る。

2)写真用の安いルーペ(¥1000以下)を用意する。(図5)

ルーペ
図5 ルーペ

3)ルーペの焦点面に先ほどの投影版を付ける。(図6参照)

ダイナメータ スケール
図6 スケールを装着した状態

4)ルーペをのぞき、拡大されたスケールがはっきり見えることを確認する。(図7参照)

スケールの見え方
図7 のぞいた状態

 スケールがぼけている場合は、スケールとレンズの位置を調整する。

 これで簡易ダイナメータの完成となる。

簡易ダイナメータの使用方法

1)接眼鏡を望遠鏡に装着し、遠方にピントを合わせる。

2)接眼鏡のうしろに簡易ダイナメーターを持って行き、目でのぞく。(図8参照)

測定の様子
図8 測定状態

3)ダイナメーターと接眼鏡の間隔を調整し、スケールに射出瞳がはっきりと写るようにする。(図9参照)

測定図
図9 スケールと射出瞳

4)射出瞳の径をスケールで読む。

5)pの値を、式2に代入して、光学系の拡大倍率mを 求める。

6)式3より接眼鏡の焦点距feを算出す る。

測定例

 図8の望遠鏡は

 対物レンズの有効口径 D=40mm

 対物レンズの焦点距離 =200mm

 これに接眼鏡をつけてダイナメータで射出瞳を測定する。

測定図

図10 射出瞳とスケール

 スケールの目盛りから、=4mmと読み取る ことが出来る。(図10)

 これから、倍率は式2から

 D÷p= 40÷4=10倍

 式3から、接眼鏡の焦点距離feは、

 fe÷m= 200÷10= 20mm

…という具合に求まります。

(2002-5-12掲載 、参考文献:「望遠鏡光学」 吉田正太郎著)
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