無遮蔽光学 系

放物面鏡を傾けて軸 外し無遮蔽望遠鏡を作ろうとすると、光軸がずれたニュートンの様な像に なってしまいます。
これを乱視補正眼鏡用レンズで修正する無遮蔽望遠鏡を「反射望遠鏡光学入門」で知りました。
非常に魅力的だと思います。できれば自作をしてみたいです。
何かこの望遠鏡に関して分かることがあれば教えていただけないでしょうか。よろしくお願いします

本来の無遮蔽の反射 鏡は、巨大な放物面鏡の端を　くり抜いたような「軸外し放物面鏡」で構成されています。

　接眼レンズやカメ ラなどは、主鏡で折り返された光線に対して向けますので鏡筒とは平行には ならず、光軸調整は、主鏡の傾きだけではなく、主鏡の回転調整も必要になるという複雑さです。
　軸外し放物面鏡はコストが高くつくので(*1)、通常の放物面鏡を傾けて代用する方式が、いわゆるハーシェル式ですが、像にアス（非点）が出ますので、 従 来はうんと長焦点にしてその程度が気にならない程度にゴマカシていました。
　このアスを相殺する方法として目の非点を直す「乱視レンズ」を入れるというのは面白いですね。確かに「反射望遠鏡光学」新版のP87に乱視レンズを使っ た 記事があります。

本件に関する「みん なの情報交換コーナー」のやりとりを抜粋します。

　ハ−シェル式やハ-シェル・ニュ−トン式ですね。
　Ｆ8.3で昔試作したところ、星が派手にコマのようになりました。扇子型というか。
　点像にするにはＦ１４か１５以上が必要みたいです。実際Ｆ10以上の放物面は磨くのは難しいみたいです。
　だから現実的には主鏡の口径を絞ってＦ数を１５程度に上げるしかない。
　でもそれだと口径が小さくなって魅力がない。
　それで、口径を絞らず、F15未満で乱視レンズを使って補正するのですね。おお。
　さて、どんなもんでしょう。（結局わからんのかい！！（笑　）

Doraneko：投稿日:2008/04/26 18:16
　補正レンズは試しています。私は、片側の目が強度の乱視なので余ったレンズを、あのコロコロに付けてみました。
　近視＝バロー＆乱視＝補正でそれなりに見えます。
　ですが、完璧ではありません。試した主鏡のF値が短いので難しいですね。
　F値が長い場合はかなり有効ではないですか？でも、F値が長い＝斜鏡も小さいので、軸外しの効果はどれほどかという事に。
　レンズは、メガネのお店で、丸く加工してもらいました。
　乱視のある人は、近視の度の合わない使わないレンズが、補正レンズに流用できます。

yamaca：投稿日:2008/04/27 15:20
　半世紀前にハーシェルニュートン式望遠鏡というものが商品化されていたようです。
　ハーシェル式に斜鏡を付けたもので、日本の中村要氏が考案して商品化したものだと聞いています。
　ハーシェル式だと対象に背を向けることになるし、裏像で使いにくいものですが、これだと通常のニュートンに近い使い勝手だと想像されます。
　主鏡を傾けるのではなく、ちゃんと軸外し放物面鏡にした「現代版ハーシェルニュートン式」とでも言うべきアメリカ製のものが、カサイさんから出ていたこ とがありました。
　展示会で見ましたが、10cmF10のドブスタイルです。同じ物がリンク先のバックヤードさんのところで紹介されています。
http://homepage1.nifty.com/BACK_YARD/telesco/framepage2.htm
　完成品に加え、自作用のミラーまで出ましたが、Niftyにあった笠トレフォーラムによれば、ほとんど売れなかったそうで、早々と消えてしまいました。

Doraneko：投稿日:2008/04/27 19:01
　軸外しニュートンで、以前ご紹介したメーカー名を微妙に間違っておりました。
　DGM Optics OA-3.6が正解です。レビューがあります。（海外有名サイト）
htp://www.cloudynights.com/
　上記形式でググルか、サイト内で検索下さい。

yamaca： 投稿日:2008/04/28 06:14
　放物面鏡を傾けた場合に発生するアスを乱視レンズでどれくらい直せるか、OPT98でシミュレーションしてみようかな？と思いますが、そもそも乱視レン ズをどうやって入手するのだろう？
　「望遠鏡光学反射編」P87の記事では製作者が知人の眼科医に処方践を書いてもらいメガネ屋に作らせたというから、ちょっと笑いましたが、日本では？  

Doraneko： 投稿日:2008/04/28 23:12
　乱視レンズの度数がどの程度必要か、分かりましたら助かります。
　私の乱視レンズの度数は分かりませんが、試しに、あの短焦点の望遠鏡の斜鏡を筒の端に付け、その前に補正レンズを接続しました。バローレンズ内蔵で焦点 を 延ばした反射望遠鏡と同じ感じの構造になります。
　後は、レンズを回しながら、良い像になる位置で止めます。実際に月食を見ましたが、低倍率なら、何とか実用範囲になります。
　補正レンズをつけないと周囲は、焦点が全く合いませんから効果はあります。その時のコリメートでの写真を載せます。（昨年8月23日リサイズ版）

　良い点は、あの斜鏡の影が、全く無いことです。（これは新鮮感動でした）
　ただし、収差は残り不満があったので、やめてしまいました。

yamaca：投稿日:2008/04/30 04:58
　乱視補正レンズは、メガネのジャンクを入手して、それで実験するのが一番安上がりかな？と思いますが、アイピースより前、すなわち結像前に入れて補正す るには精度不足だろうと思います。（レンズの芯がどこにあるのか分らない）
　そこで、精度が出ていそうかな？と思う物を見つけました。
http://www.tvj.co.jp/10shop_televue/00125dioptrx.html
　テレビュー用の乱視補正レンズです。　少々お値段が張るのが欠点ですが・・・   

art-rage：投稿日:2008/04/30 17:44
　乱視アダプターは三愛さんで、1個3,000円らしいです。
http://www5.ocn.ne.jp/~sanai/

Doraneko：投稿日:2008/04/30 21:01
　私がテストした乱視＆近視レンズは、メガネのフレームの形でしたが、容易に軸芯を出して円形に削ってもらいました。どういう方法かは分かりませんが、メ ガ ネのお店には、そのような加工機があるのではないでしょうか？
　テストするのならart-rageさんがご紹介されている、三愛さんの安価なものが良いかもしれません。
　それにしても収差を完全に取り除くのは難しそうです･･･

High： 投稿日:2008/05/02 13:18
　シーフシュピグラー等の軸外し系の場合ｆの長い球面鏡を使っているようです
　アスの影響は、なくなりますが球面収差が出ますので補正レンズを使うか、シュミット系（レンズレス）にするかで逃げてると思われます

Doraneko： 投稿日:2008/05/03 11:54
　シーフシュピグラーは、いつか使ってみたい望遠鏡です。
　惑星専用なら、あれは良いと思います。
　知人が購入しそうなので楽しみに待っています。（笑）
　海外サイトで見ましたが、屋外にミラーを設置して室内に接眼部がある、驚愕の自作例がありました。ミラーが電動で動くというものです。
　自作例が沢山あるということは、二次ミラーは、シュミット面でなく、単純な球面？F値が長いので、問題が無い？
　そういえば、ハーシェルニュートンを、ビクセンの限定品｢火星人｣で実験されたかたの記事を以前見ましたが、F15くらいにすると実用になるようです。 （火星人は球面ミラーが標準でした）

　皆さん、はじめまして。ニュートン式主鏡は数面磨いたことがある者です。
　私は自分で作ったわけでないのですが・・・昔の雑誌等からの情報を。
　ハーシェルの時代には鏡の反射率が悪かったので、像の悪化には目をつぶり鏡を1枚にして明るさを求めたという話です。
　ハーシェルニュートン式は面白いです。
　戦前のことで8cmF12ぐらいが標準だったらしいです。
　斜鏡には直角プリズムを使ったそうです。
　私が子供の頃は 4cm 40倍という玩具のような卓上反射望遠鏡が、エイコーから1500円で販売されていました。
　筒先から覗き込むと四角い斜鏡（プリズ ム？）が鏡筒の内側に接してセットされていました。
　まさにハーシェルニュートンです。
　これの目的を考えると、製作コストを安く上げる（簡単に作る）ために斜鏡金具の簡略化を図ったものと言えそうです。
　知 人 の話では見え味は良かったとか。
（同じくエイコーから出ていた9cm反経は性能優 秀で当時人気商品でしたが、斜鏡支持が特殊でした。一般的な3本脚ではなく、鉄板を丸めた金具で支持され ていました。やはり安く作る目的だったと思われます。この斜鏡は中心にありました。当時のエイコーの開発陣はユニークですね。）
　ハーシェルニュートンで10cm以上は実用にならないと書かれていました。
　10cmF10鏡なら入手しやすいので、これをどのくらい絞ったら実用になる か 試してみたら面白いと思います。
　光軸調整は難しそうです。
　放物面にはこだわらないほうが良いと思います。
　小口径長焦点なら球面で十分です。
　シーフシュピーグラーは70年代の天文雑誌に作り方が何度か掲載されたので、私も着手しましたが途中で飽きてしまいました。
　主鏡は15cm、副鏡は 10cmの鏡材を買い、互いにスリ合わせて同一の曲面にします。
　最終的には重ね合わせてフリンジテストをして仕上げます。
　割と簡単に自作できるという話でした。
　主鏡は F15で両方とも球面です。
　同一曲面を同じ角度で傾けるので収差を互いに打ち消し合うのだとか。
（同一曲面 の 球面鏡というのがミソ）副鏡は研磨後、小判型にCUTします。カセグレンに偏心絞りを付けたのと同じ原理になります。
　自作に成功した人の話では「屈折のようにドッシリした焦点像が得られた。皆さんに是非お奨めしたい」そうです。
　15cm以上では収差が補正しきれないので、副鏡とアイピースの間に補正レンズを入れるように書かれていました。
　このレンズは乱視レンズではなく、普通 の レンズを斜めに傾けてセットするように書かれていました。
　乱視レンズを使わなくてもこのような方法なら代用できるのですね。
　レンズの度など情報ありませ ん。
　オフアキシス（軸外し）鏡を積極的に利用した例では、昔 Sky&Telescopeに載っていた反射双眼がありました。
　12インチの薄い 主鏡から2枚の6インチ鏡を切り出します。
　軸外し鏡はこうして作ります。
　軸は鏡の縁にあるので、その位置に斜鏡を置けば眼幅に悩むことなくシンプルな双眼 が作れます。
　双眼ではありませんが、笠井の商品も同じような物だったと思われます。
　精度よく作られた光学系なら素晴らしい性能が期待できると思います。
　ドブソニアン 型 ではなくて、赤道儀に搭載する本格仕様なら売れたのでは？と思います。
　いずれのタイプもメーカーで商品化される可能性は低いので、我々自作マニアにとって有望なテーマになると思います。