スクリーン付き接眼鏡 (2000.12/25 ,12/27追記)
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 望遠鏡の接眼鏡を通して像を見るには,「射出瞳に自分の目を合わせなければならない」という,制約があります.

 射出瞳は接眼鏡の後ろに出来る,せいぜい8ミリの領域に過ぎず,望遠鏡をのぞき慣れない人や,のぞく姿勢が自由にならない方には狭い.

 射出瞳に目を合わせないと,像がちらちらとカゲったりしてよく見えない.
(ブラックアウトといいます.詳しくは射出瞳に関するページを参照)

 この制約を超えるために「スクリーン付きの接眼鏡」のアイデアが掲示板で提唱されました.

スクリーンの原理
 
 紙に書かれた絵は,どこから見てもよく見えます.

 紙から発する光線は四方八方に散乱していて,指向性がないからです.
紙の絵
 これなら,見るのが楽なはずです.
 
 望遠鏡の像をスクリーン(スリガラス)に写すと,それ以降は散乱光になるので,紙に書かれた絵と同様,どこからでも見えるようになります.

 これがスクリーン付き接眼鏡の基本原理になります.
スクリーン原理
 対物レンズだけだと,「カメラのピントグラス」そのものでもありますね.
 
 スクリーンは像を拡散光に置きかえる働きをしています.

 見やすさの代償として像は暗く,ネボけた感じになり,光学性能的には不利なのです.

 そこで,せめて月のクレーター,木星の縞,土星のワッカが見える物を目指したいと思います.

スクリーンの材料あれこれ

(1)市販の拡散板
 光学部品メーカー(エドモンド社,シグマ光機など)から拡散板という名で数千円で売られているスリガラスが使えそうです.(よし丸さん)

(2)自作
 自分でガラス板を研磨剤でスって作る方法もあります.(横尾さん)

(3)顕微鏡用
 顕微鏡の接眼部にとりつけるビューアーというのがあります。透過式スクリーンは、直径20mmほどと小さいのですが、接眼径に合うようアダプターを作れば、望遠鏡にも付きます。(ssatoさん)

(4)カメラ用スクリーン
 少々高価ですが一眼レフカメラ用の各種スクリーンがあります.
 オリンパス用なら各種¥2000程度です.大きさはフィルムのコマと同じで,大きく無いの難点.(まきさん他)

(5)日用品の利用
 安価な材料としては,トレーシングペーパーがあります.また,食品保存用のビニール袋が使えます.(kimuhiroさん)
 ネガホルダーは半透明で良さそうに思えますが,実際には像が薄くて良くありません.(みつるさん)

スクリーン付き接眼鏡の種類

(A)直焦点の投影
 
 対物レンズで作られる像を直接,スクリーンに投影し,見る方法です.(下図A)
 
 倒立像ですし,像もあまり大きくありません.
 
 どこからでも見えるといっても,スクリーンから目を15cm以上離す必要があります.よく見ようと思って目を近づけると,疲れます.
 
 この方式については,まきさんの実験報告 1,2があります.

方式A

(B)直焦点の投影+ルーペ
 
 スクリーンの像を今度はルーペ(虫めがね)で見る方法です.(下図B)

 これなら像がいくらか拡大されますし,近すぎて目が疲れるということも無くなります.

 ルーペを設けることで,直に見る場合より目を置く位置に制約が出来ますが,接眼鏡で作られる射出瞳よりは遥かに広大です.

 径が大きくて,平面が歪まない高級な物(オーツカ光学製など)が良いようです.(横尾さん)

 この方式については,まきさんの実験報告3があります.月や惑星を見るには,まだ像が小さすぎるようです.

方式B

(C)拡大投影+ルーペ
 
 対物レンズの像を直接投影するとどうしても小さくなってしまいますので,接眼鏡を利用して拡大投影する方法です.(下図C)
 
 天体写真の分野における「拡大撮影法」でピントを合わせる時と原理的には同じです.
 
 (スクリーンとルーペは一眼レフカメラのファインダーに相当します.)
方式C
 この方式については

 まきさんの実験報告4

 kimuhiroさんの実験報告

があります.
 

 以上の原理だけを見ると簡単に思えますが,このような製品は今までありませんから,「使える物」に育てて行くには実験や試作が欠かせません.

 なかなか大変なことだと思います.皆さんの実験結果に感謝しています.

 このアイデアはまだ完成されたものではありません.あなたもトライしてみませんか.

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