屈折式望遠鏡の自作

戻る / return
 口径25mmから100mmくらいの範囲では、屈折式の自作が適していると思います。

 口径100mmよりも大きなレンズは非常に高価ですから、口径100mm以上は反射の分野になるといえましょう。

 (反射式の自作はこちら

 シンプルなつくりの屈折式望遠鏡の自作機を下に示しました。
屈折式望遠鏡
屈折式望遠鏡
対物レンズ
 これは、望遠鏡用の「アクロマートレンズ」を使います。

 アクロマートレンズとは、材質の異なる凸レンズと凹レンズを組み合わせた2枚構成のレンズで、シングル(一枚)レンズとは比較にな らないほど収差がよく補正されています。

アクロマートレンズ

 シングルレンズですと、少し倍率を上げると、像に赤や青のニジミが見えます。これは色収差と 言われる欠陥です。

 (もっとも今ではシングルレンズを入手するほうが困難ですが。)

アクロマートとシングルレンズアクロマートレンズとシングルレンズ

対物レンズの詳細はここをクリック

対物レンズのF値

 望遠鏡の性能とF値とは密接に関係しています.

 F値とは、カメラの世界でレンズの明るさを表す尺度として用いられています。

F = (焦点距離÷口径)

 たとえば、口径60mmで焦点距離900mmなら、F=900÷60=15となります。

 このFと望遠鏡の性質は、次のような関係にあります。 

F値 大きい F値 小さい
筒が長く、かさばる 筒が短く、コンパクト
収差が目立ちにくく、像がシャープ 収差が目立ち、像が甘い
実視界が狭い 実視界が広い

 昔はアクロマートレンズのF値は15くらいでした.最近は短いものが多くなって,F6くらいが標準になった感すらあります.

 F値が小さい方が、写真撮影や持ち運びには便利だからでしょう。

 でもF値を小さくすると、アクロマートレンズと言えども収差が大きくなって、シャープさが落ちます.

 そのためより高級な「アポクロマートレンズ」と呼ばれる対物レンズも売られています。

 価格はアクロマートの数倍以上と、とても高くなってしまいます.

 個人的な意見ですが,例え短焦点であっても,倍率100倍以下なら安価なアクロマートレンズでも十分楽しめると思います.

セル

 レンズ単体で入手した場合には、レンズを保持するを作らなくてはなりません。  これはセルと呼ばれています。(日本語だと鏡室)
対物レンズのセル セルに入った対物レンズ

 普通は金属を旋盤で削った物で作られていますが我々には無理です.

 そこで,ありあわせのパイプを切断したり、紙を丸めて作ったリングを組み合わせてセルを作ります。

セル構造図
対物レンズとセル
断面図はここをクリック

 セルに光軸調整をする機構をつけると調整が楽ですが、複雑になります。

 自作では 光軸修正装置は すっぱりあきらめて、鏡筒とセルのスキマにスペーサーをはさみこんだりして調整することで割り切るのも一案と思います。

 工作中,うっかりレンズを汚してしまったら,慎重に拭き上げましょう。レン ズクリーニング方法

鏡筒
 
 円形のパイプを利用するのが普通です。

 売られているパイプは精度が良いので、これを基準に作れば光軸出しが容易になるためです。

 ここをたとえば木箱のように四角い筒に作ってしまうと、筒の精度があてにならないため、レンズの傾き調整だけでは、光軸が出ないことも起こり得ます。
光軸ズレ
中心がずれると、傾き調整だけでは直らない

 ここは,ホームセンターなどで売っている塩化ビニール管が良いのではないでしょうか。

塩ビ鏡筒の例塩ビ管で自作した6cm望遠鏡
 塩ビは、切断、穴あけなどの加工が容易です.ただし、樹脂ですから,大きく長くなると筒自体が振動しやすくなります。

 アルミパイプが入手できれば、強度的には申し分ありませんが、旋盤でも使わない限り切断と仕上げが面倒で、塗装もはがれやすくて苦労します。

 その他の金属(鉄、真鍮、ステンレス)は、重く加工も大変なので、採用するメリットはあまり無いと思います。

筒内の反射防止
 
 鏡筒の内部は反射防止のために絞りを入れ、つや消し黒を塗るのが基本です。

 絞りは光路図を見て、入れる場所とあける穴の大 きさを決めます。

 絞りは省いても見えないわけではありませんが、月などを見ると、筒の内面で反射した光が邪魔をして、見え味が白っぽくなります。

 適当な位置に1枚でも入れれば効果はありますので、出来れば入れましょう。

(複数の絞りのいれ方にはルールがあります。これは、リンクページでご紹介している木村さんのホームページで紹介されています。)

図
光路図からドロチューブのケラレと絞りの大きさを決めましょう

黒い塗装のかわりの遮光シートというものも売られています。

 これは、黒い植毛シートで、裏に粘着材がついています.植毛紙

 きれいに貼るのが結構難しいのが難点ですが、反射防止効果は塗装よりずっと高いものです。

接眼筒
 
 接眼筒とは,鏡筒より細い筒で,接眼レンズを保持し,ピント合わせるために,スライドさせる部分です。(ドローチューブとも呼ばれます)

 筒の太さは、光路図を書いてケラレない太さにします。

 屈折式は天頂プリズムが必須ですが、この場合は通常よりも70mmくらい接眼筒を差し込む必要が出てきます。

 この時、筒が細いとケラレやすいので,注意が必要となります。

 一例として,ドローチューブが細すぎて光がケラレている場合を示します。
画像

 このような状態になると,視界の端が暗くなってしまいますので,ドローチューブを太くするか,短くします。

 φ50くらいまでなら、塩ビ、アクリル、アルミなどいろいろな材質のパイプが入手可能です。

 接眼筒に使えそうなものとして、洋服掛け用のパイプも気になりますが、ステンレス製が多く、切るのが大変です。

接眼部
屈折の接眼部
 
 筒の端には接眼鏡がしっくり入るアダプターを紙を巻いて作ります。

 ただ、ここは止めネジがついた接眼アダプター(1500円くらい)を買ってきて,それをつけた方が良いかも知れませ ん。

接眼アダプタ
 最近の高級接眼鏡は重いので、望遠鏡を上に向けた時に,すっぽ抜けるのが怖いからです。
 
 鏡筒に対して、スライドさせる必要がありますから、その摺動部分(カラー)は、やはり紙を巻いて作ります。

 接眼筒との摩擦部分は薄いラシャかテフロンテープを貼っておくと滑りがよくなります。

 ただし引力で抜け落ちても困るので、ここも抜け防止のネジをつけた方が良いかもしれません。

(補足) 
 ピントの微調整をしたい場合、先ほど説明した接眼アダプタのかわりにボーグ製のSヘリコイド(\3500)を接眼筒の筒端につけると,便利です。

ヘリコイドS
  この詳細をアイデアのページで説明しました。→ 簡 単な接眼部の作り方
(1999.01.17掲載)
戻る / return