双眼鏡を修理する

その2 プリズム調整

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プリズムの組込み

 ポロプリズムとは,「倒立像」を「正立像」に変換するために1854年に発明された正立プリズムである。

画像 ポロプリズムを使った正立ユニットの概念図

 直角プリズムを2個使い,90°ズラした状態で向き合わせた構造になっている。
 発明当時はさっぱり売れず,借金まみれになってポロは死去。
 1893年になって,ツァイス社のアッベが双眼鏡に採用してからポロプリズムの評価が高まる。 (参 考:望遠鏡光学屈折編 吉田正太郎 著)
 死んでから売れるなんて,ゴッホ並に不幸なポロさん・・・などと感慨に耽りながら,プリズムを鏡体へ組み入れる。

プリズム入れ

倒れ調整

 ポロプリズムは,2つの直角プリズムを直交さ せなくてはならない。
 この直交度が悪いと,像の正立度も落ち,「像倒れ」 と呼ばれる不良となる。
(この双眼鏡の前回の故障時は,軸ズレよりも像倒れの方が深刻であった。)
 双眼鏡のJIS規格(*)では,この像倒れの許容値を 左右同方向なら2度以下,相対方向なら40分(0.67度)以下としている。
(*日本工業規格 JIS B7121による。AA級(高級用)とA級(一般用)の2ランクがあるが,ここでは全てA級を採用)
 プリズム同士を直交させるには,眼視で合わせる原始的な方法を採用した。
 最初に行ったのは,プリズムを納めた鏡体を手に離して持ち,片目で柱などを見る事である。
 この時,プリズムが正しく直交していないと,柱は傾くので,一直線にならない。

倒れチェック

この方法は,見える範囲が狭いので,大きくズレている時は分かるものの,JIS規格の許容値付近である2度以下となる と,判別が 厳しい。
そこで次に採用したのが,両目で見る方法。
片目で鏡体をのぞき,もう片方の目と一緒に「柱」などを見る。
すると両目で見た柱の像が,頭の中で合成されて見え,その重なり具合から直交度を判断出来るという理屈である。
ただ,この方法には,人間の生理的な現象というか一種の錯覚が生じるという問題がある。
プリズムが正しく直交していても,右目で見ると右に倒れ,左目で見ると左に倒れて見えるのである。(実に不思議である)
そこで左右の目で見比べて,倒れ量が同程度に感じられるのならOKとする。
これは昔の双眼鏡工場で,実際に行われていた方法と言われる。
実際にやってみると,その倒れ量は1〜2度にも感じられ,追い込もうとしている許容差並なのだから,タチが悪い。
左右同程度ならよろし,と言ってもその「量」が分からないから困るのだ。何とかしなくてはならない。
そこで,倒れ量が分かるように下のようなチャートを作ってみた。

チャート

これを壁に貼り,1mくらいの距離から見ると,下のように左右の目で見た像が重なって見える。

原理

 その傾き具合を目盛りで読み,今度は左右の目を入れ替えて,同様に目盛りを読む。左右の読み値が均等ならば,OK。
 ズレが1目盛りなら,JISよりちょっと甘いが許す。(上記のチャートは,1目盛りが1度になるよう書いてある。)
 1目盛り以上ズレていれば,棒などでプリズムのコバを押し,微調整する。続けてやると,だんだん目がおかしくなってくる。

プリズムの再接着

直交度が出たと判断したら,プリズムの所定位置にパテを盛って固定する。
場所 接着位置
ここに使われるパテは、「ロイ・セメント」という専門品が使われるそうだが、普通人には入手出来ない。
そこでプラモ用のパテで代用してみた。
田宮模型が発売している「タミヤパテ」が注射器での射出も可能で,使い勝手が良いようだ。
安いし,少なくとも色は本物と似ている。接着の様子ただ、乾燥後のヒケが大きいので本物には叶わないだろう。
あとは,バラしたのと反対の手順で各部の部品を組み付ける。

視度の粗調整

転輪のねじ込み位置でピントが合う範囲が変わる。
適当に組んでしまうと無限にピントが合わなくなったり,逆に近くが見えない双眼鏡になってしまったりする。
視度チェック
そこで,視度望遠鏡を使ったチェックが必要となる。
JIS規格によれば,無限位置から更に+2ディオプターまで接眼レンズを繰り出せなくてはならない。
これは遠視の人を考慮した為であろうか。ズレていれば,転輪のネジ込み高さを変えて調整する。
メガネを掛けないと双眼鏡のピントが合わない人も、ここをうまく調整するとメガネ不要にすることが出来よう。
次は,いよいよ最大の難関,視軸調整。

(2005-03-07 掲載 2011-8-14一部修正)
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