32mm広角接眼鏡の本枠

 この接眼鏡は15cmF6の自作反射用に作った33mm広角(2003年作)である。
 双眼鏡の対物レンズなど、手持ちのジャンクレンズを組合せたもので、塩ビパイプ、プラ板、紙など使って仮枠を作ったもの。
見口キャップは無くさないようにヒ モでつないである。
 仮枠とは言いながら、80度の見かけ視界はやはり目標補足に便利で、そのままずっと使っていた。
 レンズも汚れたことだし、オーバーホールするよりも作り直すことにする。
光路図の作成
 パソコンの入れ換えと共に製作当時のデータがどこかに行ってしまったので、レンズの焦点距離の測定から全部やり直すことにする。

焦点距離測定のイメージ

 ところで、レンズの焦点距離を測定するとき、その基準をどこに置いているだろうか?
 子供の頃はレンズの後面からだと思っていたが、それはバックフォーカスと呼ばれ、焦点距離ではない。
 虫眼鏡を使った入門機なら気にするレベルではないが、接眼鏡となるとやはり正確に把握する必要がある。
 光学書に書いてある通り、レンズの焦点距離の起点は「主点」と呼ばれる。
 主点位置はレンズの形状によって異なり、レンズ内部に位置することが多い。
 下記はその一例。


(いずれもOPT98 でシミュレート)
 「主点はこの辺にあるはずだ」と見当を付けて焦点距離を確定する。(代表的なレンズの主点位置を 近く掲げたいと思う)

 接眼鏡のように複数のレンズの組合せとなると、やはりシミュレーションソフトのお世話になる必要がある。
 最近はフリーソフトが充実しており、光学シミュレーションソフトもいろいろある模様。
 自分が使っているのは無償の体験版が気に入って6年前に購入した光学シミュレーションソフト「OPT98」  
 ビクセン製品のレンズ設計を多数手がけたことでも知られる光学設計家、加藤保美先生が「アストロフォトクラブ」で販売し ていたソフト。
 ジャンクレンズの詳細が分らないのに、どうやってデータを入力するのかって?
 レンズの厚みと焦点距離は計れるので、それと合致するように各面のR(曲率半径)を推定するのである。
 ガラス材は、とりあえず一番使われているBK7とする。
 あとは焦点距離が実測値と一致するまでRにいろんな値を入れて答えを探すだけ。
 張り合わせレンズはOPT98ならアクロマートレンズ設計機能があるのでそれに置換してもいいし、それに合致しないときは一枚レンズに置換してしまう。
 趣味の工作なんだからそんな程度で充分かと。
 レンズの基本的な配置は変えず、両方から平行光を入れて、それぞれアイポイント位置と絞り位置を確認する。
 下記がその結果


 合成焦点距離は32mmと計算されており、これは仮枠時に瞳径の測定から得た結果「33mm」とほぼ一致している。
部品製作
 光路図が決まったら、そのレンズ配置を保持する部品の製作。
 光学部品の保持なら円形なので旋盤を使うのが普通だけど、自分のミニ旋盤では2インチサイズはちょっと無理がある。
 それに旋盤を回して部品を作るのは、やはり面倒臭い(^_^;
 そこで所有しているCUPCAKE CNCで作るこ とにする。
 このパーソナル3Dプリンタのご先祖様は、今の3Dプリンタに比べれば精度は非常に落ちるけど、2インチサイズなら何とかなるだろう。
3Dプリントした鏡体部品
 ちなみに3Dプリンタを使う時、既存の部品(今回の場合はレンズ)と組み合わせる場合、出力サイズの校正(初期設定のこと)をきちんと行なう必要がある。
 これをやってなかったので、レンズがきつくて入らず、出力品を少し削るハメになった。

 レンズ間隔環も3Dプリント品を使用することにする。下の写真に写っている2つのリングがそれである。
 CUPCAKE CNCは、このような部品の出力が苦手なのであるが、ソフトの設定をいろいろ変えて何とか形にする。
 もはやCUPCAKE CNCを使うユーザーはほとんどおらず、ネットから必要な情報を発掘するのは更に難しくなっている感じだ。(たった5年前なのに・・・時は残酷)

間隔環もプリント品
拭き上げたレンズは吸盤を使って納 める。吸盤を付けた面はまた拭く。
レンズを全部入れたら見口カバーを上から被せるだけ。

完成
 この信号機のような派手な配色にぎょっとしつつ、見覚えがあると思った方もいるのでは?
 このような配色と形にすることで、あえてオモチャっぽく見せた製品が流行ったことがある。 (例 MY FIRST SONY三洋 ROBO etc)
 それにヒントを得たもの。

32mm接眼鏡 外観

 見口カバーの側面に平面部を設け、もし横に倒れてもゴロゴロと転がらないようにしてみた。
 また、仮枠時代に引き続いてキャップはヒモで本体とつなげて紛失防止とした。

バレル側のキャップは接眼キャップに付けられる。
使用状態

 キャップはブラブラと邪魔になるので15cmドブ本体の突起に引っかけてある。
 レンズ以外の部品はプラスチックなので重さは340gと軽い。
 さすがに紙なども使った先代よりは少し重くなったが、ドブのバランスを崩すほどではない。
 プリンタの性能を考えて各部を厚めに作ったので、見かけ視界は80度から少しだけ減じている。
 仮枠時代と見え味は変わらないけど、精度が少し上がったので周辺像の片ボケは無くなった感じ。
 また、紙を使っていないので夜露を吸うこともなくなり、他の接眼鏡と一緒に保管しても安心。
余談
 OPT98の使用法を勉強中、どうしても例題と同じ結果にならない場合があり、作者の加藤先生にメールで問い合せたことがある。
 原因は私のデータの作り方に問題があり、レンズの面数とデータ表の行数があっていないため。
 エクセル的な感覚でデータ表に未使用の行を残すと、計算が狂うようである。(無効に設定しても駄目)
 例題と結果が合わないと悩んでる人は要チェック。
 このやりとりから程なくして加藤先生は逝去され、改めてご冥福をお祈りします。

(2014-05-25 yamaca)
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