無遮蔽反射望遠鏡を作る
part 7 実験する
 仮組みしたので、さっそく様子をみてみよう。

1)光軸修正
 どんな光学機器もまず調整が必要。
 ハーシェルニュートン式の一種となるこの実験機もしかり。
 ニュートン式の場合は、光軸修正アイピースを接眼部に挿入し、主鏡に映った斜鏡を頼りに調整する方法が確立されている。

fig fig 自作15cmニュートン式反射での光軸調整の様子
さて、本機を接眼部からのぞいてみる・・・むむ、主鏡に斜鏡が映ってない!

fig 主鏡に見えるのはピリだけ(^_^;
 ハーシェルニュートン式は、主鏡に斜鏡が映らないのである。現物が出来るまで考えてもみなかった。
 これは困った、一体どうやって光軸を出したらいいんだ?
 しばし考え、開閉式のフードの真ん中に小さな穴を開けることにした。

fig 急遽開けた穴
 このフードを閉めると、主鏡にフードが映り、そこに穴が光って見える。
fig
 この光る穴が真ん中に来るように主鏡、斜鏡を調整すれば粗調整が出来たことになる。

2)補正レンズの設定

 アス相殺用に入れる補正レンズは、40mmダハ双眼鏡のジャンクから外した凹レンズである。(インナーフォーカスのレンズ)
 焦点距離は実測で約190mm。このレンズを焦点位置の手前50mmのところに入れて、約1.5倍のバーローレンズとしている。
 このレンズを選んだ根拠は実はあまり無い。
 手元にあるレンズで、アメリカンサイズをカバー出来るほど大きな径の物は、これくらいしかないからである。
 このレンズをチルトさせるように設計したのがpart5で示したこのユニット。

 fig
 そして下図に示したのが、苦心惨憺して作ったユニット現物。

fig 補正レンズのチルト角 0度
fig 補正レンズのチルト角 25度
 レンズが寝過ぎるとケラレも大きくなるので25度程度が実用限度であろう。

3)実験 その1
 接眼鏡としてエルフレ32mmを使用して21倍とし、これで実験してみよう。
 補正レンズの傾き0度と、傾き25度の場合の画像を示す。

fig 補正レンズ 0度 (=補正効果無し)
fig 補正レンズ 25度

 補正レンズの傾きが0度の場合は、やはり像の流れがひどい。
 補正レンズを25度まで傾けると、この像流れが減少しているのがお分かりだろうか。

 ただ、補正レンズをここまで傾けてもまだ像が流れており、レンズのパワーが不足しているようだ。

4)実験 その2
 像の流れを補正しきれなかったのは、主鏡があまりに短焦点で、しかも傾きが大きいからであろう。
 そこで鏡筒の先端に50mmの穴を開けた紙でマスクしてみた。

fig
 穴位置も真ん中ではなく、斜鏡に近づけることで便宜的に主鏡の傾きを減らすこととした。
 F値の増大と、傾きの半減により、補正レンズのチルト0度でも像の流れが減っているのが分かる。(下)

fig 補正レンズ 0度(=補正効果無し)
fig 補正レンズ 25度

 そこへ、補正レンズの傾き25度を与えると、ご覧の通り、かなり像がキレイになっているのが分かる。

5)ここまでのまとめ
 傾いた主鏡の像を逆方向に傾けたレンズで補正するという乱暴な方法でも、それなりに効果はあることが分かる。
 今回の場合は、補正レンズのパワーが非常に不足しているようだ。
 もっと度の強いレンズを入れれば、より補正は可能かと思われる。
 いろいろパラメーターを振っていくと、解が出てくるかも知れない。
6)今後
 とりあえず手元にある反射鏡とレンズで勢いで実験機を作ってしまったが、パソコンが発達した現在では利口な方法とは言えない。
 膨大な手間が掛る現物の製作をする前に、光学ソフトである程度、解を絞り込むべきであっただろう。
 現在、私が持っている光学ソフトはOPT98だけである。
 私のようなど素人でも使える手軽さと価格の安さが嬉しいこのソフトは、残念ながら傾いたレンズによって作られる像はシミュレート出来ない。
 (バージョンアップを期待していたのだけど、作者の加藤先生は先日、逝去されました。)
 何か安い光学ソフトを探さなくてはならないかも知れない。

(2010-4-13 掲載)

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