子供も大人も楽に観望できる口径152mm F5

“Slant Wire Spider(SWS)”反射望遠鏡

ショートカット　改良のレポート（3/3）へ

自作動機

　私は2児の父ですが２００４年のクリスマスプレゼントに天体望遠鏡(口径150mm F5)をネットで購入しました。
　納品された天体望遠鏡はプレゼントとなる以前に私の興味から開封されfirst lightを浴びることとなりました。
　しかし…….何かがおかしい。
　子供のときに見た口径6cmの屈折のあの感覚にも満たない。
　「何故だ？　光害？　シーイング？ 」
と思い悩むこと数日。
　ネットや図書館の本を片っ端から当たり、鏡のテストをして見出した結論は、全く意外なもの。
　焦点距離750mmのはずが何と実測 2000mm以上もあり、それに加えて斜鏡は短径32mmと小さい。
　販売店に相談、メーカーに問い合わせてもらった結果、これが事実と認定されたために、 返品・返金となりました。
　これが知名度のある国内メーカーであったために、とても大きなショックを受けました。
　日本の企業倫理はどうなってしまったのか・・・モノ造り大国のプライドは？　
　結局クリスマスプレゼントは、天体望遠鏡ではなくなりました。
　しかし、この一件は今となっては良い機会でした。
　ネット調査の過程で自作派の存在を知り、忘れ去られていた DIY熱がよみがえったので す！

コンセプト

・大人も子供も無理なく観望できる接眼位置が得られる
・スパイダーを極細ワイヤーとする
・できる限りオリジナルアイデアを加える
・できる限り自作
・できる限り軽量
・できる限り安価に
・落ち着いた？デザイン

自作機の仕様と入手方法

完成機の全体 写真

自作部品の紹介

・ 主鏡フォルダー

　木製で通気 / 軽量化目的の穴を多数開けたデザイン。
　基盤となる底板（15mm厚）は鏡筒側面からの3点　木ねじで支持しました。

　写真にあるように底板中央に大穴を明けています。
　周囲に押しねじ引きねじが配置されています。
　鏡を載せる板（15mm厚）は円形で多数穴を開けています。鏡は下面を両面テープで接着 後、側面を製本用布黒テープで巻き更に固定しました。　コリメーション機構はオーソドックスな引きねじ3本と固定用押しねじ３本です。
　引きねじには2枚の板 の間に押しバネを設置しています。

・ 斜鏡フォルダー/スパイダー

　当初スパイダーはcurved vaneタイプを考えて いました。
　しかし、多くの情報からcurved vaneは回折光を無くすことは出来ず、散らすのみで、コントラストを低下させるということが分かりました。
　薄 い素材で綺麗なカーブを維持するのも難しそうです。
　さらに調査を進めると、海外のATM mailing listにwire spiderでは殆どdiffraction spikeが見えないというコメントが複数人からありました。
　http://astro.umsystem.edu/atm/ARCHIVESJUN00/msg00263.html
  http://astro.umsystem.edu/atm/ARCHIVES/AUG03/msg00651.html
　以下、彼らの報告を信じ てwireにすると良いと仮定して考えてみました。
　報告のあったwireの直径以下の厚さのVaneで も干渉は生じるという報告をつき合わせて考えると、 理由は細いということだけではないはずです。　そこで、「斜めに入る光に対してvane typeは厚さを持ってしまいます。
　このような光もdffraction spikeをつくる原因の一部ではないか」と仮定してみました。
　全方向からの光に対して同じ遮蔽面積を示す物質としてwireを選択しました。
　ネットでは 直径0.1mm以下という極細のSUS wireも販売されていますが、先ずは入手が簡単な直径0.27mmを選びました。
　次に、試作したオーソドックスな斜鏡フォルダーを4点支持wireで組 んでみました。
　やはり斜鏡フォルダーの重心位置が支持面と離れているために、wire spiderでは斜鏡の振動が生じることが分かりました。
　この解決方法として海外HPで紹介されていたのは、斜鏡フォルダーを上下2点でwireと 接続 し、立体的に支持する（全体では合計6点や8点支持）という方法でした。
　http://www.efn.org/~mbartels/tm/trilateral/trilateral.html
　http://www.waynesthisandthat.com/telescop.htm
　しかし、これでは構造が複雑になるばかりか、 wireの影響を２倍以上受けることになりwire系の実力を最大限に引き出したとは言えな いのかもしれません。
　”Simple is the best one.”という考えで、じっくり解決策を考えた末、wireの張り面を斜め45度とすれ ば、斜鏡の重心とwireで作る支持面との距離を極力短縮するこ とができるのではないかと気がつきました。

図解 （クリックで拡大）

　私の調べた限りではこの方式の報告が見つからなかったので、”Slant Wire Spider(SWS)”方式と名づけました。

　実際この方式では、斜鏡軸の微調整機構もシンプルにできました。
　斜鏡と同じサイズの2枚の板(*)を用意し、45度になるようにずらしてM2ネジでつなぎます。
　間にボールペンのバネを短く切ったものを 挟みました。　これが、中心軸です。
　この周囲に3本の押しねじを配し角度微調整機構としました。

　結果的に斜鏡フォルダーは厚さ約7mmと非常にコンパクトか つ軽量に作製できました。
　これも斜鏡周りの低い慣性モーメントに貢献し、４点支持wire spiderを採用しながら、斜鏡の振動をほぼ無くすことが出来ました。
　Wire tensionerは海外ではギターの調弦金具を用いる例が多いようです。
　http://silent1.home.netcom.com/Spider8Inch.htm
　私のSWS方式では斜めにテンションをかける必要があることから、長いM3ネジを用いて目的を達しました。
　ネジ頭のプラス溝の中心はもともと凹になっているため、フライス盤を持たない私でも電気ドリルで穴を掘ることができます。
　直径1.5mmの穴を深さ1.5〜2.0 mmほど掘り、次に頭の直ぐ下のねじ山を細いヤスリで落とし平らな面を作ってから同じドリルで横穴を掘り、先ほどの縦穴とつなげてL字型の穴を作りまし た。

　頭の先からwireを入れ、横穴から少し出した状態でナット締めします。
　これで、ボルトの頭からwireが出たものが作製できます。
　厚さ１mmと 硬い家具用小金具を曲げて45度にボルトが固定できる小部品を作製し鏡筒の外側に設置し、ボルトを貫通させてナットで引っ張っています。
　肝心の光芒ですが、子供達には内緒で　こっそりベランダにてfirst lightした結果をご報告します。
　木星を６０倍(アッべOr25mm+２倍バロー: Vixen特別展示室で購入)で、また明るい星、さらに街路灯を同一倍率で見るかぎりでは光芒らしいものは見えませんでした。
　眼がベランダの薄明かりに慣 れると少し木星の縞も確認できました。
　月はベランダとは逆側に出ていましたので、鏡筒を抱きかかえて30倍で見ましたが、視野全域に眩し過ぎるくらいの月 がくっきり見えました。
　光芒に関しては他の反射望遠鏡でじっくりと観望したこともないため、私の見た条件で通常の光芒がどの程度のものであるか定かではあ りません。
　もっと高倍率で明るい星を見ないと本当のところは分からないのかもしれませんね。
　仮にSWS方式においてはdiffraction spikeの軽減効果があるとすると、最初に想定した仮説以外にも、
「斜めにワイヤーを張ったこと（入射光に対して垂直でない）が良かった」
「ワイヤーが さらに細いワイヤーで編んで構成されているために、表面が平らでない。これがcurved vaneと同様の効果を示した」
といった仮説も展開できます。
　今後実験で検証してみたいと思っています。

・接眼部

　接眼部は最初，購入を考えていました。
　しかし、結構コストがかかること、写真撮影は考えていないため既製品ほどの強度を要 求しないことから、自作することに しました。
　自作は塩ビ管を組み合わせてイメージを作り，可動部分はクレイフォールドとすることで、鉄 工機材が無い不利を克服しました。

　塩ビ管は外内径が一定 でなく微妙なすり合わせのためには微調整が必要でした。
　木材の荒削り用として販売されている電気ドリル用先端具を用いて内径を広げました。
　肝心のメカ部分 は、海外で多い自作clay fold focuserの共通コンセプトを取り入れました。
　つまり、ベアリングもしくはすべり材と軸でドローチューブを強く挟むというものです。
　私の場合は、なり 行きまかせで適当にfocuserらしく組める塩ビ管を3ピース購入済でしたので、何とかこ れを使って作ってやろうと考えました。
　鏡筒バンド用にと購入し た金属板の余り部分を利用して、後部ベアリングの軸を押さえ、同じ素材で軸受けを作って両者を引きバネで引っ張りドローチューブをはさむようにしました。
　 ベアリングは2個使えばもっと良かったかもしれませんが、ドローチューブとガイド役の塩ビ管のすりあわせが上手くできているのが勿体無いと思い、真ん中に 一つとしました。
　グリップはキャスターのタイヤを外して流用しました。
　ただ、仮組み段階での動作確認では完璧だったにもかかわらず、後から見栄えを欲張り ドローチューブを塗装したことがトラブルの元でした。
　塗装によって微妙に径が変わり、滑り具合も変化してしまったため、動きがぎこちなくなったばかりか、 当たりが強い部分の塗装がすぐに剥げてしまいました。
　結局、思い切って塗装は厚くし、ガイドの内径を削り広げることで、何とか動きがよみがえりました。
　こ のようなこともあり仕上がりまでには結構手間がかかりました。