シンプル な構造の12cm反射望遠鏡

　この作品は、シンプルな構造で製作が容易なことを念頭に置いたニュートン式反射望遠鏡です。

　反射望遠鏡は、主鏡セルや斜鏡金具の構成が複雑になり がちです。
　そこでこれらを思い切ってシンプルな構造にしてみました。
　以下詳細です。

（1）光学系
　主鏡：口径 120mm　焦点距離 725mm。足立光学製。
　斜鏡：短径 31mm。笠井トレーディングから購入。
　接眼筒：ミザールからSL反射接眼部を購入。　
　ファインダ：6倍 30mm。スコープタウンから購入。

　主鏡は30年以上前に購入したもので、当時自作した望遠鏡に載せたものです。
　その後解体して鏡だけ遊んでいました。
　これを復活させたものです。
　斜 鏡は遮蔽率を下げるため、当時よりも小さなものを新規に購入しました。
（2）鏡筒
　米谷紙管（株）のボイド管を使用しました。
・内径 150Φのものを長さ 720mmに切ってもらいました。
　米谷紙管では、長さ 50mmを下限として指定した長さに切ってもらえます。
・筒の後端には主鏡セルを入れます。
　そこで補強のため、同じく 150Φのものを幅 70mmに切ってＣ管にしたものを、後端に押し込んで貼り合わせました。
・筒の内側は、遮光のために黒のカラー段ボール（オリオン社の「サーフ」）を貼りました。
　これは片面に波目の起伏加工がされたもので、波の線が鏡筒の円周 方向となるように使うと遮光効果が上がります。
　但し紙曲げにくい方向になるので、貼り合わせの時は一苦労しました。
・カッティングシートを表面に貼って仕上げました。
・筒先側は溝ゴムを被せて、筒底側はゴム管を切開したものを被せて端面保護としました。
（3）オフセットスパイダー
（A）斜鏡金具
　斜鏡金具として、厚さ 0.5mmのアルミ板金から、写真 1のようなものを作りました。
写真 1
　細長い「凸の字」型に板金を切り出して、折り曲げて作りまし た。
・中央部は 45度に、両端部はボイド管に内接するように折り曲げられています。
・両端部はボイド管の円周方向に沿うように長穴を空けてあります。
・斜鏡をセメダインスーパーXで、中央部に三点接着で貼り付けました。（写真 2）

写真 2

・金具の黒塗りはマジックペンを使いました。
・鏡筒内に組み込んだ様子が写真 3です。

写真 3
　見てのとおり、スパイダーは鏡筒の中心線からオフセットしています。
　鏡筒にスパイダーを固定するＭ５ネジは、鏡筒 の中心軸を挟んで互いに向き合った位置にあります。
（B）光軸調整
・斜鏡の光軸調整では、一般に三つの自由度が必要です。
  1）光軸を軸とした回転
  2）光軸に対する傾き
  3）光軸方向に関する位置出し（接眼筒との位置関係）
　自由度 1）は金具両端に設けた長穴を利用して、金具全体を回転させます。
　自由度 2）はスパイダーを固定するネジを軸として、やはり金具全体を回転させます。
　自由度 3）は鏡筒のネジ穴を長穴にして、金具全体を前後させて位置調整しました。
・通常の斜鏡金具では、スパイダーの保持と光軸調整機構とは独立して持たせますが、今回はこの様にスパイダー保持部に光軸調整機能も持たせてしまう ことで、通常の３本ネジ構造を省略し、構造を簡単化しました。
（4）主鏡の側面保持
（A)主鏡セル
　やはり米谷紙管のボイド管から作りました。（写真 4）

写真 4

・米谷紙管で内径 125Φのものを長さ 50mmと 70mmとに切ってもらい、これらを貼り合わせています。
・幅 70mmのボイド管の内側に幅50mmのボイド管をＣ管にして押し込み貼りつけて、主鏡をこの上に置く形にしました。
・主鏡外径が 123mmあったので、内径 125Φのボイド管内にちょうどよく収まりました。
　主鏡外径とボイド管内径との差 2mmによる隙間は、「しきい滑 り」をセルの内面に貼り付けて調整しました。
・主鏡押えは三点。水道管ゴムパッキンを木ネジで固定しています.（写真 5）
写真 5
（B）セルの側面保持と光軸調整
　主鏡セルは、背面から鏡筒に固定するのが一般的です。
　この場合光軸調整金具が必要で、構成が複雑です。
　そこで写真6のように、鏡筒の側面でセルを Ｍ５ネジで止める構造にしました。

写真 6

・ネジは120度毎に３か所で止めてあります。（写真 7）
写真 7
・このうち２か所には、鏡筒の長さ方向に沿って鏡筒に長穴が設けられています。
　残りの一か所は丸穴です。
・光軸調整は、長穴が設けられている二か所のネジをスライドさせることで、セルに傾きを与えて行います。
　丸穴の一か所は支点の役割を果たします。
・調整ができたら、最後にネジを締めて固定します。
　このときしっかり締めないと自重でセルが滑り動いてしまうことがあるので（この方式の欠点）、ネジを しっかり締めることが大切です。
（5）鏡筒バンド
　雨どいパイプ固定用の金物（立バンド）を流用しました。
　これにＭ６のタップを立て、ビクセンのアリガタプレートに取り付けました。
　さらに内側に フェルトシートを貼り付けて、バンド内径を調節して鏡筒外径と合わせました。
（6）費用
　自作部分の材料費です。
　送料と工具代、購入品である光学系および接眼部は除きます。

　なおボイド管については、送料が1,000円かかりました。
（7）設計ツールについて
　フリーソフトのＪｗＣＡＤを使って作図、設計しました。
　ＣＡＤを使うと光路を正確に追うことができますし、スパイダーの寸法が正確に読み取れるので、アルミ板からのスパイダーの切り出しや、折り曲げる際に便 利でした。
（8）見え味は・・・
　ファーストライトは、アルタイルと木星です。
　ややシーイングが悪かったのですが、それでもアルタイルはきれいな回折像を結びました。
　スパイダーに よる回折光は淡く伸びているのが分る程度で、厚さ 0.5mm二本スパイダーの威力を感じました。
　木星はＮＥＢなど表面の詳細がよく分かりました。
　木星本体 の輪郭も、スパっとした切れ味です。
　具体的にどの程度の面精度なのかは判りませんが、当時定評のあった足立鏡の優秀さを、今更にして感じさせられました。
（9）作ってみての感想
・日頃から「斜鏡金具は不必要に複雑過ぎない？　だから光軸が狂いやすいんじゃないの？」と思っていました。
　そこでこの構造で挑戦してみました。結 果は思いの外良好で、割とすんなりとできたと思っています。
　但し筒を水平から上に向けると、重力で斜鏡が少しだけ（角度で数分程度）動くことが判りました。
　オフセットスパイダーの剛性不足がその原因です。
　そこで 今回は、鏡筒を仰角45度程度にさせた状態で光軸調整することで、姿勢差による光軸ずれを最小限に押えました。
　ちなみに今回の斜鏡重量は約 20ｇです。
　対策としては、斜鏡金具の材料を、より剛性が高いステンレスなどにするとか、より厚みのある板材に変えることが考えられます。
　あるいはスパイダーはオフ セットさせずにセンターに持ってきて、斜鏡の重心位置がスパイダーの位置と重なるように、金具と斜鏡との接着を工夫すればよいと思います。（図1）

図 1

・斜鏡金具形状は単純なため、さすがに振動は起こります。
　但し鏡筒を叩いたような場合に起きる程度で、ショックを与えないように普通に使う分には起 きないようです。
　改善するとしたら、例えば極く細いワイヤーでスパイダーと直行方向に引っ張るという手が考えられます。
　三（四）本スパイダーのうち、二本は板状、一（二）本は糸状とするわけです。
・主鏡保持についても簡素化を前提にこの方法を採用しました。
　この場合は自重でセルが滑り動いてしまう可能性があるので、大口径にこの方法を採用す る場合は、例えばネジを二本ずつにするなど、滑らぬように工夫が要ると思います。
　ちなみに今回は大きめなワッシャーを使ってみました。
　また、使用した主鏡 の重量は 613gでした。
・以上の構造には微動装置がないため、光軸を必要十分なところまで追い込めるかどうか、初めは分りませんでした。
　しかしやってみると、思いのほか容 易に行うことができました。
・筒が紙であることから分るように、製作精度は決して高いものではありません。
　加工はすべて手作業です。
　金切りバサミで板金を切り抜き、万力と三角 定規を頼りに折り曲げました。
　穴空けもハンドドリルです。
　なので当初はうまく出来上がるか不安でしたが、杞憂に終わりました。
・以上のように、少なくとも口径１２ｃｍＦ６までは、このような簡略な構造で作れることが分りました。
　今後ニュートン式反射を自作する人へのヒント になれば幸いです。

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