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双眼装置の課題と対策

400mmドブソニアン用に笠井Tの双眼装置を購入しましましたが色々解決したい問題がでてきました、という事で怪しげな改善検討を進めてみます。
目標は
”安価な双眼装置とφ400mm/F4鏡の組み合わせでM42をカラーで見る”です。
世間では双眼装置でM42縁の赤色を見るのはかなり困難という意見があります、なぜそうなのか明確な理由は分かりません。以前φ330mm*2本のニュートン双眼望遠鏡とφ250mm*2リフレクタ双眼望遠鏡の両方で同じ様な深い透明感のる赤色を見ました、昼間たき火をすると火の強い所はうす赤く色が見えます、あれと同じで透明感がありその先の暗闇が見える感じの赤です。双眼装置でもある程度のコントラスト、明るさ、鏡とプリズムの面精度があればそれなりには見える様な気がします。
 

双眼装置を低倍率で使用する
双眼装置は光路消費が大きくバックフォーカスの小さなドブソニアン望遠鏡は使用できません、又Fの小さい鏡だと像面の100%光量径が小さくなり対物鏡の面積を有効に使う事ができません。対策として拡大レンズを使用しますが高倍率でしか使用できないという事になりがちです。シンプルな方法でこの問題を解決できないか検討してみます。
プローセルアイピースを使用する事でこの問題を対策
この双眼装置を使用するΦ400mm/F4のニュートン鏡に対し25mm50°のプローセルを使うと64倍/ヒトミ径6.4mmとなりほぼ最低倍率になります。単眼換算だとヒトミ径は6.4mm/√2=Φ4.5mm相当となり何とか暗い天体を見る事ができる数値になります。PLは視野角50°で少し寂しいですがF4でも十分使える像の平坦性と、像面位置が視野レンズの前方18mmという「広角アイピースにはない特徴」があります。これを双眼装置のスリーブに押し込めば実質的な光路消費を97mm→57mmまで短縮でき、Φ400mm/F4の鏡で64倍の観望が可能になりそうです、ただし像面がプリズム内にあり、絞環を付けられないので周辺が徐々に暗くなる感じの像になります、実害はありませんが。
とりあえず双眼装置の寸法を調べ簡単な光路図を書いて見ました、四角枠の数値はビームスプリッター前面からの光路長、水色はプリズム、青色はアイピースです。この状態で57mm点(像面位置)の100%光量径は約Φ8mmでそこそこ明るい像になりそうです。像面位置がプリズム透過面近くにあると表面のゴミが見えてしまいますがこの位置なら問題ないでしょう、又25mm以上のアイピースだと更に実質光路長が短くなりますが像面がプリズム表面に近くなるのでその汚れが見えてしまう問題が出てきます、という事でこの双眼装置で光路短縮して使うアイピースは25mm位のPL又はアストロプラン(今時はやりませんが)がベストだと思います。
ビームスプリッター側スリーブの内側で少しケラレがあり、もったいないので角を削ります、この事で入射側の口径を1.5mmくらい大きくできます、ここまでやると100%光量径のゼロになる場所が90mm点くらいになるので少し暗く光路も長くなりますが普通の短焦点アイピースで高倍率観望もできそうです。今日久しぶりに東京に行ったつでに秋葉原の協栄産業でビクセン25mmPLを2個買ってきたので明日加工してみます。
 
4/16加筆
像面を前に移動する事でプリズム面精度の影響が少なくなりそうな気がします、後でその効果を机上評価してみます。せっかく高精度な鏡を使用しても鏡を保持するセル設計、傾鏡、双眼装置のプリズム、ビームスプリッターといった要素が原因で実質的な面精度がかなり低下する場合がありそうです。
イメージ 1
続く

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