EMSのニュートン反射への応用 / EMS used on Newtonians

EMSのニュートン反射への応用

仰角切り換え型 ニュートン反射式双眼望遠鏡

  EMSは、そのフレキシブルな像回転と仰角調整の機能により、シーフを含むあらゆる光学系の正立系となり得ますが、 今回は、ニュートン式の反射望遠鏡への応用例の一つを発表させていただきます。

  側面図のように、EMSをバズーカ砲のように折り返して使うと、目標に対して対面視で正立像が得られます。(上図は、双眼にした時、対面視での右眼鏡筒、 あるいは逆視での左眼鏡筒を示しています。鏡対称で図を複製して補えば双眼鏡筒になります。)
  これは4回(偶数回)反射の正対面視なので、主鏡の光軸の回りに全系あるいは筒先系を回転させても像が回転しません。 つまり、この使用法では、鏡筒接眼部(EMSなしの時の光束の出口;以下説明略)の位置角が自由なので、 まず、EMSの第1ユニットを反射する主光線Bが垂直面内に属すように鏡筒の接眼部の位置角を設定します。 この時、水平位置に対しての鏡筒接眼部の下向き勾配が√2:1となります。

  次に、この状態からEMSの第2ユニット(アイピースと一緒に)を主光線Bを軸として 180度回転させると、第2ユニットからの主光線Cは、主光線Aにシフトします。
  正面図でこの状態を示しました。
  A位置は、逆視用の位置とも言えますが、 120度対空の位置でもあり、像はCの状態から第2ユニットの射出面を基準にして180度回転しますが、観察者も180度向きを変えて観察します ので、これも正立像であることが分かります。
 逆視系で背後を観察する事は、対空型の望遠鏡で天頂オーバーを観察することであり、正立像の望遠鏡を天頂 オーバーに向ければ、私たちが反り返って天頂より後ろを見ているのと同じで、像が一見逆さまに見えるのが正常なのです。

  一方、EMSをそのままの形で180度逆視(目標に背を向ける)用に取り付けると、4回(偶数回)反射の逆視なので、 全系あるいは筒先系の主鏡の光軸の回りの回転によって像は回転角の2倍の角度で回転します。 これで双眼視が可能になるのは、 左右の鏡筒の接眼部が同軸で対面するように鏡筒を固定した時のみで、望遠鏡の規模が大きく なるほど、天頂付近の観察姿勢に無理が生じます。
  さらに、その時の像は一見正立像に見えますが、 前記の対面視での正立像のような正常な立体視は得られず、立体感が遠近逆になってしまいます。これは、逆視をすることで左右の眼と左右の鏡筒が 入れ替わっているからで、また、視点を変えて敢えて天頂を越えて対面視で観察しますと、逆視で正立像だと信じていた像が、実際には 倒立像であったことが理解できます。この状態で、望遠鏡をパンすると、像が逆向きに逃げるので、その事からも、逆視では見かけ上の正立像が実は倒立像 であることが分かります。

  つまり、上図のようなC,Aの仰角切り換えタイプでは、どちらのポジションでどの方向に望遠鏡をパンしても 像の動きが矛盾しない正立像と正常な立体視が得られることになります。対象の高度角の45度付近を境として、対面視と 逆視(または120度対空視)を選ぶことで、常に快適な観察姿勢を得ることが出来ます。

(屈折式と逆に、仰角が増すにつれて接眼部の位置が高く なるので、Cのポジションでも高度角60度くらいまでは楽に観察できることが予想されます。)

補足事項:

  2枚の小さい方形のミラーを用意し、ブック型に保持し、その角度を直角から少しずつ鋭角にして自分の眼の 2回、3回、4回反射の逆視像を作り、ミラーの全系を視線の回りに回転させた時の像の回転の様子を観察してみることをお勧めします。
  奇数回反射では裏像になっていることの他、逆視の奇数回反射では像が回転しないこと、偶数回はその逆であることが ご理解いただけるはずです。正対面視の場合は、全くその逆で、市販の手持ちの双眼鏡の折り畳み式の眼幅調整の根拠になっています。

あとがき

  EMSの応用性の広さについては、未だに十分にご理解いただいていない 印象が強く、この度、試作品の製作を待たずにその一例を発表させていただくことにいたしました。
  上記は、ほとんど無限の可能性を秘めたEMSの応用のほんの一例に過ぎず、その変形タイプまで含めるとEMSにはまだまだ優れた応用が山ほどあり、試作をする時間が無いことが歯痒くてなりません。
(図は慌てて描いたもので、無駄な補助線の消し忘れがあり、お見苦しい点があることをお詫びします。)
                        (2002年9月30日)



北海道の赤井さんが投稿してくださいました

akai
 さて、ここしばらく・・・っというより、 ずぅ~~~と晴れ間がなくて、 なかなか、外に双眼鏡を構えられません。 それでも、何とか、晴れ間が多少のぞいたとき、 星空を覗き見しております。

 やはり、15㎝の集光力と、双眼で覗ける迫力は、 何物にも代え難い逸材であります。 もちろん目の錯覚なのでしょうが、 奥行きがあるのですよね。

 それに、星見人の会に来られた強者たちが 声をそろえていった言葉が、 画がひじょうにシャープだとのことです。 EMSの光軸調整にそれぞれが合わせなければならないために、 多少の不便があったようですし、 見慣れるのに多少の時間が必要でしたが、 『これはいいね』の言葉が多かったです。

 はやく、網状や北アメリカ、 それと、射手座付近の星雲を覗き見したいです。


続報(2002年10月5日)
 台風21号が大気の塵を吹き飛ばしてくれた日に、 笠井トレーディングに発注しておいたスーパーネビュラフィルターが到着。 早速EMSにスーパーネビュラフィルターを装着しまして まったく雲のない快晴の夜空にSCHWARZ150S-BINOを持ち出し、 スーパーネビュラフィルターの威力を体感することになりました。

 アイピースはこれまた笠井のMC広角アイピースEW-25mm/70°【2インチ】  倍率は30倍。 以前から、みずがめ座のNGC7293らせん状星雲を眼視にて目撃しようと、 努力してみたのですが、いかんせん北緯44度17分の地では、 地上高の低い淡い天体は、大気に遮られ観ることは出来なく、 SCHWARZ150S-BINOの集光力を持ってしても、探し出せませんでしたが、 この日は、ほんの数秒で目的の天体NGC7293を導入できました。

見事の一言に尽きます。 写真で見慣れた『らせん状星雲』が視野いっぱいに広がり、 互いの星雲が重なり合い螺旋の詳細まで確認できました。 それからは『いて座』方向の、干潟、三列、オメガ、各星雲を 確認していき、詳細な構造を確認するに至りました。 圧巻は網状星雲の詳細なフィラメント構造が手に取るように確認できたのは、 背中が震えました。

 フィルターなしでも網状星雲は確認できていたのですが、 詳細なフィラメント構造までは、無理でしたので、感動はひとしお。 また、プレイアデスがある程度まで高くなってきたところで、 フィルターをはずして、観望したところ・・・・・ プレイアデスの周りに、もやもやが・・・・・・・・ 『うっ・・・くも???』 そう思い裸眼で確認しても雲ひとつ無く、 またのぞくと、もやもや・・・・・・・あれ? 今度は、7×50の双眼鏡でプレイアデスをのぞいても、雲は見えません。 そうです、プレイアデスを覆う【プレイアデスの手前とも言われておりますが】 青く淡い星雲が見えたのです。

 大口径短焦点屈折鏡の威力を体感いたしました。 レンズのコーティングにばらつきがあっても(^^;)、 鏡筒の塗装に傷があっても(^^;)、 15㎝の集光力に、なんの支障はありません。 短焦点屈折鏡の色収差は避けられない壁ではありますが、 低倍率での星雲星団観望には、なんの支障はありません。

 これから、冬に向かい、ばら星雲、馬頭星雲、わし星雲を 観るのが楽しみになりました。

 SCHWARZ150S-BINOという触媒をかりて、 夜空を散歩するのが、本当に、本当に、楽しいです。 これに、スーパーネビュラフィルターが加わり、視野が広がりました。

 ただ、難点を申し上げれば、 EMSを鏡筒に繋ぐ支点が2カ所だけというのは、心許ないです。 実際、鏡筒を外に持ち出したときや、 アイピースに目を近づけ過ぎたときなど、EMSが動いてしまいます。 せめて、3点支持で補強をしたいところです。

赤井 宗光
Munemitsu Akai


管理者のコメント;
  本日(2002年9月1日)、赤井さんよりいただいたメールから抜粋させていただきました。 快く承諾していただいた赤井さんに、改めてお礼申し上げます。

 写真は、8月24,25日に北海道風連町で開催された”星見人の会 2002 in 風連”で撮影されたものです。 SCHWARZ150S-BINOのフードに、同会で講演された国立天文台長の
海部宣男先生のサインが見えます。

 2002年10月5日に臨場感溢れる続報をいただき、私も興奮してしまいました。