The principle of the innovative compensator / これが新型のピント補償機構の原理です。

The new EMS-UXL-Super-Premuim is near completion. Here is the principle of the innovative focal compensator on the IPD adjustment mechanism.

半年以上お待たせしてしまったEMS-UXL-Super-Premuim(ドイツ)が、もうすぐ完成します。 ベアリングのワッシャーの在庫が切れたため、仮組み立てが一日ほどお預けになりました。 今回は左右単独補償ですが、原理は前回のC5-BINOの左右同時補償機構と同じなので、必ずうまく行くはずです。 EMSがあたかも自由スライドチューブで宙吊りで不安定に見えるかも 分かりませんが、決してそんなことはありません。 なぜだかお分かりですか。

赤い枠で示した部分がヘリコイドで、使用者は通常通り、ヘリコイドを伸縮させて 目幅調整を行えば、自動的に自由摺動パイプが連動してピント移動の収支を常に実用上 ゼロに保ちます。 その連動の役目を果たすのが、たった1本のヒンジ付きロッド(写真の、丸い穴が3つ開いたプレートのこと)で、 これは、ヘリコイドの回転方向の負荷をかなりの割合でカバーする、スタビライザーの 役目も兼ねます。 ヘリコイドの負担を軽減し、回転ガタの心配もなくなるわけです。

ピント補償機構は、あらゆる機構を試しましたが、最終的に最もシンプルな方法に 落ち着きました。 この原理は、目幅調整のフルストロークでのピント補償を数学的な厳密さで補償するものではなく、厳密には標準目幅(64mmくらい)で微分的に成り立つものですが、 実用的には、調整域の全てでピント誤差は視認できないレベルであることがC5-BINOで実証されています。(目幅を変える時は観察者が交代する時ですから、微小なピント誤差は尚更問題になりません。)

Challenging for the slimmest slide tubes / 薄さへの挑戦(スライドパイプ)

The new compensator requires minimum thickness of the slide tubes. So, this new attemplt is being done and seems to be quite successful.

今度の新型の(単独型)ピント補償機構は、極力薄いスライドパイプが要求されます。 通常のクレイフォードフォーカサーのやり方ですと、ご存知のように、外筒と内筒の間にベアリングユニットが入るため、結果的に外筒外径に対して、内筒の有効内径がかなり小さくなってしまいます。

写真のようにベアリングをセットすれば、スペースを劇的に節約することが出来ますが、高度な加工を要求します。 不注意から、反対側の加工でドリル径を間違えたためにこの写真のパーツはオシャカになりましたが、加工の要領は分かりましたので、落ち込んではいません。^^;

C5-BINO completed / C5-BINO、完成!!

C5-BINO is completed on the very day of my birthday.The left two photos are taken on the temporary fork mount, and the right two photos show the final appearance of this binoscope.

奇しくも私の誕生日にC5-BINO が完成したことになりました。 難産でしたが、苦労した甲斐がありました。カウンターウェイトは手前側に取り付けることが出来ました。 ハンドルロッド兼ウェイト軸はそれ自体を自由に長さ調整(及び着脱)することが出来ます。 ウェイトが移動できることは言うまでもありません。(それが目的の調整ウェイトですから。) 左から2枚目の写真に見えている2個のステンレスのセットビス(芋ネジ) は、ウェイト軸を固定するものではなく、ウェイト軸ホルダーを固定するものです。ウェイト軸自体は、ウェイト軸ホルダーのバンドクランプで強固に固定します。

左の2枚の写真は、臨時のフォーク架台に載せたところで、右の2枚の写真が完成形です。アリガタプレートは鏡筒軸中心ではなく、5㎜ほど高い位置に取り付けています。 バランスについて真剣に考えておられる方には理由はご説明不要でしょう。 今後のご使用条件の変更の可能性を考慮し、アリガタは左右、どちら側にも取り付くようにしておきました。(今後、タワー型の架台の両サイドに2台のBINOを搭載することもあり得ますので。)

How to maintenance of C5-BINO / C5-BINOのメンテ

For the maintenance of mirrors or filters, you should remove the stabilizer shaft as the left photo shows.You can easily pull out the shaft by loosening the thumb screw at the center. Once the sahft is removed you can freely remove the sleeves and make access on the filter or mirrors, and even remove the EMS.

When you do the image inclination adjustment, you should also remove the stabilizer shaft. when the link with the compensator system is cut, the whole of the EMS will side freely. But don’t worry.The life screw will assure the EMS from dropping off.

ミラーやフィルターのメンテ時には、スタビライザーのシャフト(左の写真)を抜いてください。シャフトを抜きますと、EMSは通常通り、2インチスリーブの着脱が可能になり、フィルターや第2ミラーに簡単にアクセスできます。  また、像の倒れ調整も、スタビライザーシャフトを抜いてピント補償機構を解除しておかないと、行えませんので、ご注意ください。シャフトを抜くと、補償機構が解除され、EMS接眼部全体がフリーになりますが、脱落防止用のボルトが受けますので、心配ご無用です。(落っこちる心配はありません。^^;)

像の倒れ調整は不要と思いますが、観察者の眼に回転斜位がある場合等、調整が有効です。調整は、紙テープに書いたボールペンの線の太さを越えることは滅多にないでしょう。 (線入りの紙テープを所定の箇所に貼った後、回転部にカッターで切り目を入れておきます。)

再組み立て時にヘリコイドが原点(最短)を失って迷われたら、左右のヘリコイドの両方を最短にしてみてください。左右のスリーブが平行で、かつ天面が面一でないといけません。 当方でご説明すれば極めて簡単なのですが、文章だけでご説明するのは、やや難しいかも分かりません。 像の倒れ調整は、接眼部の傾斜を妥協して補完するものだと誤解なさっている方もあるかも知れませんが、それは大間違いであり、左右のスリーブの平行を完璧にキープしながら像の倒れ調整が可能であるのが、EMSの特筆すべき特性なのです。 像の倒れ調整については、以下の日記をご参照ください。2008年12月18日の日記

(上記は日常的に必要な調整の話ではありませんので、誤解なきようお願いします。) ただし、左右のヘリコイドは(いろんな意味で)左右対称的に操作してくださいますよう、お願いします。(左右のヘリコイド操作が不対称になると、ピント補償機構の無いシステムでもスリーブ天面の高さに差が生じてしまいますので、左右同量操作は当然のことであり、改めてご指示することもないと思います。 つまり、これはピント補償機構のために何らの操作上の制約を課すものではありません。)

C5-BINO almost completed / C5-BINO、ほぼ完成

C5-BINO is almost completed. It is now loaded preliminarily on an fork mount The side plates non-anodized are temporary ones. This binoscope will be set on a tower type goto mount.It will be a historic model with the innovative focus compensator on the IPD adjustment.

正月休みと連休に阻まれていたアルマイトがようやく完了しました。 材料の手配の手違いで、ハンドルロッドだけが入荷待ちですが、一両日中にハンドルも付く予定です。 前回も申しましたように、HF経緯台は臨時的に使用しているもので、耳軸プレート(アルマイトなし)も仮の物です。 実際には、左側にセットするアリガタプレートを介して片持ちの自動導入架台に搭載されます。

前回の仮組み立ての時点でも申しましたが、今回のC5-BINOの新機構は、大成功を納めることが出来ました。 一般的な意味で、BINOの新たな基礎構造の選択肢が出来たことになります。

左右の鏡筒は完全に固定しながら、ピント移動の無い目幅調整が実現しています。 また、ピント補償機構はスタビライザーを包含しており、”stabilizer”と”compensator”が無駄なく相互補完しており、極めてシンプルに両者の機能を実現していることにご注目いただきたいと思います。  昨今の高級アイピースの重量化に対して、大きな偏加重がかかる目幅調整用ヘリコイドは、ややもすればデリケートなメカだと言えます。その点、スタビライザーの導入は大変心強いものですが、それがコンペンセーター(ピント補償)も兼ねてくれるわけです。(逆に、コンペンセーターがスタビライザーを兼ねると理解しても良いです。) (もちろん、個人使用のみで、ピント補償機構が不要であれば、EMSは鏡筒に直接セットすることも可能です。)

The parts waiting for the anodizing / アルマイト待ちのパーツ(C5-BINO)

あけまして、おめでとうございます。 私は正月も休みなしでやっていますが、世の中は正月休み、アルマイトも受け付けてくれません。休みが明け次第に処理してもらいます。 今しばらくお待ちください。 こうして見ますと、時間がかかった割には部品点数が少ないのに気付かされます。(アリガタプレートとハンドルロッドホルダーが写真から漏れていました。^^;)

Handle and Weight Shaft holder / ハンドル(ウェイト)シャフトホルダー

Handle(weight) shaft holder is completed. The holder will be inserted in the hole shown by the red arrow int the right photo.

ハンドル(兼ウェイト)シャフトホルダーが完成しました。 10mmφの貫通穴にステンレスのハンドルシャフトが通り、任意の位置で固定できます。シャフトホルダーは、右の写真の赤い矢印の穴に通し、固定します。カウンターウェイトは、ハンドルシャフトの同軸反対側(筒先側)にセットすることになると思います。(写真でお分かりの通り、運搬用ハンドルはすでに取り付いています。)

Dovetail of the C5-BINO / C5-BINOのアリガタ

Dovetail of the C5-BINO is completed.

アリガタの完成です。 後は、運搬用ハンドルと操作ハンドル、カウンターウェイトで(機械)加工完了です。270mmの長大なアリガタですが、それでもほぼ端の方を保持することになります。 それでも重心が手前に来る傾向があれば、ウェイトは前方に付けないといけません。(アリガタを極端に長くするのは、加工上の都合が悪いのと、外見的にも良くありません。)アルマイトがあるので、どちらにしても完成は年明けになります。

Innovative IPD adjustment mechanism / 新型目幅調整機構、実験成功(C5-BINO)!!

A long time dream of the ultimate mechanism for a binocope has come true !A binoscope of the fixed tubes and the parallely shifting one counter each other with the “merits and demerits” . The former promises more rigid structure but it causes focal change at the IPD adjustment, while the latter enjoys the focal-change-free IPD adjustment but its mehcanism is not as simple, or rigid as the former.Now, the fixed tubes also got the focal-change-free IPD adjustment !!

This is one of two kinds of the new IPD adjustment devices I have been developing. This mechanism is for the left-right simultaneous version and the other one for the individual compensation will also be shown here in due course.This is the historical moment in the history of development of the EMS.

「鏡筒固定式か平行移動式か」、得失が相反するため、BINO作りの最初に悩む選択肢です。ご存知のように、前者は構造がよりシンプルで高剛性が得やすく、従って軽量化にも有利です。 しかし、目幅調整時にピント移動を伴います。後者は鏡筒が固定できないためにどうしても構造が複雑になり、軽量化にもやや不利ですが、目幅調整時にピント移動を生じないメリットがあります。

この度受注したC5-BINOは、依頼者の方の条件が、片持ちのタワー型の自動導入架台への搭載であり、徹底した軽量化の要求と、重心を1mmでも架台保持部から離したくない事情があり、鏡筒は固定式がベストと判断しました。 さらに、目幅調整時のピント移動を懸念されたため、すでに研究中だった新方式の眼幅調整機構を、このモデルに初めて採用することにしたわけです。 今回も、受注時点では明確なプランがあったわけではありません。

本日、初めて仮組み立てをして実験したわけですが、ピント補償機構は計算通りに完璧に極めて滑らかに働き、±5mmの眼幅調整で実用上のピントずれはもちろん、イメージシフトも全く発生しませんでした。新機構の実験は大成功と言えます。 大袈裟に響きますが、今日はEMSの発達史に於ける特別な日となりました。

このメカの構造は見かけよりもシンプルです。 スタビライザーシャフトの中央を掴んでいる四角ロッドがヒンジで連結された垂直プレートは、下のベースプレートに固定され、ベースプレートは第3プレートを介して鏡筒本体に固定されています。つまり、四角ロッドの反対側のエンドはヒンジを介して固定したBINO本体に単純に連結されているだけです。(垂直プレートを支えているプレート類は全て固定部品です。やや複雑に見えますが、リニアシャフトとの干渉を回避するための構造です。)

第4プレートに固定された左右のEMS接眼部全体は、リニアベアリングと2箇所のボールローラー(写真右)で正確に摺動します。 静止時の接眼部の安定性を危惧される方もあるでしょうが、ロッドの長さとヘリコイドの長さが決まれば、接眼部の位置は常に高い剛性で安定しています。 ヘリコイドの長さを変える時だけ、メカが連動して、ピント移動の収支を常にゼロにキープしてくれるわけです。(三角形は、3辺の長さで決まります。第1辺の長さ(ロッド長)は固定で、第2辺(ヘリコイドの長さが決める)が変化すると、第3辺(EMS接眼部全体の位置が決める)が連動して光路長の収支を常にゼロに保ちます。) まだ実験段階なので、レデューサーに繋がる遮光チューブ(外見上は2インチスリーブ)はセットしていません。(写真中央)

以上、当メカニズムの原理をを簡単にご説明しましたが、上記の機能を実現するための仕様が、ミラーのメンテナンス等の障害にならないように、EMS本体やアイピーススリーブが簡単に着脱できるようにするための関門もありました。 EMS及びスリーブの着脱は、メカを分解することなく簡単に行えます。

今回の機構は、左右のEMS(第一ユニット)を一体として扱うタイプですが、左右を独立的に扱うタイプ(25cm3枚玉アポBINO用)も並行して研究しており、それも近日中に発表できると思います。

地上を低倍で見た印象ですが、非常にシャープな像を結ぶのに驚きました。 このタイプの望遠鏡を過小評価していたことを認めざるを得ません。 合焦ノブの操作によるイメージシフトも、少なくとも低倍では全く気付かないレベルでした。 ただ、地上風景の低倍では副鏡の陰がやや気になるのは仕方ありません。 星野では問題ないでしょう。 適当な瞳径で見る月、惑星はさぞ凄い眺めになることでしょう。

Temporary mount for the C5-BINO / C5-BINOの臨時架台

As the client had not sent his Goto Mount here, I have to prepare some temporary mount to do the final assembly of the C5-BINO. I chose the HF2 mount for the 115ED-BIONO that is extended by 30mm from the original one. That is the perfect width for the C5-BINO.

BINOのご依頼の仕方はそれぞれで、未知の鏡筒を全く見ることなく必要な心臓部のパーツを製作することもあるくらいですが、今回は、依頼者の方が計画しておられる、タワー型の自動導入架台をお送りいただけないため、何らかの仮の架台が必要になりました。 思い悩んだ挙句、少し後で製作する115EDTBINO用に幅広改造したHF2経緯台を利用することにしました。 もちろん、臨時の耳軸セット等、余分な手間はかかりますが、仕方ありません。 納期がさらに延びますこと、ご了承ください。(最初は架台なしでも組み上げられると思ったのですが、現実に直面すると、それは難しいですね。)

臨時の耳軸プレートは、あり合わせのプレートを加工したものです。 重心予想位置に耳軸をセットしましたが、実際にはウェイトシステムもセットしますので、さらに重心が手前に来る可能性もあります。 もちろん、この写真の段階ではトップヘビーです。 ただし、鏡筒が極端に短いので、モーメントが小さく、耳軸クランプで十分止まっています。 総重量も見かけよりもはるかに軽く、持ってみると新鮮な驚きがあります。 今までは見向きもしなかったシュミカセBINOですが、依頼者の方の気持ちが大分分かって来ました。^^;

最終的には、左側面だけにアリガタを設置して、片持ち架台に載ることになりますが、この軽さだと、うまく行くかも知れないと思い始めました。(依頼者の方は、すでに架台の加重テストを検証済みですが。)