Lunt35mm-BINO almost completed!! / Lunt35mm-BINO ほぼ完成!

The theory of the EMS is more universal than you have expected.Many of you know that a pair of 60-deg mirror units will make a right-angled erecting mirror system; EMS.But few of you seem to understand there are as many answers for as many index angle’s pair. To tell the conclusion, the pair of the right angle mirror and the EMS unit will make the non-reversed upright image at the viewing angle of 120 deg.

偏角60度のミラー(プリズム)2個で正立系(EMS)を構成することはすでにご存知のはずですが、構成ユニットの角度に応じた正立解があることは、意外に知られていないようです。 極端で実用的でない例としては、天頂ミラー(プリズム)2個の正立解です。 構成ミラーの反射面の法線が直交する時が解なので、この例では解が簡単に求まります。 そうです、2個の天頂ミラーを逆視に折り返し、う~んとおじぎをして自分の腹を見るようなアクロバット時な姿勢(180度対空)を取れば正立像が見られます。(天頂付近だけは自然な姿勢で見れます。)

さて、今回のEMSユニット(入射角60度)と天頂ミラー(入射角45度)を組み合わせた時の解ですが、結論から申しますと、対空角度が90度をさらに向うに越えて120度の時が正立解(120度対空)です。 高度角30度で真下を覗くスタイルですので、太陽(天体)用として実用にならない角度ではありません。 天頂付近だと、むしろ90度対空よりも楽なくらいです。

Hybrid 15cm-Bino preliminarily assembled! / ハイブリッド15cm-BINO、開眼!!

I found the “Hybrid Binoscope Project” to be splendidly successful.The image was more than perfect both in sharpness and in the clarity of the field.It has totally kicked off the possible negative estimation of the optical engineers quoting the negative effect of replacing the prisms for the mirrors.

仮組み立をして実際に近所の風景を見てみました。 光軸は組み付け段階ですでにほぼ完璧に出ており、見え味も期待以上でした。計算家はとかく市販の双眼鏡のプリズム系をミラー系と交換することに批判的ですが、それは机上の計算上でのことであり、現実には計算外の多くの要素の集積の結果が勝負となりますので、そうした専門家の予想は当たらないことが多いのです。 今回は、期待以上の好結果で、私も驚いています。 視野周辺までのピンポイント結像という観点では、必ずしもEWV32との相性はベストではないかも分かりませんが、視界の透明感や、水銀灯のピラーと電線の間に張られた蜘蛛の巣のリアルでシャープなのには、久しぶりに身震いしました。 純正の状態を見たことはありませんが、多分、初期の設計に反したプリズム交換による得失の収支はプラスに働いたものと予想します。

LX200架台とのマッチングですが、フォークの長さが少し足りません。 手前の合焦機構部を重くしトップヘビーを最大限キャンセルしましたし、、これから長めの2インチスリーブを製作することを前提としても、理想バランス状態ですと、高度角75度が上限です。 敢えて少しバランスを崩してBINO本体をアリガタ1のリミット一杯に前に出すと、高度角85度までは向けられます。(左の写真)完璧に完全バランス状態で天頂オーバーまで向くことにこだわりますと、非現実的に重いウェイトを手前に追加するか、フォークアームを切断中継ぎ等の大手術が必要になります。

ただ、この天頂の問題は、上記のBINO本体の基本性能上の成功に比べれば、些細なことです。 枝葉末節にこだわってシンプルさを失うよりも、優先度の低い案件を潔く切り捨てることも、素材をうまく活かしたスマートな結果を得るためには重要なことです。(LX200はコントロールプログラムで自動導入時の仰角制限が設けられるはずです。強制駆動はオーバー可能。)

しかし、このBINOの基礎重量は数値以上に半端ではありません。(数値を挙げるのは無意味です。ダンベルではありませんから。光学機器はデリケートで持ちにくいという現実を直視しないといけません。) 架台(CRADLE)へのセットには、BINO本体のアリガタとCRADLEのアリミゾがちゃんと自分に見えていることが必須です。 アリミゾクランプの位置と構造上、機構部を見ずに上から勘で置いてからクランプを締めて行く方法は今回の架台では出来ません。(説明が長くなりますが、よりシンプルな構造でより強力なクランプ機構を実現するためのトレードオフでした。) 20㎏をはるかに越えるBINO本体を顔の高さくらいまでほぼ片腕で挙上し、BINO本体の腹のアリガタをCRADLEのアリミゾに差し込まないといけません。

私は、最近筋トレをして来たことと、作業に慣れたので大分楽になりましたが、同じことがユーザーの方に出来るのかどうか、正直、不安です。 このプロジェクトを計画された時点で、ユーザー様は相当の力自慢か、あるいは計画発案当初よりトレーニングを積んで来られたものと確信しています。

しかし、今回のような挑戦を広く一般に推奨するわけではございませんので、ご理解くださいますよう、お願いします。 こうした特殊なご要望に対応することが、一般的なEMS-BINOの納期にどうしても影響してしまうからです。 こうした対応は今回で最初の最後とさせていただきます。しかし、今回のプロジェクトは、画期的なセンターフォーカス機構の実現等、私も良い勉強になりましたし、今後の一般的なEMS-BINOの進化にも大いに貢献してくれました。

Center focusing system (Hybrid Bino) / センターフォーカスの部品(ハイブリッド15cm-BINO)

The parts in the left photo will slide as a unit according to the center helicoid system to make a focus. The difference between left and right can be canceled by adjusting the IPD helicoid tubes.

左の写真の部品が一体となって前後に動いてフォーカスを合わせます。 左右の視度に差があれば、目幅へリコイドで補正できます。 考え方は先のTOA150-BINOと同じです。

Center focusing system in the making (Hybrid Bino) / センターフォーカス機構製作中(ハイブリッド15cm-BINO)

Here are the hints to understand the mechanism.
1. The shaft will not turn.
2. The helicoid inner tube (black part) will not slide, but only turn,
3. the outer tube will not turn, but slide according to the turning of the helidoid tube.

以下、メカニズムのヒントです。
1.シャフトは回転せず。 完全固定。
2.内筒(ヘリコイド部品、黒い部分)は回転のみで、前後に移動しません。
3.外筒(アルミ合金の部品)は回転はせず、(2)の内筒の回転に従ってシャフトに添って前後に移動します。
((3)にはメガネ型プレートが取り付き、回転を阻止するので、前後にしか移動しない。)

当然ながら、素材の大型双眼鏡の頭部は、EMSを接続することを前提にしていませんので、末端構造はその目的には実に不親切なものです。^^; しかし、困難であるほど闘志が湧くものです。^^; 知恵をしぼれば、不可能はありません。

(余談ですが、手作業に手先の力は重要ですね。 特にステンレスシャフトへのダイス切り等、結構力を使いますが、最近のトレーニングの成果を実感します^^;。)

Hybrid EMS-BINO; EMS-UXL completed!! / ハイブリッドBINO; EMS-UXL 完成 !!

EMS-UXL is completed, and the center-focus system is under planning.

EMSが完成したとは言え、このBINOが完成したわけではありません。 持ち込まれた鏡筒部は、天体望遠鏡ではなく、市販の大型双眼鏡の対物ユニットであり、前回のSWAROVSKIのユニットのように都合良くインナーフォーカス機構が装備されているわけでもありません。末端もそっけない鋳物ハウジングのままで、後続のパーツを接続する足掛かりもほとんどありません。 つまり、フォーカシングシステムをゼロから構築しないといけないわけですが、設計はほぼ煮詰まりました。

(因みに、心配していたバックフォーカスですが、むしろ長すぎる(余る)ほどで、光路長に於けるEMSの優位性を再認識いたしました。ただ、予想外に鏡筒全長が長くなるため、LX200マウントのフォーク長では天頂時にEMSがマウントに干渉する恐れが出て来ました。しかし、このシステムでは、たとえ仰角制限を多少設けても(多分コントローラーでデジタル的に設定できるはず)、オリジナルのシンプルな外観を崩さないのが正解だと考えています。)

Hybrid EMS-BINO; Commercial 15cm Binocular Head and EMS !! / ハイブリッドBINO;市販大型双眼鏡対物ユニット+EMS !!

Here is another larger Hybrid Binoscope; Commercial 15cm binocular head and EMS.

単体のEMS扱いかどうかの微妙な案件であり、BINO受注の系列とは別個に1年もお待たせしていたのですが、いつまでも放ってはおけません。^^;EMSの合体は簡単なのですが、LX200マウントに載せるのをお手伝いする”ハメ^^;”になりました。 乗りかかった舟、仕方ありません。 この素材の双眼鏡パーツは、笠井さんで扱っている15cm90度対空の双眼鏡の試作品?か何かの放出品だったそうです。 しかし、この前部だけでもとてつもなく重く(私が言っているので間違いありません。^^;)、力自慢の人でないと、使えないレベルだと断言できます。^^;

しかし、私がお手伝いするからには、使えるようにしないといけません。写真のような強力アリミゾをCRADLEのベースプレートに作り付け、クランプレバーが下面から操作できるようにしました。 理想的な構造にしたつもりですが、これでも、装着時にはCRADLEが動き易いので、慣れが必要です。

Another Swarovski ATX95-BINO / Swarovski ATX95-BINO 3台目

The two oculars this client had sent to me in advance seem to be the best match for this binoscopoe, in my opinion.Koenig 32mm offers specially high contrast and the calarity of the field. Though there was some distortion to be seen, it would be no problem in the night sky.

Swarovsky’s Zoom was superb with this binoscope. No distortion could be seen and gives very clear image to the edge of the field through the full range of the magnifications.The barrels of the both should be cut short so that they would not touch the mirror edge.(See the right photo.)

今回持ち込まれた2種類のアイピースは、(私の感触では)このBINOに最高のマッチングだと思いました。ケーニッヒ32mmは、視野のごく周辺の崩れや糸巻き状の歪曲等はあるものの、その単純な光学系(レンズ枚数が少ない)ならではの抜けの良さが際立っています。

Swaroのズームは、さすがに同一メーカーのマッチングのせいか、それ自体が優秀なのか、視野の全域で均一な結増性能を示していて、素晴らしいです。倍率の全ストロークで光軸もピントも微動だにしません。 ビルの直線もほとんど曲がらず、歪曲がほとんどありません。 複雑な光学系のはずですが、それを感じさせないヌケの良さがあります。低倍時の見かけ視界が狭い点はあるものの、アイレリーフも十分で、全ての焦点距離でメガネ装用の私が余裕で覗けました。

両アイピースとも、EMSのスリーブ類とアイピースのバレルを加工しないとこのBINOでは合焦しません。 防塵フィルターも観察時には撤去します。左の写真はSwaroズームのカスタマイズの図です。バレルが単体で外れないので、切断には周到な準備が必要でした。

Back-Focus saving (50ED;KOKUSAI-KOHKI) / バックフォーカスの確保(50ED;KOKUSAI-KOHKI)

I would often say “Never go panic when you find the original back-focus to be too short for the EMS.”.Here is a good example. Photo 4 (from left) shows that the original back-focus is only 108mm that is far less than “120mm” EMS-US or UM requires with no margin. 130mm or longer back-focus is desirable for the EMS-US(/UM) to use it with a margin of about 10mm.

In this case, minus profiled adapter is the answer, but how would you deal with it?The answer is the male flange of 2″ in diameter that will fit directly into the EMS housing.

EMS単体のご注文は常に最優先で、ほぼ即納を堅持してまいりましたので、今回もそれに従っています。(BINOの方、ご理解くださいませ。)さて、バックフォーカスが108㎜しかなく(写真4)、しかも31.7φスリーブのみです。 また、ドローチューブは細く、2インチバレルが挿入できません。EMSのバレルをショートタイプ(12㎜)に交換しても、バックフォーカスは遠く及びません。 あなたならどうされますか。

結論から申しますと、アダプター側(鏡筒側に接続)に2インチのオスフランジをセットし、EMSのハウジングを直接それに被せることで、EMS-USで(無限遠で)8㎜の余裕を残しました。(つまり128㎜のバックフォーカスを確保)

今回はEMSを特殊なメス接続にしたので、普通ならバレル先端にセットする内径30mmφの遮光環が取り付きません。 遮光環がなくても 致命的な問題は生じませんが、どこか取り付く所はないか探してみました。 すると、幸いなことにドローチューブ内径にP=0.75のネジが切ってあったので、それに合わせて遮光環の外周を加工して、独立的にセットしました。(写真3、5)

Cutting short of the eye-piece barrels (SWAROVSKI X95-BINO) / アイピースバレルの切除(SWAROVSKI X95-BINO) 

Low profiled 2″sleeves and shortening of the barrels of oculars are effective in making focus with the SWAROVSKI X95-BINO.

Leica-Zoom等が裸眼(個人差あり)で無限遠にもうちょっとでフォーカスしないとのことで、追加工を施しました。右の2つは2インチスリーブ(短33mm(標準は58mm))に奥まで入り、左(P027)のバレルは8㎜ほど挿入しきれない部分が上に残ります。 この状態で、左の2つは同焦点になります。(PO27mmは、バレル先端が防塵フィルター枠に乗る状態で止まります。左の2つのアイピースのバレルはそれぞれ、6mmと11mmずつ切削トリミングしました。言葉使いの便宜上、タイトルには切除と書きましたが、このくらいの短縮ですと、切削が合理的です。慎重にジグを用いて加工したのは言うまでもありません。)

一番右のLeica-Zoomは左2つのアイピースに対し、4㎜ほどピントが内に来ます。 追加工後も、強度近視の方は裸眼では合焦が厳しいかも分かりません。(追加工により2mm光路長を短縮) 上記は、全て防塵フィルターを付けた状態ですので、防塵フィルターを外し、より短い2インチスリーブ(28㎜)を用意すれば、ピントはさらに5㎜ほど余裕が出ます。