正立ミラーシステム(EMS)を開発した松本龍郎のサイト。 たった2回の反射で天体望遠鏡の像を正立像にします。
Tatsuro Matsumoto; Inventor of the EMS, Erecting Mirror System. EMS offers non reversed upright image with no additional undesirable abberations.
カテゴリー: BINO Progress Report | 製作状況速報
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上の表が前回ご紹介した、計算結果で、仮分数出力をしてみたところ、今後は計算がほぼ不要になる法則を発見して狂喜した次第です。(数学が得意な方には、何を今更?と笑われそうですが。)*仮分数 で、実はさきほど作成した下の表は、物点距離を焦点距離の整数倍ではなく、先の表のデータ間の中央を埋めるべく、-0.5f 刻み( s は -1.5f, Sは – 0.5f スタート ) で計算してみた結果の表です。 また、新たな類似の法則が見えて、さらに感激したところです。 s (= n f ) の係数を n と置くと、s’ の係数 n’ = n / (n+1) でした。 ニュートンの公式の場合は、最初からさらにシンプルで、同様に、S (= N f) の係数を N とすると、N N’ = -1 です。(N’ = -1/N ) です。 再三ご説明していますが、一般の公式はレンズ位置基点で物点、像点距離を定義し、ニュートンの公式は、両焦点が基点ですので、 S= s + f ; S’ = s’ – f ; の関係があります。
光線が密集していて、全ての光線ペアをマーキングできませんが、出来る限りマークしてみました。
この作図で学べる事ですが;
1.物点が左に向けて -6 f 付近に来ると、像点の左向きの動きが急激に減速し、早くも、さらに物点が左無限遠に行くと、像点が像側焦点に収束する(焦点の定義)ことを予感させますね。
2.逆に、物点が物側焦点に接近すると、像点が急速に右側に逃げて行くことも分かります。物点が物側焦点に来ると、像点は+∞に逃げて行きますが、その傾向がすでに物点 -1.5 f から見え始めていますね。
ニュートンの公式 ( SS’= -f^2 ) の結果を、一般的な公式 (1/s – 1/s’ = 1/f) で検算してみました。レンズ基点の一般公式と、焦点基点のニュートンの公式で、同じ文字を使用していて紛らわしいので、ニュートンの方は大文字 ( S, S’ )、一般式の方は小文字 ( s, s’)にしました。( S = s + f , S’ = s – f ) 検算結果は上の表の通りで、当然ながら矛盾はありませんでした。 さらに、表から、非常に興味深い結果が見られました。 D列の s’ の値を敢えて仮分数で出力しました。美しい法則性に溜息が漏れましたが、表を見ていただけば、一目瞭然ですね。
グラフ化してみました。2つの公式で、グラフの曲線は全く同じですね。 標準公式のグラフの座標軸を、x 軸の方向に -f , y 軸の方向に +f 平行移動させると、ニュートンの公式のグラフになりますね。 もともと同じ公式の、基点をずらしただけですから、当然でした。