○ 自作研磨 80/ 380mm ニュートン ☆２ [望遠鏡・レンズ設計研磨]
○ 自作研磨 80/ 380mm ニュートン ☆１
https://hajimechan01.blog.ss-blog.jp/2023-01-07
・・の続きです。
クラシック・ニュートン反射の復権ブーム？にあやかり
80/380 mm 短焦点タイプ ※１
複数自作研磨＋鏡筒作成となりました。
最近の自作鏡筒。
トラス構造鏡筒が増え、ミニすばるタイプの望遠鏡が
増えて来た感触です。
見かけ以上に、軽量＆堅牢な構造です。
眼視＋写真、両用の軽量鏡筒は、装備重量 1.3kg
(プレート、ファインダー込み)
比類無い軽さ？ です。
人が乗っても、ビクともしない堅牢性もあります。
○ ニュートン・反射望遠鏡。
理論上の中心星像は常に最小点ですが、
周辺のコマは、Ｆの二乗に反比例して肥大する為に、
Ｆ４～５ 前後が、ウェルバランスな感触です。
従来（銀塩時代）は、コマ収差問題で、Ｆ６ 前後が良好でしたが・・
2000～ デジタル時代に入り
・コマ収差補正レンズ（コマコレクター、フラットナー etc）
・小面積＋高解像 ＣＭＯＳセンサー
・・の普及により、Ｆ４～５前後の明るいニュートン反射が、
メジャーになりつつあります。
https://hajimechan01.blog.fc2.com/blog-entry-201.html
５号ミラー 電子観望・撮像。
ファースト・テストは、秋の定番、N-891 銀河。
ZWO-IMX 224 CMOS カメラ。
ノーフィルター、直焦点、１分１枚画像（画像処理は特に無し）
気温約 １０度（センサー温度、１５度）
極限等級、約 15.5+ 等級。
(口径・600mm class 眼視レベル）
1/3 inch (4.8 x 3.6 mm) 小サイズＣＭＯＳとしては
それなりの精緻度？
微調整が続きます・・
○ ＺＷＯ－２２４
https://www.kyoei-tokyo.jp/shopdetail/000000008852/ct1365/page1/order/
○ SharpCap Captures
http://www.sharpcap.co.uk/sharpcap/downloads/
○ 国立すばる画像解析ソフト makalii
https://makalii.mtk.nao.ac.jp/index.html/
続く・・ （｀・ω・´）
☆ 星の便利帳
http://hajimechan01.secret.jp/hosi.htm
☆ はじめちゃん＠望遠鏡工房 twi ★
https://twitter.com/hajimechan0001
https://hajimechan01.blog.ss-blog.jp/2023-01-07
・・の続きです。
クラシック・ニュートン反射の復権ブーム？にあやかり
80/380 mm 短焦点タイプ ※１
複数自作研磨＋鏡筒作成となりました。
最近の自作鏡筒。
トラス構造鏡筒が増え、ミニすばるタイプの望遠鏡が
増えて来た感触です。
見かけ以上に、軽量＆堅牢な構造です。
眼視＋写真、両用の軽量鏡筒は、装備重量 1.3kg
(プレート、ファインダー込み)
比類無い軽さ？ です。
人が乗っても、ビクともしない堅牢性もあります。
○ ニュートン・反射望遠鏡。
理論上の中心星像は常に最小点ですが、
周辺のコマは、Ｆの二乗に反比例して肥大する為に、
Ｆ４～５ 前後が、ウェルバランスな感触です。
従来（銀塩時代）は、コマ収差問題で、Ｆ６ 前後が良好でしたが・・
2000～ デジタル時代に入り
・コマ収差補正レンズ（コマコレクター、フラットナー etc）
・小面積＋高解像 ＣＭＯＳセンサー
・・の普及により、Ｆ４～５前後の明るいニュートン反射が、
メジャーになりつつあります。
https://hajimechan01.blog.fc2.com/blog-entry-201.html
５号ミラー 電子観望・撮像。
ファースト・テストは、秋の定番、N-891 銀河。
ZWO-IMX 224 CMOS カメラ。
ノーフィルター、直焦点、１分１枚画像（画像処理は特に無し）
気温約 １０度（センサー温度、１５度）
極限等級、約 15.5+ 等級。
(口径・600mm class 眼視レベル）
1/3 inch (4.8 x 3.6 mm) 小サイズＣＭＯＳとしては
それなりの精緻度？
微調整が続きます・・
○ ＺＷＯ－２２４
https://www.kyoei-tokyo.jp/shopdetail/000000008852/ct1365/page1/order/
○ SharpCap Captures
http://www.sharpcap.co.uk/sharpcap/downloads/
○ 国立すばる画像解析ソフト makalii
https://makalii.mtk.nao.ac.jp/index.html/
続く・・ （｀・ω・´）
☆ 星の便利帳
http://hajimechan01.secret.jp/hosi.htm
☆ はじめちゃん＠望遠鏡工房 twi ★
https://twitter.com/hajimechan0001
○ 自作研磨 80/ 380mm ニュートン ☆１ [望遠鏡・レンズ設計研磨]
昨年秋より、自作研磨 80/ 380mm ニュートン反射
製作が進行中です。
研磨の順番は
粗摺り（カーボランダム、８０番）
↓
中摺り（カーボランダム、２４０番）
↓
仕上摺り（エメリー、８００・１５００番）
↓
鏡面研磨（セリウム＋研磨パッド）
です。
研磨運動は、円を描くような動きです。
(備考) サイエンス・チャンネル ～光学レンズ研磨
https://www.youtube.com/watch?v=ZyYQVrVXszs
自作ミラー・手磨きの場合も、ミラーガラス、盤ガラス、
定期的に逆方向に回転させ、偏心を防ぎます。
研磨時間は、１面につき３０分 ～１時間前後です。
ガラスの自重、及び体重（腕の重さ）を巧く使い、
適度な圧をかけて研磨します。
研磨は、長時間に及ぶので、体力の配分が重要です。
深さの計算式は、ｒ -((r^2-y^2) ^ 0.5) ☆★
80/ 380 mm 反射ミラーの場合
r = 380x2 = 760
y = 2/80 = 40
760-((760^2-40^2)^0.5) ≒ 1.05 ㎜
・・となります。
研磨そのものは、放物面への修正研磨を除き
レンズとほぼ同様の工程となります。
放物面作成迄の時間は、およそ６時間位。
レンズ研磨の、約 １/４ 程度の時間で済みます。
(参考)
http://hajimechan01.livedoor.blog/archives/cat_159541.html
ナイフエッジテスト（フーコーテスト） 画像診断です。
ZWO-224 + 25mm ＣＳ変換レンズでの測定写真。
やや双曲面（過修正）の状態です。
鏡面研磨では、研磨パッドを使用していますが、昔ながらの
ピッチ（アスファルト＋）とは、その特性がやや違います。
パッドの場合、順摺りを続けると、自然に双曲線化（過修正）
する傾向があり、注意が必要です。
上記、スクリーン（ゾーン）解析（Excel）です。
理想的な放物面に、やや近いのが判明します。
中心から、30-90％を基準に解析すると、前後で最大 0.1mm
以内の焦点差異に収まっています。
(光源とカード等、独立移動式で２倍の数値です。)
波面収差は、約 1/6λ（ラムダ）前後
と推定されます。
鏡周、90-100 % ダウンとなっています。
研磨痕はやや少なくなり、そこそこ滑らかな鏡面です。
詳細を見れば、鍋底的な放物面鏡です。
中央付近は、山有り。
(30-100％、1/4λ前後)
続く・・ （｀・ω・´）
☆ 星の便利帳
http://hajimechan01.secret.jp/hosi.htm
☆ はじめちゃん＠望遠鏡工房 twi ★
https://twitter.com/hajimechan0001
○ ＡＴＭ・博物史 ☆５ （ 日本特殊光機 etc ） [望遠鏡・レンズ設計研磨]
○ ＡＴＭ・博物史 ☆４ （ 星野氏＋）
https://hajimechan01.blog.ss-blog.jp/2022-07-02
・・の続きです。
1970－1980年代、
望遠鏡・自作ブームの全盛期。
自作研磨用の、ガラス・研磨材等の販売等、
アマチュア天文家の夢をサポートしてくれた会社に、ＮＴＫ
日本特殊光機 製作所（大阪）がありました。
大口径の望遠鏡が未だ夢だった、昭和時代。
１５㎝ ニュートン反射鏡の研磨セットが、僅か１万円台。
多くの自作マニアが、鏡面研磨に挑戦しました。
当時の、望遠鏡・自作マニアで、ＮＴＫを知らない人は居ない
と言える位の浸透度でした。
完成した鏡面のアルミメッキ、或いは上手くいかなかった
時の修正研磨サポート、更には鏡面研磨の研修会等、
様々なサポートもありました。
また、完成品の高精度鏡も定評でした。
中村鏡は、銘鏡として名を轟かしており、特に１０㎝クラスの
使いやすい口径の高精度鏡は、多くの観測や雑誌のフォトコン
を彩りました。※１
赤道儀含めた完成品も多く販売しており、現在でも貴重な財産
(望遠鏡）となっています。
残念ながら、会社は、2000年代に休業？となった模様です。
多くの望遠鏡・自作マニア（ＡＴＭ er）が、
路頭に迷ったような？ 感じでした。
(令和時代、望遠鏡自作に初めてトライする人は、材料調達に
かなり苦労すると思われます。)
上写真、
日本特殊光機・１５㎝ ニュートン反射鏡研磨セット。
研磨砂等は、３面磨ける程の余裕の物量でしたので、
令和時代のレンズ・反射鏡研磨でも、フル活用しています。
(この秋予定の、ニュートン反射鏡研磨でも活用予定です。）
品質は良く、現在でも充分過ぎる程のクオリティです。
さて・・
平成時代以降の日本は、未曾有の経済衰退期に入り
科学技術大国から、観光立国に転落するに至りました。
ＡＴＭ ～自作望遠鏡への熱意も、かなり衰退しました。
市販のレンズ・ミラー等を組み合わせる事を「 自作 」
と呼ぶ状態です。
(その市販レンズ・ミラー等の多くが、米国・中国・台湾 製です。)
それでも何時か、遥か未来には、モノつくりの情熱が
日本を動かす時が来る事を、期待せずにはいられません・・
※１ (参考)
○ 中川光学研究室ブログ
http://nakagawa-opticslab.blog.jp/archives/23828203.html
続く・・ （｀・ω・´）
☆ 星の便利帳
http://hajimechan01.secret.jp/hosi.htm
https://hajimechan01.blog.ss-blog.jp/2022-07-02
・・の続きです。
1970－1980年代、
望遠鏡・自作ブームの全盛期。
自作研磨用の、ガラス・研磨材等の販売等、
アマチュア天文家の夢をサポートしてくれた会社に、ＮＴＫ
日本特殊光機 製作所（大阪）がありました。
大口径の望遠鏡が未だ夢だった、昭和時代。
１５㎝ ニュートン反射鏡の研磨セットが、僅か１万円台。
多くの自作マニアが、鏡面研磨に挑戦しました。
当時の、望遠鏡・自作マニアで、ＮＴＫを知らない人は居ない
と言える位の浸透度でした。
完成した鏡面のアルミメッキ、或いは上手くいかなかった
時の修正研磨サポート、更には鏡面研磨の研修会等、
様々なサポートもありました。
また、完成品の高精度鏡も定評でした。
中村鏡は、銘鏡として名を轟かしており、特に１０㎝クラスの
使いやすい口径の高精度鏡は、多くの観測や雑誌のフォトコン
を彩りました。※１
赤道儀含めた完成品も多く販売しており、現在でも貴重な財産
(望遠鏡）となっています。
残念ながら、会社は、2000年代に休業？となった模様です。
多くの望遠鏡・自作マニア（ＡＴＭ er）が、
路頭に迷ったような？ 感じでした。
(令和時代、望遠鏡自作に初めてトライする人は、材料調達に
かなり苦労すると思われます。)
上写真、
日本特殊光機・１５㎝ ニュートン反射鏡研磨セット。
研磨砂等は、３面磨ける程の余裕の物量でしたので、
令和時代のレンズ・反射鏡研磨でも、フル活用しています。
(この秋予定の、ニュートン反射鏡研磨でも活用予定です。）
品質は良く、現在でも充分過ぎる程のクオリティです。
さて・・
平成時代以降の日本は、未曾有の経済衰退期に入り
科学技術大国から、観光立国に転落するに至りました。
ＡＴＭ ～自作望遠鏡への熱意も、かなり衰退しました。
市販のレンズ・ミラー等を組み合わせる事を「 自作 」
と呼ぶ状態です。
(その市販レンズ・ミラー等の多くが、米国・中国・台湾 製です。)
それでも何時か、遥か未来には、モノつくりの情熱が
日本を動かす時が来る事を、期待せずにはいられません・・
※１ (参考)
○ 中川光学研究室ブログ
http://nakagawa-opticslab.blog.jp/archives/23828203.html
続く・・ （｀・ω・´）
☆ 星の便利帳
http://hajimechan01.secret.jp/hosi.htm
○ ＡＴＭ・２０２２ ☆６ [望遠鏡・レンズ設計研磨]
○ ＡＴＭ・２０２２ ☆５
https://hajimechan01.blog.ss-blog.jp/2022-02-27
・・の続きです。
○ 新型・アクロマート、第４レンズ
50/ 380mm (F 7.6)
電子観望システム、２枚玉・レデューサを併用
２群４枚構成
焦点距離 380mm → 40/ 135mm (F 3.3)
軽量コンパクト
対物レンズ、ユニット、約 100g +
抜群の機動性です。
https://hajimechan01.blog.fc2.com/blog-date-202203.html
テスト撮像・ M 81-82
(撮像データ)
40 /135mm（F 3.3）
新型・４㎝ 可視・近赤外レンズ
IMX 224 センサー（ZWO） + SharpCap 3.0
Gain ≒ 330、fits file
Gamma ≒ 70
露光時間 １分・１枚画像、リアルタイム
画像処理は特になし（ Makalii 標準出力のみ）
最小星像、約 10μm
UV/IR CUT フィルター
ＳＱＭ 20.5 +
プチ遠征、ファースト・フォトです。
○ ＺＷＯ－２２４
http://www.kyoei-tokyo.jp/shopdetail/000000007489/ct979/page2/order/
○ SharpCap Captures
http://www.sharpcap.co.uk/sharpcap/downloads/
○ 国立すばる画像解析ソフト makalii
https://makalii.mtk.nao.ac.jp/index.html/
続く・・ （｀・ω・´）
☆ 星の便利帳
http://hajimechan01.secret.jp/hosi.htm
https://hajimechan01.blog.ss-blog.jp/2022-02-27
・・の続きです。
○ 新型・アクロマート、第４レンズ
50/ 380mm (F 7.6)
電子観望システム、２枚玉・レデューサを併用
２群４枚構成
焦点距離 380mm → 40/ 135mm (F 3.3)
軽量コンパクト
対物レンズ、ユニット、約 100g +
抜群の機動性です。
https://hajimechan01.blog.fc2.com/blog-date-202203.html
テスト撮像・ M 81-82
(撮像データ)
40 /135mm（F 3.3）
新型・４㎝ 可視・近赤外レンズ
IMX 224 センサー（ZWO） + SharpCap 3.0
Gain ≒ 330、fits file
Gamma ≒ 70
露光時間 １分・１枚画像、リアルタイム
画像処理は特になし（ Makalii 標準出力のみ）
最小星像、約 10μm
UV/IR CUT フィルター
ＳＱＭ 20.5 +
プチ遠征、ファースト・フォトです。
○ ＺＷＯ－２２４
http://www.kyoei-tokyo.jp/shopdetail/000000007489/ct979/page2/order/
○ SharpCap Captures
http://www.sharpcap.co.uk/sharpcap/downloads/
○ 国立すばる画像解析ソフト makalii
https://makalii.mtk.nao.ac.jp/index.html/
続く・・ （｀・ω・´）
☆ 星の便利帳
http://hajimechan01.secret.jp/hosi.htm
○ ＡＴＭ・２０２２ ☆５ [望遠鏡・レンズ設計研磨]
○ ＡＴＭ・２０２２ ☆４
https://hajimechan01.blog.ss-blog.jp/2022-02-26
・・の続きです。
研磨パッド＋セリウムによる、鏡面研磨が終了すれば、
レンズの研磨は、一応完成です。
通常の手順を踏めば、1/2 λ（ラムダ）前後の精度で
仕上がっています。
○ 新型・アクロマート、第４レンズ （自作レンズ）
50/ 380mm (F 7.6)
設計データ
r1 = 185mm/8mm/BSL7 (BK7)
r2 = -165mm/0.2mm/AIR
r3 = -165mm/6mm/TIM2 (F2)
r4 = -1350mm/380mm/AIR
鮮やかな輝きの、２枚玉レンズ。
反射光が美しいです（ノン・コート）
いよいよナイフエッジテスト。胸が高まる瞬間です！
(がっかりの時もあります。）
今回は、ナイフエッジテスト前に、眼視テストも実施。
フル口径、100％ では、かなり酷い星像。
セミ口径、 80％ では、まあまあの星像。
負修正。
レンズ周辺部（透過波面）のＵＰが、キツそうです・・
新型・アクロマート、第４レンズ 50/ 380mm (F 7.6)
実測、ナイフエッジテスト画像（透過波面）
ナイフ（ＮＴＴ・テレフォンカード）は、
左から右に移動しており、光は右から照らされた
状態です。
レンズ半径、25㎜ の内、周辺部 ５㎜前後が、
ターンＵＰしている状態です。
１λ（ラムダ、波長）＋ の超過と推測されます。
やや大きな負修正です。
一方、周辺部 ５㎜前後より中心側は、なだらかな盆地状態です。
口径を、５㎜ 程度絞れば、そこそこ尖鋭像になります。
(口径、５０ →４０㎜ 前後)
1/2 λ 前後。
歪み精度等不問で、レンズ用ガラスを発注していますので・・
経年変化（一応９月末迄）を確認後、高精度研磨（1/8 λ前後）
に執り掛かる予定です。
その後、干渉計 ※１ での高精度測定の予定。
※１
レーザー干渉計。
日本国内においても、数社製造していますが、
国内トップシェアは、富士フィルムの様子です。
https://www.fujifilm.com/jp/ja/business/optical-devices/interferometer
https://www.fujifilm.com/jp/ja/business/optical-devices/interferometer/a1
解析システムは、高精度 ＆ 美しいグラフィクです。
(球面レンズ、口径 60㎜ >）
P-V値、RMS値、鳥瞰図、等高線図、断面図 etc
の表示が可能です。
続く・・ （｀・ω・´）
☆ 星の便利帳
http://hajimechan01.secret.jp/hosi.htm
https://hajimechan01.blog.ss-blog.jp/2022-02-26
・・の続きです。
研磨パッド＋セリウムによる、鏡面研磨が終了すれば、
レンズの研磨は、一応完成です。
通常の手順を踏めば、1/2 λ（ラムダ）前後の精度で
仕上がっています。
○ 新型・アクロマート、第４レンズ （自作レンズ）
50/ 380mm (F 7.6)
設計データ
r1 = 185mm/8mm/BSL7 (BK7)
r2 = -165mm/0.2mm/AIR
r3 = -165mm/6mm/TIM2 (F2)
r4 = -1350mm/380mm/AIR
鮮やかな輝きの、２枚玉レンズ。
反射光が美しいです（ノン・コート）
いよいよナイフエッジテスト。胸が高まる瞬間です！
(がっかりの時もあります。）
今回は、ナイフエッジテスト前に、眼視テストも実施。
フル口径、100％ では、かなり酷い星像。
セミ口径、 80％ では、まあまあの星像。
負修正。
レンズ周辺部（透過波面）のＵＰが、キツそうです・・
新型・アクロマート、第４レンズ 50/ 380mm (F 7.6)
実測、ナイフエッジテスト画像（透過波面）
ナイフ（ＮＴＴ・テレフォンカード）は、
左から右に移動しており、光は右から照らされた
状態です。
レンズ半径、25㎜ の内、周辺部 ５㎜前後が、
ターンＵＰしている状態です。
１λ（ラムダ、波長）＋ の超過と推測されます。
やや大きな負修正です。
一方、周辺部 ５㎜前後より中心側は、なだらかな盆地状態です。
口径を、５㎜ 程度絞れば、そこそこ尖鋭像になります。
(口径、５０ →４０㎜ 前後)
1/2 λ 前後。
歪み精度等不問で、レンズ用ガラスを発注していますので・・
経年変化（一応９月末迄）を確認後、高精度研磨（1/8 λ前後）
に執り掛かる予定です。
その後、干渉計 ※１ での高精度測定の予定。
※１
レーザー干渉計。
日本国内においても、数社製造していますが、
国内トップシェアは、富士フィルムの様子です。
https://www.fujifilm.com/jp/ja/business/optical-devices/interferometer
https://www.fujifilm.com/jp/ja/business/optical-devices/interferometer/a1
解析システムは、高精度 ＆ 美しいグラフィクです。
(球面レンズ、口径 60㎜ >）
P-V値、RMS値、鳥瞰図、等高線図、断面図 etc
の表示が可能です。
続く・・ （｀・ω・´）
☆ 星の便利帳
http://hajimechan01.secret.jp/hosi.htm
○ ＡＴＭ・２０２２ ☆４ [望遠鏡・レンズ設計研磨]
○ ＡＴＭ・２０２２ ☆３
http://hajimechan01.livedoor.blog/archives/13066582.html
・・の続きです。
ＡＴＭ （Amateur Telescope Making）※１
～アマチュア天文家による、望遠鏡の自作
日本がモノつくり大国と呼ばれた、～１９８０年代迄、
望遠鏡の自作が盛んでした。
しかし現在、望遠鏡を光学系から自作する天文家は、
日本においては、極少数となりました。
日本の衰退は、更に加速している感じです。
（´・ω・｀） ｼｮﾎﾞｰﾝ
ＡＴＭの本場、アメリカでは、１００年前から現在に至る迄、
望遠鏡の自作が盛んです。
世界一モノが溢れた国で、自作スピリットは極めて旺盛です ☆★
○ クラウディ・ナイト ＡＴＭ
https://www.cloudynights.com/forum/70-atm-optics-and-diy-forum/
自作望遠鏡（ＡＴＭ） 関連のみで、約 ２３０００ topix、
ここ１年間でも、約 ３０００ の増加です。
さて、日本で唯一？ ＡＴＭ 工房にて、新型・望遠鏡レンズ自作が
進行しています。
○ 新型・アクロマート、第４レンズ （自作レンズ）
50/ 380mm (F 7.6)
設計データ
r1 = 185mm/8mm/BSL7 (BK7)
r2 = -165mm/0.2mm/AIR
r3 = -165mm/6mm/TIM2 (F2)
r4 = -1350mm/380mm/AIR
研磨方法は、ニュートン反射鏡等とほぼ同じ。
手磨きで形成していきます。
砂摺りは、４～５種類の超硬度研磨砂（カーボランダム等）
を使用して、進めて行きます。
カーボランダムは、ダイヤモンドに類似した炭化ケイ素（SiC）
モース硬度は ９/１０
砂摺りが無事終了すれば、鏡面研磨。
研磨パッドの登場です。
粘着テープ付タイプを使用すれば、ハサミで丸くカットして
貼り付けるのみです。
古くからのピッチ（アスファルト＋松脂等）と比較して
形成スピードが桁違いに上がりました。
鏡面研磨においては、研磨砂ではなく、セリウムの使用となります。
昔のタイプは、血糊のような色でした。
(最近のセリウムは、色味も薄い様子です。)
使用量は、1500 番砂の半分程度で、充分に磨けます。
研磨痕を生成しないよう、慎重に僅かづつ投入して磨きます。
研磨運動は、砂摺りと同様に、円を描くような動きです ※２
(備考) サイエンス・チャンネル ～光学レンズ研磨
https://www.youtube.com/watch?v=ZyYQVrVXszs
※１
ＡＴＭ （Amateur Telescope Making）
の定義について、いろいろ議論されていますが・・
弊サイトでは、光学系の設計＋研磨、双方を手掛けた
事例のみ、自作と明記しています。
光学設計ソフトの自作も、ＡＴＭに含みます。
即ち、光学パーツ等の組み合わせは、「 半 」自作の
カテゴリーと認識しています。
※２
昭和時代の望遠鏡、自作研磨 （レンズ・ミラー）は、前後運動が
多かった模様ですが、円運動の方が研磨スピードが上がります。
精密な修正研磨（鏡面研磨）等も、充分に対応出来ます。
なお、望遠鏡レンズ研磨もミラー研磨も、ほぼ同じ動きです。
レンズ研磨の場合、相当Ｆ値は、１～２ になる事もあり、
曲率は、かなりキツイです。
(ニュートンミラーは、Ｆ４～８前後)
ガラス研磨量も多く、より時間も掛かり煩雑です。
続く・・ （｀・ω・´）
☆ 星の便利帳
http://hajimechan01.secret.jp/hosi.htm
http://hajimechan01.livedoor.blog/archives/13066582.html
・・の続きです。
ＡＴＭ （Amateur Telescope Making）※１
～アマチュア天文家による、望遠鏡の自作
日本がモノつくり大国と呼ばれた、～１９８０年代迄、
望遠鏡の自作が盛んでした。
しかし現在、望遠鏡を光学系から自作する天文家は、
日本においては、極少数となりました。
日本の衰退は、更に加速している感じです。
（´・ω・｀） ｼｮﾎﾞｰﾝ
ＡＴＭの本場、アメリカでは、１００年前から現在に至る迄、
望遠鏡の自作が盛んです。
世界一モノが溢れた国で、自作スピリットは極めて旺盛です ☆★
○ クラウディ・ナイト ＡＴＭ
https://www.cloudynights.com/forum/70-atm-optics-and-diy-forum/
自作望遠鏡（ＡＴＭ） 関連のみで、約 ２３０００ topix、
ここ１年間でも、約 ３０００ の増加です。
さて、日本で唯一？ ＡＴＭ 工房にて、新型・望遠鏡レンズ自作が
進行しています。
○ 新型・アクロマート、第４レンズ （自作レンズ）
50/ 380mm (F 7.6)
設計データ
r1 = 185mm/8mm/BSL7 (BK7)
r2 = -165mm/0.2mm/AIR
r3 = -165mm/6mm/TIM2 (F2)
r4 = -1350mm/380mm/AIR
研磨方法は、ニュートン反射鏡等とほぼ同じ。
手磨きで形成していきます。
砂摺りは、４～５種類の超硬度研磨砂（カーボランダム等）
を使用して、進めて行きます。
カーボランダムは、ダイヤモンドに類似した炭化ケイ素（SiC）
モース硬度は ９/１０
砂摺りが無事終了すれば、鏡面研磨。
研磨パッドの登場です。
粘着テープ付タイプを使用すれば、ハサミで丸くカットして
貼り付けるのみです。
古くからのピッチ（アスファルト＋松脂等）と比較して
形成スピードが桁違いに上がりました。
鏡面研磨においては、研磨砂ではなく、セリウムの使用となります。
昔のタイプは、血糊のような色でした。
(最近のセリウムは、色味も薄い様子です。)
使用量は、1500 番砂の半分程度で、充分に磨けます。
研磨痕を生成しないよう、慎重に僅かづつ投入して磨きます。
研磨運動は、砂摺りと同様に、円を描くような動きです ※２
(備考) サイエンス・チャンネル ～光学レンズ研磨
https://www.youtube.com/watch?v=ZyYQVrVXszs
※１
ＡＴＭ （Amateur Telescope Making）
の定義について、いろいろ議論されていますが・・
弊サイトでは、光学系の設計＋研磨、双方を手掛けた
事例のみ、自作と明記しています。
光学設計ソフトの自作も、ＡＴＭに含みます。
即ち、光学パーツ等の組み合わせは、「 半 」自作の
カテゴリーと認識しています。
※２
昭和時代の望遠鏡、自作研磨 （レンズ・ミラー）は、前後運動が
多かった模様ですが、円運動の方が研磨スピードが上がります。
精密な修正研磨（鏡面研磨）等も、充分に対応出来ます。
なお、望遠鏡レンズ研磨もミラー研磨も、ほぼ同じ動きです。
レンズ研磨の場合、相当Ｆ値は、１～２ になる事もあり、
曲率は、かなりキツイです。
(ニュートンミラーは、Ｆ４～８前後)
ガラス研磨量も多く、より時間も掛かり煩雑です。
続く・・ （｀・ω・´）
☆ 星の便利帳
http://hajimechan01.secret.jp/hosi.htm
○ スモール・システム vs ラージ・システム ☆１ [望遠鏡・レンズ設計研磨]
○ スモール・システム望遠鏡、考察 ☆３
https://hajimechan01.blog.ss-blog.jp/2021-05-15
・・の続きです。
スモール・システム、～３つの省力化（３s）
・省時間
・省スペース
・省エネルギー
→ 機動性大・利便性大、＋ 広視界撮像システム
さて、スモール・システムに対抗する、ラージ・システム ※１
そのメリットは・・
→ 狭い領域での、高精度撮像システム
より暗い対象、より高い分解能（解像度）を追求可能です。
上写真、口径 ５０cm 純ニュートン。( 2500㎜、F 5.0)
眼視、約１５等級。
写真、約 １９等級（露光１分）、約 ２１等級（露光１時間）
深宇宙等のデータ取得に、大きなアドバンテージとなります。
しかしながら・・
スモール・システム vs ラージ・システム
情報量は、口径とほぼ無関係です。※２
スモール・システムの光学的メリットは、広視界撮像システム
そのものに在ります。
(シミュレーション) ステラナビゲータ７
https://www.astroarts.co.jp/products/stlnav7/index-j.html
______________________________________________________
※１
スモール・システム → 口径 ３～８ cm 前後
ラージ・システム → 口径 ３０ cm ～
(口径比Ｆ、２ ～８ 前後）
※２
口径～視野内平均星数シミュレーション、試算です （こと座ベガ付近）
(基礎条件）
５０cm 大口径の場合・・
全天 15.0 等級 ＜、約 ５４００万個（理科年表等）
口径差^2 ≒ ４０倍
5400/39 ≒ １４０万
視野直径約 ０．５度
視野内平均星数は、８cm ≒ ５０cm
約 ２００ 個 です。
８cm・ＲＦＴ（単眼）
瞳径 ３㎜
極限等級（限界等級）→ 約 11.0 等級（SQM-21.0）
視野直径約 ３度
理科年表等によると、全天 11.0 等級 ＜、約 １４０万個
全天視野直径 ≒ １８０度x２
よって、700,000 x (3/180)^2 ≒ ２００ 個
・・となります。
口径に関わらず、視野内平均星数は、ほぼ一定。
即ち情報量は、口径とほぼ無関係です。
一般光度式 ≒ 2.5log（光度比率）
光度差 ≒ 10^(光度比率/2.5)
１等級上がると、星数約 2.5 倍
0.5等級、星数約 1.6 倍（ 2.5 ^0.5）
続く・・ （｀・ω・´）
☆ 星の便利帳
http://hajimechan01.secret.jp/hosi.htm
https://hajimechan01.blog.ss-blog.jp/2021-05-15
・・の続きです。
スモール・システム、～３つの省力化（３s）
・省時間
・省スペース
・省エネルギー
→ 機動性大・利便性大、＋ 広視界撮像システム
さて、スモール・システムに対抗する、ラージ・システム ※１
そのメリットは・・
→ 狭い領域での、高精度撮像システム
より暗い対象、より高い分解能（解像度）を追求可能です。
上写真、口径 ５０cm 純ニュートン。( 2500㎜、F 5.0)
眼視、約１５等級。
写真、約 １９等級（露光１分）、約 ２１等級（露光１時間）
深宇宙等のデータ取得に、大きなアドバンテージとなります。
しかしながら・・
スモール・システム vs ラージ・システム
情報量は、口径とほぼ無関係です。※２
スモール・システムの光学的メリットは、広視界撮像システム
そのものに在ります。
(シミュレーション) ステラナビゲータ７
https://www.astroarts.co.jp/products/stlnav7/index-j.html
______________________________________________________
※１
スモール・システム → 口径 ３～８ cm 前後
ラージ・システム → 口径 ３０ cm ～
(口径比Ｆ、２ ～８ 前後）
※２
口径～視野内平均星数シミュレーション、試算です （こと座ベガ付近）
(基礎条件）
５０cm 大口径の場合・・
全天 15.0 等級 ＜、約 ５４００万個（理科年表等）
口径差^2 ≒ ４０倍
5400/39 ≒ １４０万
視野直径約 ０．５度
視野内平均星数は、８cm ≒ ５０cm
約 ２００ 個 です。
８cm・ＲＦＴ（単眼）
瞳径 ３㎜
極限等級（限界等級）→ 約 11.0 等級（SQM-21.0）
視野直径約 ３度
理科年表等によると、全天 11.0 等級 ＜、約 １４０万個
全天視野直径 ≒ １８０度x２
よって、700,000 x (3/180)^2 ≒ ２００ 個
・・となります。
口径に関わらず、視野内平均星数は、ほぼ一定。
即ち情報量は、口径とほぼ無関係です。
一般光度式 ≒ 2.5log（光度比率）
光度差 ≒ 10^(光度比率/2.5)
１等級上がると、星数約 2.5 倍
0.5等級、星数約 1.6 倍（ 2.5 ^0.5）
続く・・ （｀・ω・´）
☆ 星の便利帳
http://hajimechan01.secret.jp/hosi.htm
○ 天文ガイド５月号 ～ 屈折望遠鏡論（タカハシ） [望遠鏡・レンズ設計研磨]
天文ガイド・２０２０年５月号
タカハシＦＣ－１００。ＤＺ
本編８ページ、別掲１ページ、合計９ページ、総力特集の感です。
基本モデルは、１９８１年３月頃から展開されており、蛍石が後面の
スタインハイル式・２枚玉アポクロマートです。100/800mm (F 8.0)
恐らく世界初の「 フォト・ビジュアル望遠 」のコンセプトで設計された
蛍石アポクロマート。ＦＣ－１００
１９８１年４月号広告でのコピー
「１台の望遠鏡が２台の望遠鏡、２本の超望遠写真レンズに」
のコンセプトでの設計です。
(備考) 屈・折・革・命
http://www002.upp.so-net.ne.jp/bob-k/hosi2.5i.htm
最終モデル？とされる、最新ＤＺは、初期型と比較して、球面収差が
より高度に補正されています。また、レデューサは４枚構成、0.66倍
スポットダイアグラムは、３５フル周辺でも、小さく集光しています。
・高倍率眼視（ビジュアル）＋ 高倍率撮影（フォト）
・レデューサ装着で、より明るい短焦点での撮影（フォト）
のコンセプトの満たす設計です。
星野撮影においては、大サイズの作例写真が掲載されており、
写真極限等級は、１９等級後半とのこと。（総露出時間、４８分）
２枚玉で、従来の３枚玉レベルの球面収差補正 ※ の理由は、
蛍石の相手玉に、高屈折ガラスを採用している事です。
通常ガラスと比較して、より高度な収差補正が期待出来ます。
補正レンズも同様で、高屈折ガラス使用で、優れた性能です。
(ガラスの種類によっては、価格変動リスクもあります。)
タカハシ ＦＣ－１００ ＤＺ
２０１９年１０月に、デモ鏡筒の実視テストをする機会に恵まれました。
１５ｃｍバトル会場？のすぐ傍にて・・
３００倍バトルで、かなりの高クオリティの結像を出しました。
詳細は、以下のページにて
○ 九州大観望会 ☆ ４ （タカハシ特集 etc）
https://hajimechan01.blog.ss-blog.jp/2019-10-12
____________________________________________________________________
２枚玉で、従来の３枚玉レベルの球面収差補正 ※
100/800mm (F 8.0) スペックで、CdeF ４線において、TOA-130 並みの
集光性能を出す事が出来ます。眼視においては、充分な性能です。
星野撮影等の場合は、g線（紫）ハロも、２枚玉フラットナー使用で、
ほぼ完全な収差補正が出来ます。
(備考）１０cm ・ ２枚玉 アポクロマート 設計
http://www002.upp.so-net.ne.jp/bob-k/hosi1.4x4.htm
____________________________________________________________________
～屈折望遠鏡論
米オライオン etc、高性能・大口径反射が比較的安価で入手出来る現在でも、
アポクロマート屈折望遠鏡の需要は旺盛です。
屈折レンズの長所である、小型軽量、高い拡張度、質感 etc
が、とても際立ちます。
少々、レンズ設計サイトを公開している関係で、様々な屈折鏡筒ユーザーの
生の声が届きます。
多くの屈折望遠鏡ユーザー（マニア）が、タカハシ TOA-130 等を所有して
いるにも関わらず、やや小口径・軽量のアポクロマート屈折鏡筒を所望して
いる例が、意外にも多い事が判りました。
ＴＯＡ、光学性能は良好ですが、極めて重量があり移動運用は厳しいです。
(気流の影響を受けやすい、温度順応時間が長い等の欠点も多い)
軽量タイプ「 眼視用高性能機 」
１０～１２ｃｍクラスの軽量・眼視用鏡筒（２枚玉）
２枚玉で、充分に高性能な新鏡筒が、望まれています。
また、製造メーカーにとっても、調整コストが安く（歩留まりが高く）
品質管理が比較的楽な、２枚玉の方が望まれている様子です。
(販売単価、利益はやや安くなりますが・・)
望遠鏡の性能（中心分解能・解像力）は、ストレールレシオで明示出来ます。
３枚玉の場合、製品の実測値が、設計値から大きく乖離するリスクも高いです。
１０ｃｍＦ８クラスの場合、２枚玉と３枚玉のストレールレシオ差は５％程度。
研磨精度、組立調整如何で、逆転する事も少なくありません。
写真鏡と呼ばれる、より短焦点なアポクロマートの需要は、相変わらず高いです。
(ポータブル架台も同様です）
しかしながら、近年多くなった、Ｍ４３（マイクロフォーサーズ、約 17x13mm ）
ＣＭＯＳ素子対応の、Ｆがより明るくシャープな鏡筒は、それ程多くありません。
今後は、高性能スモールフォーマット対応鏡筒の充実が期待されます。
短焦点・アポクロマート望遠鏡が誕生したのが、１９７６年（五藤光学）
以後、４０年強の系譜は、やや迷走してきた感はあります。
鏡筒のラインナップも、もう少しシンプルなのが良さそうです。
或いは、システム概念の進化。
次世代型の高性能アポクロマート（フォト・ビジュアル）の登場が
期待されます。
続く・・ （｀・ω・´）
☆ 星の便利帳
http://www002.upp.so-net.ne.jp/bob-k/hosi.htm
○ 望遠鏡・光学設計、概論 (予稿 ☆２) [望遠鏡・レンズ設計研磨]
望遠鏡（ 望遠レンズ etc ）の光学設計・・
日本語の公開文献は、ほとんど存在しません。
工学設計のメジャー分野、即ち、電気回路設計、ソフトウェア設計 etc は、
大型書店等に行けば、数１００冊の専門書があります。
・・が、望遠鏡（ 望遠レンズ etc ）の光学設計は、ほとんど無い状況です。
一応は、レンズ設計等を謳う専門書が、数冊程度ありますので、
最初に、設計指針（コンセプト）について、検証してみます。
まず、使用目的の確認から・・（ → 仕様）
(例、マイユース・望遠鏡システム、 仕様例)
・眼視観望 → メシエ天体、彗星等 （概ね１０等級＜）
中倍率・広角アイピース（瞳径 ３mm 前後）
・電子観望 → メシエ＋ＮＧＣ天体、彗星等 （概ね１２等級＜）
微光星、１５等級位まで。
非冷却ＣＭＯＳ ( 1/3 サイズ) ３０秒動画 ＋snapshot（静止画）
(機動性)
電車移動可能（トラベル仕様） 通常は、庭観望 ＋ 自家用車観望。
↓
８ｃｍＦ８ 前後、屈折レンズ系 etc
____________________________________________________________________
レンズ設計のメジャーな専門書。中川治平氏「 レンズ設計工学 」 ☆★
１～７ページ、レンズ設計・基本プロセス、の明瞭な解説があります。
１・仕様 （焦点距離、Ｆ値 etc）
↓
２・構成 （エレメント etc）
↓
３・性能 （解像度、分解能 etc）
光学性能判断は、収差補正等の数値も重要です。
望遠鏡（ 望遠レンズ etc ）の光学性能は、およそ以下の４点です。
・中心像（スポット直径） → 球面収差（軸上色収差）
・周辺像（スポット直径） → 軸外色収差、コマ収差、湾曲収差、非点収差
・周辺歪曲 → 歪曲収差
・Ｆ値
> 微光星、１５等級位まで。
> 非冷却 ＣＭＯＳ、３０秒動画
↑
３０秒露出で、１５等級の恒星、及び１２等級の星雲・彗星等を
有効に映し出す為には、およそ以下の条件が必要です。(口径８ｃｍ以下）
・ISO-1600 以上、ノイズが少ない。
・スポット直径、２０μm 以下。
・Ｆ４以上の明るさ。
Ｆが暗いと、ノイズ除去システムの無い撮像素子では、運用が制限されます。
アンプノイズ。（Amp-glow、アンプグロー） etc
「 明るさは正義！」
・・の格言？ が身に染みます。
☆ 望遠鏡 レンズ etc、光学設計＆研磨
http://www002.upp.so-net.ne.jp/bob-k/hosi1.4.htm
多分、世界で唯一？の、レンズ系・自作（設計＋研磨＋運用）総合サイトです。
実践的な、設計 etc 情報まとめ等はこちら
↓
https://hajimechan01.blog.ss-blog.jp/archive/201906-1
https://hajimechan01.blog.fc2.com/blog-date-201702.html
https://hajimechan01.blog.fc2.com/blog-entry-8.html
続く・・ （｀・ω・´）
☆ 星の便利帳
http://www002.upp.so-net.ne.jp/bob-k/hosi.htm
○ ＡＴＭ ☆ ３ 特別編 （木辺成麿氏２）＋ [望遠鏡・レンズ設計研磨]
ＡＴＭ （Amateur Telescope Making）
～アマチュア天文家による、望遠鏡の自作
日本でも、モノつくり大国と呼ばれた、昭和５０年代前後は
望遠鏡の自作が盛んでした。（自作がメジャーな存在でした）
日本のアマチュア天文家による、本格的な望遠鏡の自作。
その歴史を調べると、随分と昔からの様子です。
本格的なレンズ自作（屈折望遠鏡）は、戦後になってからの様子です。
鏡面・レンズ研磨の大家、木辺成麿氏の著作、「反射望遠鏡の作り方」
書籍名は、「反射望遠鏡の作り方」 ではありますが・・
昭和２５年初版（ 昭和２９年 改版 ）においては、約１０ページに及ぶ
８ｃｍＦ１５、アクロマートレンズの、設計＋研磨、光学検査等の詳細な
情報が、余すことなく記載されています。
モノと情報が極めて少ない筈の、敗戦後・昭和２０年代において、
本当に素晴らしい内容です。
当時の、８ｃｍ屈折レンズは、まさに垂涎の的の存在でした。
どれだけのアマチュア天文家が、レンズ設計＋研磨にトライしたのか？
興味があります。
同著の記載は、ニュートン反射の設計・研磨から始まり、カセグレン系の
設計・研磨、更には、シュミット光学系の設計・研磨にも及び、
時代を超越した、極めて貴重な文献となっています。
____________________________________________________________________
○ 木辺成麿氏、「反射望遠鏡の作り方」 （誠文堂新光社）
旧版は、昭和２５年～４２年頃迄
新版は、昭和４３～５０年代前半頃迄 （内容は、旧版とほぼ同じ）
戦後のアマチュア向け望遠鏡自作の文献として、極めて重要なものです。
目次 （ 昭和２９年 改版 ）
序
第１章、望遠鏡の基礎知識
第２章、望遠鏡の選択
第３章、凹面鏡の作り方（前半）
第４章、凹面鏡の作り方（後半）
第５章、斜鏡及び付属品
第６章、マウンティング（西村繁次郎）
第７章、天体観測
第８章、経験者のために
第９章、特殊面の製作
第10章、望遠鏡の発達史
結び
第９章、特殊面の製作、細目
(１) 平面
(２) カセグレン
(３) 諸種の試験法
(４) 対物レンズ
(５) その他特殊品
「反射望遠鏡の作り方」
・・のタイトルを超えて、望遠鏡の総合技術書的な内容です。
昭和時代、屈折・対物レンズの自作（設計・研磨双方）に関しては、
日本国内において、ほとんど唯一の文献です。
メインのニュートン式反射望遠鏡に関しては、入門者、経験者、それぞれに
向けて、詳細な解説が為されています。
写真用望遠鏡等にも言及されており、後の天体写真ブーム
を予測したような記述は、時代を超えた先見性を感じさせます。
その他、望遠鏡の歴史の解説等も素晴らしいです。
また、光学技術論を超越し、思想・藝術論的な領域まで踏み込んだ所は、
浄土真宗・真宗木辺派の門主らしいところでしょう・・
鏡面研磨を、古えの刻師が仏像を刻む事に例える等、
次元を超えた、孤高？の専門書です。
____________________________________________________________________
(追伸)
昭和５４年には、大口径反射望遠鏡の自作者向けに、
誠文堂新光社から、「 本格派のための反射望遠鏡の製作」（天文ガイド編）
が刊行されています。
著者は、木辺成麿氏の後継者、苗村敬夫氏等、８人が記載されています。
２０ｃｍクラスの反射（ニュートン＋ドールカーカム）光学系研磨
及び赤道儀（本体＋駆動部、電子回路等）etc
特筆すべきは、当時としては最先端の、自動追尾（ロボットガイド）
が載っているところでしょう・・
屈折・対物レンズの自作はありません。
令和の現在・・
レンズ系の自作サイトは、弊サイトのみの様子です。
☆ 望遠鏡 レンズ etc、光学設計＆研磨
http://www002.upp.so-net.ne.jp/bob-k/hosi1.4.htm
多分、世界で唯一？の、レンズ系・自作（設計＋研磨＋運用）総合サイトです。
実践的な、設計 etc 情報まとめ等はこちら
↓
https://hajimechan01.blog.ss-blog.jp/archive/201906-1
https://hajimechan01.blog.fc2.com/blog-date-201702.html
https://hajimechan01.blog.fc2.com/blog-entry-8.html
続く・・ （｀・ω・´）
☆ 星の便利帳
http://www002.upp.so-net.ne.jp/bob-k/hosi.htm
