7X50 実視野14度 超超広角双眼鏡
♪レンズキャップ
最近はやりの対物レンズキャップの脱落防止バンドを作ってみた。 過去も試作したが今回のが一番出来が良くできた。もちろん市販品を代用できればベストなのだけれどちょうどサイズが合うものとなると探しても有るかどうかわからない。 消耗品なので工作にあたって素材は繰り返し購入可能で安価なもので考えた。
まずはフジノンの10X50FMT-SX用に試作。この機種はラバー被覆タイプのFMTRには脱落防止キャップがついているが、合成皮革タイプはふつうのポリエチレン製のかぶせ式キャップとなっている。
フジノン10X50FMTSX と2ショット
正面から構えるとこんな感じ。対物側にEMSを寄せたのは把持する長さを確保するためでもある。
前回の超広角双眼鏡では直視正立(ポロミラー)にこだわって大変面倒な製作だったが、今回はEMSのおかげで思ったより早く完成できそうだ。モックアップを使ってフォーカシングと眼福調整の設計を進めていこう。
’(2013年5月11日)
7X50 Ultra WIDE FIELD 14° Straight Type
T字がわずかにカーブしている理由もお分かりいただけると思う。 実際にテーブルに立てかけて覗くと極めて視界が安定しており、手ブレは実用上皆無、双眼鏡の重量も感じられず快適に天の川がたどれた。
外形55mm
外形60mm
メガネのマツモトさんもEMSで超広角双眼鏡を製作されているが、今回のEMSは接眼レンズ寄りではなく、対物レンズ寄りに配置されるのが大きな特徴だ。正確にはEMSは第1対物レンズと第2対物レンズの間に配置される。できるだけEMSは第1対物レンズ側に寄せてサクソフォンのようなフォルムを狙った。フォーカシングは第2対物レンズのみを前後させるインナーフォーカスなのでフォーカスリングのゴムローレットを嵌めてみた。また対物レンズ先端にはゴムの保護環を嵌めてみた。地面には白いテーブル合板を敷いているがテーブルの上にこのように置いて観望することを意図している。
13.2 X 54 実視野7.6度 超超広角双眼鏡
口径50mm、7倍、見かけ視野100度、実視野14度以上という とてつもない双眼鏡の可能性が見えているので紹介します。
ふつうの7X50の実に4倍の面積を捕らえることができます。 超超広角双眼鏡は、少し大げさに感じられるかも知れませんが、現物を見たらまさに
その通りだと思うでしょう。
「広角双眼鏡」だけは業界基準が決まっているようですが、それ以上の呼び方は決められていません。
広角(Wide Angle) →見かけ視野65度以上
超広角(Super Wide Angle) →見かけ視野80度以上
超超広角(Ultra Wide Angle) →見かけ視野100度以上
とりあえず、勝手ながらこんな感じの呼び方でしょうか。
ただし高倍率で実視野の狭い広角双眼鏡ではありがたみがありませ ん。私は実視野が広く、しかも良像範囲が広く、一度に視野内に検出できる輝星 が出来るだけ多いものを目指しているので、いきおい最低倍率を選ぶことになります。
たとえばイーソス3.7mmは見かけ視野110度で市販品最大ですが最低倍率が得られないので使えません。
イーソス17mmで7X50の双眼鏡を作るには119mm(F 2.4)いう極めて明るい対物レンズが必要で、ペッツバールタイプではその明 るさは無理だろうと思います。
対物のFをもう少し暗くしようとすればイーソス21mmがありますが、アイピースの外径は75.5mmもあり、眼幅が広すぎて双眼視は絶望的です。自分だけなら目幅が72mmなのでちょっと削れば可能ですがちょっとね。やはり止めとこう。そんなことを思っていました。
実際、超広角双眼鏡に双望会で借りたイーソス13mmを装着した17倍の像は
あまりクリアでは無かったので「超超広角」はあきらめていました。
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マジックテープのキャップの付け根部分は直角に
曲げ癖をつけている。 マジックテープは縦に裂けやすく、穴開け時はドリルでなく半田ごてで開けた。
接眼レンズ側も胴長を利用して工作。
結束バンドのつなぎ方はこの図がよくわかる。
超広角双眼鏡でも同様の対物キャップを
装着してみた。
♪眼福調整機構
最初は対物側にあったが、このようにフォーカス環の近くに集中配置した。 中指でフォーカス環、人差し指で眼福環を操作。 楽器のようにすべての指を使っての操作を目指した。
♪ フォーカス環の操作
こんな感じで中指で回転させる。人差し指の位置に環を持っていきたかったが、あいにくそこは2インチアイピースのバレルが入り込む位置。合焦メカを入れるスペースが無かった。
内部のヘリコイド(らせん状カム)の方向を左右逆にしたので
左右対称な操作となり、操作時のぶれを防止している。
遠距離にピント ⇒ 赤矢印方向に合焦環を回す
近距離にピント ⇒ 緑矢印方向に合焦環を回す
今回も I F 方式(左右独立合焦式)でありながら、観望姿勢のままで左右の合焦操作を可能にした。 メーカー製の IF 方式にはない特徴だ。
ディテイルへのこだわり
♪ ピントリング
人差し指で回転操作するのだが他の部分がピントリングに当たらないように図のように透明カバーをつけた。カバーはペットボトルの廃材利用だ。
♪ 目幅調整機構
60mm〜78mmまでの広い可変量をとった。 目幅目盛も装備。
しかし2インチアイピースの直径の方が大きく最少目幅60mmにはならない。EWV32mmだと最少目幅は61mm(ゴムローレットを外せば60mmだが、外した面は塗装されていないのだ)
Ethos17mmだと最小目幅は63mm(ゴムローレットを外しても62mm)
♪ ストラップ金具
デザイン的にも機能的にも「ここしかない」位置に装備。 前作の倒立ストレートタイプのストラップ金具を追加工して引き継いでいる。
観測状態(2)
垂れ下がりが邪魔なときはマジックテープで仮固定可能。
観測状態(1)
マジックバンドは柔軟なのでキャップは素直
に垂れ下がる。
キャップ装着状態
キャップにマジックバンドをねじで固定。
材料
上: 結束バンド(配線用部品)10本\100
下: ベルクロ製のマジックバンド 5本\300
観望姿勢。 曇天のため仕方なく室内で撮影。 T字パーツが効いていて楽ちん。 カメラ三脚への取り付けは観望姿勢とかバランスにメリットが無いため
考えておらず、三脚取り付け穴はあえて装備していない。 管楽器のような操作性を狙ったのだがどうだろう。 (2013年9月29日)
背面から
斜め前から
正面から
ピントリングや目幅調整などの動きに荒削りなところが残っているが、双望会もあるのでとりあえず完成として、擬革を貼った。鏡筒に55mmアルミパイプを使用することで2インチの内径を確保しつつ、スリムなボディが実現できた。写真右は以前の鏡筒。目幅調整機構とヘリコイド式のフォーカス機構を内蔵してもほとんど変わらないサイズとなっっている。
組み上げてすぐの像質だが、7倍(EWV32mm)でほぼ満足のいくものだが、13.2倍(Ethos17mm)ては、右眼に像の流れが出ており、微調整がまだ必要だ。
操作がデリケートな13.2倍よりも 7倍のほうをメインで使うことになるだろう。
♪フォーカス機構
いちばん設計に苦労した部分。 設計図を描いてその時は満足していたけど、2週間ぐらいかけて脳内試作したら、気に入らなくなって全く違う設計図をまた描く。というのを4、5回繰り返しただろう。 最終的に「ダイヤル式」ではなく、モックアップ時の「フォーカスリング式」を採用した。
左側が2インチアイピースが差し込まれる側、右側がEMSと第1対物レンズが取りつく側だ。 インナーフォーカス方式で第2対物レンズを前後させるのだが、この第2レンズの位置、つまり鏡筒の中央、少し対物寄りにフォーカスリングがきてしまう。 双眼鏡をホールドしたとき、このフォーカスリングは中指で操作することになる。
第2レンズのフォーカス移動量は36mmを予定していて、アイピースの交換(EWV32とEthos17)によるピント移動と、近距離観察に対応している。
接眼側から見たフォーカスリング。
今回は最小目幅60mmをきっちり出すようにしているので、フォーカスリングの外形は59.5mmとしている。(目幅の広い自分は最少目幅はいい加減に作ってしまうことが多いので今回はまじめにやっている)
フォーカスリングの幅は10mmだがその両側に幅5mmのガードリングをつけている。ガードリングの形状をよく見てほしい。ガードの高さを場所によって変えており、操作指が当たる部分以外はフォーカスリングに触れないように配慮した。
さらにガードが必要な部分には薄いカバーを取り付ける予定だ。
鏡筒の内部を対物側から見た図。 第2レンズはまだ入れていない。 内側にあるのは第2レンズのセル。 アルミパイプの鏡筒の内面と セルの外面にはテフロンテープを貼っている。 テフロンテープ同志の摩擦係数は0.08程度(わずか5度の斜面であれば滑ってゆく)と驚異的で、今回のフォーカス機構はこれがなければ成り立たない設計になっている。
フォーカスリング機構は径方向に非常に限られたスペースで36mmという大きなフォーカス移動量を確保できた。 キモになる部分は企業秘密だ。シンプルな機構だが欲張っただけに操作感の微調整は難しいようだ。
(2013年9月21日)
♪目幅調整メカ
今までは目幅固定。 しかも72mmという自分用特殊サイズだ。 これじゃあほとんどの人は双眼視できないデス。
ボールガイドを使ってできるだけ小型・軽量な設計をしてみた。 見た目は少々華奢だが ガタやたわみもなくスムーズに目幅移動が可能。
接眼側から見た図。 目幅 約65mmの状態。
鏡筒径を 60→55mmに小径化したため、目幅固定の前フレームに
対し、わずか3mmしか大きくなっていない。 すぐに換装せず、
ダイヤル式フォーカシング機構をこれに追加する予定だ。
(2013年8月23日)
対物側から見た図。 最少目幅 60mmの状態。
上のダイヤルはターンバックルになっていて目幅微調整用。
中央下に開けた穴は、例のT字パーツを取り付けるためだ。
対空型は目幅調整と合焦ダイヤルを入れる予定だが、いったんこれで完成。 しばらく星や鳥を楽しむことにする。
(2013年8月3日)
超広角双眼鏡 直視型と対空型を並べてみた。 2インチサイズの光束を通すため どっちも太くて大きい。直視型は古くなったわけではない。狙った目標にすぐに向けられる操作性が断然よく、両者を使い分けることになるだろう。
T字部品をベルトにひっかければ、ストラップに掛かる荷重を減らすことができる。
首への負荷は 大体3分の1ぐらいになるだろうか。 画像はEWV32だが、
イーソス17mmを装着すれば見口が眼に近く、 このまま水平〜低空なら観望
することもできる。
(2013年7月28日追加)
便利かどうかわからないが、いちおう直立させることもできる。 お玉立てと同じ発想。
(2013年7月27日)
♪T字支点を取り付け
EMS部分にこのように取り付けた。 これはテーブルに双眼鏡を立てかけて使うとき、高度を変えるさいの支点となる部品だ。 これなしではEMSのケース部分がテーブルにゴロゴロと当たり、不安定だろう。 対物側EMSになって初めて必要となった「EMSのまくら」である。
♪T字物体
アルミ製カラビナ(ナス環とも言う)をホームセンターで買ってきた。 手のひらほどもある巨大なモノで、アルミ材の直径は14mmもあり丈夫そうだが、「登山には使わないでください」と断り書きがある。 道理で命を預けられないから安いわけだが、一体何に使えというのだろう。 カラビナには悪いがさっそく切断、T字型に組み合わせた。 付属のスポンジゴムも、うまい具合に嵌めることができた。(スポンジゴムは分割していない。一見どうやって嵌めたのか分からないと思う) 出来上がったT字物体、直線ではなく、微妙にカーブしているところが気に入っている。 もちろんこの双眼鏡に使う部品なのだけれどどう使うのか推理してみてほしい。
(2013年7月23日)
♪迷光処理
対物レンズ鏡胴を黒色アルマイトし、EMSの内壁も黒色塗装した。
塗装前は対物レンズを覗き込むとさまざまな物が反射して見えていたが、塗装後はミラーの輪郭さえよくわからないほど真っ黒だ。 対物レンズはケンコートキナーのACクローズアップレンズだが、最近は単層コートからマルチコートに変わったみたいなので、時期を見て換装したいと思う。
♪光軸調整
対物レンズ側にEMSを配置した場合の光軸調整のコツが分かってきた。
EMS単体をレーザーコリメータで光軸調整した状態で鏡筒に組み込んでも、左右の視軸が合わなかった。これは鏡筒の切断を手加工で行ったため、切断面が正確に垂直になっていないためだ。合わない光軸をEMS側の光軸調整ねじで強引に合わせると、左右の視軸は合うがアイピースの中心が対物レンズの光軸から大きくずれてしまい、像が乱れる。そこでEMSを鏡筒の切断面基準でなく、メガネプレートの面(左右同一面)を基準として取り付けるようにした。
♪フォーカス機構のアイデア
手元に近いペッツバール後群レンズを前後させるインナーフォーカスの方針は今までと同様。
しかし、従来の前後移動レバーによるストレートな移動式は 倍率がかかると操作時に双眼鏡がブレてしまい快適ではない。 中央転輪のあるセンターフォーカス式も検討したがイーソスは裸眼で使うので左右の視度調整機構が必要になり質量アップにつながる。
そこスポッティングスコープ(下図)によく見られる 「ダイヤル式のフォーカス機構」 を左右別々に設ける方向に決めた。 高価なヘリコイドや精密ねじを用いない軽量・省スペース・安価なアイデアを思い付いた。この方法だと1回転あたりのリード(前後移動量)や右ねじ/左ねじの選択も思いのまま作れる。左右鏡筒で回転方向が対称なフォーカスダイヤルさえ実現可能。 こうすれば操作時のブレも小さくできるはずだ。
55mmのアルミ丸パイプを入手したので鏡筒の小径化のタイミングで この画期的なフォーカス機構にトライしたい。
(2013年7月20日)
♪ファーストライト
梅雨が明けて連日(というか連夜)天の川が見えている。 イーソス17mm使用だと星像は視野いっぱいにほぼ点像を示す。 さそり座の頭の3つ星は視野に全部入り、高倍率の割には星座をたどりやすい。 観望する高度(仰角)は20°から50°ぐらいが最も快適で重さやブレを感じにくい。 しかし高度が60°以上になってくると 横方向へのに視野移動に伴い 超広角100°の視野が回転してめまいを感じ あまり快適とはいえない。 使っているうち慣れるだろうか? EVW32では星像は十分シャープなのだが、前にも書いたようにイーソス17の場合はポテッとしている。 対物系の球面収差で厳密には一点に集光しないのが倍率で強調されるのだろう。、よく見ると限界等級が下がり、星の色も判りにくい傾向があるように感じる。 中央の星像の鋭さをとるか、全面の平坦性をとるか、超広角の場合ほどバランスを取るのが難しいのだろう。あるいはイーソスの場合、裸眼なので自分の乱視が入っているのかも知れない。
♪鏡筒改造
もう少し星空を楽しみたかったが、他の双眼鏡にバトンタッチして製作を続ける。 まだ完成していないのは、
・迷光対策 ・目幅調整機構 ・フォーカシング機構の改良 ・持ちにくさの改良 といったところ。 鏡筒部はVU50という規格(外形60mm、内径51mm)の塩ビ管を使用してきた。 まずはこれをアルミパイプに変更する。マイナーな規格だが、外形55mm、内径51mmというものを取り寄せ中。下の画像はダミー鏡筒での比較だが、わずか5mmなのに見た目も握り具合もかなり違う。 外形60mmでは親指の第2関節に大きな負荷がかかっているが、55mmでは軽減される。 また55mmだと最少目幅も小さくできるし、眼福調整機構もより小型にできる。 迷光対策も取りやすいなど、多くのメリットがあると思っている。
(2013年7月13日)
♪開眼!!
七夕の日。 双眼鏡にようやく光が通った。
これからは見え方や使い勝手を改善していける。 (迷光処理等がまだ未完成で、目幅も今は自分サイズに固定)
2インチアイピース無しの状態。 1635g
双眼鏡が大きいのは、アイピースのせいであることがわかる。
(2013年7月7日)
イーソス17使用時: 13.2X54、7.6° 3072g!
手持ち構造の工夫で重さやブレは感じさせない。
今のフォーカスレバーでは動きが硬くて、高倍率は揺れて使いにくい。
近いうちに改善されるだろう。
EWV32使用時: 7X54 12° 2600g
イーソスに慣れてしまった目には、視野は広いと感じられなくなった。
♪EMSにミラーを組み込み
楕円加工したミラーをEMSに組み込む。 有効径を確保するためミラーは中心を数ミリシフトさせている。 シフト量・ミラー間隔・ミラーの位置調整方法・
固定方法などはすべて企業秘密?だ。 マツモトさんのほうでミラー台座をプリセットしていただいたので最大サイズのミラーを収容する作業もスムーズに完了した。
自作レーザーコリメータを使ったミラー角度調整作業と組みあがった画像だけ揚げておこう。
対物セルは修正のため、アルマイトを施さなかったが、ピント位置はほぼ計算通りだった。
♪銀ミラーが来た
ようやく銀ミラーが届いた。 大面積(150mmX150mm)の平面銀ミラーを目にするのは久しぶりだが、鏡の世界に引き込まれそうな現実感だ。
計算上は1枚から所定の楕円ミラー4枚がトリミングできるはず。
失敗の許されないガラスの加工作業が待っている。 もちろんやり掛けたこっちの加工も忘れてはいない。
(2013.7.6)
♪楕円加工
ガラスを楕円加工する手順を画像にした。 真似する人もほとんど居ないだろうから、説明する必要もないだろう。 わかる人は見ればわかるはずだ。
当然だが、ガラスの加工はカケでしまうと失敗となる。今回は1回で成功したが、危うい小さな失敗を何場面かでしでかした。
その経験が次の貴重なノウハウになるのだ。 ま。ともかく、ここを超えられなければこの新型双眼鏡は作れない。
♪ダミーミラー仮組
銀ミラーの入手までしばらくかかる。 きょうは3mm厚のアクリル板でダミーミラーを作り、予行演習をしてみた。
左図: 右から 第1EMSに内蔵する最大サイズの楕円ミラー(48X96mm)。
第1EMSに内蔵する無理のないサイズの楕円ミラー(45X90mm)
第2EMSに内蔵する楕円ミラー(42X78mm) →EMS-Lの標準ミラーサイズと同じ
こうして並べると大きさの差が歴然。 ミラーを薄くすることでひと回り大きなサイズを内蔵できたことが成功のポイント。EMSの懐の深さに感謝だ。
ただし さすがに96X48mmサイズのミラーを入れるには 薄ミラーの周囲を面取りして皿状にしないといけない。右はこれを内蔵した画像。EMSの内壁とほとんどスキマがないことがわかるだろう。 第1ミラーと第2ミラーのクリアランスもぎりぎりである。 でもこのサイズなら対物レンズの有効径を54mmまで拡大できる。
4枚の楕円ミラーを内蔵しなければならなかった前回の直視式超広角双眼鏡(ポロミラー式)に比べれば作業はかなり楽だろうと思っている。
(2013.6.9)
(2013年6月1日)
♪レンズ内蔵
今回のモックアップは単なるモックアップではない。ミラー・レンズ部品を入れていくと、完成していく段取りになっている。
もう使うことも無いと思い、倒立タイプ超広角双眼鏡をばらしてそのレンズを入れた。「発展的分解」・「輪廻転生」だ。
ピント調整範囲を広くとり、ほとんど全ての2インチアイピースを装着できるよう設計した。
EWV32使用時: 7X54 13°
イーソス17使用時: 13.2X54、7.6°
おもにこの2種を多用するだろう。 EMSのミラーはまだ入っていない。銀ミラーが到着すれば双眼視が可能となる。
♪外装仕上げ
黒と深緑色を基調にして森林の雰囲気にしてみた。 最初は塗装も考えたが、スプレー塗装は剥がれ易いし、焼き付け塗装は業者に頼むと高くつきそうだった。
そこでクッション性のある擬革を貼ることで光学系の保護を兼ねた。
擬革は円筒形の鏡筒にはすぐに貼れたが、問題は3次元曲面のEMS筐体。でも右図のように3分割することできれいに貼ることができた。
この深緑色の擬革は伸縮性があり、寸法に過不足があっても少しなら修正が可能だ。
http://www.gohi.jp/product/333
ZEMAXで描画した光学系。 イーソスアイピースの内部構造は残念ながら分からないので描いていない。 (2013年5月25日)
♪正立システム
メガネのマツモトさんのご協力をいただき、純正EMSを使うことになった。 ただし中のミラーは無い。
対物寄りでEMSを使う場合、有効径を確保するために中のミラーを大型化しなければならない。 この双眼鏡は51mm(できたら54mm)の有効径を目指している。
純正EMSの最大規格(42X78)よりひと回り大きな45X90mm以上の楕円ミラーを内蔵する必要があるのだ。 一見不可能な要求だが、連結チューブを大径化することでぎりぎり内蔵できることを松本さんに確認いただき、特殊仕様のEMSケースを作っていただいた。 ミラーは3mm厚の特殊銀ミラーを私のほうで手配中だ。
正規の厚いミラーは入らないが この薄いミラーだから入るというわけだ。 ミラーは窓ガラスなどではダメで研磨したミラーだが、低倍率なのでこの厚みでも像が乱れることは無い。
♪操作部材のデザイン
合焦リングと眼幅調整リングを仮配置し操作感を確認中。合焦はセンターフォーカスにして眼幅調整時の横移動にも連動させる。そのためのシンプルな構造を設計中だ。
’(2013年5月18日)
手持ちではこんな感じで観望する。持ち上げないので楽な感じがする。両ヒジと手の位置が三角形となり自然に腋が締まって安定するようだ。
EMSを対物側に寄せたことで前方への出っ張りが小さく 小回りが効いて小気味良いホールド感が得られた。難点があるとすれば親指が少し窮屈なところぐらいだ。
2つのタイプ比較
上: EMS正立式
下: 直視(倒立)式 (2インチアイピースは画像合成)
画像的にはあまり長さは変わらないが、軽量感と取り回し感は
EMS正立式が断然優れている。
「サックスを吹くような」 洗練された感じに近づけたい。
3kg程度にもなるでろう双眼鏡をラクに安定して保持したい。
しかし独特な双眼鏡のカタチはいまひとつイメージしにくいものがあった。デザインのプロポーション、重心バランス、持ちやすさを確かめたい。そこでまずモックアップを作った。
塩ビ管(VU50)で鏡筒部材を作成。 バランス修正で何度か長さを修正した。
第1対物レンズと第2対物レンズの間にEMSを入れる。
3次元的に配置されるEMSミラーの大きさは光学ソフトで割り出した。
EMSはメガネのマツモト製EMS−ULを1個所持していたので、これを2つに分離し左右の第2EMSとして利用。第1EMSは対物レンズに近く、大き目の90X45mmの楕円形ミラー(斜鏡でなく板ミラー)を使うため、このEMSサイズでは小さい。とりあえず塩ビの90度継手を60度に加工してEMSもどきを作った。
メガネプレートは12mm合板製、モックではとりあえず眼幅固定としたが、最終的には眼福調整機構が必要だ。
13.2X54 Ultra WIDE FIELD 7.6° Binocular
♪♪ 開発再開
2年間放りっぱなしにしていたが、この計画は正直行きづまっていた。ここまで超広角になると対物レンズ系のシミュレーションだけでは上手くいかず、実際の見え方を試しながら次のステップを踏むことが重要になる。イーソス17mmで最低倍率(口径50mmとして7倍)を得るためには対物レンズの焦点距離を119mmにしないといけない。カメラレンズ的に表現すれば、120mmF2.5の中望遠レンズということになる。このクラスならカメラレンズメーカーなら作れなくはないと思うが、Fの明るい部類のレンズということになる。 さすがにこの明るさをペッツバール系で構成するのは無理があったようだ。どんなレンズを組み合わせてみても、球面収差が大きくてソフトフォーカスフィルターを掛けたような、ぼやっと霧のかかったような像しか得られなかった。昼間は瞳孔が絞られて実効F値が暗くなるため、「まだマシかな?」という気がしても、いざ夜間の星像となるとメロメロになってしまった。前回、「液晶TVモニターの画素が画面全体にシャープに見えた。」 と報告したたが、あれは瞳孔が十分小さくなっていたからだった。 ペッツバール系をやめてレンズ枚数をもっと増やせば収差も改善できるかもしれないが、将来的に正立ミラーをレンズの隙間に組み込むことが不可能になってしまう。
そこで最低倍率路線をあきらめ、イーソス17mmを使って像質が妥協できる倍率を探してみた。2年間、最低倍率にこだわっていたのを方向転換してみようと。そこでまずは以前に製作したストレートタイプの超広角双眼鏡にイーソス17mmを装着してみた。
口径54mm、焦点距離は224mmなので倍率は13.2倍、実視野は7.6度となる。見かけ視野はもちろん100度だ。
そしたらこれがジツに良く見える。今まで一体何をしてきたんだろう?と思うくらいの発見だった。
明るい昼間の戸外でも、夜の星像でもほぼシャープに見える。 よーく見ると星像がイガグリ状(あるいはポテッとしている)なので球面収差があるようだが十分許容内だ。 (なお、イーソスだが、このアイピースは他の望遠鏡に付けても星がポテッとした印象に見え、カッチリ見えない印象のアイピースである。 覗きやすさのトレードオフとして収差を少し残しているのかもしれない。) 誤解されないように書いておくが今回のポッテリはアイピースのせいではなさそうだ。これ以上の倍率をかけると球面収差が目立ってしまうギリギリの倍率だろう。
特筆すべきは周辺像。100度の全視野にわたって星像は均一に丸く小さく見える。(中心像はカチッとした点像ではないが自分的には許容できるレベル) 周辺に行くに従い星像は少しずつ悪化し見かけ視野60度あたりで一度円周方向に肥大するが、そこからなんと見かけ視界100度に向かって再び良化していく。周辺星像の質はEWV32mmを装着した場合をはるかに凌ぐ。まさに全視界が星の海となって見える。
また対物系のせいだと思うが、糸巻型の歪曲収差はわりと大きい。 いっぽうで像面湾曲はこの見かけ視界なのに不思議なほど感じられない。
倍率は13倍もあるので実視界は欲張れないが、木星・土星の円盤像が見やすくなる倍率でそれなりの楽しみ方ができそうだ。神経質で接近できないサギなどの鳥見にも使えそう。
♪♪ どんな双眼鏡にするか
正立は是非とも実現したい。倒立像では「双眼鏡」とは言えないし、向けたいところにサッと向ける機動性が得られない。遠近感も逆になってしまう。ベッツバール式なので、今回も、前群レンズと後群の間に正立ミラーを挿入しようと思うが、今回はポロミラーではなくEMSにする予定。ただし軽量化と内部ミラーの大きさ等の関係でEMSは自作することになるかも知れない。EMSの接眼側には後群レンズ、フォーカス機構、それにイーソスが来る長〜い構造、EMSの対物側は前群のレンズがEMSに埋もれるように付く短い構造。独特な形状の対空式双眼鏡になる。 楽器でいえばサックスのようなシルエットになるだろう。 画像の(倒立の)状態で重量がすでに2.5kgに達している。とにかくイーソスの重さが効いている。だから持ち上げる直視タイプの双眼鏡は構成したくない。 倍率が13倍もあるので対物側はテーブルの上に置いて上から覗くような使い方で重量と振動を防ぐ。といった感じの双眼鏡になるだろうか。
(2013年5月8日)
試しにキヤノンのアイカップEd−Eを付けてみたらピタリ合ってしまいました。 付属のアイカップは非常に良くできていてアイポイントを決めやすいですが、
折り返し状態(メガネあり状態)でまだ無駄な高さが残ること。 折り返さない状態(裸眼状態)でゴム見口のの直径がやや小さく 眼の周辺が少し痛くなるのが不満です。周囲光の遮光性能も完全とはいえません。
このアイカップを取り外しそのままEd−Eに交換するだけ。まるで互換設計だっ たかのように丁度アイポイントの位置に固定できます。アイピースの眼レン
ズの周りが平らになっていてこの金属部分にメガネレンズが突き当たるので、 傷防止に0.5mm厚のネオプレンゴムシートをドーナツ状に切って接着しました。
さっきのわずかな欠点が解消され、遮光性能も上がりました。 ただし保護キャップをするときだけは元のアイカップに戻す必要があります。 (2011年7月23日)
♪追記 その後もアイカップを試してみたけど、裸眼、眼鏡ともイーソス純正のものが一番良いようです。
ところが最近イーソス17mmを入手して、ペッツバールレンズ系をあれこれ組
み合わせているうち、視野周辺までクリアな像がある条件で出せることに気がつきました。
まだ鏡筒も満足に無い不安定な保持状態で、TV画面の画素を観察するうち、
一瞬ですが全面クリアな画像配列が見え驚きました。 これを無限遠かつ瞳径7mmで再現するにはどうすればいいか?
そのための光学シミュレーションと、設計改善をしているところで、 現時点はこんな感じの外観になります。非常にコンパクトです!
「接眼レンズのほうが鏡筒より長い」という今までにはあり得ないデザインです
がこのぐらいのレンズ配置で目標スペックに到達します。この短さでは正立デバイスはとうてい入らないので倒立BINOとなります。
EWV32で製作した先代の倒立BINOよりずっと短く、中まで詰まっている
感、格好良さ感があり、重量バランスはさすがに後方に来ますが許容範囲、とい
うことでグッとモチベーションが上がってきています。まだ像の完成度は低いですが、ゆっくり改善していくつもりです。