このところ、天体望遠鏡に触れたことはないが、興味があるという近郊の方に初心者向け天体望遠鏡を製作したりしています。
その一環と言えなくもないですが、初心者にも取り回しやすい双眼望遠鏡を製作中です。
また、機構的にも軽くて安くて作りやすい簡潔なものを目指しています。
ビクセン８０ｍｍアクロマート鏡筒で製作中のもの。
画像の状態で５ｋｇ。 愛犬のレモンちゃんの体重とほぼ同じです。
２本の鏡筒は固定式とし、眼幅調整はＥＭＳ側に新規な機構を搭載する予定です。
結合部は、軽量で簡素な造りにできました。
架台は、ＰＯＲＴＡ２経緯台です。
偏重心のため、この架台には荷が重いかなと思いましたが、チューニングでなんとかなりそうです。
前回と同様のやり方で、ポルタ経緯台ヘッドを改造。
水平回転部とアーム部とを、５０ｍｍの長ナットで延長したことで、右手側に微動ハンドルを集中でき、
水平から天頂まで余裕の可動範囲を得ることができました。
（２０２２年１０月６日）
■ＥＭＳ仮付け
ＥＭＳは接続リングが一部しかできていません。ミラーも入っていません。
マスキングテープで、仮付けしてみましたが、バランスは悪くないようです。
鏡筒固定式の場合、松本式では ＩＰＤヘリコイドを使うのが普通です。
（ＩＰＤ＝Interval Pupil Distance 瞳間距離調整のこと）
しかし中口径以下の屈折にそれを採用すると、ヘリコイドの光路長（鏡筒間隔はその片側分ですが） だけ鏡筒中心間距離が広がり、
横幅がやたらと大きい、悪く言えばガニ股スタイルのＢＩＮＯになってしまいます。
それを避けたいので、今回はＩＰＤヘリコイドを使わず、追加光路長がゼロの新規なＩＰＤメカを採用します。
この部分はまだできていません。
■対物レンズキャップの改造
これはビクセン８０ｍｍ屈折の対物キャップです。
太陽観察用に中央Φ４５ｍｍほどの穴が開いていて、小さなキャップが付いています。
それはマアいいのですが、このカタチがまったく気に入らないのです。
・・・で、改造した後がこういう形です。
小さなキャップは外側からではなく、内側からかぶせるようにしました。
何がダメだったのか分かりますか？
メーカーさん、日本の住宅事情を考慮していますか？
収納時、望遠鏡は組み立てたままですか？ あるいは鏡筒は架台から外して横に寝かしますか？
普通は寝かせるのでしょうね。 しかし何本も持っている私はやむをえず、対物を下にして鏡筒は立てて保管しています。
（もちろん地震対策はしますけどね） もちろん反射鏡筒も立てています。
ということで、鏡筒を立てられるようにキャップを改造したわけです。
鏡筒を立てられない屈折対物キャップ、反射主鏡セルはＮＧです。
（２０２２年１０月１０日）
■EMS 眼幅調整機構（１）
眼幅調整機構の原理的な部分の動作確認をおこないました。
新規な眼幅調整機構は ＥＭＳの第１ユニットと第２ユニットの距離を変化させる方式です。
間隔調整にヘリコイドを使用しないため、ヘリコイド自体の光路長も必要なく、最小限の光路長と 最小限のメカでそれを達成しようとするものです。
上図は眼幅約１５ｍｍの移動を行っているようすですが、その機構は隠れて見えていません。
解決すべきところはまだ多くあり、悩んでいるところですが少しずつご紹介できればと思っています。
（２０２２年１０月１６日）
■双眼望遠鏡 完成しました
ファーストライトできるまでに基本の部分が完成しました。
改善したいところは何か所か残っているので、少しずつ直していきます。
■ミラーサイズと視野
ＥＭＳに収納しているミラーは３ｍｍ厚の板ミラー（銀ミラー）を ほぼ楕円形にカットしたものです。
なるべく大きなミラーを入れたかったのですが、収納できず何度も外形を削り直しました。
ＥＭＳのユニット間隔を最小限まで詰めているのと、ドローチューブへの取付が２インチでなく、
４３ｍｍネジのため、ＥＭＳに収納できるミラーの有効径にはかなりの制約があります。
それでも結果的にはＸＬ４０ｍｍでほぼ全視野ケラレないようにできました。
■ドローチューブの補強
ビクセンの８０ｍｍ鏡筒は軽いのは良い反面、初心者向けに単眼視に割り切った仕様のようであり、
ＥＭＳ双眼用にはドローチューブの内径や 剛性が足りないのですが、今回は使いこなす方向です。
とくにドローチューブの回転ガタが大きく、ねじると容易に回ってしまいＥＭＳでは眼幅が変ってしまいます。
そこで画像のようにラックピニオンの直線歯（ラック）側に 回転止めの金具を取り付け回転を規制しました。
■眼幅調整機構
本邦初公開（＾＾）の機構になります。
双眼鏡のように眼幅目盛りの位置までダイヤルを回すだけです。
ダイヤルは２ケ所に設けているので、上下どちらからでも回せます。
ＥＭＳの第１ユニットと 第２ユニットとをミニチュアリニアガイドという部品で連結しています。
これにより、ガタなく極めてスムーズにユニット間隔を変えることができます。
ダイヤルの回転をすべりネジで、昇降板の上下運動に変えます。
なお、すべりネジだけではガタが出るので、昇降板もリニアガイドで滑らせています。
ＥＭＳの接眼筒から支柱を下に垂らし、支柱先端にローラーを付けて昇降板に当てて滑らせます。
これにより、ダイヤルを回すと、ＥＭＳの第２ユニット（アイピース側）が押し上げられて眼幅が変わるという機構です。
フォーカシング時は、昇降板の上を水平に滑るため眼幅は変わりません。
高度角４５度以上では重力でＥＭＳ両ユニット間が開く方向に動こうとするので、引っ張りバネを入れています。
■使用感
ミラーシフトは少しあるようですが、気にするほどではなく、スムーズに眼幅調整ができています。
やや回りくどい連動機構のため、ドローチューブの剛性や、ＥＭＳのドローチューブへのねじ込み装着の剛性が不足気味のため、
眼幅数値の再現性がやや足りない感じがあります。 まあこの辺もじっくり改良したいところです。
皆既月食には間に合いませんでしたが、初心者を対象にした観望会に使っていく予定。
（２０２２年１１月１５日）
><これで終わりではなかった
観望会にもっていって使い勝手を試しました。
眼幅はだいたい、子供なら６０ｍｍ、大人なら６０～６５ｍｍ（体格による）
に合わせるのですが、ピント合わせ直すのが面倒で仕方がない。
新方式は少人数でチマチマ観望するにはいいですが、観望会には向いていませんでした。
月面ＬＯＶＥと金星を観望したのですが、子供って見る時間の短いこと。
でも何度も何度も見に来てくれる子もいて、・・・双眼にして良かった。
これで完成にしたかったのですが・・・
観望会用望遠鏡として、眼幅調整でピント移動を伴わない「鏡筒スライド式」に変更しました。
軽量に収めたかったのですが 平行移動台座の追加で約1.5ｋｇの重量増となりました。
眼幅合せは Amazonで買った３Ｄプリンタ用の２条送りネジを利用。
眼幅ダイヤルは軽すぎて困るぐらいスムーズなのでスプリングワッシャであえて回転摩擦を付けました。
■ ポルタ経緯台の補強（その１）
ポルタ経緯台は重量増で高度軸が悲鳴をあげています。
上画像のように、高度軸の筐体のスキマが斜めに傾いています。
回転もゴロゴロ感をともない、いつか鏡筒ごと落下しそうだったので、ポルタの高度軸を補強しました。
高度軸の抜け止めはわずか６ｍｍのボルトで、ナイロンのワッシャを挟んでナット固定されています。
この辺が想定を超える荷重で変形して抜けかけているようです。
図のように自作ナットとワッシャ固定ねじと両者のスキマにテフロンテープを貼って何とか耐えそうにはなりました。
下が補強後のもの。 スキマが正常になっています。
水平軸もまったく同じ構造になっていたので、後日、水平軸も同様の補強を行いました。
（２０２３年５月１４日）
■ 眼幅目盛の追加
台風一過。 きょうは眼幅を直読できる目盛りを追加しました。
材料はボリウムのダイヤルとアルミ板。 ダイヤルにはＭ６の軸を取り付けます。
ドローチューブ固定ねじのＭ６タップ穴を利用してアルミ板を取付け出来上がり。
Ｍ６ネジは２本とも短くしており、ドローチューブまで届かないので締めても固定はできませんが、
双眼視専用ならその必要もないかと。
（誤解のないように追記しておきますが、この機構は眼幅を固定する装置ではありません。
単なる眼幅読み取り装置になります。）
実際の眼幅との差分の調整はダイヤルを角度で何度か回転させて 白い指標を左右に少しだけ移動させて行います。
（ダイヤルを回してもアルミ板のスライドをロックするようにはなっていません）
■ ポルタ経緯台の補強（その２） 三脚の強化
ポルタの三脚は軽量ですが ねじれに弱く、振動が収まらない原因の１つになっていました。
見た目にはわからないですが、三脚を三脚架台に連結する部分は締め付けネジがなく、プラスチック製になっています。
（下図の赤丸の部品） こんなところでコストダウンされてもネェ、って感じです。
ミザール製？の中古アルミ三脚に換装しました。 めいっぱい伸ばして丁度良い高さ、収納時はより短くできます。
見てくれは悪いですがそこそこ強くなりました。 開き止めはアルミチャンネルで作りました。
（２０２３年６月23日）
■ ポルタ経緯台の補強（その３）
ＢＩＮＯ本体の重量は鏡筒を平行移動式に変えたこともあり、約８ｋｇとなってしまいました。
ポルタの片持ち式のフォークですが、三脚や軸周りを補強したので、この箇所の強度不足が少し目立ってきました。
フォークはアルミダイカストで断面は「コ」の字状に肉抜きされています。 今回はその「コの字」にフタをするように補強の鉄板を入れました。
フォークの内側にはめ込むような形状で厚みは４．５ｍｍあります。
フリーストップ操作時に鏡筒を目標手前で止めるときに揺り戻しがやや大きかったのですが
一連の補強でそれが大分減ったように思います。
ポルタにはゴムカバーがあって六角レンチをその下に収納できます。
ゴムカバーの代わりに補強の鉄板を入れたカタチなのでレンチが収納できなくなりました。
とりあえずフォークの下側の面に磁石で保持するようにしています。
（２０２３年６月２４日）
■ 双眼フィールドスコープをバランスウエイト代わりに
双眼望遠鏡の前後バランスをとることは経緯台操作の基本ですが、小さなバランスウエイトをのせて
シャフト上をスライドさせる方法が一般的で簡便かと思います。
でも何だか無駄な質量を載せているような感じがして採用できずにいました。
先日製作した双眼フィールドスコープ（以下ＢＦＳ）をウエイト代わりにできるようにしてみました。
質量は約１ｋｇあります。
最初はそのアイデアは実現できないと思っていました。
なぜなら経緯台の０°～９０°高度軸の動き時、主ＢＩＮＯの経緯台への着脱時、
クランプや微動ハンドルとの干渉がどこかしら起きて、取り付けられる場所などなさそうだからです。
また同架時の覗き易さも考慮する必要があります。
片持ちフォークを境に、主ＢＩＮＯと反対側にＢＦＳを付ければ干渉はおきませんが、
ポルタ経緯台は高度軸が両軸に出てはいないので、随分回りくどいブラケットが必要になってきます。
それだけでも「無駄な質量」になります。
実機をみながら試行錯誤して画像のように四角いアリ溝の一辺にクイックプレートをつけると成り立つことがわかりました。
もちろん前後スライドも簡単にできます。
高度軸の上下方向の重心位置が少し変わるので軸位置を微調整する予定です。
主ＢＩＮＯとＢＦＳで対象を交互に観察するのは楽しそうです。
ただ、あいにくのお天気できょうは製作のみ。 野外での実視はおあずけです。
（２０２３年７月９日
■三脚バランスの調整
経緯台の水平・高度軸回りについてはバランス調整によって操作性は かなり良くなった。
そうなるとあと気になるのが、三脚のアンバランス。
三本の脚に均等に重量がかかっているのか、「健康診断」してみた。
１本の脚を体重計に載せ、経緯台の水平軸を３６０°旋回して、最小値と最大値を測定した。
まず、経緯台と三脚だけの場合、１本の脚にかかる重量は１．８～２．９ｋｇとなった。
意外にアンバランスだが、フォークが一方向に延びているだけでこんなに崩れるということだ。
つぎに、ＢＩＮＯを搭載した場合、２．２ｋｇ～８．８ｋｇ！ と大きく崩れていることが判明。
接眼部側に偏重心があり、子供がちょっと寄りかかれば転倒の危険があるように思う。
偏重心の量を計算してみた。
片持ちフォークによる左方向への偏重心と、フォークによる真後ろ方向への偏重心があり、
合力では 三脚の中心から左方向８５ｍｍ、真後ろ方向１３０ｍｍの位置に１０ｋｇの荷重が掛かっていることになる。
三脚の開き角は天頂観察の都合であまり大きくできないし、重い三脚なら安定するだろうが今の三脚は３ｋｇしかなくてかなり危ない。
対策として経緯台のフォークと反対方向にアームを伸ばし、バランスウエイトを付加することにした。
とりあえず手持ちの部品を使い、中心軸から右斜め前方向３６０ｍｍの位置に３．５ｋｇのウエイトを付加した。
この状態で、１本の脚にかかる重量は ６．０～７．４ｋｇとなり不完全ではあるが安定した値に収まった。
当初は軽量なＢＩＮＯをめざしていたのだが、安全のためとはいえ、トドメの重量増加となった。
まあウエイトは観望会とか、風の強いときに限って使用すれば大丈夫だろう。
（２０２３年７月３０日）
■赤道儀用回転装置の製作
当初「軽量」を目指した８ｃｍＢＩＮＯだったはずだが、もう軽量とは言えなくなってしまった。
でも実運用を考えると、人力で運ぶのはせいぜい１０ｍだし、軽量化よりも組立性・撤収性と使い勝手を優先したほうがよさそうだ。
本業の関係で入手した直径（外径）３０ｃｍのアルミ 回転テーブル。
ボツとなり、使わずじまいで放置してあったのだがこれが結構しっかりしていて非常にスムーズに回転する。 しかも非常に安価。
これを利用して、８ｃｍＢＩＮＯを赤道儀に載せるための回転装置を作ることを思いついた。
元の平行移動台座。 ビクセンのポルタ経緯台用に製作したのは上の記事に書いたとおり。 加工のためいったん鏡筒を外す。
アルミ回転テーブルをもう１個入手。 平行移動台座のまま、これをすっぽりと覆うように形成した。
ＢＩＮＯ用赤道儀回転装置はほぼ全て赤道儀専用であり、経緯台にも赤道儀にもワンタッチで切替使用できるものはたぶん世界初だろう。
ドブソニアンをポンセット赤道儀にポンと載せる感覚に近いかもしれない。
回転テーブルの径に余裕があったので切替式にできたが、赤道儀専用仕様なら口径１０ｃｍぐらいまでなら使えそうだ。
きょうはとりあえずカタチだけ作り、３６０度干渉なく回せることを確認した。
重量は元の台座が２．６ｋｇ、回転装置付で４．８ｋｇ。 鏡筒込みで約１２ｋｇ。 髙橋Ｄ型赤道儀の許容範囲と見込んでいる。
（２０２４年１月４日）
■回転ユニット製作中
回転ユニットだけほぼ完成した。 この画像のほうが分かりやすいと思う。
ここにＢＩＮＯを対物側からつっこんで、カメラねじ２本で固定する。
現状、ＢＩＮＯを環にくぐらせようとすると、平行移動台座（クレイドル）部分の様々な突起が干渉する。
機能はそのままにこれらを除去しなければならない。 外観的にもっとスッキリさせないといけないわけで、こちらのほうが大変そうだ。
（２０２４年１月７日）
■ＢＩＮＯを赤道儀に載せてみる
ＢＩＮＯを回転装置の環にくぐらせるため、鏡筒バンドの上半分を除去し、下半分も幅をカットした。
これでは鏡筒が保持できないので、図のようにバンドの残った部分と鏡筒に貫通穴を開け、ボルト＆ナットで固定した。
回転装置を Ｄ型赤道儀に取り付けた。 （右上図）
回転装置下のベースプレートは軽くて強靭なアイアンウッド。 アルミより丈夫かもしれない。
武骨な鏡筒バンドの大部分を除去したため、重量は０．５ｋｇ減少。横幅は６０ｍｍも減り、何よりスッキリとした外観になった。
市販の双眼鏡、双眼望遠鏡と同様、ＢＩＮＯには「鏡筒バンド」は必要ないというのが持論。
鏡筒バンドのほか、眼幅調整ノブや、アリガタプレートの干渉部分を削り、何とか環に通すことができた。
ＢＩＮＯはクレイドルはもちろん、アリガタプレート付のまま環をくぐらせている。
なので それをＤ型赤道儀と ポルタ経緯台を自由に選んで付けることが可能になった。
搭載部分は 前述した２０ｃｍ反射鏡筒とほぼ同じ重量となり、１０ｋｇのバランスウエイトの位置もほほとんど変わらない。
全体のサイズ感も ほぼ同じとなっている。
鏡筒回転装置は、回転クランプ機構が未搭載で勝手に回ってしまう。
回転クランプ機構をつければ完成となる。
（２０２４年１月２１日）
■ＢＩＮＯ回転装置の仕上げ 赤道儀仕様、完成へ
懸案となっていた回転クランプ機構、文房具のクリップを利用したものを製作してみた。
内輪に固定したクリップで外輪を挟むとクランプ。 画像のつまみを締めるとクリップの耳を押さえるように動き、クリップが開いてクランプ解除となる。
しかし 「ネジをしめるとクランプがゆるむ」 という直感とは逆の動きとなる。
クランプは回転方向はしっかり支持されているが厚み方向にはアソビを持たせてあり、常に外輪を両側から均等な力で挟むようにしている。
なお 回転クランプ機構は回転装置へＢＩＮＯを出し入れするときに邪魔になるため、対物レンズ側に設置している。
図はわざとアンバランスにしてみた。 クランプ力はそう強くはないだろうが ちょっとの力では回転しないだけの保持力はあるようだ。
回転装置は機構的には３６０°回るのだが、回転クランプを装着したので±１１５°ほどの回転範囲に制限されている。
ＢＩＮＯ用の回転装置は どのぐらいの回転角度範囲で使うことになるのか実測してみた。
赤道儀の赤経軸と赤緯軸を動かして、各位置でＢＩＮＯを水平に補正するのに必要な回転角度を測定しグラフにしてみた。
グラフの横軸は赤経軸（極軸）の回転角を時角で表現したもので、０ｈは赤緯軸が真上にある状態、６ｈは望遠鏡が子午線上に向く状態
（南中）を示す。 単位は 角度の「度」で示す代わりに、日周運動で動いていく時間（ｈ）で表現している。
縦軸は回転装置の回転角（単位は「度」）で回転しない状態が０で プラスが時計回転である。
それぞれの曲線の左端は望遠鏡がほぼ水平（地平線を向く）状態から始め、子午線（６ｈ）で最高高度角を経て、三脚に当たって使えないところまで測定した。
なお極軸の傾きは３５°に設定した。
赤緯＋３５°あたりを境にグラフの傾きは逆になる。
それより低い赤緯では回転方向がプラス方向（時計回り）、高い赤緯ではマイナス方向（反時計回り）になる。
子午線に向いているとき、回転装置の回転角は丁度９０°となり、回転補正速度はもっとも早く、補正が忙しくなることがわかる。
さて回転装置に必要な回転可動範囲だが、Ｙ軸の数値で ＋１２０°を超える回転角では、三脚に鏡筒が当たったり、鏡筒角度が鉛直以上に傾いたり
し始めるのでこれ以上の回転角は実用上不要だろう。
また－１２０°以下の回転角でも鏡筒のほうがバランスウエイトよりかなり下に来始めるので同様に不要だろう。
ということで赤緯＋３０°あたりが厳しいが 本機の回転可動範囲は±１１５度で概ね足りているということになる。
この髙橋Ｄ型赤道儀は質実剛健。 ちなみに三脚はビクセンのＨＡＬ１３０を自作の接続金具でつないでいる。
あたりまえだが小型軽量なポルタ経緯台より安定感、信頼感が各段に上で、しばらくこの組合せで使うことになるのだろう。
（２０２４年２月２４日）
■回転クランプの使い勝手を改良
「ネジをしめるとクランプがゆるむ」 という直感とは逆の動きを修正し 「ネジをしめるとクランプもしまる」 ようにした。
最初は左ネジを使おうかとも思ったが、もっと簡単な方法を採用。
説明するより図を見ていただいたほうが分かりやすいと思う。 Ａを Ｂに、 つまりナット（めねじ）の位置を反対側にしただけ。
ナイロンナットはユルミ止めナットの一種で回りにくい。 メネジとしてではなくストッパーとして使っている。
(２０２４年３月２日）
