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ームスプリッターの色調差(前回の治具の説明です)
KOBO IMDIYGO
画像のように単純に両者を接合しただけではピントが来ないのは当然です。
この部分の光路長短縮は簡単ですが、今回は鏡筒接眼部と天頂ミラーの間に
本格的な回転装置を入れる設計で、この機構に許される追加長はわずか6mmです。
TOA-150Bにはもともと接眼回転装置がありますが、光路長40mm近く、ゆとりを
もって作られているので、2インチ双眼時はこの回転装置から根こそぎ交換ということになります。
          (2016年6月26日)
ページが重たくなったので更新します。 古いページは以下に置いています
  2インチ双眼装置 製作状況(1)
              製作状況(2)
              製作状況(3)
              製作状況(4)
  等倍延長レンズ特設ページ
TOA130の5番の延長筒を外し、70番の変換アダプターの代わりに短いものを製作することで6番の回転装置を挿入できるようにしました。

前回のTOA150の2インチ双眼装置化に比べれば難易度は低く、等倍延長レンズよりも性能・コスト・システム性ともメリットのあるものをご提案できました。
       (2017年4月23日)
← 栃木県のユーザんさんよりTOA150に 2インチ双眼装置+バランスウエイトシステムをお使いの画像をいただきました。 この角度から写すと双眼装置の大きさが目立ってしまうものですが、非常に良いバランスです。 今回バランスウエイトを使ってみて非常に安定するというか、この使い方が常識ではないかと思うようになりました。 (2インチに限らず、1.25インチでも同じ) 特に赤道儀に乗せた場合はバランスウエイトなしでは不安でしようがなくなりました。
進行状況(2017.2.25)
進行状況
今年も残り少なくなりました。 双望会が終わったこの時期はモチベーションが下がっていますが、ご依頼の案件は手を抜かずに1つずつですが進めています。
9月11日の記事で提案した「2インチ双眼装置用バランスウエイト」 始めての試みですがオーナーさんのご希望により製作しました。
下は設計図。 最重量アイピースはイーソス17mmとしています。
進行状況
こちらも加工部品がようやく到着し組立てを行いました。 肝心の回転装置は非常にスムーズに回ります。
上記のクランプ(リンク機構)のアルマイト中のため、もう少しかかります。 (2016年9月4日)
工房製作品の納期についてのご説明
 
部品の納期についてですが、最近時間がかかっており、ご迷惑をおかけしています。
 部品の加工は基本的に外注に出していますが、簡単な部品でも順番待ちとなっていて、すぐには着手してもらえません。見積もりさえも同じく順番待ちです。
 大体の日程は
   設計(私)1週間 → 見積もり(外注)10日間 → 加工(外注)2〜3週間 → 組立調整(私)1週間 → 納品
 もし部品に不具合があり、修正を行う場合は、「見積もり→加工」のルーチンが2回となります。
 以前の加工納期は半分ぐらいだったのですが、経営上最小限のスタッフでやりくりしているようです。
 簡単な部品なのに何故?と思われるでしょうが、何卒ご理解のほどお願いいたします。
 なお2インチ双眼装置(本体部)については部品を共通化し、数個の組立仕掛り品を確保しているため、これが切れていない限り、納期は3か月程度です。
進行状況(等倍レンズ含む)
■EMS接続リングの光路短縮改造
 
2インチ双眼装置+天頂ミラーシステムをお使いのユーザーさんからの依頼です。 1.25インチ双眼装置+EMS の組み合わせではピント位置が
厳しいとのことで10mm程度光路長を短縮改造しました。 右図の黄緑色の部品を追加工しました。  (3月11日納品済)
■2インチ双眼装置用 保護リングセット
 
ナグラー12mmの先端が2インチ双眼装置の保護ガラスに干渉するのを保護するリングです。 このような構成です。
簡単な部品にもかかわらず、今回は 「48mmねじ」の合わせに翻弄されました。 フィルターねじにはJIS規格があって、M48、ピッチ0.75mmと定められています。
2インチアイピース先端の48mmも当然同じだろうと思っていました。 ところがそれは日本だけに通用することでした。 つまりMade in USA , Chinaでは、48mmねじのピッチはインチ40山(0.625mm)になっているようです。 結局、延長バレルのおねじを切りなおしたわけですが、0.75mmでも0.625mmでもねじ込めるようにしました。 加工屋さんと私の間で3往復も部品をやりとりして納期も大変遅れてしまいました。 フィルタはネジ長が短く2山程度でいずれのピッチでもそれなりにねじ込めてしまうから今まで気が付かなかったことです。  (2016年3月19日 納品済)
     とか     

といった回答が返ってきます。 昔は事前に電話を掛けてきてくれましたが、今時はメール回答です。 もちろんその後ご相談ということになるのですが。
向こうも腕の良い職人がリタイヤしたりして、最小限の人員でやりくりしているようです。 
今回の加工も大変込んでいてすぐに加工開始できず順番待ちのため上がってくるのは8月下旬になります。
等倍レンズの筒も今回まとめて加工依頼しているので同じです。 納期が遅くならないように工房の作業を短縮します。
顕微鏡の双眼装置の透過率を測定しました
 
「双眼装置その1」は20年前の日本製で現役で使われています。 内部のプリズム類は全面単層コート(ブルー系)になっています。
 いっぽう 「双眼装置その2」も日本製ですが、こちらは最新鋭機に付いているもので、見た感じ深い反射色を持った良質な全面マルチコートです。
 上の天文用と比較すると透過率の測定結果はいまいちぱっとしません。 単層コートはともかくとしてマルチコートなのになぜでしょうか?
 これは 無偏光ビームスプリッターが使われているためと思われます。 ほとんどの天体は偏光性を持っていない(太陽コロナなどわずか)なのに対し、
 顕微鏡の観察対象は偏光性を持っているのが普通で、偏光フィルタを使用することも多いものです。 照明方向も斜め上から当てる暗視野照明があったりして観察像は
 偏光性を持ちます。 そんなとき左右の像が食い違って見えたら大変観察しにくいものになります。これを避けるために双眼装置は無偏光性のビームスプリッターを
 使っています。 液晶TV画面を双眼装置越しに見れば左右の明るさ変化が少ないのですぐわかります。 私の知る限り顕微鏡用で偏光性を残した設計のものは
 皆無です。 透過率やカラーバランスなどは少々悪くても照明側でそれを補うことができるので重要視されないのでしょう。
 これは例えるとスタッドレスタイヤの乾燥路面でのグリップ性や耐久性がノーマルタイヤに及ばないようなものです。 商品サイクルが長いこのような物でも
 それぞれの分野で他社と競争しながらコストも含め最適化されているので、異なった用途に使用したのでは究極の性能にはならないものです。 
 透過率だけが性能ではないですけど天文用なら大事ですね。
 アイピースの転用なども同様かもしれません。 私なんぞはこういう可能性を探るのが大好きですけどね。 (2016年3月5日)
新規製作開始(栃木県T様用)
光路長確認治具はこのTOA−150Bのためでした。 筒外焦点距離はタカハシのほぼ設計値通りで、天頂ミラー+2インチ双眼装置でも鏡筒短縮をかろうじて免れました。 とはいえイーソス17mmとの組み合わせでは6mm程度のピント余裕しかなく、手は抜けません。 
■2インチ双眼装置の透過率を測定しました
 
自作透過率測定器では双眼装置の透過率も測れます。 双眼装置のビームスプリッターは偏光性をもっているので、レーザー光(直線偏光)を
 入れると左右で透過率に大きな差が出ます。 無偏光ビームスプリッターというのもあり、顕微鏡等の双眼装置に使われることもありますが、その代償として
 金属膜をビームスプリッター膜に入れるため10%ほど総合透過率が低くなります。 天文用の機材では明るさを優先するので偏光性を持っています。
 そのため測定は少々面倒ですが左右の出射光量の和を入射光量で割って求めました。
 ここでも銀ミラー仕様のBIGWING3の優位性が出ました。 緑色領域がわずかに下がっているのは内部のマルチコート面(ビームスプリッター、保護フィルター)
 の影響だろうと思います。 A社、B社は名前を伏せています。わずかにA社が高いですが、価格帯の高いほうのメーカーではありませんでした。 
今回使用する予定のビームスプリッターの色調差です。 ほとんどニュートラルで色調差はありません。 (右がやや青暗いのは右だけアルミミラーの反射があるせいです。)  
今回のような出来の良い物が100%の確率で入手できるとは限りません。 ある程度の色調差は許容せざるをえませんのでお手柔らかにお願いします。   (2017年2月3日)
自己防衛のために作ったのが、これ。ビームスプリッターの色調検査治具です。 ビームスプリッターが入ってきたら真っ先にチェックしています。自分とお客さんを失望させないためです。 2インチ双眼装置を自作する人は今からはもう出てこないと思いますが、もしいたらヤケドしないようにしてください。 
製作を重ねるとビームスプリッターのメーカーによる色調差のクセが判ってきました。 公開はしませんが危ないメーカーは何社かあります。 これらは避け実績のあるメーカーを使うようにしています。  
新規製作開始(東京都 I様用)
直線上に配置
お客様からの要望で2インチアイピースの固定を3か所にするのを忘れており、急きょ加工し納品しました。 

反射式にお使いなのでアイピースはほぼ水平方向で自然落下の心配は少ないし、バンドクランプ式なので1本のねじで強固に固定できるはずです。

また左右の光軸調整装置を積んでいるので、アイピースをスリーブとのガタの範囲で3点調整する必要もありません。 私としては3点受けにする必要性を感じていなかったため忘れてしまいました。 追加加工は簡単なものです。 脚立をお使いのようですので、この着脱操作の煩わしさが、ご自身の安全を損なわないか心配します。
ほぼ毎日何かを作ってはいますが、3月が卒業・引っ越し・職場の組織変更など忙しくて土日が当てられない週が続いています。2インチ双眼装置は外側の組み立てを行っているところで、改めて生産性の無さを嘆いています。 ただ販売当初から基本的構造と寸法は全く変わっておらず、細々ながらロングランになっています。
↑ 
2インチ双眼装置用の新パーツが届きました。
実はこのままサクサクと組み立てられるわけでは全くありません。
コストを抑えるために部品同士の結合(穴アケやタップ立て)はほとんど私が行います。 これからその下ごしらえにかかります。
真鍮より高密度のウエイト用金属としては鉛が浮かびますが有害だし、金や白金では高価すぎますね。 工業的に可能なものとしては超硬合金があります。 タングステンを主成分としています。 金型や工具の材料なので硬くて加工費も高くなり、ネジも切れません。 たぶん一桁高価になりますね。
 上は超硬合金製のVブロックです。 確かに重い。
手持ちの小型屈折望遠鏡でテストを行いました。 単焦点屈折のため極端にボトムヘビーになりますが、それは想定内。 
それよりバランスウエイトによって強大なトルクがキャンセルされ、回転方向の取り回しが非常に楽になることが実感できました。
ただしウエイト質量は2300gもあるのでそれなりに全体がしっかりとした望遠鏡でないと苦しいかもしれません。
          (2016年12月4日)
進行状況
今までになく光軸軸調整に手間取りました。 迷路にハマってしまい、まる一日費やしても満足いかず、日を改めて基本に立ち返ると
内部のミラーの高さが大きくずれていることが判明。 途中の治具による確認を怠ったためで、こんなこともあるのかと思った次第です。
原因を処置すると調整できました。 予定より1週間遅れてしまいましたが納品を完了しほっとしているところです。
           (2016年10月10日)

ユーザーさんのご紹介
 ご了解をいただきリンクを張らせていただきました。
 http://uppaship.blog.so-net.ne.jp/2016-10-12
 http://uppaship.blog.so-net.ne.jp/2016-10-18-1
 屈折と同時に大口径カセグレイン系の筒を複数交換しながら大迫力の超広角双眼を楽しまれる予定とのことです。 
 さずがにイーソス17mmを装着すると接眼高さはかなり高くなって、強いトルクが発生しているはずで、落下のトラブルがありました。
 落下防止のため天頂ミラー接合部のさらなる強化対策を引き続き手配しているところです。 このクラスの大口径なら架台も強いでしょうから、
 天頂ミラーの反対側にトルクキャンセル用のカウンターウエイトを付ける手もあるでしょうね。
                 (2016年10月22日)
回転装置を接眼側から見た図
進行状況
鏡筒接眼部と天頂ミラーの間に回転装置を入れますが、焦点引き出し量にあまり余裕がなく、この機構に許される追加長はわずか6mmです。
回転装置は太いドローチューブの中に入り込む形で精度と強度を出しています。 外部に出るのは6mmのリング状の操作部で、ここには回転固定クランプと、
天頂ミラーの固定クランプが同居します。 この部分がちょっと凝ったことになっていて、画像のようなリンク機構で機能します。
旋盤もフライス盤もありませんが、うまくいく方法を考えながら部品を手作りするのは楽しいものです。 (2016年8月21日)
2インチ双眼装置の光路長確認用 治具
変わり映えしないようですが、向こう側が見えている。 ということはミラーとビームスプリッターが内蔵された、ということです。
自分用なら「できました。」なのですが、精密調整とか微妙な動きの調整とかがあり、本体については7割程度終了したところです。自分用と製品で目指す完成度が全く違います。
天頂ミラーの短縮加工のほうは終了しました。
2インチスリーブを撤去し、図の4本ネジで双眼装置を直接接続します。
最も苦労するのがカスタマイズする部分、毎回設計の異なる一品物です。 これらの部品のほとんどは図面を描いて加工屋に依頼しています。
自分で旋盤やフライス加工をすることはありません。 だいいち工房(アパートの2階)にそのようなモノを置いてガンガン動かすわけにもいきません。
多くの企業は設計と製作は分業が基本で、モチは餅屋、こちらの期待以上の仕事をしてくれることも多々あります。

しかし加工屋の設備や治具の能力を超えた図面を見積もらせると、、
不安をあおるのもどうかと思いためらって来ましたが、もういいでしょう。
左はビームスプリッターで透過して見た色、右はビームスプリッターで、直角(横方向)に反射した光を斜鏡でこちらに向けた反射色です。
もう十数年前ですが、こんな不良品に遭遇してしまいました。 もちろん返品交換してもらいました。 (画像のコントラストは強調してあります)
私が指摘したロットは全部アウトになったそうです。 上図は返品交換後の良品です。  でもまだ色調が微妙に異なりますね。
しかしビームスプリッターだけをながめていただけでは相当悪いものでないと気がつません。
ちょうど部品在庫がなく部品は手配中でまだ1か月以上かかります。
今入手している部品を集めました。  
2インチ双眼装置用の治具の1つを紹介します。 黒いのがそうで中にミラーが入っています。 先日作った双眼鏡の光軸検査器(下)とほぼ同じ構造ですが、目的は全く違います。 双眼装置を組立てる前に1度だけ使うのですが、それは次回にしておきます。   
       (2017年1月29日)  

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返却ずみのTOA130S鏡筒ですが、自分の愛機(F90)と2ショットを撮らせていただきました。 両機とも焦点距離は1000mmなのですが、30年程度の技術の差というところでしょうか?
性能重視・質実剛健がこのメーカーの魅力なのでしょうが、眼視派の私にとってはもっと軽いものを作ってほしいところです。 
進行状況 
完成しました。 ご注文から丁度3か月でした。
最終的には単焦点アイピースで左右の視差と、ピント差が許容値以内になるように調整します。 双眼装置内にあるXY視差調整装置などには頼らず、素の状態で完璧に調整します。
2インチ双眼装置の最終検査を行っているところです。 この画で装着しているのはXL40mmです。 (東京都 I 様用)
 
進行状況(2017.4.9)
ド級の対物レンズです。 この鏡筒、重さはこんなものかなと思いますが、とにかくトップベビー(重心が対物側に異常に寄っている) それと鏡筒バンドの締めねじは巨大で力任せに締めようと思えばどこまでも絞められてしまうのですが、レンズが歪んだりしないか心配になるほどです。
鏡筒の光路短縮改造を行い、1.25インチ双眼装置でピントが来るようにしました。(図が∞ピントの状態) しかし回転装置付きでのご使用を要望されているのでもう少し短縮加工を行う予定です。
 等倍延長レンズは今回お勧めしませんでした。 使わずともピントがくるだろうと思ったし、性能上も余計なレンズなど無いほうが良いに決まっているし、等倍レンズの生産性も低いので、お互いメリットがあるわけです。
リビングにマグロのように置かれたTOA-130(お値段もマグロ並み?)お客さんからのお預かりものです。 春休みにつき週末には家族が来る(単身赴任の私のアパートに)ので、それまでにどーにかしないと。
進行状況(2017.3.26)
ウエイトには真鍮を使いました。 鉄が一般的ですが密度が大きいことと天頂ミラーの色と合うかなと思ったからです。 鉄より腐食しにくいので塗装も省略しています。 金属の密度をグラフにしてみました。 鉄と真鍮の密度って大して変わらないのですね。
オーナーさんがブログでウエイトシステムを紹介してくださいました。
 http://uppaship.blog.so-net.ne.jp/2016-12-07

          (2016年12月4日)
2インチ双眼装置に EWV32mmを装着するとウエイトはほぼ中間位置でバランスが合います。EWV32mmは2インチアイピースの重量としては平均的なものだと思います。
バランスウエイトの機能テスト画像です。
これは2インチ双眼装置にアイピースを何もつけない状態で、バランスウエイトはほぼ根本の位置でバランスが取れます。
2インチ双眼装置にイーソス17mmを装着した場合は1cmぐらいの余裕を残してバランスが合います。 ほぼ設計の狙い通りになりました。
ウエイトは比重の高いしんちゅう製としました。 ウエイト棒に貫通穴を開け、図のようにレンチ等を差し込んでネジ締めします。
天頂ミラーのハウジングには相当の荷重がかかりますが分厚い台座で荷重を分散しており、また内部のミラーは遊びがあるのでミラーまでは歪まないと判断しています。
2インチ天頂ミラーの斜面に台座(黒い台形状)を固定し、そこにねじを切ってバランスウエイトを固定します。 これは台座とミラーカバーの接続でネジ6本で固定しています。
赤い矢印は天頂ミラーを固定するクランプで3ヵ所から強固に締めて
固定します。 青い矢印は回転クランプです。こちらも安全のため
左右2ヶ所に設けました。 思いのほかうまく作動してくれました。
重くて手がプルプル震えますが、この姿勢で揺すってもびくともしません。
安全のためには最低限強固な構造でないとだめです。
ただしドイツ式赤道儀の極軸のようにバランスウエイトをつけているわけではないのでトルクは残ります。 回転クランプを緩めるときは細心の注意が必要です。
      (2016年9月11日)
回転装置の内ドラム(回転する側)の両サイドに溝を切ってシーソーの
ように動きます。 (赤い矢印部分) 親指そばのクランプを占めると
シーソーが動いて外ドラムの内壁を内側から押すことで回転が止まる仕組み。
ここまで凝った回転装置は他にはないでしょうね。
回転クランプの部品がアルマイトから上がってきました。 
軸と板バネをつけたところ。
進行状況
回転装置の光路長は6mm
(前側はTOAの接眼体に入り込みます)
全体像
回転装置を対物側から見た図
双眼装置の筐体は光学系なしの状態まで組立てたモノを数個は持っています。 今回は運良くというかその最後の1個で、また仕込みをしないといけませんね。
2インチ天頂プリズムは笠井のDX天頂ミラーを使います。何度か採用していますがシンプルな構造で改造しやすいためです。
(今宅配便で届いたばかり)
商談中の2インチ双眼装置システムですが、今回は鏡筒現物をお預かりすることはありません。 鏡筒なしの製作で過去にあと数mmのところでピントが合わずご迷惑をかけたことがありました。その反省から、このようなピント確認用治具を使ってオーナーさんに事前にピント確認をしていただく予定です。 あり合わせの部材で262mmの光路長治具を製作しました。
2インチ双眼装置+2インチ天頂ミラーの組み合わせで、光路短縮加工したとしても260mm程度の光路消費があります。 今回の鏡筒の筒外光路長は275mmと例外的に長く、一見クリアしてそうですが、加工誤差で15mmの余裕は設計通り確保できているとは限りません。 鏡筒短縮はしたくありません。 ピントが出るといいのですが。
            (2016年6月211日)