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KOBO IMDIYGO
等倍延長レンズ (埼玉県 A様)
口径508mm F3.3という極単焦点ニュートン用のものです。 延長レンズの倍率は1.33倍
オーナーさんは双眼装置はできるだけ広い視界が欲しいということで、BS双眼装置の視野拡大加工を施工しました。
1.25→2インチ変換アダプターを使って2インチアイピースまでご使用になる勢いですが、さすがにそこまでは当方は保証できません。
ただし、少々それを意識したチューニングをおこないました。 あす納品します。

       

                      (2017年8月6日) 


2インチ双眼装置+天頂バランスウエイトシステム完成しました(愛知県K様用)

右下は光軸確認中の画像、左下は回転装置(バランスウエイトシステム)、さらに下はその作動確認中の画像です。 
回転装置はタカハシのカメラ回転装置(TSA−102)を使用しています。  この回転装置はスリワリクランプではないのですが、 
ウエイトを付けることで軽い締め力で回転を安全にクランプできます。  バランスはラフに取っただけでもかなりの効能を示しますので、
神経質にバランスを取る必要はありません。  逆に言うとウエイトを使わなければこのクランプでは強力な回転力を全く制止することができません。
ウエイトのシャフトはイーソス17mmを使用してもまだ余るぐらい(お使いになるアイピースが未知のため)少々長めに製作しました。
近日中に納品します。  (2017年8月20日)


      

                                   ■オーナー様より画像をいただきました
                                  
天候が悪くてまだファーストライトはされていませんが、
                                     なんとか良さそうなバランスで取り付けることができました。
                                              (2017年8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)
              製作状況(5)
  等倍延長レンズ特設ページ
スリットランプ顕微鏡の超広角化(2)

加工部品がいちおう揃い、組立をはじめました。 4月に医学学会のプレゼンテーションがあるそうで、できればその1か月前には納品することを目標にしています。
機能に妥協をしたくなかったので、ちょっと欲張って機能を詰め込んだため、一部に設計の見直りが必要になっています。 なんとかなるとは思っています。
手術用顕微鏡の手術方法を検討中
スリットランプ顕微鏡のほうは設計が終了し改造用部品の見積もり中です。  その間に先に紹介した手術用顕微鏡の改造作戦を練っているところです。
分解するにあたり、復元できなければいけないので、調整用の治工具を作成しました。 
スリットランプ 双眼ヘッドの銀ミラー化
正立ポロミラーをアルミミラーから銀ミラーに入れ替えました。 覗きこんだ感じではそんなに暗くは感じなかったのですが、遮光された黒い筒ごしに
景色を覗くと明るく錯覚する、いわゆる「トンネル効果」だったようで、測定するとアルミポロミラー(4面反射)の透過率は60%そこそこでした。
スリットランプ顕微鏡の超広角化

細隙灯(さいげきとう)顕微鏡とも呼ばれ、眼科に行くと暗室に招かれ必ずうける検査装置です。 (右下画像)
スリット状の細い光線を投光する装置と、眼を観察する実体顕微鏡でできています。 前回紹介した手術用ヘッドより先にこちらを超広角化しようと思っています。
左の画像は実体顕微鏡の部分だけを取外したものですが、左はZEISSの古いタイプ(勉強のために依頼者からスリットランプまるごと頂きました) 
右は超広角化しようとしているユニットです。(まだイーソス13mmを載せただけです) 
シュミカセとの間には新設計の回転装置を挿入します。 今回もバランスウエイトを採用いただきましたが、ドイツ式赤道儀架台では、回転バランスは問題となりやすく懸命なご判断だと思います。 過去回転装置・簡易回転装置は多数製作してきましたが、ウエイトは後から追加したいと言われても耐荷重上、設計が困難な場合があるので、最初から採用いただけると製作者としては助かります。 
ただ、前回とはレイアウトを変更し、シュミカセに適合させ干渉を避けるカタチにしています。 また2種類の天頂デバイス交換に際し、
バランスウエイトはそのまま。 ウエイト付け替えの手間を無くしています。
                      (2017年7月14日) 
BS双眼装置の視野拡大改造承ります
前回のレポートと重複しますが、双眼装置はできるだけ広い視界が欲しいということで、BS双眼装置にするか、それともMARK-Vにするか一度は迷われると思います。 現時点1.25インチの双眼装置は事実上この2機種に淘汰されている感があります。 ただ少々広い視野を確保するとか、ネームバリューが欲しいとか取るに足らない差のために10倍近い金額差が生じるのは悩みの種ですね。

今回BS双眼装置の視野拡大改造に成功しました。上が視野拡大前、下が視野拡大後です。

BS双眼装置のアイピーススリーブの根本には、直径20mmの視野絞りが入っていて視野を制限しています。 これを直径25mmまで拡大したものです。

では何故わざわざ視野を制限する絞りを入れているのか? ですが、おそらく視野外の斜め入射光が双眼装置内部のプリズムで内面反射を起こす、双眼装置であれば原理上やむおえない現象を解消するためと思われます。 なので視野を拡大したトレードオフとして内面反射を起こし、ゴースト等の発生原因になります。

しかし、当工房の延長レンズの光学系は焦点位置を後退させると同時に、斜め入射光をカットする機能ももっています。 だから延長レンズと組み合わせる条件下であればゴーストの問題はかなり軽減されます。

この視野拡大改造については、以下の条件のもとで承ります。
  ●メーカー・ディーラーの保証は無くなります
  ●当工房の延長レンズをお求めの方に限りオプションとしてご用意します。
      (過去にご注文いただいた方も対応します。)
  ●メーカーの保証領域外の範囲を拡大しますので拡大した部分に
      弊工房の過失に寄らない、双眼装置メーカー側の瑕疵
      (キズ、ケラレその他) があっても当工房は保証いたしません。
ご希望により、笠井の2インチ天頂ミラーと2インチ正立天頂ミプリズムを新調され、これに2インチ双眼装置を選択的に取り付けるようにします。 この2種類のデバイスは共通点が多く、設計がシンプルなので改造が容易です。 色もシルバーとゴールドのペアで判別しやすくしかも美しいですね。

肝心の2インチ双眼装置のほうは ミラー・プリズムの実装まで完了していますが、光学系は未調整です。
等倍延長レンズBS 反射屈折兼用 (神奈川県S様用)
手持ちの屈折機に付けたところ。 双眼での光路消費量は
約106mm(アイピース根本のヘリコイドは引っ込めた状態で)
でした。
2インチアイピース単眼状態。 こちらの光路消費量は108.5mm。
ほぼ一致しており、設計通り。 2インチ天頂ミラーだから可能になりました。
ピント位置に差が無いのでストレスのない観測ができると思います。

星像確認後、納品となりますが、今日あたりから本格的な梅雨に入って
いるようなで、ちょっとお待たせするかもしれません。
        (2017年6月25日)
  7/1納品しました。
屈折用は2インチ天頂ミラーを中心にシステムを組みます。
入口と出口の部品を図のように付け替えて、単眼(2インチアイピース)と
双眼装置を切り替えます。 
新たな挑戦

当工房は望遠鏡・双眼鏡に留まらず、光学機器全般のメンテ・修復・改造も行っています。
そのひとつ。 これは手術用双眼実体顕微鏡です。 基本的には実体顕微鏡ですが、上部の双眼ヘッド部と下部のズーム対物部に分かれていて足元スイッチで
下部光学系のズーミングとフォーカシング、照明系の切替え、上部で双眼観察、撮影ができ、助手用の双眼観察も可能です。
今回は双眼ヘッド部の改造を検討中です。
■等倍延長レンズBS用 (神奈川県S様用)
画像的には変わり映えしませんが、進展がありました。
反射屈折兼用タイプで初めて 2インチ天頂ミラーを使うのですが、
このパーツをベースとして、双眼装置にも単眼2インチアイピースにも切り替えて
使われます。 

このため2インチ天頂ミラーはバレル側もスリーブ側も交換式としました。
当初は 5部品で行く予定でしたが、交換作業性のため6部品とします。
(費用は5部品のままで結構です)

各段に使い易いものになったと思います。

残りの部品一度は到着したのですが、私の凡ミスにより送り返して追加工となって
いますので、もうしばらくお待ちください。部品ができれば言っていることがお分かり
いただけると思います。
直線上に配置

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天文用1.25インチ双眼装置に 無理やり2インチスリーブを付けたような感じです。 
(もっともビームスプリッターは無く、対物レンズがあるので双眼装置というより、ミクロンタイプの双眼鏡に近い光学系です)
視野はケラレないの?と思うでしょうが、装着するアイピースは イーソス13mmとイーソス4.7mmで、差し込み径は確かに2インチですが、アイピースの視野環直径は最大22mm程度。 このへんの関係は天文用も医療用も同じ理屈になりケラレは起こりません。
接眼レンズ側の画像です。 元の双眼ヘッド(左)はアイピース差し込み径30mmですが、右の改造後は2インチサイズです。 対物側のレンズが小さく、り。 接眼側が非常に大きいアンバランスなヘッドになっています。
光が入射する側の画像。 左が元の双眼ヘッド、右が改造後のものです。 この双眼ヘッドを取り付ける機材が全く異なるので、差し込み径はもちろん、左右のレンズ間隔・上下オフセット量まで変えています。 一見すると改造不可能なぐらいの寸法変更規模ですが、ちょっとしたトリックにより可能になっています。 内部のポロミラーはアルミから銀ミラーに換えたことは前述のとおり。 それに加えてレンズも透過率の高いものに換えました。
先端部には48mmフィルタ取付のためのネジ変換リングが取付きます。 なぜ鏡筒に一体化しないか?というと、バックフォーカスの短いニュートンでは延長レンズの先端が主鏡の有効径に少々かぶってしまいますが、それを最小限にするためです。 今回はロープロすぎて機能しませんが、フィルタスライダーをお使いの場合にはそこの穴を鏡筒が通り抜けるようにすることも可能です。
いつもながらの図ですが、左が入射側(斜鏡側)、右が出射側(双眼装置側)です。 ネジが2つありますが、1つはピント位置調整固定用、もう1つは予備のネジです。
この延長レンズはMARK−Vに取り付けます。
       (2017年11月10日)
双望会仲間からの依頼分
 口径56cmF1:4.2という大口径ドブソニアン用です。 等倍延長レンズでも製作可能ですが、ご要望により1.35倍を製作中です。
 双望会も今年が最終回となりさびしくなりますが、何とか間に合わせることができそうです。 かなりロープロファイルの接眼部でバックフォーカスは
 14〜20mmしかないそうですが、余裕を見てバックフォーカス0mmでもピントが来るように設計しました。
銀ミラーを装着した図です。 
筐体との余裕が最小限なので一部のミラーにはトリミングを施しました。
双眼を極めたかに思えるヘッドですが、超広角化は実現していません。顕微鏡の世界では見掛け視界はせいぜい55度止まりで、80度、100度といったものはなぜか存在しないのです。
で、結論だけ先に言ってしまったのが、上の画像です。
(イーソスを当てがっただけです)
依頼者様はあらゆるメーカーに相談したが、採算が合わないとかの理由で断られたそうです。 確かにこのまま接続しただけではピント位置は全然足りません。 だからといって従来の「鏡筒短縮」などという方法は通用しません。 とっておきの方法で実現しようと画策しているのですが、さて上手くいくか?
       (2017年10月15日)
手術用顕微鏡では一般的に正立のまま観察角度を変えらえるようにできています。 このヘッドでは180度まで変角でき、過剰スペックとも思えます。 望遠鏡の世界では「そこまでするか?」というような驚異的な仕掛ですが、わずかな操作性の不備が命に関わってくるのでここまでしているのでしょう。 分解して構造を理解できましたが、設計も操作性もそれに施工技術も非常に洗練されていて勉強になります。

そういえば昔紹介した対空角可変望遠鏡、日本でも入手できるようになったのですね。
http://www.zizco.jp/15shop_USorion/0171spottingscopes.htm#Anchor-#4090-10202  
いわゆるミクロン型の双眼鏡構造になっており、2個の小さな対物レンズが狭い間隔で並んでいます。 正立はポロ2型プリズムです。
フィールドフラットナーが入っていて、中心から周辺までほぼ完全に鮮明に像を結ぶ優秀な双眼鏡になります。 パンニング時の視野のローリング効果もありません。 周辺像に関して双眼鏡ではやや出遅れているZEISSですが、やればできるものです。
施術者用の双眼ヘッド部分です。 これ単独で7倍ぐらいの双眼鏡として機能します。 上の大きなダイヤルは眼幅調整用です。
接眼鏡は22mm、見掛け視野50度位で、スリーブにはマグネットで吸着します。
ZEISS製で、深い色のコーティングと複雑な光学系の割には抜けの良い像は双眼鏡と共通するものがありますが、設計方針は明らかに異なります。
依頼者様からいただいている、手術用顕微鏡の
全体画像です。 本業の医療業務の傍ら新しい治療方法や 機材の改良によるさまざまな可視化の可能性拡大に取り組まれています。
おっとその前に。 双眼専用バレルに前群レンズを挿入して、落下止めの
横ネジで固定するのをお忘れなく。 前群レンズは前後方向があります
のでご注意ください。 固定ネジは締めないと最悪の場合対物レンズに
向かって落下します。 前群レンズが2つ用意すれば、付け替え作業は
要らないのですが、共用のため仕方ありません。
双眼装置を使うとき、ここはいつも同じ。 
双眼装置の元のバレルを外して、代わりに後群レンズを取り付けます。 
なくしやすい部品なので後群レンズは付けっぱなしが良いです。
屈折用の設定が完了しました。 2インチ天頂ミラーはバランスも良く
2インチ単眼への切替も可能で、これを選択されたのは実に賢明です。
パーツがすべて完成しました。 全パーツを並べるとこうなります。
右の2つは市販品。 左の5パーツが今回製作したものです。
(結構ややこしいです)
視野拡大改造後(等倍延長レンズ使用)
視野拡大前(等倍延長レンズ使用)
■BS双眼装置の視野拡大効果を検証
1.25インチアイピースの最大視野を持つものは、24mm68度広角タイプ、あるいは 32mm50度プローセルタイプあたりです。
延長レンズとの相性からいえば後者をお勧めしています。
これらのアイピースのイメージサークル(視野環直径)は27mmですから、絞り直径25mmへの視野拡大ではまだ不足です。
しかしBS双眼装置の構造上ここまでが限界で、ケラレが全く起きない保証はありませんが、実用上ストレスの無いレベルになると確信しています。
検証はあいにく上記のようなアイピースを所有していませんのでそれに近い 25mm56度ケルナータイプを使いました。 コリメート法で撮影しましたが、
アイレリーフが短く、撮影したカメラとの相性が悪くて周辺減光が眼で見たときより強調されています。 拡大前では周辺部がケラレてしまい、アイピースの
全視野(赤い枠)を見ることができませんが、視野拡大改造後では視野環を明瞭に見ることができました。 この改造により延長レンズ付という限定条件では
ありますがBS双眼装置のパフォーマンスを上げることができると考えています。
                    (2017年6月11日)
2インチ双眼装置 (商談中)
11インチのシュミットカセグレイン用の装置です。
シュミットカセは焦点引き出し量が長いとは言え、個体差もありまずは実測が必要としうことで焦点引き出し量測定治具をお送りしました。 
等倍延長レンズと 2インチ双眼装置を別々のページに書いてきましたが、今回から統合します。
双眼ヘッドは手元にありますが、アイピースはオーナーに返却し現場で稼働中です。 
現物が無く、少ない情報を紡いて製作するのは今までもやってきたので慣れています。 むしろこっちのほうが面白い。

医療用光学機材のアイピース規格は同一メーカー内でも機種が変わるとバラバラで存在しないそうです。 なんでもZEISSとかHaag-Streit(一流とされているメーカー)は後発メーカーが真似しにくいようにするためあえてそうしているらしい。 中古市場まで値崩れを敏感に監視しているらしく、非常に閉鎖的な市場ということです。 もちろん日本や中国のメーカーもありますが、少なくとも日本ではあまり受け入れられていないそうです。 それにも関らず他メーカーから互換性のある交換ユニットなどは多数用意されているようで模倣防止策は功を奏していないようです。 それにねじの頭一つとってもわざわざ分解できないように特殊形状にしてくれています。 まあ私が改造できるぐらいですから全く効き目ないでしょうね。 

今回の双眼ヘッドもピント位置がスリーブ内部に奥まっていて、バレル径も特殊で、天文用や顕微鏡用アイピースは簡単には使えないように出来ています。
そこで代用のアイピースを手作りしました。(左) 
たぶん測量機か何かの照準アイピースで、これといってトリエのないものですが、堅実な像を結びます。 捨てずにいてヨカッタ。 
       (2017年11月19日)




■昨年の暮れは等倍レンズの注文が多かったのですが、今年の暮れはなぜかBS双眼装置の視野拡大のご注文が一度に入り対応しました。 
左画像は改造途中の様子ですが、ここまでバラのは思いのほか大変で何の準備もなく作業するとバラせないか、できても双眼装置に不具合を発生させる可能性が高いのでやめたほうがいいです。

等倍延長レンズは今まで合焦できないというクレームは一件もありません。
ご使用方法を十分に理解されていない方がチューニング法を間違ってピントが来ないと言っているケースが多々ありますので残念です。

この視野拡大加工は使用方法をマスターされた上でデバイスとしての限界までご使用される方にお作りするもので、当方も予想しない利用方法があり、お返事をいただくたびに楽しませていただいています。

2インチ変換アダプターを取り付け
Masuyama 32mm(見掛け視界80°→約60°)
Magellan 10mm(見掛け視界90°フル視界で使用)
などケラレ覚悟で広視野の限界までお使いのユーザーもおられます。

あ、医療双眼顕微鏡の超広角化も忘れてはいませんよ。
現在部品を加工に出している段階です。

    (2017年12月23日)
改造前後で透過率を測定しました。 銀ミラー4枚の透過率は アルミミラー1枚とほぼ同じです。 (反射防止コート付のカバーガラスが1枚入っています)

作業全行程のまだ1合目程度ですが、まずはプリズムと遜色のない正立ポロミラーが完成しました。   (2017年11月5日)
ミラーを撤去したポロミラーの台座部分です。 アルミ製のブロックは
なかなかの精密加工でミラーは板バネで取り付けられています。
上は今回超広角改造中の双眼ヘッドです。 内部には正立プリズムでなく、正立ミラー(ポロ2型)が使われています。 安物だからミラーというわけではなく、実体顕微鏡ではよくあることです。 F値が暗い顕微鏡の世界では望遠鏡では考えにくいようなことも結構あります。 
      (2017年10月28日)
  
機材は毎日現場で使用されているため、お借りして採寸したり、追加工したりすることができません。 手元にあればそのへん自由度がある設計もできるのですが・・・。  望遠鏡とは違い、複数の設計要件が絡み合っているためピントだけ来るようにしたのでは使えません。 ちょっとした誤解が製作ミスにつながります。

左は今回超広角化するスリットランプです。
検討の結果、この双眼ヘッド部分とは別に 超広角双眼ヘッドを製作し、現場で付け替えていただく方針にしました。 
■等倍延長レンズ (商談中。左下)
口径508mm F3.3という極単焦点ニュートン用のものです。

左の画像は 以前に18インチF3.5用に製作した1.33倍延長レンズ。
まあこれのコピーを作ればよいのですが、残念ながらこれに使っていた後群レンズの販売が終了してしまい、これに代わるレンズを取り寄せているところです。

オーナーさんは双眼装置はできるだけ広い視界が欲しいということで、BS双眼装置にするか、それともMARK-Vにするかかなり迷われました。
現時点1.25インチの双眼装置は事実上この2機種に淘汰されている感があります。 ただ少々広い視野を確保するとか、ネームバリューが欲しいとか取るに足らない差のために10倍近い金額差が生じるのは悩みの種ですね。

ネームバリューが欲しい方につける薬はありませんが、視野の問題を解決できる画期的な内容があるのですが、これはまだ言えません。^^
成功したら公開しますが、成功確率はまだ五分五分です。
          (2017年6月10日)
2インチ双眼装置製作開始 (愛知県K様用)
11インチの シュミットカセグレイン用です。 ピント治具で測定いただいた結果、十分なバックフォーカスを確認できました。
ニュートン反射用(屈折直視用)の場合はこのように中間筒を介して
前群レンズを付けます。 オーナーさんは屈折を常用され、
反射はまだ何にするか未定、ということでしたので、何が来ても良いように
中間筒は長めにしてピント調整範囲を広くしておきました。