Imdiygo式延長レンズの大口径ドブソニアンへの応用
 
前回 口径700mm F3.1 というモンスタードブソニアンを紹介しましたが、正直何でもかんでも2インチ双眼装置つけたいというのは無理が
あると思っています。 イタリア人の彼には英語でうまく説得できないのです。 彼のドブソニアンはトラス式ですが、トップリングを含めた接眼部を超軽量化してあのような低重心のドブが成立しているのであって、接眼部に3kg(アイピース2本を含め)もの2インチ双眼システムを付けたら、バランスが致命的に狂うのは自明。
 やめとけよ〜。 といいたいんですけどね。 最近メールも来ないので興味は去ったかなと思っています。

さて大口径への欲望は留まるところを知らないようで、F3.7やF3.3というF値の超短い主鏡を使った大口径ドブを志向するマニアが増えてきています。
ただ大口径すればよいのではなく、そこには次のような希望が伴っているものです。
  ・中央遮蔽率は20%程度に抑えたい。
  ・できたら主鏡だけ短いのに換装して今のドブの部品(斜鏡等)を使いたい。
  ・接眼部は脚立なしで覗けるようにしたい
  ・接眼部が高くなるが できたらポンセットマウントに載せたい
  ・周辺像のコマは直焦点では耐えられないのでパラコアなどのコマ補正レンズは必要
  ・それでもって できれば双眼装置もつけたい(しかも低倍率で使えるようにしたい)
 などなどです。
そこでImdiygo式延長レンズを使ってこれらの希望を叶える方法を考えてみました。 これはモンスターを持っているイタリア人の彼に採用してほしい選択肢でもあります。
■ではどうやって、ということになりますが、まず「等倍」延長レンズでは話になりません。
 これはすでに何度か説明してますが、双眼装置が受け付けるF値はせいぜいF4ぐらいまでで、それより明るい光線は双眼装置入射部でけられるためです。
 今回、2インチ双眼装置用に開発した 1.35倍の延長レンズを使います。 それは2インチ双眼装置を装着するためではなく、ピント位置を引き出すのが
 第一目的です。 また1.25インチの双眼装置なら無理なく装着できるというおまけ付です。

計算モデルは 口径500mmの純ニュートンを選びました。 ご存じのようにNinja500のスペックと同じです。 この望遠鏡の接眼部の高さは2080mmで当然のように脚立が必要です。 天頂に向けた状態で接眼部を自分の背丈で無理なく覗ける高さは、だいたい身長−10cmとなります。 ではF値3.7と3.3ではどうかというと、Ninjaと同じロープロファイル接眼部として筒外焦点を102mm引き出すと、斜鏡の大きさはそれぞれ120mm、140mmと巨大化します。その代わりに短鏡筒となり、主鏡〜斜鏡間隔が1458mm(−400mm)、1258mm(−600mm)とかなり短くなります。 
参考までにNinja400の主鏡〜斜鏡間隔が1458mmで接眼部高さが1680mmですから、
F3.7ではNinja400と同程度。身長が180mm程度ないと自然には覗けません。  F3.3だと身長160cmぐらいで覗けそうです。

直線上に配置

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SPOT図は それぞれの鏡筒に対して 2インチピースで得られる最大画角と、その1/3、2/3の画角で作図しました。

■斜鏡をこんなに大きくしたくない。 
 ということでF4.5のNinja500と同じ短径100mmの斜鏡を使って、口径食が起きない程度にレイアウトした図を示します。
 斜鏡が小さいわけですから筒外焦点距離(筒外光路引き出し量)を犠牲にするしかありません。
 筒半径をNinja500と同じ 290mmとしていますが、 それぞれ筒外焦点40mm、0mmとなり、普通の接眼部は使えず、アイピースを鏡筒に直付けするような
 ことをすればなんとかピントが合わせわれます。 合焦装置は鏡筒に潜り込ませたような特殊なものになるでしょうし、コマ補正レンズは主鏡光路をふさぐように
 置かなければならないでしょう。 

  F  e  C     g   

個人差があるでしょうがコマ補正効果はまだ不満足かもしれません。 コマ補正がさらに効くパラコア等は直焦点状態で挿入します。なぜなら1.35倍延長レンズとパラコアの共存はできないためです。 設計上想定していないのでたぶん像は良くないと思います。
これで不便はあるかもしれませんが上記の希望をすべて叶えるようになっています。
2インチ双眼装置用の1.35倍延長レンズを使うことで2インチアイピースの画角を確保し、コマを補正しながら光路延長を行い、さらに余った光路延長能力で
1.25インチ双眼装置の使用をも可能にする 一石四鳥のアイデアになっています。
           (2016年12月23日)

■追記
 1.35倍という拡大率は、「2インチ双眼装置を使う」ためのやむおえない設計条件でした。 今回の場合は 1.35倍にこだわる必要はありません。
 上の設計例で D500/3.7は 筒外光路長159mmもありますが、こんなに長く必要ないですね。
 その後 D500/3.7について延長レンズの再設計を行い、拡大率1.2倍 合成F値4.5、筒外光路長111mmにすることができました。
 
 F3.3とかF3.7というF値を選ぶ理由は、鏡筒の長さを短くするためだけの苦渋の選択なわけですから、本来の使いやすい F値に戻すのは望ましい方向と言えるでしょう。 
            (2016年12月25日、追記12月29日))

光学シミュレーションの部屋

  Optical simulation room(7)

■Imdiygo式延長レンズの応用
 前置きが長くなりましたが、2インチ双眼装置用の1.35倍延長レンズをほぼそのまま、上の斜鏡を小さくしたニュートンにレイアウトしてみました。
 延長レンズは延長量の調整も可能なのでここで示した筒外焦点位置は参考値で ある程度は可変できます。
 延長レンズの前玉は主鏡光路を塞ぎますが、レンズ自体は小さいものなので 延長レンズの筒から前玉を取り出し裸で配置すれば遮蔽の影響は小さいと思われます。