望遠鏡 etc 総合システム




望遠鏡 ・総合運用システムの基本



○ 使用目的

高倍率眼視用  → F 8 前後
眼視・写真両用 → F 5  前後 (レデューサ挿入後 F 4 前後)


○ 機動性等

機動性大  →  8 cm 前後
機動性中  → 10 cm 前後
機動性小  → 12 cm 前後


○ 望遠鏡運用、オプション。

1・鏡筒、アイピース etc
2・カメラ・測定機械等
3・架台 (赤道儀)
4・パソコン・ドーム etc


○ システム要素

1・光学系 (レンズ )
2・機械等
3・電子回路
4・制御・運用ソフト




○ 望遠レンズ・最適システムの考察


望遠レンズ (フォト・ビジュアル) の基礎条件を考察すると・・

1・焦点距離、300〜500mm 前後。
2・明るさ、F 5.6 以下 (レデューサ挿入後、F 4.0 以下)
3・口径、3〜4インチ 前後。 (75〜105mm 前後)
4・中心スポット、10ミクロン以下。(ストレール比・80%以上) 
5・周辺スポット、30ミクロン以下。(Φ40mm)
etc




現状の望遠レンズ、その問題点


市販の望遠レンズの大半は、F 2.8〜4 の開放値では、写真撮影での基礎的解像力を満たしているのみで、
回折円から可視光線が大きく拡散しているものが大半。

明るさ F 5.6 以下 で、
ストレールレシオ 90%以上の製品は少ない。

(備考) 
望遠レンズ etc 特許情報







大口径望遠鏡 ・運用システム (可視光線)



○ 使用目的

高倍率眼視用  → F 8 〜12 前後
眼視・写真両用 → F 5  前後 


(備考) 250mm F 12.0 月惑星用 etc ドール・カーカム

視野中心部のスポットは、回折を考慮に入れなければ(幾何光学的には)ゼロに近くなる。
視野周辺 (APS-C サイズ・デジタル一眼)のコマ収差は、約 80x60 ミクロン。


250mm F 12.0 (3000mm) 光学構成図




250mm 反射光学系




○ デジタル対応、撮影システムの留意点


現代のデジタル撮影システムは、その 1/3 倍程度 (7〜10ミクロン)、即ち F 5〜8 光学系の理論最小エアリーディスク直径を、想定する必要性あり。
 デジタル対応 ・撮影システム

撮影素子の周辺まで点像にする為には、レンズ単体の精度 + 光軸&直角精度 (センタリング&スクエアリング)の維持も重要。レンズ光学系 (屈折望遠鏡・望遠レンズ)は、スクエアリングの点で有利。




○ 星像 スポット直径 試算


デジタル時代の撮影システムの基本は、長時間の追尾精度

理論エアリーディスク径 +追尾システム自体の精度 +シーイング +ピント精度 etc のトータル量
≒ 星像スポットの直径。


星像スポット直径、試算表 (F 5) d 線

口径 (o) 焦点距離 (o) ディスク径 (秒) ガイド精度 ※ ピント精度 スポット直径(秒) (μ)
250 1250 1.0 3.0 0.2 4.2 30.2
200 1000 1.2 3.0 0.2 4.4 26.4
120 600 2.0 3.0 0.3 5.3 19.0
100 500 2.4 3.0 0.5 5.9 17.7
80 400 3.0 3.0 0.5 6.5 15.6


※ ガイド精度 ≒ 追尾システム自体の精度 +シーイング

日本の平均的気流下では、優れたオートガイド追尾システムでも、スポット直径を 5秒未満にするのは困難。

シーイング・計算 etc





望遠鏡・最適システムの考察


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