オフセット斜鏡の光軸調整まとめ

300FN鏡筒を例にオフセット斜鏡の光軸調整方法をまとめました。

最高光軸調整＋最高シーイングで撮像したM13
305mmF4 , ASI294MC_Pro , 30X60s , SkyWatcher_CCF4


結局、レーザは必要ないと言うのが結論です。
まあ、あれば現地の確認用程度には便利ですけどね。

M13で300FNの光軸確認

密を避けて奥域へ行き過ぎたようです。
梅雨明け直後の谷沿いは夜露と湧き出すモヤが凄く、
何時もの森にしておけば良かったと後悔しました。

それでも、一連の光軸調整の結果を確認するのであれば十分でした。
M13 , 10X60s , 10min Total


Gain低めの120で撮像しましたが、これで十分に写ルンですねえ～。
DRも稼げるので、今後は低めゲインで撮ってみることにします。
周辺減光やアンプノイズ、Flat補正などをやっていない素の画像です。
スターシャープも無しです。
イイ感じに光軸が合っているようです。

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撮影日時：2021/07/17-18
撮影場所：上野村　標高510m
天候：快晴、微風、夜露あり
気温：17℃
星空指数：80
シーイング：3/5～4/5

撮像鏡筒：300FN, 30.5cm , F4 , fl=1220mm
カメラ ：ZWO-ASI294MC_Pro (Sony IMX294CJK Back Side Illuminated CMOS 4/3inch)
FilterWheel：***
コマコレクター：SkyWatcher_CCF4

Gain：120
binning：1X1
冷却温度：-10℃
露光：10X60s
Dark：***
Flat：***
ファイルフォーマット：Fits

赤道儀：観測所のSkyMax_E-ZEUSⅡ仕様
ガイド：50mmF4ガイドスコープ + QHY5L-ⅡM+PHD2_Ver,2.6.9_dev4(MultiStarGuide)
極軸合わせ：SharpCap_ProのPolerAlign機能+SSAG+25mmF1.4_C-mount Lens

ASCOM Platform 6.5_SP1
撮像ソフト：N.I.N.A(32bit)
プラネソフト：Cartes du Ciel
現像ソフト：SI7
微調整：PhotoShopCC_2021
撮像用PC：Lenovo_C340_Win10_64bit , USB_3.1C
ガイド＆FilterWheel用PCもC340 , USB_3.0_Gen1

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だから斜鏡と主鏡が同心円にならない！

300FNのオフセット斜鏡調整についてアレコレ書いて来ましたが、
見つけやすいように”オフセット斜鏡の光軸調整”カテゴリを
作成しました。ま、自分のためですけど・・・

今回は、

”だから斜鏡と主鏡が同心円にならない！”

を書きました。
光路図を描いてみると分かりますが、F10程度のニュートン反射で
あればセンター振り分け斜鏡を付け、ドローチューブと斜鏡、主鏡
を同心円に調整すれば問題ないレベルで光軸が合います。

同じ光路図にF4の光路を追記し、主光束を100%満足する斜鏡を書き
入れると、とんでもなくスライド・オフセットする必要があると
分かります。300FNでは短径97.58[mm]、長径138[mm]で12[mm]もの
オフセットが必要です。
これでは斜鏡が大きくて遮蔽率が高くなってしまうため、
300FNではメッキ面実測短径87[mm]、メッキ面実測長径122[mm]の
斜鏡が付いています。この斜鏡を最も効率良く使うには、
オフセットを10.5[mm]にしなければなりません。
ドローチューブの位置もそうなっています。

ところが、

実際のオフセットを測定したところ、僅か4.95[mm]でした。
斜鏡を取り外して定盤にねじ止めし、３回測定した平均です。
つまり、5.55[mm]もオフセットが足りていません。
この状態では、斜鏡と、斜鏡に映った主鏡を同心円に調整しては
イ・ケ・マ・セ・ン。
オフセットが不適切な斜鏡を振って主鏡と同心円にすると言うことは、
斜鏡が45度配置では無くなると言うことです。

僅か4.95[mm]のオフセット位置に黒点を打点し、
コリメーション・アイピースとレーザで位置ずれが無いように
調整するとこうなります。


ドローチューブ奥へカメラを突っ込んで撮影しているため、
斜鏡よりも主鏡の方が小さく見えます。
もう少し引いてみると、


もし、正しく10.5[mm]スライドオフセットされていれば、
斜鏡と主鏡が同心円に見える訳です。
逆に言うと、

正しくオフセットされていなきゃ、同心円に見える筈ねーよ！

ってことです。



ではでは、

真のオフセット点に合わせずに光軸調整をしたらどうなるのか・・・

それでも、

初めからレーザでやるとサッパリ分からなくなってド・ハマリ必須
ですから、コリメーション・アイピースでもっともらしく調整
するものとします。
また、真のオフセット点が”不明”であるものとします。
斜鏡の正しい繰り出し位置も分かりませんから、
ドローチューブ先端に円形の厚紙を貼り付け、中心に3[mm]くらいの
ピンホールを空け、斜鏡と主鏡が同心円になるようにしておきます。



まず、コリメーション・アイピースだけで完璧に光軸調整を行い
ます。それが右側の図です。
一見、素晴らしく光軸が合っているように見えますね。

でもでも、

よ～～く見ると、コリメーション・アイピースの銀色斜めカット窓
に重なっているスパイダーが左側にズレています。
言われてみれば、主鏡中心マークやドローチューブ中心穴も
やや左側にズレている気がします。
コレ、
本当に良く見ないと気付かないです。
絵では拡大していますけど、実際にはこんなに大きなズレでは
ありません。

斜鏡と主鏡が同心円、かつ、主鏡センターマークとドローチューブが
一致しており、更にスパイダーとコリメーション・アイピースの十字
がピッタリ一致しています。

う～ん、

如何にも合っていそうだ・・・

ってなりますよね。

じゃあ、

斜鏡の繰り出し量を変えて同じことをやってみてください。

あれ？

またバッチリ合ったように見えちゃっています！！

オイオイ、斜鏡を何処に配置しても調整できちゃうじゃないの！
どうなっているんじゃあ～！

でも、

よーく見ると、さっきの、例のコリメーション・アイピースの
銀色斜めカット窓に重なっているスパイダーがズレている筈です。

つまり、

光軸が傾いており、合っていないのです。

じゃあ、

この状態でレーザを使って斜鏡→主鏡の順で再調整してみましょう。
そうすると、今度は左側の図のようになります。
ドローチューブ中心、主鏡センターマーク、コリメーション・アイピース
の十字線、スパイダーの横軸（X軸）は完全に一致していますが、
今度は、スパイダーの縦軸（Y軸）とコリメーション・アイピースの
縦線が一致していません。

これも、

斜鏡の繰り出し位置が何処であれ、このように調整出来てしまいます。

真のオフセットが分かっている場合は、その黒点を目安に合わせば
確実に光軸が合います。つまり、コリメーション・アイピースと
レーザが完全に一致します。

但し、

正しいオフセット量でなかった場合、
斜鏡と主鏡が同心円に見えることはありません。

もし、

300FNのドローチューブ位置に対して斜鏡のスライド・オフセット量が
10.5[mm]であったなら、斜鏡と主鏡が同心円に見え、
コリメーション・アイピースとレーザで調整が一致します。
残念ながら、そうはなっていなかった・・・という訳です。

世にある安価なＦ４鏡筒が、真のオフセット位置にあるかどうか疑問です。
上図のように、一見バッチリ光軸調整出来たように見えて、
これらの場合、残念ながら片ボケの呪縛から逃れることが出来ません。
だから、
スケアリングだのなんだの言い出すのです。
イヤ、
スケアリング調整は必要ですよ、厳密には。
でも、それは光軸調整とは別次元のお話なのです。

斜鏡と主鏡が同心円に見え、斜鏡に映ったドローチューブセンターが
斜鏡中心から左側にオフセットしている。
レーザで追い込んだから間違いないはず・・・
コリメーション・アイピースでトコトン追い込んだから・・・

これらが成立する条件は、メーカが正しく斜鏡をオフセットして製作
しているかに掛かっています。ユーザではどうしようもありません。

なので、

コリメーション・アイピースとレーザを併用するのです。

そうすれば、オフセット量不明鏡筒でも、何時かは完全な光軸調整が
出来るでしょう。

出来た時は嬉しいっすよ～(^^♪

300FN_光軸調整の現場検証

昨晩は高いところなら晴れそうだったため、観測所へトンボ帰り。
月没が０１：３５、かつ、水蒸気多数でも確認画像程度は撮れました。

最終的に、２時頃から天頂付近だけ雲が切れたため、M27を
撮ることが出来ました。ダークもフラットも適用。

M27 , 21X60s , 21min Total , DarkAndFlat（等倍原画像）


GAIN=120で柔らかめ処理、シャープ系フィルター処理は一切無しです。
予想通りの美しい星像となって満足しました。
でも、完璧ではありません。

光量の偏りとオフピン画像はこんな感じです。


アークトゥールスでテスト（雲だらけでした）


どうやら現状の接眼部スケアリングでは、これ以上は無理そうです。
スケアリング調整機構が無いため、光量センター、かつ、
星像の偏りを均等に持って行くと、片ボケしてしまいます。
まあ、ここまで来ればスケアリング調整機構を付ければ良いだけです。

以下は雲間を縫ってあちこちへ指向させ、数十秒～数分で撮像した
画像です。指向方向による画像歪は無視できるレベルでした。
全天雲だらけでしたから、シーイングも何もあったものではなく、
良い場所は良いが、悪い場所は水の中を見ている感じでした・・・

M20


M7（鏡筒がほぼ水平状態での撮像）


M4


M5等倍
このM5は全面点像で良い感じです。
と言う事は、M27はミラーの圧迫アスが出ているのかもしれません。
M27以外は、概ね全面で点像ですから。


M5って美しい球状星団ですね。
僅か15秒×5枚の画像ですが、中心部の等倍も載せておきます。


M22


M80


NGC5846付近


今回は重機材を屋外展開するとスコールを喰らう可能性が
あったため、同じSkyMaxですが観測所の架台に載せました。


実は観測所のスライディングルーフへ300FNを設置したのは初めてです。
超～大変でした！
何しろルーフへ上がる階段が狭く、26[Kg]になった300FNを持って
上がるのが大変だったこと！
イヤ、マジでC-14の方がずっと楽です。
重さではなくて、長さがネックでした。
階段での取り回しが大変で、これだったらフィールド展開の方が
数倍楽だと感じました。あ～腰イテ～～・・・


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撮影日時：2021/06/20-21
撮影場所：入笠山天体観測所　標高1810m
天候：雲総数70、微風、2時頃は少し晴れ間が多くなった。
気温：8℃
星空指数：30
シーイング：4/5（場所次第）

撮像鏡筒：300FN, 30.5cm , F4 , fl=1220mm
カメラ ：ZWO-ASI294MC_Pro (Sony IMX294CJK Back Side Illuminated CMOS 4/3inch)
FilterWheel：***
コマコレクター：SkyWatcher_CCF4

Gain：120
binning：1X1
冷却温度：-10℃
露光：***
Dark：10枚
Flat：各10枚
ファイルフォーマット：Fits

赤道儀：観測所のSkyMax_E-ZEUSⅡ仕様
ガイド：50mmF4ガイドスコープ + QHY5L-ⅡM+PHD2_Ver,2.6.9_dev4(MultiStarGuide)
極軸合わせ：***

ASCOM Platform 6.5_SP1
撮像ソフト：N.I.N.A(32bit)
プラネソフト：Cartes du Ciel
現像ソフト：SI7
微調整：PhotoShopCC_2021
撮像用PC：Lenovo_C340_Win10_64bit , USB_3.1C
ガイド＆FilterWheel用PCもC340 , USB_3.0_Gen1

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コリメーション・アイピースよ、お前もか！

”だからレーザとコリメータで位置がずれる”
https://sky.ap.teacup.com/eti_forest/981.html

と言う記事に間違いがありましたので、青字訂正をしました。

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以前より、コリメーションアイピースで光軸調整してからレーザを
使って”確認”を行って来ましたが、それは、斜鏡のオフセット
ポイントを打点してある鏡筒だから出来たことだと気付きました。

本日、オフセットポイントが不明であると言う前提で光軸調整を
やってみました。その結果、コリメーションアイピースだけでは、
斜鏡を適当な位置に配置しても”合ったように見える”ことが
分かりました。やってみてください。

そもそも、コリメーションアイピースの調整方法と言うものは、
ニュートン反射鏡筒の斜鏡にオフセットなど施さなかった時代の
ものです。だから、”同心円に調整せよ”なんて書いてあるのです。
オフセット斜鏡では、主鏡に映った斜鏡とドローチューブ端面は
同心円になりません。
問題は、どのくらい偏心させれば良いのか？　です。
それには、正確なオフセットポイントを測定しておかなければ
なりません。R200SSはメーカー公表値がありますし、私は自分で
測定して打点しておりました。

ところが、

オフセット量が不明・・・

という前提でやり始めると・・・全然だめですねえ～～。
斜鏡をどの位置に配置しても、光軸が合ったように調整出来て
しまいました。と言うことは、レーザ同様に光軸が曲がっているのに、
平気で合っているような顔をされると言うことです。
スケアリングもダダ狂う道理です。
斜鏡のオフセットが無かった時代は平和でした。

コリメーション・アイピースよお前もか！

ですね。

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さて、

ここまでやって来て、斜鏡の真のオフセット点の打点が、
如何に大切であるか分かりました。
これさえしっかりとしていれば、別にレーザを使わなくても
実用域に持って行けます。
ただ、現場での微調整（移動によるズレや温度ズレ）で主鏡を
いじる場合、レーザがあると凄く楽です。

一連の光軸調整ドキュメントでの発見は、やはり、
レーザとコリメーションアイピースで一致すれば完璧である。
と言うものだと思っています。
オフセットポイントの打点は目安ではありますが、ここにピッタリ
一致しなくても良いです。レーザとコリメーションアイピースで
一致していれば、打点ポイントに非常に近いところになる筈です。
その結果として、フラット撮像のヒストグラムを切り詰めたテストでも、
概ね許容範囲に入るはずです。（入りました。）

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＜オフセット斜鏡の光軸合わせで大切なこと＞

１．斜鏡の真のオフセットポイントを打点する。

２．コリメーションアイピースとレーザで交互に光軸調整し、
　　両者が一致するまで斜鏡の繰り出し位置を調整する。
　　結果として、打点位置に近接する筈である。

３．ドローチューブの中心線に対する斜鏡のオフセット量が
　　正しく設計・製作されていない限り、主鏡と斜鏡が同心円に
　　見えることは無い。

　　例えば、
　　300FNのドローチューブ中心線は、主鏡面から852[mm]で90°
　　曲げられた軸上にある。短径97.58[mm]で、オフセット12[mm]
　　であれば、主光束を100[%]カバーできる。
　　しかし、それでは大きすぎるので、実測短径は87[mm]となっている。
　　この場合、光量バランスを均一に出来るオフセット量は10.5[mm]
　　となる。しかし実際には4.95[mm]しかオフセットされていない。

　　従って300FNで正しく光軸を合わせた場合、斜鏡が筒先側へ寄ること
　　になり、結果として主鏡がやや右側に寄って見える。
　　実際の焦点位置にピンホールを置いて覗くと、斜鏡よりも主鏡の
　　方が大きく見えるため、そのズレは分からない。
　　尚、主鏡の主光軸中心はドローチューブ中心線上にあるため、
　　撮像すると光玉は均一に見える。
　　オフセット量が足らないので、フルサイズでは右側が暗く見える。

　　注意することは、
　　ドローチューブ、斜鏡、主鏡が同心円状に見えるためには、
　　ドローチューブ取付位置に対して、正しく斜鏡がオフセット
　　されていなければならないことである。
　　これは、ユーザ側ではどうにもならない。
　　300FNは5.5[mm]オフセットが足りていないため、同心円状に見えない。

４．オフセット不明鏡筒をレーザだけ、またはコリメーションアイピース
　　だけで光軸調整をやることは不可能である。
　　
　　”いくらやっても”　片ボケ（スケアリング）、歪な星像から脱却
　　出来ないメビウスに陥ってしまう。


安い物には棘がある・・・

300FNの場合には、斜鏡ホルダーから、何故か２°くらい斜鏡が傾いて
貼られている。よって、調整用の３本ビスを均等締めすると、
大きく傾いてしまいます。また、オフセット量も適当であり、
本来は10.5[mm]必要なのに4.95[mm]となっています。
だから、主鏡、斜鏡、ドローチューブを同心円にすると光軸が狂います。

楽しいにゃ～(-_-メ)

だから光量中心がズレる。

先日”だからレーザとコリメータで位置がズレる。”と言う
記事を、恥を忍んで書きました。
https://sky.ap.teacup.com/eti_forest/981.html

その後、実際に撮影できる機会に恵まれ、実際の星で更に
光軸を”追い込んだつもり”で撮影をしました。
300FNのリアルオフセット量は4.95[mm]と測定されました。
斜鏡に黒点を打ち、まずはコリメーション・アイピースで合わせ、
次にレーザで合わせ、両者のズレが無くなるまで斜鏡の
繰り出し量を調整してFixとしていました。
これで概ね満足な星像を叩き出しており、実用上問題を感じま
せんでした。

ところが・・・

ASI183MM_ProでNarrowBand、特にHαの撮像を行ったときに問題が
発生しました。LRGB、O3、S2では殆ど目立たないのですが、
Hα画像だけは星像の乱れが無視できないレベルで発生。
よーく見れば、他のフィルターでも言われればそうかなあ？
レベルで星像が乱れているような気がします。

そこで考えました。
ニュートン反射の場合、多少のオフセット斜鏡だったとしても
画面右側の光量が落ちます。しかし、光軸中心の最も明るい位置
を検出することが可能です。
昔と違い現在はCMOSカメラのLVが使えます。
これを使って光量中心（真の光軸中心）を見つけます。

300FN(30.5cmF4 , fl=1220[mm])+ASI294MC_ProのFLAT


ヒストグラム切り詰め


これは最終調整後ですから完璧な状態ですが、m4/3よりも大きな
素子では、もうこれ以上光量の偏りを気にしても仕方がない
というレベルです。

それでは、最大限ヒストグラムを切り詰めてみます。


この光玉中心が真の光軸中心です。（これは最終調整後）
撮像素子に対する光玉の位置は、実は斜鏡の傾き調整が一番影響を
及ぼします。主鏡を調整しても、このレベルでは殆ど動きません。

さてさて、

先日の調整で、レーザとコリメーション・アイピースで完璧に
光軸を合わせたつもり（見た目上）で撮像に臨みました。
ASI183MMは1インチ素子でASI294MCよりも小さいですが、
例のN.I.N.AでPlateSolveテスト時の画像を見ての通り、十分に
シャープに写せました。

例えば、このM64のように。


翌日は雲数が多かったので、リアルスターで光軸を更に合わせ込もう
として、ハマリました・・・

思った以上に光軸が合っておらず、主鏡調整だけでそれなりの
星像まで追い込んだつもりでした。
そして、先日アップしたM20を撮像した訳ですが、
実はこの画像、画面左上の星像が乱れていて使えなかったため、
やむを得ず正方形で切り出した次第です。

その後、ヒストグラムを最大に切り詰めて光玉を見たところ、
なんとASI294MC_Proを使って尚、画面1/4ぐらい左斜め上へ
ズレておりました。
リアルスターで合わせ込んだ筈が、かえって悪化した
ということです。

なぜか？

考えました。

そーか！

さてはドローチューブ中心線が主鏡の主光軸と斜鏡のオフセット交点
と交わっていないのだな！っと気が付きました。
それは、十分に考えられる製造上のエラーです。

そこで、

ここからがミソです！

ASI294MC_Proを付け、フラットを撮像しながらヒストグラムを
最大限切り詰めます。SharpCap3.2のサークルも出しておきます。
大きくズレています。
斜鏡の調整ネジを使ってサークル中央に来るように調整します。

次に、

それではレーザを使って光線がどう出るか見てみました。
うーん、主鏡センターマークから２ｃｍくらい左へズレています。
なるほど、そういうことか。
どうやら、ドローチューブ中心がやや主鏡寄りにズレているようです。

そこで、

光玉を合わせ、レーザを確認と数回繰り返し、
光玉が写野中心、かつ、レーザが主鏡センターマークへ照射される
位置で固定しました。

次に主鏡を調整してレーザが戻って来るようにしました。

そして、

最後にコリメーション・アイピースで確認をしたところ、
斜鏡オフセットポイントから１．５ｍｍ程度左側にズレていました。
と言うことは、1/√2で１ｍｍ程度、斜鏡を主鏡側へ動かしたことに
なります。この状態で、実質的な斜鏡のオフセット量は約６ｍｍ。
測定値と１ｍｍ程度違いますが、どうやらこれが正しい配置の
ようです。

ちなみに、ドローチューブから見た斜鏡と主鏡です。
ほぼ同心円状に見えるようになりました。

ただ、ドローチューブ位置に対して必要なオフセットが
施されていない場合、同心円には見えない筈です。
本当にこれで良いかは、後日検証が必要です。

追記:同心円ではダメです。



R200SSのように、メーカが斜鏡のオフセット量を公開していれば
良いですが、それでも、ドローチューブの中心線という魔物が
存在します。

結局、

・斜鏡のオフセットを測定して黒点を打つ。

・コリメーション・アイピースで光軸調整をする。

・レーザで確認し、ズレているならば再度コリメーションアイピース
　で調整をする。

・レーザとコリメーション・アイピースで一致するまで追い込む。

・CMOSカメラのFLAT画像ヒストグラムを最大限切り詰め、光玉の
　中心を写野中心に持ってくる。（斜鏡を調整）

・光玉が写野中央、かつ、レーザが主鏡センターに落ちるまで
　斜鏡を調整する。

・レーザが戻って来るように主鏡を再調整する。

・コリメーション・アイピースで確認する。
　この段階で、既に光軸が合っているため、コリメーション・アイピースで
　再調整はやらない。この時、斜鏡のオフセット量が黒点から多少
　ズレていても、実は、そここそが真のオフセット配置位置である。

主鏡の主光軸と斜鏡面の交点とドローチューブの中心線。
この３つが完璧に一致すれば良いのです。
つまり、コリメーション・アイピースとレーザと光玉が全部一致する
と言うことです。

昔のＦ８以上の鏡筒と異なり、オフセット斜鏡ニュートンの光軸を
完璧に合わせるのは難しいです。
しかし、
現在はCMOSカメラのLVがあり、ヒストグラムを最大限切り詰める技が
使えます。これで、リアルスターを使った光軸調整をやる必要が
無くなるでしょう。

なにしろ、

リアルスターでの光軸調整だって、主鏡と斜鏡を微調整するのが
本来の姿です。先日のように、主鏡だけ微調整してなんとかなる
というものではありません。　Ｆ４鏡筒は！！

だからレーザとコリメータで位置がズレる。

・300FNは30.5cmF4の短焦点ニュートン式反射鏡筒です。

・短焦点ニュートン式反射鏡筒では、無駄な光路遮蔽を減らす
　ため、斜鏡をオフセット配置しなければなりません。

・オフセット配置された斜鏡である以上、レーザとコリメータ
　で光軸が一致するように調整しなければなりません。

完全に光軸が合っている状態。
ドローチューブの偏りは、カメラの撮影位置によるもの。


中央のぼやけた黒点は5mmオフセットポイント。
やや右側のぼやけた黒点は斜鏡のセンターマーク。
中央に主鏡のセンターマーク◎が見える。


コリメーションアイピースで見たところ。
ハッキリした十字がスパイダー。
ぼけた十字がコリメーションアイピース内の十字。
向かって右手が主鏡側。


上記状態でのレーザ位置。
これは主鏡のセンターマークへ当たっているところ。


これは、主鏡から戻って来たレーザ光。


光軸調整ツール。
レーザコリメータはＶブロックで回転させ、芯ずれ無き事を確認済。


斜鏡のオフセット位置決め用型紙。


完璧です！
さぞかしスバラシイ星像と、フラットな像面を見せてくれることでしょう！

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っと、

まあ、分かったようなことを当然のごとく、偉そうに書きましたけど、
ココまでの道のりは長かったあ～～(*_*)

えっ！？　アンタはニュートン反射の光軸合わせにも苦労
していたんかい！！

って聞こえて来そうですけどね、そりゃあ斜鏡のオフセットも
無い、しっかりと作り込まれたＦ８鏡筒ならば簡単なのですよ。
昨今の短焦点ニュートン反射鏡筒は、ほぼ全数が何らかの
斜鏡オフセットを施されています。

１．斜鏡ごと接眼部と反対側へオフセット。

２．斜鏡だけを45度のままスライドさせてオフセット。

３．１．と２．の組合せ。

300FNは２．の方法で斜鏡を”スライドオフセット”してあります。
F2.8などの超明るい鏡筒では３．を採用するでしょう。

300FNの光路図はこんな感じ。


主鏡から852mm付近で90度に折り曲げ、鏡筒面から201mm付近に
焦点面が配置されています。
この場合、主光束をカバーするには短径97.58[mm]の大きな斜鏡を
12[mm]スライドオフセット配置しなければなりません。
実際の短径は88[mm](メッキ面87[mm])、長径124[mm](メッキ面122[mm])
となっています。

仕様上はオフセットされていることになっていますが、
写真に撮ってみると・・・うーん、あまりオフセットされていない？


裸眼で見ると錯覚もあり、大きく左側にオフセットされているように
感じます。購入当初より気付いてはいましたが、金尺で斜鏡ホルダー
などを図っていました。おおよそのオフセットを4.5[mm]と決め、
√2X4.5=6.36[mm]として斜鏡に黒点を打って光軸調整を実施して
来ました。

以前より、光軸調整はコリメーションアイピースで実施しており、
その場合には概ね良好な結果を得ていました。
フルサイズのK-1で撮っても、周辺の星像乱れはあるものの納得
出来る範囲に収まっていました。

ところが、
ここ数年は撮影現場でレーザを使って再調整を実施しており、
これによって以前よりも星像が悪化していることに気付きました。
実際、コリメーションアイピースで光軸を合わせた後、
レーザで確認すると結構なズレがあったのです。

まあこれは、

接眼部が鏡筒中心を正確に向いていないのだろう・・・

とか、

主鏡セルが鏡筒に対して正確に組付けられていないのだろう・・

などと思っておりました。

しかし、

最近の粉ＤＳＯ撮像をやればやる程、
ラッキーなイメージングをやればやる程、

微小な星像の乱れが看過出来なくなって来ました。
そもそも、何故レーザとコリメータで位置がズレるのかを確かめる
必要がありました。

アホか！って思われても構いませんよ。
恥を承知で備忘録として貼っておきますよ。


2021/06/18　追記

上記画像中に、

”斜鏡のオフセット貼りが何ｍｍであれ、コリメーションアイピースで
センタリングすれば、真の斜鏡位置となる。”

とありますが、これは間違いでした。
コリメーションアイピースだけで、オフセット量不明の鏡筒を
光軸調整することはできません。

・斜鏡を取り外して定盤にねじ止めし、正確に”メッキ面”の
　オフセット量を測定した。（３回）
　　｜
　　＋－＞オフセットは6.36[mm]ではなく、4.95[mm]だった。

・接眼部取付位置に対するオフセット量が5.5[mm]少なかった。
　そのため、斜鏡と斜鏡に映った主鏡の位置がズレることが判明。
　　｜
　　＋－＞ズレていて正しいと言う、教科書には無い現実。

・接眼部から見た斜鏡の左側の無メッキ部（砂ずりコバ）＋
　斜鏡ホルダーの厚さ分が鏡面同様に円形に観測されており、
　ここも含めて斜鏡の外観であると見誤っていた。
　　｜
　　＋－＞コレが一番のクセ者だった。

と言う事で、一から定量的にやり直してみました。

１．コリメーションアイピースで斜鏡の4.95[mm]オフセット点が
　　ドローチューブセンターに来るように調整。
　　この時、スパイダー十字とコリメーションアイピース内十字
　　が一致するようにすると、ドローチューブセンターに対する
　　斜鏡の光軸方向の配置、回転も決まる。

２．主鏡センターマークがコリメーションアイピースの中心に
　　来るように調整する。

３．再度斜鏡側を調整する。

４．再度主鏡側を調整する。

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ここまでで、十分に光軸が合っています。
なーんだ、当たり前田のクラッカーかよ！！って思うでしょ？
だけどさあ～、斜鏡のコバまで含めて斜鏡外観と見誤ったり、
そもそも、オフセットが約5.5[mm]も違っていたら迷いますよ。
いくら調整しても斜鏡オフセットの黒点に乗って来ないし、
乗せてしまうとレーザとの位置ズレが激しいし・・・

それでも、レーザで調整するよりはコリメーションアイピース
だけでやっていた時代の方が良好だった訳です。
レーザで現場再調整をやってしまうと、接眼部平面に対して
光軸がやや曲がってしまっていた訳ですね。

これは、
斜鏡のオフセット位置がどうであれ、
ドローチューブ中心線と主鏡の光軸線の交わりポイントが
１点しか存在しない事に由来します。

コリメーションアイピースだと、それでもかなり良好に光軸が
合っていました。オフセット位置さえ間違えずに黒点を打って
いれば、それだけで十分に実用になるでしょう。

一方、
レーザだけで調整を始めた場合、
一番大切なドローチューブ中心線に対する斜鏡の光軸上配置が
いくらでもＯＫになってしまいます。
例えば2[mm]主鏡側に寄り過ぎていても、また、2[mm]筒先側に
寄り過ぎていても、斜鏡を調整すれば、いくらでも主鏡の
センターポイント◎へレーザを落とせます。
　　｜
　　＋－＞この段階で、既に光軸は曲がっています。

曲がった光軸に対して主鏡をいじって接眼部へレーザが戻って
来ても、それでは撮像面が盛大に傾いて片ボケになる道理です。

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＜レーザとコリメータで位置がズレる原因＞

・斜鏡のオフセット位置が不正確であった。

・斜鏡の外観を見誤っていた。

以上２点を正したことにより、冒頭画像の様にスッキリと理屈通り
の光軸調整が出来るようになりました。
これで、次回からは現場でもビビらずにレーザで微修正が出来ます。
主鏡の微修正をレーザでやると楽ですからなねえ～(^^♪

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これだけ固めて尚、全方向振り回しで30[μm]動く・・・


美しい星像を求めて・・・


2021/06/14 追記

１．オフセット斜鏡では正しく打点し、そこへ合わせ込む必要がある。
　　これは、コリメーション・アイピースでもレーザでも同様である。

２．市販品が正しく作り込まれていることは稀である。

３．最大限合わせ込んで尚、APSC以上ではスケアリング機構が必須である。

４．ニュートン式反射鏡筒では、主光束を100%カバーする大きな斜鏡で
　　ない限り、画面右側の光量が落ちる。接眼部の配置精度もあり、
　　光量中心や光量の偏りに神経質になり過ぎない。

現状、300FNの真の斜鏡オフセット量は4.95[mm]であり、
コリメーション・アイピースとレーザで光軸が一致している。
逆に言えば、斜鏡のオフセットが何ミリであれ、コリメーション・
アイピースとレーザで光軸が一致すれば、それが正しい斜鏡配置である。
接眼部や鏡筒精度は仕方なく受け入れ、不足であればスケアリング機構を
設けるしかない。

プライムフォーカスや屈折式望遠鏡は良いねえ～・・・