2000/05/02にいただいたメール

>現在人に頼まれて製作している１０cm双眼望遠鏡の最終調整を行っていますが、
>光軸調整に苦しんでいます。
>左右の映像を一致させたとき、視野円がなかなかピッタリ重なりません。
>完璧に合わせるのは無理としてもなんとか見苦しくない範囲に追い込みたいのですが、
>そのコツがつかめません。
>
>前回製作したＢｉｇＢｉｎｏでは、直筒状態で左右の平行を出して置いてその上で
>ＥＭＳを取り付け、アイピースの代わりにレーザーポインターを装着して、レーザー
>が対物レンズの中心を貫くようにミラー角度を調整したらほぼ視野円が一致するよ
>うになりました。
>
>今回も同様の作業を行ったのですが、今回は３０倍でも視野円がひどくずれてしま
>います。
>視野円不一致の原因は、直筒状態の非平行以外にどんなことが考えられるでしょうか？
>

　　双眼望遠鏡その物というより、私たちの眼の生理に原因があるようです。
私たちの眼には、旺盛な（特に横方向）補正能力があって、それが完璧な光軸調整を
邪魔するようです。
　　まず、左右の像が合致していることと、左右の光軸が完璧に平行であることが同
値ではないことを理解する必要があります。
　　たとえば、双眼初心者の方に調整を任せると、ほとんど100％、内寄りの調整を
されます。内寄りの調整とは、寄り眼の調整のことです。快適位置を探すと、大抵寄
り眼の位置、すなわち有限距離の目標に対する視線になるのです。
　　この調整をすると、像はだぶらないけど視野がだるま状にだぶってしまうので
す。　これを防ぐ簡単な方法は、眼をアイポイントからわざと数十センチ離し、左右
の射出瞳に見える目標物が射出瞳の中で同じ相対位置を占めるようにすることです。






2000/05/03にいただいたメール

　　EMSの原理を用いて、いわゆる「良く見える双眼望遠鏡」が実現できることは、
すでに多くの方が立証しています。　
　　私が追求するのは、いかに使い易く、美しい物を作るかです。　完成直後の珍し
い間はともかく、操作性が悪い物は、すぐに飽きてしまって使わなくなるのが目に見
えています。（脆弱、大きすぎ、重すぎ、調整困難、ブス等）
　　すでに公開されている原理を元にすれば、自作マニアであれば、十分”良く見え
る”物を製作することは可能です。
　　双眼望遠鏡を自作する上で、（光学エレメントの調達を除いて）　クリヤーしな
いといけない大きな問題に、目幅調整と光軸調整があります。
　　今日は、その内の光軸調整について説明させていただきます。
　　一番原始的な方法は、片方、あるいは両方の鏡筒その物を振る方法です。
これは、比較的簡単な構造で実現しやすく、自作向きの方法ですが、装置がかさばり
やすく、調整時に目幅が微妙に変化してしまうのも欠点です。あまり美しい方法では
ありません。
　　双眼用に特化したEMSでは、右眼の第一ミラーユニット（対物からの光路の順に
数える）に、ミラーのチルト機構を備えています。　もちろん標準単体のEMSにもチ
ルト機構はありますが、これは初期組立調整用であり、３方ネジ調整なので、イメー
ジをＸ−Ｙ方向に独立的にシフトさせることは出来ません。
　　双眼用のEMSでは、２つの調整ネジがそれぞれＸ−Ｙ方向のイメージのシフトを
独立的に受け持っています。これが、いかに有効なものであるか、使ってみれば分か
ります。（この機構の実現には多大なエネルギーを投入しました）
　　ただし、この機構は、双眼望遠鏡の基本構造がしっかりしていて、剛性が高いこ
とを前提にしています。アイピースの着脱による微妙な光軸ズレを補償する目的です
ので、脆弱な本体で生じた光軸ズレを補正したり、未熟な観察者の眼の極端な癖を補
うために大きくミラーをチルトしたのでは、だいなしです。
　　本来の使用目的に反しない限り、このチルト機構の操作による像質への影響は実
用上皆無であることが立証されています。


　　双眼の光軸調整が難しい（私自身は難しいとは思いませんが・・・）のは、左右
の像が合致することと、左右の光軸が完璧であることが同値ではない、ということで
す。　ほとんどのユーザーの方がこれを誤解しているために、袋小路に入ってしまう
のです。私たちの眼には、旺盛な補正能力（特に横方向）があり、これが完璧な調
整の邪魔をするのです。
　　この自己補正を介入させないためには、眼の生理を理解することに加え、調整機
構が合理的で操作性が良く、瞬時の調整を約束するものでないといけません。
　　また、光軸は、左右が平行でありさえすれば良いのではなく、左右の像の相対的
な倒れを調整する必要もあるのです。　この像の倒れについても、初心の方には眼中
にありません。
　　EMSは、その構造上、左右の像の倒れを、光軸の平行度とは独立的に調整できる
ようになっています。（これは標準品でも特化した製品でも同じです）

　　　メーカー品で、光軸がユーザーアジャストになっている双眼鏡は皆無です。
これは光学メーカーが、ユーザーの調整技量を全く信頼していないからだと思いま
す。　残念ながら、私も、この十数年の経験から、そのことを思い知らされました。
　完璧な調整機構の物を提供しても、なかなか調整できない方もあるのです。





2000/05/04にいただいたメール

>１　極端にずれていてはダメでしょうが、左右の光軸の平行度はそれほど神経質に
>ならなくてもよいのでしょうか？

　　　だと思います。　もちろん、出来る限り完璧を目指すべきですが、市販のアイ
ピースを使用する限り、常に完璧を維持することは不可能ですし、その必要もなさそ
うです。　むしろ、観察者の眼の癖の方がケタ違いに大きいようです。
　　それと、双眼の場合の左右の光軸の平行度というのは、最終的には左右のアイ
ピースのアイレンズから出る主光線が互いに平行になれば良いので、双方向に調整で
きる調整機構があれば必ず完璧位置が実現できるとうことです。
　　たとえば、横方向で考えると、内寄り、外寄りに自由に調整できる機構があれ
ば、観察者の技量の範囲で、その間に存在する完璧位置を実現できるのです。

　　左右の視線を平行に保つことは、人によっては非常に難しいようです。　これ
は、必ずしも天文歴の長さとは関係ないようです。　ファインダーを両眼解放で覗け
ない人は、視線を平行にすることが困難でしょうし、数年前に流行った、裸眼立体視
の平行法が得意な人は、ほとんど問題ないでしょう。（裸眼立体視の平行法が出来な
い方は、平行調整はまず無理です）


>例えば現在製作中の双眼望遠鏡は、直筒状態で平行度は１０分以内にセット
>できているはずです。（レーザーポインターを利用）

　　問題ないと思いますが、１０分の誤差でも、100倍で見ると1000分、約１７度の
誤差ですね。　アイピースをセットして調整されたらいかがでしょう。

>これでも先日テスト観望した際は、３３倍（実視野約２度）で視野円が１／３ほど
>ずれて見えました。
>これはやはり『内寄り調整』をやってしまったと考えるべきでしょうか？


　　　まさしくその通りです。　必ずしも快適位置が平行位置ではないのです。
内寄り調整の癖がある方は、わざと外寄りに調整するつもりでやられることをお勧め
しています。　恐らく、平行位置では最初は眼にストレスが感じられるか、ひどい場
合は復視を起こして像がだぶって見えるかも知れません。　しかし、そこは訓練で、
正しい調整を身に付けるためには通らなければならない関門です。
　　（ただし、目標が近距離の場合は、視野がだぶるのが正常です。）

　　この間は、韓国のユーザー（ハイアマチュア）の方が、私の説明に納得行かない
ようで、EMS接眼部一式を送って来られましたが、装置の光軸には全く問題ありませ
んでした。　最終的には、ご自分の調整に問題があったことを理解してくれました。
（視野のだぶりはほとんど100％のユーザーが通る関門です）


>２　それからミラーボックスの底面からミラー反射面までの距離はかなりシビアに
>考えた方が良いでしょうか？


　　　これはまったく関係ありません。　最終的にセンタリングとスケアリングで完
璧な光軸が出たら良いのです。


>ミラーボックスは板金で製作してあるため、寸法精度はあまり高くありません。
>そこでミラーボックス底面からネジ（チルト機構の支点も兼ねています）でミラー
>支持プレートを浮かせ、底面から反射面の位置を調整できるようにしてあります。


　ミラーボックスはそんなに高精度に作る必要はありません。　調整機構がしっかり
していれば問題ありません。

>この位置も、２個のレーザーポインターをミラーボックスの両側から入れて、その
>交点に反射面が来るように調整してありますが、この作業もかなり精密に行うべき
>でしょうか？


　　　やっておられる方法で問題ないと思います。　私はレーザー装置を持っていな
いので、両端に十字線を設けたチューブと平面鏡を用いて、センタリングとスケアリ
ングを行っていますが、今日まで問題は生じていません。


>３　左右の視野回転（像の倒れ）の調整は、もっぱら第１ミラーボックスと第２ミ
>ラーボックスのねじれ角の調整で行っていますが、これでよいでしょうか？


　　　　これしかありません。　完璧です。でも、このEMSの特徴は、実に好都合だ
と思いませんか。　一般が注目しないのに、常に歯痒い気持ちでおりました。
特筆すべき特徴だと思うのですが。　ポロプリズム双眼鏡で像の倒れの調整をトライ
してみれば、これがいかに素晴らしい特徴であるか分かるのですが。
　像の倒れについても、右にも左にも倒せるので、その間に完璧位置を見つけること
が出来るのです。　





2000/05/07にいただいたメール

　　蛇足ながら、内寄り調整に関連して、眼の話を少しさせていただきます。
　　若い人の眼は、近くを見る時に、眼の屈折力を増すために、水晶体が膨らみま
す。これで余分な凸レンズを作り、近くにピントを合わせるのです。
　　この動作を「調節」と言います。
　　同時に、左右の視線が目標に寄り、眼幅と視線が三角形を作ります。
　　　　この動作を「輻輳」（ふくそう）と言います。
　　　　　「調節」と「輻輳」　は互いに自律的に連動して起こります。
　　
　　　人間、産まれ落ちた時は皆遠視で、幼稚園に行く頃までにほぼ正視になるので
すが、遠視度が極端に強い場合は、放置してはいけません。
　　遠視は、凸レンズのパワーが足りない（あるいは眼軸が短すぎる）眼なので、単
眼のみに着目すると、年齢が若ければ調節によって正視のまねをすることが出来ま
す。　もちろん、これは自律的に起こりますので、本人は元より、未熟な検査の網か
ら漏れることさえあります。
　　強度の遠視の眼が、正視なら本来無調節で見るべき無限遠を、極度に調節して見
る時、本人の意識とは無関係に、連動して輻輳してしまうのです。
　　無限遠の物を寄り眼で見ると、当然像はだぶるはずです、ところが、私たちの脳
の神秘で、利き眼でない方の情報を遮断するようになるのです。　これが続くと、そ
の眼は廃用性の弱視となり、成長後にメガネで矯正しても視力が戻ることはありませ
ん。
　　これを防ぐには、出来るだけ早い段階で遠視のメガネを掛けさせ、無調節、平行
視線で無限遠を見させる訓練を始めないといけないのです。

　　回りくどくなりましたが、上級者を含め、ほとんど全ての天文マニアが望遠鏡を
覗く時にこの誤りを犯しているのです。　問題は、双眼視で表面化するものの、すで
に単眼視で間違いを犯しているのです。
　　繰り出し装置を中に入れていくと像がぼける。　逆に外に出して行くとまたぼけ
る。　その中間の一番はっきり見える所で止める、という短絡的な動作が間違いの元
凶です。　繰り出しを動かしてもピントがぼけない範囲があります。これは観察者の
年齢が若いほど長くなります。　それは、調節力が強いからです。
　　繰り出しを引き出して行き、ぼけ始める直前で止める。あるいは、引き出してう
んとぼかしておいて、中に入れて行き、初めてはっきりしたら止め、深追いしない。
　これが正解です。
　　器械近視という言葉をご存知ですか。　未熟な観察者が光学器械を覗くと、眼が
調節して近視状態になることを言っています。　初心者に望遠鏡のファインダーを敢
えて両眼解放で覗かせ、それを横から観察すると、ファインダーを覗いていない方の
眼が極端に寄り眼になって、ファインダーの方に寄っているのを見ることが出来ま
す。　調節と輻輳の連動から、観察眼に調節が介入していることを見破ることが出来
る、というわけです。
　　器械近視の癖がある人に、射出瞳から平行光線が出るように繰り出しを調整した
望遠鏡を覗かせると、像がややぼけていると言うでしょう。そして、かならず繰り出
しを少し中に入れて見るはずです。

　ということで、双眼望遠鏡での平行視線を身に付ける前に、単眼の望遠鏡を無調節
で見る習慣をまず身に付ける必要があるのです。　異説もあると思いますが、正視の
人が裸眼で無限遠を見る時、無調節で視線は平行です。　望遠鏡をリラックスして覗
く時、無調節で見るのは当然の事と私は考えます。





2000/05/09にいただいたメール

>人間の目は器械近視になるとき、自動的に寄り目になっているのですね。
>
>双眼望遠鏡調節時はこれを逆手にとってはいかがでしょう。
>寄り目になっていると視野円がダルマ状になってしまうので、これを避けるために
>まずは繰り出し装置を外に引き出しておいてゆっくり中に入れていき、ピントがあ
>ったら深追いをしない。
>これで目の調節は無限遠になっているはずですから、自動的に視線も平行に近く
>なっているはずです。
>こうすれば内寄り視線による視野円の不一致は避けられると思いますが、いかがな
>ものでしょう？

　　　　大賛成！
　　　　これがゴールだと思います。　逆に言うと、単体の望遠鏡を正しく覗けるよ
うになれば、双眼望遠鏡の調整もそう難しくないということです。
　　ただ、これは簡単なようで、誰でもは一朝一夕には身に付かないと思います。
（現に、30年戦士の私の星仲間の中にさえ、器械近視の癖が強い者は何人もいま
す。）
　　どうしても器械近視の癖が残る人に、ちゃんと調整させる方法はないか？
　　これに対する答えが、眼をアイポイントからわざと数十センチ離して見る方法で
す。　これは、私自身も調整をさらに完璧に追い込む時には、最後の仕上げとして現
在でもよく用います。
　　たとえば、まずは普通に低めの倍率で双眼望遠鏡を覗いて遠方の鉄塔の先端が視
野のほぼ中央に来るように入れます。　次に眼をアイポイントから徐々に離して行く
と、射出瞳の中に先端部だけが見えているはずです。
　　ここで、ウィンクをしながら、左右の射出瞳の中の鉄塔の先端の相対位置を比べ
るのです。　最初にちゃんと光軸を合わせたつもりでも、大抵位置が狂っているはず
で、ひどい場合は、片方は射出瞳から完全に外れて、見つからない場合も多いもので
す。　双眼望遠鏡本体の方向や、光軸を微調整して、左右の射出瞳の中の目標がほぼ
同じ相対位置を占めるようにした時、左右の光軸はほぼ完璧に平行になるのです。
　　また、私たちの眼の補正能力を越えて横方向にわざと光軸を大きくずらすと、左
右の像が分離します。　分離する方向は、左右の像が交差している場合と、左右の像
がそれぞれ左右に拡散している場合があります。
　　左右の像が拡散する方向に敢えて光軸をずらしておき、徐々に寄せて行って、合
像したら深追いしない、という方法もあります。