JPH1114913A - 第１面に凹球面反射鏡を使用した望遠鏡。 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 反射式望遠鏡の第１面に凹球面反射鏡を使用
してコストを下げ、精度を上げるようにする。光軸に平
行な入射光束が合成焦点位置に届くまでの間に、回折や
減光が起こらないように光軸の片側に反射式望遠鏡を構
成し、高コントラストの像の実現を可能にする。これを
応用し、大口径の双眼望遠鏡ができるようにする。 【構成】 精密な検査と研磨が容易にできる凹球面反射
鏡１を使用してコストを下げ、精度を上げる。光軸上の
凹球面反射鏡１の焦点位置６に凸偏球面反射鏡２の焦点
を重ね、光軸７に平行な入射光束を細い光束とする。凹
双曲面反射鏡３と凸双曲面反射鏡４で合成焦点位置５に
収束させる。収差補正は３面以上の反射鏡で行う。第１
面が球面である事を応用して、光軸７の片側のみで反射
式望遠鏡を構成し、光軸７に平行な入射光束が、回折や
減光を起こすことも無く合成焦点位置５に届くように構
成する。さらに、この望遠鏡を２本平行に並べて反射式
双眼望遠鏡とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、反射式望遠鏡の最
大の口径である第１面の凹面反射鏡に、検査及び研磨の
難しい非球面を使わず、球面を使用することで大口径を
低コストで製作できるようにしたものであり、収差は３
面以上の反射鏡を使用する事で高度の補正も可能にした
ものである。また、第１面の凹面反射鏡が球面であるこ
とを応用して、光学系の光軸の片側だけで、光軸に平行
な大口径の反射式望遠鏡を構成することが可能になった
ものである。この場合に、光軸に平行な入射光束が合成
焦点位置に届くまでの間に回折や減光が起こらないよう
に構成して、高コントラストの像の実現を可能にしたも
のである。さらに、このように光軸の片側だけで構成し
た同一仕様の反射式望遠鏡を平行に２本配置すること
で、大口径の反射式双眼望遠鏡を可能にしたものなど、
望遠鏡に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、実用されている反射式望遠鏡に
は、ニュートン式、カセグレン式、グレゴリー式、リッ
チー・クレチャン式、ドール・カーカム式があり、全て
第１面に非球面を使用した物だけである。この他に、第
１面に球面の反射鏡を使用したプレスマン・キャミシェ
ル式とシーフ・シュピーグラー式があるが、前者は実用
性が無いため使用されていないし、後者は光軸に対して
斜めの入射光束のみを使用しているため実用上無理があ
り、ほとんど使用されていない。この様に、従来の反射
式望遠鏡は、そのほとんどが第１面に非球面の反射鏡を
使用している。さらに、第１面と第２面の鏡面の中心を
光軸が通っているため、第２面及びそれを支える金具が
入射光束の一部をさえぎり、回折や減光を起こしてコン
トラストを低下させるなど焦点位置の像に悪影響を及ぼ
している。また、反射式望遠鏡を２本平行に並べて双眼
望遠鏡としたものは皆無に等しい状態である。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】従来、反射式望遠鏡は
第１面の凹面反射鏡に検査及び研磨の困難な非球面を使
用していたために、高精度に仕上げるには非常にコスト
が高くなっていた。収差については第１面の反射鏡のみ
を使用するニュートン式や、第１面及び第２面の２つの
反射鏡を使用するカセグレン式あるいはリッチークレチ
ャン式などのように、１つの面又は２つの面にて補正す
る場合がほとんどであった。また、従来の反射式望遠鏡
は第１面の凹面反射鏡が、面の中心を光軸と回転軸が垂
直に通る、放物面や双曲面等の回転非球面であるため
に、光軸位置を反射鏡面内から外した状態で研磨する事
は技術的に不可能である。従って、光軸に平行な入射光
束が合成焦点位置に届くまでの間に、第２面及びそれを
支える金具によって回折や減光が起こらない様に構成し
た大口径の反射式望遠鏡は不可能であった。第１面反射
鏡を球面としたプレスマン・キャミシェル式はコマ収差
が極端に大きく実用性は全く無いものである。また、入
射光束が合成焦点位置に届くまでの間に、第２面及びそ
れを支える金具によって回折や減光が起こらない様に構
成したシーフ・シュピーグラー式は、光軸に対し斜めの
入射光束のみを使用するため焦点位置の像の全面にコマ
収差が発生し実用性は無いものである。また、従来、同
一仕様の反射式望遠鏡を２本平行に並べて双眼望遠鏡と
して使用する場合、第１面の中心に光軸があるため、大
口径では光軸の間隔が離れすぎて目の間隔に合わせるこ
とが困難であった。

【０００４】

【課題を解決するための手段】本発明は、第１面の凹面
反射鏡にコストの高い非球面の代わりにコストの低い球
面を使用したことで、大口径の反射式望遠鏡が低コスト
で、しかも、高精度のものが製作可能になった。球面の
反射鏡は非球面に比べてフーコーテストのような簡便な
球心テストでも十分に精密な検査が可能であり、どの部
分でも同一曲率の球面は機械的研磨運動に向き、中心か
ら周辺にかけて連続して曲率が変化する非球面よりも研
磨が容易である。従って、検査設備の簡素化や研磨時間
の短縮が可能である。しかも、口径が大きくなればなる
ほど、口径比が小さくなればなるほど、非球面の製作は
困難度を増し球面とのコストの差は大きくなる。又、本
発明の第２面の反射鏡は、入射光束が第１面の焦点位置
に収束する前は凸面を、収束した後発散する位置では凹
面を使用する。そして、第１面の反射鏡の焦点と第２面
の反射鏡の焦点との光軸上の位置関係によって、第２面
により反射された光束が、収束または発散あるいは光軸
に平行するように構成することが可能である。例えば、
第１面の焦点位置に第２面の焦点を重ねると光軸に平行
な光束となる。そして、３面以上の反射鏡によって高度
な収差補正も可能となる。さらに、本発明は、一つの球
面上においては位置や大きさに関わらず同一曲率の球面
であることを応用して、光軸から離れた位置に球面の第
１面を持つ反射式望遠鏡を可能にした。この場合に、第
２面以下に、非球面であっても比較的容易に研磨できる
大きさの反射鏡を使用して光学系を構成してやると、光
軸の片側のみで望遠鏡を構成するときは、その部分をカ
ットして取り出すことが可能になる。これにより、光軸
に平行な入射光束が光軸から離れた位置にある第１面に
反射して光軸上の合成焦点位置に届くまでの間に、第２
面以下の反射鏡やその支持金具などによって回折や減光
が起こらないように光学系を構成する事が可能になっ
た。従って、焦点位置の像にコントラストを低下させる
などの悪影響を及ぼすことが無い反射式望遠鏡を可能に
した。さらに、本発明は、このように光軸の片側だけで
構成した同一仕様の反射式望遠鏡を２本横に並べ、第１
面の反射鏡を外側に、光軸位置を内側にした状態で配置
し、お互いの光軸を平行にし、光軸間隔を目の間隔に合
わる様にすることで反射式双眼望遠鏡を可能にした。従
来の反射式望遠鏡は第１面の中心に光軸を持つため、口
径がある程度以上大きくなると、同一仕様の２本の反射
式望遠鏡はお互いの平行な光軸の間隔が目の間隔よりも
大きくなり過ぎ、反射式双眼望遠鏡として構成すること
が困難であった。これに対して、本発明の場合は、第１
面の大きさに関係なくお互いの光軸の間隔を目の間隔に
合わせる事ができるため、より大口径の反射式双眼望遠
鏡を可能にした。

【０００５】

【発明の実施の形態】本発明は、望遠鏡の第１面の反射
鏡に製作が容易な凹球面を使用してコストを下げ、さら
に精度を上げたものである。そして、第１面の反射鏡と
第２面の反射鏡で入射光束を収束または発散あるいは光
軸に平行または近似平行する細い光束とし、収差補正を
３面以上の反射鏡で行う望遠鏡である。さらに、本発明
は、この望遠鏡の光学系は第１面の反射鏡が球面である
ことを応用して、光軸から離れた位置に第１面の球面反
射鏡を持ち、光軸に平行な入射光束が回折や減光を起こ
すことなく合成焦点位置に届くように構成した反射式望
遠鏡である。そして、本発明は、この様に光軸から離れ
た位置に第１面の反射鏡を持つ望遠鏡を２本平行に並べ
た反射式双眼望遠鏡である。第１面の反射鏡と第２面の
反射鏡で入射光束を光軸に平行する細い光束とし、収差
補正を４面の反射鏡で行う光学系及び望遠鏡を図面につ
いて説明する。光軸７上の第１面の凹球面反射鏡１の焦
点位置６に、第２面の凸偏球面反射鏡２の焦点を重ね、
光軸７に平行な入射光束を、第１面と第２面により光軸
７に平行な細い光束とする。さらに、第３面の凹双曲面
反射鏡３と第４面の凸双曲面反射鏡４とによって合成焦
点位置５に収束させる。又、この光学系の光軸７の片側
だけで構成され、光軸７から離れた位置にある第１面の
凹球面反射鏡８によって光軸７に平行な入射光束が反射
され、光軸７の片側用にカットされた反射鏡９及び反射
鏡１０さらに反射鏡１１を通り途中で支持金具等に影響
されず、従って回折や減光を起こすことも無く光軸７上
の合成焦点位置５に届くように構成した反射式望遠鏡で
ある。そして、第１面の反射鏡１の中心と第２面の反射
鏡２以下の反射鏡面の中心を通る光軸７を持つ反射式望
遠鏡と、光軸７から離れた位置にある第１面の凹球面反
射鏡８と光軸７の片側用にカットした第２面の凸偏球面
反射鏡９以下を持つ反射式望遠鏡のそれぞれの光軸７を
一つに重ねて、お互いの位置関係を正面から見た状態で
示したものである。さらに、このように光軸７の片側だ
けで構成した同一仕様の２本の反射式望遠鏡を平行に並
べ、お互いの第１面の反射鏡８を外側に、光軸７を内側
にして間隔を目の間隔に合わせ構成した反射式双眼望遠
鏡である。

【０００６】

【発明の効果】このように、第１面の反射鏡に球面を使
用することで高精度な大口径の反射式望遠鏡を低コスト
で生産する事が可能になる。収差は３面以上の反射鏡を
使用することで高度の補正が可能になる。又、この光学
系を応用して、光軸の片側に、光軸から離れた位置に第
１面の球面反射鏡を持ち、光軸に平行な入射光束が第２
面以下の反射鏡やそれらの支持金具によって、回折や減
光を起こさずに合成焦点位置に届くような反射式望遠鏡
を構成する。この反射式望遠鏡は入射光束が途中で乱さ
れることも無く合成焦点位置に届くため、回折像や減光
などの乱れによる悪影響が無く、像のコントラストを飛
躍的に高める事も、限度いっぱいの分解能を発揮する事
も可能にする。さらに、このようにして光軸の片側だけ
で構成された同一仕様の２本の反射式望遠鏡を平行に並
べ、お互いの第１面の反射鏡位置を外側に、光軸位置を
内側にして、光軸の間隔を目の間隔にあわせて構成する
事で大口径の反射式双眼望遠鏡が可能になる。

【図面の簡単な説明】

【図１】反射鏡で構成された望遠鏡の光学系の縦断面図
である。

【図２】光軸の片側だけで構成した反射式望遠鏡の縦断
面図である。

【図３】反射鏡面の中心に光軸を持つ反射式望遠鏡の正
面図と、光軸の片側だけで構成した反射式望遠鏡の正面
図を光軸位置を重ねて相互関係を示した図である。

【図４】光軸の片側だけで構成した反射式望遠鏡を２本
平行に並べた反射式双眼望遠鏡の縦断面図である。

【符号の説明】

１ 第１面の凹球面反射鏡 ２ 第２面の凸偏球面反射鏡 ３ 第３面の凹双曲面反射鏡 ４ 第４面の凸双曲面反射鏡 ５ この光学系の合成焦点位置 ６ 第１面の凹球面反射鏡の焦点位置 ７ 光軸 ８ 光軸の片側に構成した反射式望遠鏡の第１面用の凹
球面反射鏡 ９ 光軸の片側用にカットした第２面の凸偏球面反射鏡 １０ 光軸の片側用にカットした第３面の凹双曲面反射
鏡 １１ 光軸の片側用にカットした第４面の凸双曲面反射
鏡 １２ 接眼レンズ １３ 光軸の片側に構成した反射式望遠鏡の鏡筒 １４ 反射鏡面の中心に光軸を持つ反射式望遠鏡の鏡筒 １５ 反射鏡面の中心に光軸を持つ反射式望遠鏡の第２
面支持金具 １６ 左右の望遠鏡を双眼鏡とするための連結金具

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】第１面に凹球面反射鏡を使用して、入射光
   束を第１面と第２面とで細い光束とし、３面以上の反射
   鏡で収差補正した望遠鏡。
2. 【請求項２】光学系の光軸位置と、光軸に平行な入射光
   束の中心軸とを合致しないように構成した請求項１の望
   遠鏡。
3. 【請求項３】双眼望遠鏡として構成した請求項２の望遠
   鏡。