天体望遠鏡入門講座　第二章　2-5

今日もグズついた天候の一日でした。

というわけで(？)望遠鏡入門講座を続けます。

第二章　望遠鏡の光学系

2-3.反射望遠鏡

１）反射望遠鏡の歴史

２）純反射式(ニュートン式とカセグレイン式)

接眼レンズを除く鏡筒の光学系部分が反射鏡のみで構成されレンズを含まないものを｢純反射式｣といいます。(反射鏡とレンズを組合わせるタイプを反射屈折式とかカタディオプトリック式とよびます。)

純反射式として様々な方式が考案されていますが、製品として一般的に販売されているのはほとんどがニュートン式とカセグレイン式です。

・ニュートン式

ニュートン式は1-5節でも紹介しましたが、ニュートンさんが考案したもっとも基本的な構成で、凹面鏡で集めた光を｢斜鏡」と呼ばれる小さな鏡で９０度曲げて鏡筒外に焦点を結ぶようにしています。

主鏡の凹面鏡は無限遠からの光を１点に集めるため光学理論上から回転放物面鏡が用いられています。

ニュートン式では筒先側に接眼部が飛び出す形になるため、大型になると接眼部がとても高い位置になってしまいす。

また斜鏡とその保持のため入射する光を遮る、遮るときに光の回折もおこすなどのデメリットがあります。

また原理上、光軸中心は点像が得られるのですが、視野周辺はコマ収差と呼ばれる収差で星が三角になるのであまり広い視野を得られません。

それでも構造が単純で、製作も容易なので安価に作ることができるのでアマチュア向けの望遠鏡としてたくさん販売されています。

・カセグレイン式

カセグレイン式は主鏡である凹面鏡で集めた光をそれに正対させた｢副鏡｣と呼ばれる凸面鏡で焦点を引き伸ばしつつ、主鏡の中央に空けられた穴を通し、主鏡の外側に焦点を結ばせるものです。

主鏡の後ろ側から観測ができるので、屈折式と同じように接眼部を低い位置にできます。

また副鏡で主鏡の焦点距離を引き伸ばすので焦点距離のわりには短くコンパクトな鏡筒になり取り回しが容易になります。

(写真のカセグレイン式は副鏡と接眼部の間にレンズが設けられたタイプなので厳密にはカタディオプトリック式です。)

本来のカセグレインは放物面の主鏡と双曲面の副鏡を組合わせたものですが、主鏡も双曲面に仕上げた方式をリッチー・クレチアン式と呼びます。また主鏡を楕円面、副鏡を球面で簡素化し、周辺像を犠牲にしながらも製作・調整を容易にしたドールカーカム方式など様々な方式が総称してカセグレイン系と呼ばれています。