ほしぞloveログ

天体観測始めました。

タグ:光軸

以前光軸調整したVISAC。


その後の進展状況です。


実際に星を見る

ある晩、期待に胸を膨らませ、実際夜に星を見てみました。

結果は見るも無惨で、内外で三角形と細長の形を行き来しているような状態でした。焦点近くでは点像に全くならずに、 三角と細長が混ざったようなひどい形。

光軸が「全然」ダメなのか、「微」調整が取れていないからダメなのかも全くわからないくらい惨敗です。最初は副鏡だけでしたが、そのうち主鏡も、接眼部も、全部の調整ネジを闇雲にいじったのですが、よくなっていく様子は全くなく、どんどん悪くなって全く手がかりなし状態になってしまいました。


昼間に調整

しかたないので別の日の昼間の明るいうちに、再びコリメーターと、こんどは点光源に近いものを実際に見て、それがどういう形になるのか視野をカメラで映してじっくり見ながら調整してみました。

あらためて明るいところでやってみると実感するのですが、どうやらこのページが示しているように、調整時にものすごい精度が必要なようです。何度曲げるとかよりは、ネジを少し力を入れて締め込む、ネジを心持ち緩めるとかで、その形が劇的に変わります。反射では普通は3つのネジのうち2つをいじれば角度に関しての自由度は足りるのですが、VISACは3つのネジが形を歪ませるように効くようで、3つともいじる必要があります。

気になるのは内外像が全く違うこと。片方は中心遮蔽部がものすごく大きくて、明るいところが1-2割とかしかなく、もう片方は遮蔽部がかなり小さくて、明るい部分が8-9割くらいで筒内気流がよく観察できるような感じです。

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スパイダーが上下左右4本見えていますが、全体の形は三角です。


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どっちが内でどっちが外かわかりませんが、
内外でこれくらい差があります。

焦点近くになってくると、3つの像が重なるような形になります。

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全部が重なるとそこそこ丸くなるようにも見えます。一度これで星を見てみることにします。

あと、今回の補正は主に主鏡の方で行いました。副鏡の調整がいまいちどこに効いているか分かりにくいです。唯一分かったのは、内外像の形を変えるというより、光の中心をずらす効果が大きいように思えました。

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1. 副鏡を縦にずらし、主鏡で補正した場合。

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2. 副鏡をすこし戻し、主鏡で再び補正した場合。

03_sub_best
3. 副鏡を元に戻し、主鏡で再補正した場合。

光の強度の中心が上下にずれるのがわかると思います。でも内外像を見ると、像の形自身はほどんどずれてないんですよね。ただし副鏡のずれは主鏡とも自由度がカップルしているようで、そこまではっきりとしたことは分かりませんでした。

あと、途中迷走してどうにも状態がわからなくなった時はコリメータを入れて目で見ると良かったです。こんな時は十字線が大きくずれてしまっていて、まずはコリメータで見てそこそこおかしくないように合わせます。副鏡は中心の円が同心円になっていない場合は大きくずれているようですが、微調整まではコリメータでは分かりませんでした。主鏡は十字線が合うようにすればいいので、難しくないです。コリメータでそこそこあってれいれば、内外像の微調整レベルになってきます。逆に、内外像で調整済みのものをコリメータで見ると、これでもかというほどぴったりあっているように見えます。

少なくとも明るいところでの調整は再現性もあり、やり尽くした感があります。そこそこ点像になっている気がします。


星を見てみる

実際に星を見ると、やはり三角。というより結局今回の調整は歪(いびつ)な三角形を頑張って正三角形にしたような感じです。だめですね。

キャプチャ


何がおかしい?

  • やっぱりVISACって本質的に三角なんですよね。これが何かの2次的な効果で出てくるのかとしたら、調整はよほど難しいということになります。
  • そもそも、スパイダーは4つ割です。3つ割になっているところは限られていています。副鏡は真ん中のネジを緩めても像は変わらないので、多分歪みとは関係なし。接眼部は反射も透過も、とにかく光学系がないので多分白。主鏡はあやしいです。全バラして固定ネジを緩めた方がいいかもです。
  • 内外像の差はもしかしたら副鏡位置が間違ってるかもです。副鏡を取り付ける際ワッシャーが何枚かはいっていました。これを調整すると何か変わるかもしれません。もしくは、CMOSカメラの位置が間違っているか?
  • 接眼側に補正レンズが入っているので、バックフォーカスは重要なはずです。とりあえずカメラを適当に置いているので、問題かもしれません。
  • あと、鏡筒が地面に対して垂直に立っている時もしくは水平とは違う時と、調整時と同じ水平になっている場合で三角の鋭さが違う気がしました。水平の方が円像に近くなります。これは主鏡に重力がかかっているからなのでしょうか?

すごいシミュレーション結果を載せているページが!

また落胆してたのですが、バックフォーカスを調べている途中でものすごいページに行き当たりました。「銀命堂」様のページです。その中のVISACのシミュレーションのページが超秀逸です。このような解析をしていただいて、ものすごく感謝しています。



4年越しの計算ということで、かなり苦労されたようですが、三角形の像をものの見事に再現しています。このシミュレーションを信じると、主鏡の端で0.05mmズレたらもう像はボロボロです。ネジのピッチが0.5mmだとして、10分の1回転=36度で激変とすると、少なくともその10分の1くらいが調整の単位でしょう。ネジの回転でわずか3度ですよ!これなら難しいのも納得ですし、実際の微調整具合とオーダーで間違っていない気がします。

副鏡のずれを主鏡で直せそうと書かれていますが、その像を見るとやはり三角形。ということは、副鏡も主鏡も両方ともばっちりあってやっと円になるということです。

このシミュレーションから、光軸合わせがものすごく難しいことはよーくわかりました。それでもこれは大きな大きなヒントです。どこをどういじると、像はどう変わるのか。しかもそのいじる量のオーダーもわかります。

次回晴れた日の休日、昼間にまた点光源を見ながら調整してみます。

今回はVISACの強化計画です。


ドリフト

ここ何回かの撮影で分かったのですが、どうもVISACでガイドすると1-2時間経つと天体が画面中央から右にドリフトして(流れて)いきます。これはガイド鏡と鏡筒が相対的にズレていくことが原因なのですが、同じガイド鏡を使ってもFS-60CBやTS−120を使った時には気付かなかったので、VISAC自身の問題の可能性が高いです。もちろんVISACの場合焦点距離が1800mmと長いので、より目立つだけという可能性もあります。でも900mmと約半分焦点距離のTS-120で同じようにたわむなら、半分程度のドリフトはあるはずですが、これまで気になったことはありません。

改めてVISACを見てみると、鏡筒の筒自身の金属の厚さが薄く、相当ペラペラです。下部にはVixen規格のアリガタが全長にわたって付けてあるのでまだいいのですが、上部は人工皮の柔らかいベルトがついているだけでなんの補強もありません。筒自身が自重でたわみ、赤道儀の回転とともに丈夫に取り付けてあるガイド鏡がずれていくのは十分ありえる話だと思いました。

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たわみ対策案

そんなドリフトのことをTwitterで呟いたら 、けーたろさんより鏡筒バンドを使うとたわみが 一気に解決というアドバイスがありました。確かにHIROPONさんが教えてくれた参照したページを見ると、昔から皆さんVISACでのガイドに苦労しているみたいです。

このページにはガイドがうまくいかない例から書いてましたが、私の場合はSharpCapで極軸の精度をそこそこ出しているので、ガイド自身はうまくいっています。また、クランプ部分を二つつかうといいといことも書いてありますが、CGEM IIのクランプはそこそこ長いのでこれも問題なさそうです。

その上でたわむ場合は鏡筒バンドがいいということで旧誠報社のものを紹介していましたが、今は誠報社自身がありません。


強化道具を探そう

少し調べると、Vixen製でRS200用に同じ232mm径のものが1万円程度と安価に出ていました。



ただし、固定がねじ1本で心許なそうです。更に調べるとタカハシからもε180用に同じ232mm径のものが出ていて、こちらは固定が2本ネジ。でも価格が5万程度と跳ね上がります。三基光学でも232mmがありましたがこちらもタカハシと同程度の価格です。日本で買えるのはこの3種程度のようです。流石に鏡筒バンドに鏡筒を買った値段と同程度かける気にはなれず、Vixen製としました。

同時に、moreblueのLosmandy規格の352mmのアリガタ



アマゾンでアルカスイス互換の400mmのプレートを注文しておきました。



これで上下からプレートで挟み込めるので、強度的にも改善されると思います。


改造開始

届いたものを並べるとこんな感じ。

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元々下に長いVixen規格のアリガタ、上に皮バンドがついていたVISACが随分と変わりました。Losmandy企画のアリガタを少し接眼側にはみ出して重心を取りやすくして、上はガイド鏡などの固定と持ち手を兼ねたアルカスイスプレートを取り付け、こんな写真のようになりました。アルカスイスプレートは全部のネジ穴がインチ規格で、中止を通る長穴がギリギリM6ネジが通らなかったので、固定したい位置にドリルで穴を広げてM6ネジが通るようにしました。
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触った感じでもかなり頑丈そうです。固定が1本ネジで心配でしたが、上下にプレートをつけることでそこそこ頑丈になったようです。もしこれでもヤワいようならリングを3本にするか、ネジ穴をリングの固定部に空けて、更に強固に固定するかもしれません。


実際に夜に試してみた

さて、この日は新月期で天気も良く、しかも昼間の立山を見るに透明度も良さそう。3択です。
  1. 能登まで行って、真脇遺跡や見附島と天の川を写す。
  2. せっかくセットしたVISACを自宅で試す。
  3. 岐阜方面に下り、南のアンタレス付近を狙う。
結局VISACの結果をどうしても見たくて、とりあえず自宅で撮影して、そのまま放っておいて夜中くらいに移動してアンタレスの上の青い馬星雲を狙うことにしました。ところがこれがトラブルだらけ。


たくさんの彗星が見えた!?

まずは強化したとかしないとか以前の問題で、アラインメントで試しに星を入れて視野をカメラで見てみたのですが、なんと全部の星が彗星のように尾を引いています。どうも、元からついていたアリガタプレートが鏡筒を歪ませていて、外した段階で光軸が相当ずれてしまったようなのです。これまで星像がオニギリになるとか言っていたのですが、その比ではありません。しかたないので光軸調整です。

今回は鏡筒部の歪みで光軸がずれたと考え、主鏡と接眼部はいじらずに、鏡筒の先端についている副鏡のみをいじることにしました。押し引きネジ構造なのですが、真ん中の引きネジがあまりに固くてプラスネジ時だったのでナメるのが怖くて、周り3本の押しネジのみで調整することになりました。押しネジは六角レンチなのですがこちらも結構固く締められています。カメラに映った星を見ながら押しネジをいくつか緩める方向で調整することで、完全とは言い難いですがそこそこの星像にはなりました。


鏡筒の回転方向の調整

次に困ったのが鏡筒バンドに置くときの鏡筒の回転方向の角度決めです。きちんとスパイダーが水平垂直になるように鏡筒とカメラを置かないと、撮影時に光条線がへんな方向を向いてしまいます。

いろいろ考えたのですが、結局やったことをまとめておきます。
  1. まずは鏡筒にカメラを取り付け、鏡筒の角度はどうでもいいので、カメラで写した光条線の十字が水平垂直になるようにカメラの向きを合わせます。
  2. その後、適当に明るい星を画面中央になるようにコントローラーで持ってきて、SharpCap上で画面に十字の線を出します。
  3. 赤緯を動かしたときに、星が線と平行に動くようになるまで鏡筒バンドを緩めて鏡筒全体を回転させます。
これで、これ以降はずっと鏡筒が赤道儀に対してきちんとした角度で設置されることになります。カメラの平行度はその都度、赤緯体を動かして星が垂直か水平に動くかを見ることで調整します。


撮影

少し撮影もしたのですが、長くなるのでこれはまた次の記事にします。短時間露光で分解能を狙うことを考えています。



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