ほとんどの人は、特に望遠鏡を買うときに、頭の中に思い描く望遠鏡のかなり一般的なイメージを持っているようです。 一端にレンズがあり、細長い、しかしエレガントな三脚にマウントされ、後方に接眼レンズがある装置です。
一方、大多数の大型アマチュア望遠鏡は (初心者に勧められるものの大部分は)、かなり見苦しく、太くて大きな筒で、前方に接眼レンズがあり、三脚に載っていることもありますが、多くの場合は巨大な大砲やミサイル発射台に似たシンプルなマウントに載せられています。
他の光学構成も存在しますが、ほとんどの初心者用望遠鏡、そして実際に全体的な望遠鏡は、前述の2つの光学構成のうちの1つです。
先に進む前に、この記事の続きを読むときや、望遠鏡を購入するときに知っておくべきいくつかの基本用語を定義しておきましょう。 望遠鏡の仕組みについてもっと知りたい方は、望遠鏡を理解するための究極のガイドをご覧ください。
基本用語
- 口径 – 対物レンズ (フロント レンズまたは主鏡、通常は最大の光学要素) の直径で、通常はインチまたはミリメートルで測定されます。 口径が大きいほど、望遠鏡の解像度と集光力が高くなります。
- 焦点距離 – 望遠鏡の鏡筒の中で光が進む経路の長さ。
- 焦点比 – 焦点距離/口径を通常 F5 や F10 などの F# で表したもの
望遠鏡について語るとき、私たちは通常、望遠鏡本体 (通常 OTA と呼ばれる鏡筒組立) とマウントという 2 つのものの単位について話します。 この記事では、鏡筒アセンブリにのみ焦点を当てます。
望遠鏡のマウントにはさまざまな設計があり、どの望遠鏡の構成でも複数の異なるタイプのマウントに取り付けることができます。
解像度は直線的に変化し、6 インチ望遠鏡は 3 インチ望遠鏡の 2 倍の解像度を持ちます。
解像度は直線的に拡大し、6 インチ望遠鏡は 3 インチ望遠鏡の 2 倍の解像度を持ちます。集光力は面積とともに拡大し、同じ 6 インチ望遠鏡でも 3 インチ望遠鏡の 4 倍の集光能力を持ちます。
屈折式望遠鏡とは
屈折式望遠鏡は、前面にある湾曲した凸レンズを使用して、光線を単一の焦点面に曲げ、光の焦点を合わせます。 通常、屈折望遠鏡は、複数の要素またはガラス片、通常はわずかに異なる種類のガラスでできたレンズを使用します。 これは、色収差を減らすためです。すべてのレンズの欠陥で、異なる色または波長の光が異なる焦点面を持つことになり、すべての色が同時にピントが合っていないぼやけた画像になってしまいます。
アクロマートでは、一枚レンズの先代に比べて色収差がかなり少なくなっています – それでも十分なので、アクロマートの多くは明るい対象物に不快な紫のハロが発生するのですが。 しかし、それでも、多くのアクロマートでは、明るい物体の周りに不快な紫色のハローが発生します。実際、すべての屈折レンズには色収差があり、他のものよりうまく制御されているものもあります。
色収差は、アクロマートでは望遠鏡の焦点距離を長くする (F10 以上)、または特殊なガラスやレンズエレメントを追加して ED ダブレットやアポクロマートを作ることによって、無視できるレベルまで減少します (後者は重くて高価で、より写真用途に最適化される傾向があります)。
対物レンズの真後ろに接眼レンズを置き、海賊の覗き眼鏡のように真正面から覗き込むこともできます。
対物レンズの真後ろに接眼レンズを置き、海賊の覗き窓のように真正面から覗くこともできますが、この場合、接眼レンズを覗くために膝をつき、真上から覗かなければならず、決して楽な姿勢とは言えません。
天体用屈折望遠鏡には通常光路に斜線があり、90 度曲がって、より都合のよい位置にアイピースを配置できるようにしています。 接眼レンズは通常、対角線に挿入して使用します。 45度角の「立像プリズム」として販売されている対角線もありますが、日中のスポッティングスコープにはこちらの方が向いています。
天文用には、90度の「スターダイアゴナル」専用機が欲しいところです。 星座早見盤は、ミラーとプリズムのどちらを使っても目的を達成することができます。 プリズムの方が手入れが簡単で長持ちしますが、ミラー (特に誘電体の良いもの) はプリズムよりもわずかに光を透過します。 実際には、その差は無視できるほど小さいものです。
対角線付きの屈折鏡は、上下は正しいが左右が逆転した像を示します (浴室の鏡のように)。 天文学的な目的では、この左右反転は美的なもの以外にほとんど重要ではなく、ほとんどの地上での使用では本当に重要ではありません。
どうしても正しい方向で見たい場合は、この左右反転を補正する特殊なプリズムを備えた正立像対角線を入手することができます。
どうしても正視したい場合は、この左右反転を補正する特殊なプリズムを搭載した正立式対角線もありますが、通常のものよりも品質が低く、映り込みも多いので、できるだけシャープに見たい場合は避けた方が無難です。
屈折式は通常6インチ以下の口径で販売されます。 6 インチの屈折望遠鏡は巨大な望遠鏡で、マウントを含めると、簡単に 100 ポンドを超えます。 それ以上のサイズになると、さらに扱いにくくなり、対物レンズに必要な特殊ガラスの価格や製造の難しさから、価格が高騰してしまいます。
比較的小さな口径のため、屈折望遠鏡は便利な小型望遠鏡を求める人には最適ですが、実際の性能は、特に太陽系外の薄暗い天体では厳しい限界に達します。
私たちが初心者にお勧めする屈折式望遠鏡には、以下のようなものがあります。
- Meade Infinity 70
- Meade Polaris 80
- Meade Infinity 80
- Meade Infinity 90
- Meade Infinity 102
- Celestron StarSense Explorer DX 102AZ
反射望遠鏡とは何ですか?
販売、製造されている反射望遠鏡の主な種類は、この記事の残りの部分で説明するものと同様に、ニュートン式反射型です。 これは、凹面の放物面鏡を使って光を集め、超精密な角度のついた平面鏡で筒の外の像を 90 度の角度で偏向させて見るものです。 望遠鏡のフォーカサーは接眼レンズを保持します。
反射鏡の設計は、180 度回転した、つまり上下逆さまの画像を生成します (左右反転はしませんが)。 宇宙には上下がないため、これは天文学的な目的では大きな問題ではありません。 しかし、このタイプのスコープは、地上での観測には不向きです。
パラボラ鏡はレンズより面数が少ないので作りやすいのですが、レンズと違って、鏡面が小さいので、鏡面加工が大変です。 天文用ミラーの多くに使われている板ガラスやホウケイ酸ガラスは比較的安価であるため、低コストで大きなサイズの反射鏡を作ることができる。 8 インチ反射鏡は、4 インチ屈折鏡と同様のコストで入手できますが、2 倍の解像度と 4 倍の集光能力を持っています – しかも色収差はゼロです
接眼レンズが望遠鏡の上部に配置されているおかげで、反射鏡も地面から高い位置に置く必要がありません。 アマチュア向けの反射式望遠鏡、特に大型のものは、ドブソニアン架台と呼ばれる、三脚を完全に排除し、摩擦による単純な動きを利用したものがほとんどです。 このマウントは安価で耐久性に優れ、頑丈で、大型化も容易です。
世界最大のドブソニアンは 72 インチの鏡を持ち、25 インチまでのドブは定期的に見つけることができ、そこそこの大きさの自動車で簡単に持ち運ぶことができます。 14インチや16インチまでのスコープなら、セダンにも乗ります。 一般的な初心者のリフレクターは10-12インチまでです。
チューブが大きくなり、かさばるようになると、10-12インチ以上の望遠鏡では、チューブは省かれ、光学系を保持し、ハードウェアを取り付けるために、端に頑丈な木製または金属のセグメントがあるノックダウン式のアルミニウムトラスチューブに置き換えられます。 このため、組み立てはより複雑になり、望遠鏡の価格も高くなりますが、持ち運びのしやすさはこの小さな欠点を補って余りあるものです。
私たちが初心者にお勧めする反射望遠鏡には、次のようなものがあります:
- Orion SkyScanner 100
- Orion StarBlast II
- Sky-Watcher 6″ Traditional
- Sky-Watcher 8″ Traditional
どちらが良いでしょうか
すべての光学デバイスは一連の妥協点を表わします。 そのため、ベストな設計というものはありません。 しかし、大多数のユーザーには、価格に対する反射鏡のより大きな能力と、数千ドルまたは数万ドルを費やさなければ反射鏡がぶつかる単純なハードルのために、反射鏡よりも反射鏡を強く推奨します。 それを踏まえて、それぞれの設計のメリットとデメリットを確認していきましょう。
屈折式
屈折式の主な利点は、真ん中の開口部を妨害する副鏡がないことです。 反射鏡の副鏡は、スコープの集光能力を著しく低下させるほどではありませんが、筒に入ってくる光の一部を遮断します。 しかし、物理学と回折の法則により、この障害物は画像をごくわずかに汚し、細かいディテールとともにコントラストを低下させる結果となります。
障害物がないということは、他のすべての条件が同じであれば、3 インチ屈折鏡は高倍率で 3 インチ反射鏡よりも明らかに鮮明な画像を持つということです。
この問題は、より大きな反射鏡を手に入れることで簡単に解決できますし、8インチ反射鏡が4インチ屈折鏡と同じくらいの値段であることを考えると、非常に簡単なことなのです。
屈折式は、フロントレンズが堅固に取り付けられているため、光路内の素子のアライメントを保持する傾向があります。
屈折式は、フロントレンズが硬く取り付けられているため、光路のアライメントを保持しやすく、メンテナンスフリーであることから、初めての天文学者に人気があります。
Refractor の口径比での最大の欠点は、前述の色収差の問題です。
もうひとつの欠点は、やはり、単純にコストです。 良い4インチ屈折望遠鏡は400ドル以上します。
もう一つの欠点は、やはり単純にコストです。良い4インチ屈折望遠鏡は400ドル以上しますが、6インチ屈折望遠鏡は300ドルで買え、4インチ屈折望遠鏡にすべて勝ります。
反射鏡
ニュートン式反射鏡の設計の主な利点は、特に大きくなるにつれ、レンズよりも高品質のミラーを製造するのが単純に安いということです。 口径が 4 ～ 5 インチ以下のサイズでは、これは無視できます。 しかし、5インチを超えると、このコスト優位性は明らかになり始めます。 天文台以外では、7〜8インチ以上の屈折式に出会うことはないでしょうが、8インチや10インチの反射式は入門機としては標準的で、20インチ以上の反射式は世界中のアマチュアの手に何千台もあります。
鏡は屈折ではなく反射なので、屈折のように入射光線を分割することはありません。その結果、色収差を心配する必要はありません。
反射鏡は、特に低/高速焦点比の設計では、コマと呼ばれる収差をもたらします (via Photography Life)。
反射鏡はコマ収差を発生させます（via Photography Life）。コマ収差は、視野の外縁にある星がぼやけ、彗星のような尾や十字形に見えるというものです。
焦点比が F6 以上のスコープでは、コマは無視できるほど小さいか、まったくありません。 F4.5～F6のスコープでは、ユーザーによっては気になるほどのコマがあり、コマ補正器を購入することでこの問題を軽減することができます。
反射鏡のもう一つの要因は、定期的なコリメーションを必要とすることです。 典型的なニュートン式反射鏡は、主鏡が光学系の位置合わせのために移動できるように取り付けられています。
より小さい程度に、副鏡もアライメントの狂いがありますが、はるかに小さく軽いので、平行の喪失にはるかに影響を受けにくいのです。
コリメーションは、口径4インチ以上のほとんどのニュートニアンで学ぶ必要のあるメンテナンスプロセスです。
コリメーションは、口径4インチ以上のほとんどのニュートン型望遠鏡で習得する必要があるメンテナンス作業です。 それでも、初心者の中には、この理由で反射鏡を敬遠する人もいます。 そのため、私は最初の望遠鏡として反射鏡を購入するのをためらったのですが、その決断は今でも後悔しています。
6インチを超えると、ニュートン式反射望遠鏡は口径1インチあたりのコストで測定した価格性能の王者となります。
ドブソニアン マウントにマウントした場合、その価値、使いやすさ、携帯性に勝るものはありません。
どれがあなたにとってベストでしょうか
口径が大きくなるほど、空で見ることができるものが増え、薄暗くなります。 口径を大きくすると、より拡大することができ、より詳細な部分を見ることができます。 もちろん口径が大きくなればコストや重量も上がりますが、10インチ程度のニュートンであれば健常者でも簡単に扱えますし、6インチであればお年寄りや子供でも動かすことができます。
屈折式は多くの利便性を備えており、三脚に取り付けたスコープを、急に外に放り出したり、飛行機に持ち込んだり、たまに地上観測に使ったりしたい場合には、素晴らしい選択肢となります。 しかし、卓上反射鏡は、より携帯性に優れ、より高性能であり、地上観測を除いて上記のすべてを行うことができますので、選択するのはあなた次第です。 中型のドブソニアンも初心者の方には最適です。 もし新しいスコープに興味があるなら、1000ドル以下のベスト望遠鏡の記事をチェックしてみてください。
多くの人は、趣味で何年もかけて、さまざまな用途の望遠鏡を手に入れることでしょう。
- 双眼鏡 (技術的には屈折式望遠鏡の一種)
- “Grab n’ go” / トラベル スコープ – 通常、口径 3 ～ 6 インチの屈折式またはニュートン式
- 中型 / 標準望遠鏡 – 5 ～ 6 インチ屈折または 6 ～ 10 インチ反射鏡
- ライトバケット – 10 インチ以上の反射式
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最初の望遠鏡はこれらのどれでもよく、時間が経って経験を積めば、いつでも機材を交換したり入手したりすることができます。
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