シュミット・カセグレン望遠鏡

シュミットカセグレン望遠鏡は、カセグレン反射鏡の光路とシュミット補正板を組み合わせて、単純な球面を使用するコンパクトな天文機器を構成する反射屈折望遠鏡です。

発明とデザイン

アメリカの天文学者でレンズ設計者のジェームズ・ギルバート・ベイカーは、 1940年にベルンハルト・シュミットのシュミットカメラ用に初めてカセグレン設計を提案した。 ^[1]^{[2]最初のカセグレン望遠鏡は、第二次世界大戦中に}ウィルソン山天文台の光学工場で軍用光学設計の研究の一環として製造された。^[3]シュミットカメラと同様に、この設計では球面主鏡とシュミット補正板を使用して球面収差を補正する。このカセグレン構成では、凸面副鏡が視野平坦化器として機能し、穴あき主鏡を介して画像を主鏡の後ろにある最終焦点面に中継する。一部の設計では、焦点面の近くに追加の光学要素（視野平坦化器など）が含まれている。この設計を採用した最初の大型望遠鏡は、1962年にセントアンドリュース大学で建設されたジェームズ・グレゴリー望遠鏡である。

2021年現在、ジェームズ・グレゴリー望遠鏡は最大のシュミットカセグレン望遠鏡としても知られています。^[4]この望遠鏡は、満月の60倍もの広い視野で知られています。^[4]

派生デザイン

シュミット・カセグレン望遠鏡の設計には多くのバリエーションがありますが（両方の鏡が球面、両方の鏡が非球面、またはそれぞれ片方ずつ）、コンパクトと非コンパクトの 2 つの主要なタイプに分けられます。コンパクト形式では、補正板は主鏡の焦点またはその近くに配置されます。非コンパクト形式では、補正板は主鏡の曲率中心（焦点距離の2 倍）またはその近くに配置されます。

コンパクトな設計では、高速な主鏡と小さく強く湾曲した副鏡を組み合わせています。これにより、像面湾曲を犠牲にして、非常に短いチューブ長が得られます。コンパクトな設計では、焦点比が約 f/2 の主鏡と焦点比が約 f/2 の副鏡が使用され、^[5] 2 つの鏡の間隔によって、典型的なシステム焦点比が約 f/10 になります。

非コンパクト設計の非常に優れた補正タイプの 1 つに、同心 (または単心) シュミットカセグレンがあります。このタイプの鏡面と焦点面はすべて、主鏡の曲率中心という 1 つの点に対して同心です。光学的には、非コンパクト設計はほとんどのコンパクト設計よりも優れた収差補正とより平坦な視野を提供しますが、チューブの長さが長くなります。

アマチュア天文アプリケーション

シュミット・カセグレン式望遠鏡は、製造が容易な球面光学面を組み合わせて、屈折望遠鏡の長い焦点距離と反射望遠鏡の口径当たりの低コストを兼ね備えた機器を製作できるため、一般向け望遠鏡メーカーの間で非常に人気があります。コンパクトな設計のため、口径の割に持ち運びやすく、市場性も高まります。F比が高いため、シュミットカメラの前身のような広視野望遠鏡ではありませんが、より狭い視野の深宇宙や惑星の観察に適しています。

この設計の消費者向けバージョンでは、通常、従来の接眼レンズではなく主鏡の位置を調整することで焦点を合わせます。つまり、鏡の位置の小さな変化が望遠鏡の焦点距離によって拡大されます。鏡は永久的に固定されていないため、わずかに動いて画像がずれる可能性があります。これは「ミラーフロップ」とも呼ばれます。シュミットカセグレン望遠鏡の中には、焦点が合った後に主鏡を固定するためのミラーロックが装備されているものもあります。^[6]

参照

参考文献

^リンフット、EH (1956)。 「シュミット光学に関するコロキウム」。天文台。76 :170-177。書誌コード:1956Obs....76..170。
^ 天文学一般史。第2巻、第2部。ケンブリッジ大学出版局。1984年、177ページ。
^ Abrahams, P.、「第二次世界大戦中のウィルソン山光学店」、アメリカ天文学会会議 205、#02.01;アメリカ天文学会紀要、第 36 巻、1339 ページ。
^ ab Dvinsky, Dalcash (2018-04-05). 「スコットランド最大の望遠鏡の短い歴史」. Medium . 2019年10月27日閲覧。
^ V. Sacek、Telescope-Optics.net ページ 10.2.2.4.2
^ Vander Haagen、ジョージア州 (2006 年 5 月 23 日)。シュミットカセグレンミラーのフロップ低減のためのマグネットローダー。天文学会第 25 回望遠鏡科学シンポジウム。カリフォルニア州ビッグベア: 天文学会。p. 191。Bibcode : 2006SASS ...25..191V – SAO/NASA 天体物理学データシステム経由。

外部リンク

ウィキメディア・コモンズのシュミット・カセグレン望遠鏡に関連するメディア

[1] ^リンフット、EH (1956)。 「シュミット光学に関するコロキウム」。天文台。76 :170-177。書誌コード:1956Obs....76..170。

[2] 天文学一般史。第2巻、第2部。ケンブリッジ大学出版局。1984年、177ページ。

[3] Abrahams, P.、「第二次世界大戦中のウィルソン山光学店」、アメリカ天文学会会議 205、#02.01;アメリカ天文学会紀要、第 36 巻、1339 ページ。

[:02-4] Dvinsky, Dalcash (2018-04-05). 「スコットランド最大の望遠鏡の短い歴史」. Medium . 2019年10月27日閲覧。

[5] V. Sacek、Telescope-Optics.net ページ 10.2.2.4.2

[6] Vander Haagen、ジョージア州 (2006 年 5 月 23 日)。シュミットカセグレンミラーのフロップ低減のためのマグネットローダー。天文学会第 25 回望遠鏡科学シンポジウム。カリフォルニア州ビッグベア: 天文学会。p. 191。Bibcode : 2006SASS ...25..191V – SAO/NASA 天体物理学データシステム経由。