温度変化によるカセグレン焦点の移動

  長時間にわたって撮影する天体観測では望遠鏡のピント移動が大きな問題となってきます。 特にカセグレン焦点は 温度変化に敏感な光学的性質を持っており、その性質を理解することで望遠鏡の選択や対処方法などが見えてきます。

  主鏡のF値をFp、望遠鏡の合成F値をFa、そして主鏡と副鏡の距離の変化をdとすると、ピントの移動量Δは次のようにあらわされます。

  Δ=(Fa/Fp)^2×d

この式が意味するところは、ピントの移動量は鏡間の距離にFa/Fpの二乗をかけた分だけ移動するため 合成F値に比べ主鏡のF値が小さいほど敏感にピント移動が起こることを示しています。

例えばシュミカセの場合主鏡のF値が2で望遠鏡の合成Fが10であるので、Fa/Fpの値は10/2=5となり 鏡間の距離の25倍のピント移動が発生します。 鏡間の距離が0.1oずれるとピントの移動は 2.5oにもなります。 このため望遠鏡本体の材料には膨張率の低い材料を使うことが好ましく、 カーボンを使っている望遠鏡はピント移動量が少なくなります。

Celestron C11
GSO RC10A
当社 BSC250
合成F値
10.0
8.0
2.8
主鏡F値
2.0
3.5
1.4
Fp/Fa
5.0
2.28
2.0
(Fp/Fa)^2
25.0
5.22
4.0

実際にはガラスの膨張率分だけピントの移動は緩和される方向に働きますが、筒の温度変化と 鏡の温度変化に時間的ずれがあるため最初の1-2時間は筒の温度変化に大きく左右されます。 

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