徒然臭（その２）：SIGHTRON NEWTONY でレンズレス・シュミット・ニュートン、SV305も装着
レンズレス・シュミット・ニュートン
シベットさんが2012年にブログ記事「レンズレス・シュミット・ニュートンを作る」で取り組んでいらっしゃいます。
そうとは存じ上げぬまま、雨続きの中、てれてれと紙工作をしたのでした。
動機は、NEWTONYくんが球面鏡であるらしいこと、
そして、自分の機体では、下の素の直焦点試写のように、星の集光は鋭いが、点像の周囲にコマや球面収差で光が広がる傾向があるように思えたからです。
SV305でNEWTONY 直焦点試写
購入直後のNEWTONY君、
うす曇りでほとんど星が写らない中、完璧ノーフィルタ、絞りも無し、F4直焦点画像です。バローも無し。素の特性が見たかったので。
FITS加工がうまくできないのですが、とりあえず。
球面収差・コマ収差のフレアを強調してあります。
全面で集光が3×3ピクセル（1ピクセル2.9ミクロン）以内に強い集光を見せますが、収差による広がりが見られます。
基本的には、かなり良い鏡筒と思いました。
NEWTONYくん、レンズレス・シュミット・ニュートン化の御姿
ゴムひもを両面テープで張り付けた4個の金具にひっかけ、また、マスキングテープも使って固定しています。
紙筒が湿度やそもそもの精度・強度不足でいつも多少曲がってるので、筒先の絞りを1.5mm偏芯させ、アイピースを覗きながら調整する運用にしました。
（もう少し偏芯大きくさせた方が調整によさげ。）
工作試行錯誤の結果、チップスターの販売に貢献しています。
接眼レンズ
小海町の星祭りで安価に購入したLV10mmに1.6倍バロー（Wiliam Opticsの双眼装置付属品）をねじ込みました。
巨匠シベットさん達がお試しの、バローレンズ併用方法です。
アルミの薄板を加工して巻いて、アイピース位置を調節しました。
鏡筒内に若干突き出し、光路を遮りますが、眼視では気になりません。
小生の設置位置では、バローレンズの実効倍率は1.3倍くらいになる感じです。
レンズレス・シュミットの効果を見る
古いコンデジで、約300メートル先の鉄塔を見ます。
SONY DSC-WX70 記録は4680×3456ピクセルJPGです。
バローレンズ有り、絞り無し
バローレンズ有り、絞り有り（レンズレス・シュミット・ニュートン）
バローレンズ無し、絞り無し
バローレンズ無し、絞り有り（レンズレス・シュミット・ニュートン）
結果：
写真について：
写真では、周辺部のボケが目立ちますが、コリメート法に起因するものが大きいと思います。
全体として、レンズレス・シュミット・ニュートンの方が多少すっきりしてると感じましたが、大きな差は感じません。
接眼レンズに加えてコンデジのレンズによる色収差その他の収差が強く、絞りによる収差への影響を感じにくいのだろうと思います。
眼視について：
他方、眼視では、差が良くわかると思いました。レンズレス・シュミット・ニュートンの方が周辺像が自然で、スッキリした画像で楽に観望できると感じます。コマ収差がかなり減っているようです。
絞りを付けない（＝純ニュートン）と、視野中心部においては、解像度は変わらないですが、明暗の境界に白いカスミがあるような感じがします。
なお、鉄塔の赤い丸い物体は、多分、視直径100秒くらいではなかろうかと思います。眼視では、もっと解像して見えます。
他のアイピースで鉄塔を眼視する
他にも、手持ちのアイピース（24.5mm径の昔の高橋オルソ4本及びウィリアムオプティクスの双眼装置付属の20mm66度ワイド）で地上風景を試しました。セレストロンのアイピースは小生の近視ではピントが出ませんでした。
どのアイピースも、LV10ｍｍと同様、レンズレス・シュミット・ニュートンの方が純ニュートンよりも周辺像が自然で、スッキリ見えると感じました。
あくまで地上風景での印象であり、星の場合は、異なる結果になりうると思いますが、地上風景では、LV10mm(バローの有無問わず)及び高橋オルソ18mmと7mmが相性が良さげと感じました。
なお、接眼部の構造や小生の強い近視のため、ピントが出ないので、アイピースにスポンジを巻いて31.7mm径のピント調節パイプに押し込むという暴挙に至りました。
おまけ
SV305の装着を試行
ピントがあと少しで合わないので、ネジ式のピント調節パイプを外し、これまた、CMOSカメラをスポンジで接眼部に固定するという暴挙に至りました。
SV305を極力隙間なく固定するため、アルミの狭いリングを作ってはめました。
SV BONY SV305のフィルタ装着
SV305（光学ウィンドウ除去済。撮像素子むき出し、完璧ノーフィルター状態。）
いろんなフィルターも装着できます。
ＵＶ／ＩＲフィルターの場合
Quad BPフィルターの場合
とても危険でほこりも付着する完璧ノーフィルター状態：
長時間このままは絶対にいけません。
延長筒を付けてフィルター付けるとか、顕微鏡カバーガラスで塞ぐとか必要。
サランラップも試しましたが、剥離剤油脂が塗ってあるようで、凹凸があり、平面性に問題がありました。
完璧ノーフィルター状態だと、接眼パイプ無しなので、突き出しによる光路遮蔽はゼロです。
Quad BPフィルターはギリギリの高さになった
ノーフィルター状態SV305試写
赤道儀状態だったので斜め
純ニュートン200mmF4直焦点状態です
チップスター紙筒内面：黒い紙を入れたけど、もっと真っ黒くしたいなー
SV305 Quad BPフィルタ試写：7月11日、一瞬の薄雲越しの月：純ニュートン200mmF4直焦点
（レンズレス・シュミット・ニュートンにはまだしてないときの写真です。）
色無調整。眠たい画像。雲の影響だけではない感じ。収差か。多層膜コーティングか。
フィルターの位置か。
ウェーブレット処理かけてみる。
ハッブルの最初の頃の収差でぼやけた画像を先鋭化する気分？
星でいろいろ試したいので、空が晴れて欲しいです。
（了）
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コメント
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レンズレス・シュミット・ニュートンの記事を読んでいただいてありがとうございます！
相変わらず素晴らしいチャレンジをされていますね。
レンズレス・シュミット化→良像範囲の拡大
バーロー追加→球面収差の補正
と理解をしておりますが、CMOSカメラに使うには両方行う必要があるかもですね。続報を期待しております！
ところで、絞りの径は何cmくらいでしょうか？
投稿: シベット | 2020年7月18日 (土) 17時54分
こんばんは、
小生もその理解です。レンズレスシュミット化は、コマ収差対策と理解しています。
球面収差は、バーローの効果に期待しているところです。
快晴の晩を待っております。
絞りは、直径41mmです。
センサー対角線が7mmくらいとして、センサー全面を対称性良くコマ収差補正するなら、2倍の１４mmも直径を削ることになると思うのですが、それでは暗すぎてバランスを欠くので、直径40～45mmが妥当だろうとカンで決めました。
ハサミを持つ手が甘くて40mmのつもりが直径41mmになりました。
投稿: M87JET | 2020年7月18日 (土) 20時21分
また、F4からF5になることで、球面収差の影響も半分程度に軽減されると期待しています。
また、完全裸のSV305での星撮影のフレア形状から、鏡面の端部付近に乱れがあるが他は良好な球面なのではないかな、という解釈もできそうに感じ、レンズレスシュミットではなく、単純に２mmほど鏡の外周部を隠す（直径で4mmの減）だけでもかなりの効果が期待できる気もします。
いずれにせよ、実地検証しないと、効果はわからないです。
投稿: M87JET | 2020年7月18日 (土) 20時48分
シミュレーションしてみますと、5cmF４球面の星像は約25μm。これを41mmに絞ると、一気に１２μm。これはかなり実用的な数値です！
直焦点での電視観望の場合、バーローを使うと暗くなるので、4cmに絞って「4cmF５」で使うのが得策かもしれません。レンズレス・シュミットにしたらコマも減少して一石二鳥だし、SV305ならセンサー小さいんで、像面湾曲の影響も極小でしょう。
・・・チップスター買ってこないといけないでしょうか（笑）
投稿: シベット | 2020年7月19日 (日) 13時29分
シベット様
計算ありがとうございます。
シミュレーションバリバリ実行、すごいです。
小生もいくらかなりと光学設計のノウハウを身につけたいものです。
投稿: M87JET | 2020年7月19日 (日) 13時36分