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穴開きマスクよるピント合わせ

ＣＣＤのピント合わせは、フォーカスモードでＣＣＤ画面の一部を拡大表示し、星像の大きさや強度ピーク値を見ながら合わせるのが一般的だと思います。また、同焦点アイピースを使って眼視でピントを合わせるとＣＣＤを取りつけたときにもピントが合うようにすると、ピント合わせが短時間で可能になります。

一方、その他にもピントを合わせる方法がいくつか指摘されていますが、その１つが穴の空いたマスクを付けてピントを出す方法で、いくつかのマスクが提案（あるものは販売）されています。ここでは、シミュレーションにより、穴の開いたマスクによる星像を求め、マスクを付けない場合と比較してみます。

尚、ソフトはFocus Software Inc.のZEMAX-SE (Ver. 9.1) を使用しました。（尚、ZEMAXの出力結果をホームページ上に載せて良いことについては、Focus Software Inc.に確認済みです。）

望遠鏡

仮定した望遠鏡は口径200mmＦ/５（焦点距離1000ｍｍ）の反射（放物面鏡）としました。現実的ではありませんが、簡単のため、副鏡（斜鏡）やスパイダーによる遮蔽は考慮しませんでした。簡単のため、波長は550nmの１波長で軸上のみを評価しました。

マスク

マスクなしの場合（直径200mmの円形開口）
３穴マスク（直径50mmの円形開口が３箇所、120度おき。穴中心の光軸からの距離が70ｍｍの場合）

を検討しました。

マスクなし３穴マスク

波動光学的なスポット形状（リニアスケール）

以下に、波動光学的なスポット形状を計算した結果を示します。各画像は擬似カラー表示してあり、強度が強い部分は赤、弱い部分は青になっています。（波長は550nm単一波長で計算しています）
光強度がリニアスケールなので、光の弱い部分の強度分布はあまりよく表れていません。各図のstrという数字は、ピントずれがない場合のピーク強度を１とした場合の、ピーク強度値を示しています。

ピントずれマスクなし像
(一辺43um) ３穴マスク像
(一辺43um)
200um
150um
100um
50um
0um