レデューサー使用時のシュミットカセグレンの星像


レデューサー使用時のシュミカセの星像をシミュレーションしてみました。
冷却CCDカメラでの星像を評価したいため、冷却CCDカメラST-7E/8Eの分光感度を考慮して計算。
ガイドチップ上の星像も評価するため像高8mmの星像も計算。

ソフトはFocus Software Inc.のZEMAX-SE (Ver. 9.1) を使用しました。


シュミカセとしては、35cm F11 (前回の記事のsct2)を使用。
レデューサーとしては、次の焦点距離450mmの2枚レンズを仮定。
(1)一般の貼り合わせアクロマートレンズ(レンズのカタログから。BK7/SF2)
(2)分離型のEDアポクロマートレンズ(望遠鏡光学・屈折編から)

また、レデューサーにはF11の光束を入射すると仮定。

純正レデューサーは焦点距離がこの半分ほどで4枚レンズですが、 今回は長めのバックフォーカスで使うことを想定してこのレンズで計算しました。


バックフォーカス=161mmの場合(合成焦点距離2469mm(F6.9))

レデューサー=貼り合わせアクロマートレンズ、の場合
(像の計算エリアは1辺が86μm)


レデューサー=EDアポクロマートレンズ、の場合
(像の計算エリアは1辺が86μm)


バックフォーカス=120mmの場合(合成焦点距離2825mm(F7.9))

レデューサー=貼り合わせアクロマートレンズ、の場合
(像の計算エリアは1辺が97μm)


レデューサー=EDアポクロマートレンズ、の場合
(像の計算エリアは1辺が97μm)


EDレンズを使っても、思ったほど像高8mmの収差が改善されないのは、 分離型EDレンズ自体のコマ収差が補正されているため、合成光学系ではシュミカセのコマ収差が そのまま現われるためのようです。貼り合わせアクロマートレンズの場合は 天文ガイド2001年6月号の岡野さんの記事にあるように、シュミカセのコマ収差と逆方向のコマ収差 をもっているため、合成光学系ではコマが緩和されるようです。(但し今回の例では、コマがまだあまり 補正されていないようです。条件がぴったり合っていないためかもしれません。)

また、ST-7/8など9μmピクセルでビニングなしの場合は、上の星像計算エリアは約10X10ピクセル 程度に相当するので、図の一辺の1/10程度の伸びだと1ピクセル内に納まりますし、 それ以上の伸びでも、シーイングの影響で目立ちにくくなるということがあるようです。


(2002/10/3更新)



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