望遠鏡の実視界について


望遠鏡の倍率Mは、本体の焦点距離をf1、アイピース(接眼レンズ)の焦点距離 をf2とすると、M=f1/f2 により求められます。

また、望遠鏡の実視界(2ω)とアイピースの見かけ視界(2ω’)と倍率Mとの間には、 M=tanω’/tanω ----(1) の関係があります。

この式を変形し、 tanω=tanω’/ M----(2) とか、または近似を用いて、 ω=ω’/M ----(3) などの関係から、実視界2ωを見積ることがよくあると思います。

これらは、アイピースの見かけ視界2ω’が比較的小さい場合には よく合いますが、広角アイピースを使った場合には誤差が大きくなって きます。

先ず、広角アイピースになると、(2)式を(3)式で近似することが難しく なります。例えば、ω’=40度(見かけ視界80度)のような広角アイピース を、倍率40倍で使うとして計算してみると、(2)式を使うと実視界 2ωは2.4度、(3)式を使うと実視界2ωは2.0度となり、実視界の計算値 が20%程度ずれてしまいます。

それでは、(2)式の方を使えば正確かというと、そうでもありません。(2) 式は、アイピースに歪曲収差がないと仮定したときの式ですが、広角アイピー スは歪曲をもっている場合が多いと思います。

このような場合に威力を発揮するのが、アイピースの絞り環の径を使った 実視界の計算法です。まず、アイピースの絞り環の半径を測定します。 望遠鏡本体(対物)の歪曲収差は小さいと仮定すると、 tanω=(絞り環半径)/f1 ----(4) が成り立ちます(尚、f1は本体の焦点距離、ωは実視界の半径)。 この式を計算しωを求めると、2ωが実視界の直径になります。

例えば、望遠鏡本体の焦点距離がf1=1000mm で、アイピースの絞り環の 半径が15mmの場合には、tanω=15/1000=0.015 で、ω=atan(0.015)=0.86度、 実視界直径は2ω=1.7度 ということになります。

アイピースの絞り環の径が大きいほど、実視界が広くなるので、実視界の広さを 追求するのであれば、24.5mm径のアイピースよりも31.7mm径のアイピースが 有利であり、更にそれよりも2インチ径のアイピースが有利ということになります。

ただし、絞り環がアイピースのレンズの外側(望遠鏡本体側)にあるタイプ のアイピースでなければ上式は使えません。
それ以外の場合には、実際に望遠鏡を覗いて星図などと比較して、実際の視野の 広さを測定するのが確実かもしれませんね。


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