タグ：視軸調整

2024年08月03日

進化版　平行器を作る　その2

前回に引き続き

実験的に作製した平行器を
紹介してこうと思う。

双眼装置型の平行器を作って
左右の像の区別がつかなくなる
と言う失敗を経験したねずみ。

それならば
左右の視界の色を変えてやれば
判別しやすくなるだろうと言う
安易な思いつきから
こんなものを入手してみた。

この独特の色味のガラス板は
「ダイクロイックミラー」
と呼ばれる特殊なミラーで
ハーフミラーと同じく
光の半分を透過して
半分を反射するのだけど

透過する波長と反射する波長を
キッチリ分けることが出来る。

簡単に言うと
赤い光を透過して

青い光を反射する。

これって、以前紹介した
ロシア製？双眼鏡の対物レンズに
施されていたルビーコーティングの
逆パターンなんですよね

ロシア双眼鏡の対物レンズは
反射が赤で透過が青だった。

対物側から見ると赤いけど
覗いた視界は真っ青・・・

ダイクロイックミラーが
どんな波長で光を分けているのか
確かめるために
簡易式の分光器で覗いて見ると

透過した光はこうで

反射した光はこう見える。

620nmあたりを境に
波長が別れている。

青の方は青だけかと思ってたけど
濃い赤以外のほとんどの波長が
含まれている。
だから白っぽい青に見えるのかな？
もうちょっと緑あたりで
分かれてるのかと思ったのだけど
結構偏ってるみたい。

何はともあれ
ハーフミラーの代わりに
このダイクロイックミラーを使えば
左右の判別は楽勝なはず！

早速、通常の第二世代を
ベースに試作機を作成してみた。

早速完成しました

なんでいきなり3台も作るんだよ
と言うツッコミが入りそうですね、、
相変わらずの量産癖が抜けてない。

ちなみに
サイドのキャップがねずみ色なのは
通常品との識別のためで
特に意味はありません。

双眼鏡に当てる側から見てみると
いい具合に色が分かれてる！

16倍の単眼鏡(双眼鏡の片側)
で覗いて校正を行ってみると・・・

あれあれ？？
なんだかピンボケ？
山の稜線が少しズレているので
校正が取れていないことは
分かるんだけど
鉄塔の像がぼやけているので
正確な校正が出来ない。

試しに片側を塞いで
左右別々にピントを合わせてみる。

赤の像にピントを合わせると

青がぼやける。

青の像にピントを合わせると

赤がぼやける。

・・・なんだか
青の方はピントを合わせても
像が二重に見える気がするが
そこは一旦置いといて
左右同時にピントが合わない
理由を考えてみると

これはもしや

色収差と言うやつ？！

こういう説明図よく見ますよね

単レンズだと
赤と青の焦点距離が
ズレるところを
2枚のレンズ合わせて
補正してますよーと言うやつ。

当然
ねずみが調整用に使っている
16倍のタンクローも対物レンズに
2枚合わせの色消しレンズを
使っているのでキッチリ
補正されているかと思いきや
実際はもっと沢山のレンズの
組み合わせで出来ているので
色収差は思った以上に残っている
ってことなのかな〜と思う。

つまりは赤と青の焦点距離の違いで
同時にピントが合わせられないのだ。

この時点でなんだか使えなさそうな
雰囲気が漂ってきた・・・
なんで3台もこしらえたのか。

とりあえず
悪あがきで対策しようと
調整用の双眼鏡タンクローの
対物レンズに絞りを入れてみた。

レンズ直径が小さくなれば
色収差は減るはず。

ちょっとはマシになったかも！

片側づつ見てみると

なんとか左右の像の輪郭が
同時に判別できる程度に
ピントが合わせられた！
その代わりレンズの汚れが
目立つようになったけど
気にしない。。

これで一応、校正は取れたので
いざ！双眼鏡の視軸チェック

どうでしょう・・・
左右の判別は付くけど
なんだか昔の赤青の3Dメガネの
視界みたいで目がチカチカして
あまり見やすいとは言えない
感じになってしまった。

双眼装置型に組み込めば
それなりに効果はあるかもだけど
そもそも視界が狭いという
弱点があるので
最適解では無い気がする。。

左右で極端に色を変えると
色々弊害がある事が分かったので
もしやるのなら
薄めのカラーフィルターで
マイルドに着色するくらいが
ちょうどいいのかな〜？

というわけで、この
ダイクロイックミラー式も
一旦お蔵入りとしますが
ベストな着色については今後も
探って行きたいと思います。

さて次回は
いよいよ本当の進化版

第3世代の登場です。

お楽しみに！

タグ：: #双眼鏡; #平行器; #光軸検査器; #視軸調整; #双眼鏡修理; #レンズ

2021年12月28日

日本光学 Mikron8×30 8.5°WF の話

今年最後のブログは
日本光学Mikron8×30 8.5°WFの話

ミクロンって言うとちっちゃいやつを
想像すると思うけど
1950年代にニコンの双眼鏡の
ブランド名が全てMikronだった
時期があるようで8×30以外にも
いろんな機種が存在する。

このミクロン8×30 8.5°WF
ねずみが最近整備した中でも
圧倒的に作りが丁寧で
見え味も抜群に良い双眼鏡なのだ！

・・・しかしこのフォルム
あの双眼鏡にそっくりですよね。

そう
CARLZEISS JENAデルトリンテム。

スペックは8×30 実視界8.5°と全く同じ
背の高さはほぼ一緒で
ミクロンのほうがやや胴体が太い。

一見、デルトリンテムのコピーか？
と思ったんだけど
分解整備してみると全く印象は変わり、
デルトリンテムの良いところを
取り入れつつ、本家デルトリンテムを
越えようとした気概のある
双眼鏡であることが伝わってきた。
販売時期もデルトリンテム1Qと
被っているのでもしかしたら
ガチンコ勝負を挑んでいたのかな〜？

そんな歴史的にも貴重な双眼鏡。
ねずみはコイツを3000円程度で
入手した。
、、まぁカビだらけですからね
整備無しではまともに見えないので
普通の人は敬遠するでしょうね。。

って事で整備に取り掛かる。

まずは接眼側からアプローチ
羽根を押さえているネジは真鍮製で
止めネジが2本も使われていて
安心感がある。

しかもツァイスみたいに
噛み合ってるネジ山のど真ん中に
ねじ込んだりせずに
ちゃんと平面の部分に締め込んである。
これは後のNikon8×30にも
受け継がれている良い構造。

そしてここにも
NikonのDNAを感じるポイント。
左の羽根のハメあいがやたらキツくて
外れる気配がない。

この設定も後のモデルに
受け継がれてるんだけど、、
もうちょい緩くても良くない？と思う。

無理に外すと壊れる恐れがあるので
下陣笠の方から分解して
フォーカスリングごと引き抜いた。

鏡体カバーを開けると作りの良い
プリズム押さえ金具が現れる。
キレイな十字型に打ち抜かれていて
バリは無くサビも全く出ていない。
手抜き双眼鏡はこの金具の作りが
いい加減なのですぐに分かる。

矢印のところは
プリズム台座面の加工が接眼側の
遮光筒をうっすら突き破っていて
プリズムのコバが見えている。
可能な限り大きなプリズムと
大きなアイピースを組み合わせた
結果なのかも知れないけど、
遮光の面からは良く無いような？

一方、デルトリンテムは
ここは完全に塞がれていて
溝のついた遮光筒まで挿入してある。
コーティングが発明される前の
基本設計のためか迷光除去には
かなり気をつかっていたと思われる。

一方、ミクロンの後継Nikon8×30Aは
ここが大きく開いていてプリズムが
はみ出している。

コーティングの性能向上や
接眼レンズ構成の違いで
遮光の必要が無くなったのだろうか？
それとも単なるコストダウンか？
デルトリンテムとは全く対照的。
ミクロン8×30は両者の中間的な構造で
本格的なコーティング時代に移り変わる
過渡期の設計って印象を受ける。

またミクロン8×30の鏡体には
対物側と接眼側のプリズム室の間に
小さい穴が開けられており
中の空気が連通するようになっている。

これもデルトリンテムには無い構造で
おそらくピント調節時のアイピースの
動きに伴う内圧の変動を緩和する
ためではないかと推測する。
先程のプリズム台座の加工が接眼筒に
突き抜けてるのは空気の通り道を
形成する狙いがあるのかも知れない。
8×30Aにもこの穴は受け継がれている。
(追記: あくまで推測ですので、、
本当の理由をご存じの方がいたら
是非教えてください。)

基本構成はデルトリンテムを踏襲しつつ
細かく改善を入れてるところが
いかにも日本らしいな〜と思う。

プリズムはもちろんカビだらけ。。

プリズムに拭き傷をつけないように
クリーナーをカビに染み込ませて
溶かしながら落としていく。

幸いコーティング面が
侵食されてなかったので
カビ跡もわからないくらいに
取り除くことが出来た。

ミクロンのプリズムの真ん中には
迷光を低減する溝が彫られている。
これもデルトリンテムには無いのだけど
ねずみが見た中で古いものでは
ライツのBINUXITに同じ溝があるのを
確認している↓
http://mouse830.livedoor.blog/archives/9465716.html

対物筒はデルトリンテムそっくりで
光路を全てカバーする長い遮光筒が
ついたタイプ。
極薄の金属製で内部に細かい溝が
びっしり彫られているのも
デルトリンテムと同じ。

この部品の重さはなんと10gしかない！
fether-weightを謳っているだけあって
各部品が異常に軽い。

比較として
デルトリンテムの軽量モデルは9g。
ミクロンもかなり良い勝負してる。

どちらもおそらくマグネシウム製で
持った感じはプラスチックのような
重さでしか感じない。
レンズとプリズムが重い分
他の部品を極限まで軽くする、
双眼鏡の軽量化って大変だなぁ〜

総重量は実測値で
ミクロン8×30: 479g
デルトリンテム1Q: 512g
ニコン8×30A: 515g
ミクロンはかなり軽い！
ベンチマークがデルトリンテム1Q
だとすると大幅に上回っている。

ちなみにチャンピオンは
デルトリンテム軽量非球面モデルの
407g。これ以上軽い8×30を
ねずみは知らない。

最後にアイピースを
ざっと比較してみる。
ミクロンのアイピース直径は
25.4mmでちょうど1インチ。

デルトリンテムの方は
約24.5mmのツァイスサイズ。

当然ながらツァイスサイズなので
旧式の天体望遠鏡のアイピースとして
流用出来たりもする。

エルフレの広視界で高倍率を
味わえるのでなかなか面白い。
ニコンもツァイスサイズに
揃えてくれれば良かったのにな〜
8×30Aは何故かツァイスサイズより
小さい23mmとなっている。

ミクロンの接眼レンズは
かなり状態が良かったので
今回は分解しなかったのだけど
どこかでレンズ構成の比較もしてみたい。

光学系のクリーニングが終わったら
前回の記事で紹介した
像の倒れ調整↓もバッチリやった。
http://mouse830.livedoor.blog/archives/11741304.html

視軸のほうも眼幅60mmと
70mmの平行器を使って
主軸にほぼ一致させたうえで
64mmで上下ズレほぼ0、内方ズレ1分
ぐらいまで追い込んだ。
各部品の精度が良いので
視軸調整はかなりやりやすかった。

そんな感じで整備を終えた
mikron 8×30 8.5°WF

プリズムカバーも少し磨いただけで
ピッカピカ！
塗装の質は世界の双眼鏡の中でも
トップクラスだと思う。

気になるミクロンの見え味は
やや平面的でシャープネスが高く
8×30Aに似た明るさもありながら
デルトリンテムのような周辺部の
ボケもあわせ持っている。
それでいて黄色の着色が薄くて
パサッと乾いた見え方をするところは
ミクロン独特の味。

こちらがミクロン8×30で見た景色

参考に
デルトリンテム1Q

ツヤがあって立体的。
背景の木の枝が主張せずに
手前の緑の葉っぱだけが浮き上がって
見えるのはさすが。

8×30A

パッと明るくて華やかに見える
やや線が太めかな？

ミクロン8×30は
表現力ではデルトリンテムに
及ばないものの単純な光学性能では
デルトリンテムを凌いでいると感じる。

それとどう表現していいか
分からないのだけど
視界の安定感がとっても良くて
覗いた瞬間に良い双眼鏡！
ってのが伝わってくる。
この「良い双眼鏡」の感覚は
1Qになる前のデルトリンテム
軽量エルフレモデルにも感じるのだけど
原因が何なのかはよく分からない。
左右の光学性能がピッタリ揃ってる
ってことなのだろうか？

このミクロン8×30のような
古くて良い双眼鏡に出会うと
新しいモノが良いモノとは限らないな
とつくづく思う。
最近の双眼鏡にはEDガラスとか
フーリーマルチだとか
優れた材料のモノは山ほどあるけど
このミクロン8×30には
基本を磨き上げたモノだけに宿る
スペックに現れない良さがある。

こういう出会いがあるので
まだまだ双眼鏡趣味はやめられない^ ^
来年も良い出会いがありますように！

今年一年ねずみブログを読んでいただき
ありがとうございました
来年もよろしくお願いします。

管理人ねずみ

タグ：: #双眼鏡; #Nikon; #ニコン; #ミクロン; #ポロ; #視軸調整; #修理

2021年12月11日

双眼鏡の像の倒れ調整　その1

今回は像の倒れについて
書いてみようと思う。

視軸調整については何回か書いてるけど
その前に行うべき像の倒れ調整について
まだちゃんと書いて無かった。

これまた
正確な情報が見つからない中で
ねずみがいろいろ試してたどり着いた
独自のノウハウなので
参考にする方は自己責任で。
そしてもっといい方法をご存じの方は
是非教えて欲しいし
間違いがあったら指摘して欲しい。

まず。
像の倒れとは何か？

ゾウの倒れでは無い！

・・・気を取り直して。

像の倒れとは
双眼鏡を覗いた時に
像が傾いている角度のこと。

プリズム双眼鏡って
レンズで上下左右が反転した像を
プリズムで何回か反射させる事で
正立像に直して見ているものなので
プリズムの反射面間の角度がズレると
ピッタリ正立にならずに
ちょっと傾いた状態になる。

例えばポロ式の場合
ポロプリズム2つの交差する角度が
90°からズレると倒れが発生する。

プリズムの角度誤差に対して
像は2倍の角度で倒れる。

倒れ差は
左右で倒れっぷりが違う場合の
角度差のこと。

中古の双眼鏡を買う時
視軸のズレを気にする人が
多いと思うけど
像の倒れを気にする人はそんなに
いないんじゃ無いかな？

しかしビンテージ双眼鏡ともなると
像の倒れが出てるものは
結構あるので注意が必要だと思う。

ねずみが以前紹介した
デルトリンテム1Qもそうだった。

この時は平行器を通して
約100m先にある標識の柱を見た時に
傾きが一致していないので気がついた。

小さい丸の中が平行器の
プリズムを通った側の視界。
倒れ差0.5°〜1°くらいかな？

JIS規格では高性能品のAA級で
像の倒れ±1.0°以内
像の倒れ差30分、つまり0.5°以内
となっている。

ねずみの感覚ではこれは結構緩くて
0°狙いでビタビタに合わせた方が
覗いていて気持ちいい。

それと倒れよりも倒れ差の方が重要で
倒れ差が0.5°もあると結構違和感がある。

例えば下のCADで引いた線。
赤線に対して青線は0.5°傾いている

ぱっと見で傾いてるって分かる。
0.5°って結構大きいでしょ？

このデルトリンテム1Qを調整した時は
レンズまで組み上げた状態で
平行器を通して覗いた時に
道路標識の柱の傾きが一致するように
プリズムの角度を動かして調整した。

倒れ差0.5°以内には合わせられている
と思うけど。絶対的な倒れの調整が
出来ないのでこの方法では
共倒れが回避出来ないことは
過去に書いている↓
http://mouse830.livedoor.blog/archives/8978567.html

それから色々な方法を試して
絶対的な倒れまで調整できるように
なったので公開しようと思う。

用意するものは、またもや平行器

やり方はホントに単純で
まず一本真っ直ぐな線を描いた紙を
壁に貼る。

それから
プリズムだけを組み付けた双眼鏡を
三脚にセットして
片側のプリズムだけ平行器を通して
壁の線を見る。

この時、平行器の片側は
双眼鏡のプリズムを通さずに
直接壁の線を見る。

絵にするとこんな感じ

この状態で平行器を覗いて
2つの線が平行になるように
プリズムの傾きを調整するのだ。

例としてNikonの8×30Aを
調整した時の様子

上にある線が双眼鏡のプリズムを
通った方で、微妙に左上がりに
傾いているのがわかると思う。
この倒れをプリズムの角度を
変えることで調整していく。

プリズムの角度調整は
押さえ金具を少し緩めておいてから
プリズムのコバ(側面)を押して
ガタの範囲内でズラすことで行う。

注意点としては
絶対にマイナスドライバー等の
金属の道具を使わないこと！
プリズムのガラスは非常に脆いので
硬いものを当てるのは厳禁。
ねずみは先端を削った割り箸なんかを
使っている。

もともとのプリズムのガタだけでは
調整範囲を超えている場合
プリズムの側面をダイヤモンド砥石等で
うっすら削ってガタを増やす。

調整後はこちら

かなり平行になってる。

完璧に調整した平行器であれば
平行器単体の倒れ誤差は0°なので
壁の線を基準にすれば
絶対的な0°を基準に調整が出来る、
つまり共倒れも回避出来るという事。

さっきの赤線と青線の絵で見たように
0.5°のズレは人間の目で容易に
判別可能なことが分かっているので
目で見て完全に平行と感じるところ
まで持っていけば
倒れは0.5°以内に調整出来ている
と言うことになる。

最終チェックは左右のプリズムを
通した視界を平行器で重ねて見る。

一直線に重なって見えれば
倒れ差も0.5°以内に収まっている。

と、こんな具合でやるのが
最近のねずみの定番になっている。
ここまで倒れ差を取り除いた双眼鏡は
覗いていて本当に気持ちがいいし
長時間覗いても酔いにくい。

この方法では
平行器を通して見える視界が
広ければ広いほど傾きが判別しやすく
なって精度が良くなる。

倒れ調整専用に
覗き窓がやたら大きくて
眼幅が極端に狭い平行器を作っても
良いのかもしれない。

こんなやつ
今度暇があったら作ってみようかな。

・・・余談ですが

ゾウの倒れのネタのために
わざわざ粘土でゾウを作ったので

ついでに
当ブログのメインキャラクター
ねずみ工作研究所のねずみも
作っておいた。

何を見ているんでしょうね？
彼は今後もこのブログに
登場するかも知れません。

話がそれたけど、、
以上が最新の
ねずみ流像の倒れ調整。

もっと良い方法が見つかれば
その2を書いてみようと思います！

タグ：: #双眼鏡; #修理; #像の倒れ; #視軸調整; #ゾウ; #粘土; #ねずみ; #ニコン

2021年09月05日

改良版　平行器を作る　その2

改良版平行器の製作を始めたねずみ。

アルミ角パイプを愛用のピラニア鋸で
切断するところから始まる

この鋸スゴく切れるんだけど
手作業は疲れる。切断機が欲しいな〜

一気に3本切り出した。
今度は眼幅違いの3台を一度に作ってみる

何気にこの角パイプのケースが
ねずみ式平行器の肝になっている。

平板やLアングルの上に部品を組み付けて
後からカバーを付ける方法もあるけど
角パイプでモノコック構造にする方が
剛性が高くて狂いにくいと思う。

調整ネジも外からアクセス出来るので
カバー取り付けによる歪みもない。

このパイプの精度は結構重要。
端面は穴の位置をケガく時の
基準にするのでしっかり研磨して
直角を出しておく。

続いて、Ｌ字アングル材を使って
ミラーベースを3つ作る
カットする前に覗き穴を開けておくと
効率が良い。

・・・ねずみはどうも量産癖があるようで
こういうものを作り始めると
生産効率を上げて量産したくなってしまう。

以前、アルミ缶を使った
アルコールストーブの自作にハマった時も
加工用の治具まで作って大量生産していた。

アルコールストーブってこんなやつね、
山でお湯沸かしたり出来る。

一台づつ完成させていくよりも
各工程を流れ作業して大量生産出来ると
なんだか気持ちが良いのだ

結局使うのは一個だけなんだけどね。。

話は平行器に戻って

プリズムは例によって
ジャンク双眼鏡から取ったやつ。

不要部分をダイヤモンド砥石で削って
サイズを合わせる。

手作業なので、1個削るのに
30分くらいかかって非常に効率が悪い。
これからは市販品を買おうかな〜

これが出来上がった一台分の基本部品

調整機構をハーフミラー側に
集約したことで部品点数も抑えられた。

これが3台分。

組み付けも3台づつの流れ作業

調整機構がある垂直の面(覗き窓の方)は
ネジの軸力で結構歪むので
歪みの影響を受けないように
ハーフミラーは水平の面に接着。

ハーフミラーのモジュールと
プリズムをパイプの中に固定すれば
組み付け完了。

調整はこんな感じで
デジスコ用の架台やらいろいろ
組み合わせた台にセットして行っている。

16倍の双眼鏡で覗きながら調整

秒単位で合わせるには
高倍率の双眼鏡か単眼鏡が必須。
片目しか使わないので
視軸のズレてるジャンク品でOK

肉眼では絶対無理ですよ〜

調整が終わったらレーザーポインター
使って眼幅チェック
写真は眼幅64mmのやつ。

プリズムの取り付け位置で
眼幅を変えられるのでズレていたら再調整。

調整出来たら完成！

調整機構の改良によって
調整にかかる時間が大幅に短縮出来た

以前は最長1時間かかっていたところ
コイツは大体3分以内で合わせられる。
一体いままで何に時間使ってたんだか、。

ところでこの平行器。

ケースの端っこがガラ空きだったり
見た目的にイマイチ洗練されてない
感じしますよね。

次回はこの平行器を
カッコよくカスタムしちゃいます！！

その3に続く

タグ：: #平行器; #自作; #双眼鏡; #視軸調整; #DIY; #アルコールストーブ

2021年08月26日

改良版　平行器を作る　その1

最近ブログ更新をサボっていたねずみ。

なにをしていたかと言うと
自作平行器の改良である。

こちらは改良前のやつ。

夏になってからのこと。

いつもの双眼鏡の視軸調整をやろうとしたら
平行器自体の視軸が上下に3分程度ズレていることに気がついた。

どうも温度変化でプリズムの締め加減の
バランスが変わったみたい。

こうなると再調整をするしかないのだけど
これが意外と時間のかかる作業なのだ。

ねずみが最初に作った平行器は
構造が簡単で作りやすいことと
コストを重視しすぎて
調整のやりやすさが犠牲になっていた。

プリズムを押さえる3本のイモネジの締め加減でプリズムの角度を微調整すると言う強引な構造。。。

詳細は過去の記事参照
http://mouse830.livedoor.blog/archives/8850636.html

3本のネジのバランスでプリズムの傾きが決まるので、どれを絞めたらどっちに像が動くかハッキリわからない

ネジを絞めたり緩めたりしてピッタリ合うところを探すのだが、上手くいかない時は1台の調整に1時間ぐらいかかることもあった。

この構造に限界を感じて
改良版を開発することにした。

まず考えた構造がコレ

ミラーを接着したベースのプレートを
ケースにネジ留めして、ネジを中心に回転させる。この構造は前と同じ。

それをケースの前後に付けたイモネジで
プレートを両端から押して角度を調整する。

同じ構造をプリズムの方にも設けて
こちらは垂直方向に回転させる。

ハーフミラー側が左右調整
プリズム側が上下調整で
X-Yで別々に調整出来る構造とした。

思いついたらlet's試作！

いきなり完成！

作ってみたらいろいろ気付いた。

今までの構造は回転するベースプレートを
プリズムごと上から押さえつけていたが
今回はイモネジで挟んでるだけなので
プレートが微妙に浮いたりして安定しない。

それと、調整ネジが4つの面に分散してしまったので覗きながらネジを探すのが大変で調整時の作業性が非常に悪い、

と言うことで、あっさりボツ。

次に思いついたのは
2本のイモネジを支点にして
ベースプレートをシーソーの様に
傾ける構造。

左右2本の引きネジで
シーソーの傾きを決める。

コレを、前作と同じように
上下と左右の調整を分担させる形で
ミラーとプリズムにそれぞれ仕込んだ。

完成！

今度はプレートが4点で押さえられてるので
安定性はかなり向上したのだが
加工部位が多くて作るのが大変になった。

調整ネジも2面に分かれてるので
地味にやりにくいな〜と思いながら
調整作業をやってる時

ねずみはふと気付いた。

左右方向を調整する機構の
(上の写真ではプリズム側)
シーソー支点の2本のイモネジの高さを変えると上下方向の調整も出来てしまうのだ。

この機構は垂直面に1つあれば良くて
2つ付ける必要は無かった。
単純なことだけど実際作ってみるまで気付かなかった、やってみるって大事だね。

この機構はプリズム側に付けると
ベースプレートがプリズムの重みで微小にたわんでしまい、平行器を上下逆さまにした時に光軸がズレることが分かったので
質量の軽いハーフミラー側に付けることにした。

こんな絵で伝わるだろうか？
ベースプレートを上下に傾けると
視界も上下に移動する。

これで方針は決まったので
いよいよ本格的な設計に入る。

今まで俗に言うポンチ絵で作ってたけど
複雑化してきて寸法間違えそうなので
今度はちゃんと設計図を書いたぞ！

公開するので興味ある方は
作ってみてくださいな。

精度は自分の腕次第なので公差は無し。
アルミ材はホームセンターで売ってるやつで
板厚2mmの物がちょうど良い。
ネジサイズはM2〜3でお好みで。

細かいところではハーフミラーの
ガラスの屈折で光路が0.3mmぐらいオフセットするとこまで考慮したけど、手加工でそんな精度出せるかな？

次回はいよいよ本命仕様の作成！

その2に続く。

タグ：: #平行器; #双眼鏡; #自作; #視軸調整; #DIY; #手作り

2021年07月08日

SCHUTZ CASSEL ATLANTIC 6×24の話

今までで最も修理が大変だった双眼鏡
アトランティック6×24の話

ねずみは6倍の双眼鏡が大好きである。
倍率が程よく低い事で手ブレの影響が
少なく、物の輪郭をよりシャープに見ることが出来るからだ。

中でもコンパクトで程よい明るさの6×24、視野の歪曲が少ないケルナー接眼、偏色のないノンコートの組み合わせが大好物。
つまりはドイツのDF 6×24やそれを真似て作られた日本の制六など軍用の双眼鏡に良く用いられたスペックなんだけど、実にバランスの良いところを突いてるな〜と思う。
ただ、本当の軍用品だとIFでやや使いにくいので民生用のCFのものが好き。

このシュッツのアトランティックは1920〜30年代あたり(正確な年式は不明)のもので
まさにドンピシャのスペック。

こちらが入手時の写真

かなり塗装が剥げて腐食してるけど
見栄えだけの問題で使い勝手には関係ないと思っていた。

しかし胴体が異様に膨らんでいるように見えるのが気になる。

革が浮いているだけか？と思ったけど触ってみると意外と硬い、膨らんだ部分はしっかり中身が詰まっているのだ、、どういうこと？！

そして鏡体の内側には白い粉のような
汚れが沢山付いている。
覗いてみると視界はぼんやり霧の中。。

でもこれ良くあるカビだろうと思っていたけどなんか感じが違うような？

対物レンズを外してみて絶句した。
一面謎の粉まみれ！

プリズムカバーを外してみたところ
その理由が分かってきた。

革の隙間から灰色の粉が止めどなく出てくる。

この粉はおそらくアルミが腐食して出来た水酸化アルミニウムで、湿気を吸いやすい本革を使っていた戦前の双眼鏡に起こりやすい現象らしい。

ねずみは双眼鏡を修理する時、出来るだけオリジナルのままで仕上げたいと思っている。
貼り革も破れたり変色していても使い込まれた味として残したいのだが、ここまでになると実用にはかなり支障がある。
歴史的にスゴイ価値があって博物館に飾っておくようなものならそのままにするけど、そうでなければ実用できるように修復したい。

って事で、思い切って革を全て剥がした！

すると、目を疑うぐらい大量の粉が。
ここまでになるには相当湿気の多い環境に長期間保管されていたのだろう。

鏡体とプリズムカバーは腐食部分を全て取り除いて、地のアルミが露出してるところを内側も外側も塗装した。
これで少しは再度の腐食を防げると思う。

鏡体内側の塗装に使ったのは艶消し黒のファインスプレーブラッセンと言う塗料。
この塗料、極薄の塗膜で真っ黒艶消しに出来るのが良いところ。塗装後は比較的高温で焼き付けないと剥がれやすいので使い方はやや難しいかな。

外側の方はバイクのマフラーとかに使う一般的な半艶黒の塗料を使用。

こちらも焼き付けが必要で焼き付けてやるとアルコールでも溶けない強固な塗膜になる。ちなみに焼き付けにはガスコンロの魚焼きグリルを使用した(もちろん妻には内緒でね)。

革は出来れば本革で貼り直したかったけど、適したものが無いのでカメラ用のビニックスレザーから切り出した。

組み合わせるとこんな感じ。

白の文字がやや素人っぽい仕上がりになってしまったのはちょっと心残りなところ(素人ですが)。
元の彫り込みが浅くて腐食で潰れてしまっていたので塗料を流し込んでも上手く再現出来なかった。
この辺はもっと研究して上手く直せるようにしたい。

話が外装のことばっかりになっちゃったけど、光学系もきっちりクリーニングした。
プリズムのコバには赤い色が残っており、おそらく研磨に使ったベンガラと思われる。

写真では分かりづらいけど、プリズムにはどれだけ拭いても取れない白い点状の汚れが残ってしまった、これは水酸化アルミの粉が長期間ついていたせいかもしれない。

レンズの方はかなりピカピカになった、レンズ枠の真鍮の金色が美しい。

フォーカスリングも真鍮製。
構造は全体的にツァイスイェナと同じだけど何故かフォーカスリングのヘリコイドは回転方向が左右逆になってる。
ツァイスが左ネジに対してシュッツは右ネジ、右ネジの方が作りやすい為なのか？理由は謎。

それぞれの部品を組み付けてやっと完成したアトランティック。
視軸調整は偏心環の調整幅を全部使い切るギリギリでの調整になったけど
なんとかバッチリ合わせることが出来た。

対物カバーはオリジナルの塗装が全く劣化していなかったので再塗装はしていない。
素材が真鍮だったおかげだと思うが90年も前の塗装がこの品質で残ってることを考えると本当に当時の技術は凄いと思う。

修復したアトランティックで見た
景色はこちら

余計な着色がないおかげで花も緑も
自然な発色。
視界はやや狭いけど視野環がクッキリ出て、端まで歪みが少ないのが気持ちいい。

90年前の人達もこの見え味で見てたのか〜
なんて感慨に浸りながら景色を鑑賞するのが楽しい。
最初の状態を見た時はもう無理かと思ったけど、なんとか実用できるまでに修復出来て良かった。

このシュッツのアトランティック
今はねずみの元を離れて、新しいオーナーさんに大切に使って頂いている。

双眼鏡ってやっぱり、使ってこそ価値がある物なのでどんどん使ってもらえると嬉しいです！

タグ：: #双眼鏡; #レストア; #シュッツ; #ツァイス; #塗装; #視軸調整; #革

2021年06月11日

双眼鏡の視軸調整　その3

今回は偏心環でレンズを動かすタイプの視軸調整について詳しく説明しようと思う。

前回の記事では偏心0の状態から視軸を動かす方法について説明した、これは双眼鏡を分解して組み立てた後の最初の1回目の調整と思って欲しい。
視軸レンズ6

偏心リングの重ね合わせを使って、視界を動かしたい方向にレンズを移動させる。するとそちらに視軸が動くという原理。

この1回目調整後の状態を、リングの一番肉厚になっているところを基準として数値で表すと
挟み角度: 90°
中心角度: -45°
となる。
エキセントリック5

もっと専門的な表し方があるのかも知れないけどねずみは自己流で勝手にこう表現している。

リングの最肉厚部を基準にしているのは、ここに工具を掛けるための溝が付いているものが多いのでそれを目印に出来るからだ。

最厚部に溝が無いものはマーカーで目印を付けておくとわかりやすい。

薄い方を基準にしても考え方は一緒なのでそこはお好みで。

もちろん最初の1回の調整でピタリと合わせることは不可能なので微調整を加えていくことになるが、ここからがややこしくなる！

1回目の状態から目標物を真ん中に持っていきたい場合、移動量は1回目の半分とする。
視軸レンズ9

どうするかというと
全体を右回りに回転して
且つ挟み角度を増やす
という操作をする。

偏心リングの偏心量を1とすると
1回目調整時の水平(X)方向移動量は1だった。
ここから左に0.5動かしたいとすると

挟み角度: 112°
中心角度: -63.5°
にすれば良い
視軸レンズ8

こうすると上下の高さを変えずに目標物を真ん中に持ってくることが出来る。

グラフにしてみるとわかりやすいかも。
1回目の調整後がこの状態

赤丸がレンズの中心で緑と青の線が偏心リング最厚部の位置を表している。
偏心量計算1

1回目調整後の状態は
水平方向(X)の偏心量が-1
垂直方向(Y)の偏心量が1
レンズ中心位置は内外リング偏心量の
X成分Y成分を足し合わせて±反転した値になる
(薄い側基準なら±反転しなくて良い)

2回目の調整後はこれ
偏心量計算2

水平方向(X)の偏心量が-0.5
垂直方向(Y)の偏心量が1の状態。

グラフにしたらわかりやすいかな？と思ってやってみたけど逆にややこしくなった気がするぞ。。

とにかく細かいことは考えずに、この原理を頭の片隅に置いてやってみれば体で覚えてくる。

と、ここまでが基本の視軸調整の話。

次回は左右の視軸を中心軸と
一致させる方法について語ろうと思う。
ここが一番難しくて、ねずみが一番調整の肝だと思っているところ。

・・・視軸調整ネタが長くなってきたけど
まだまだ書けてないことがいっぱいあってキリがないので

少し休憩で別の話題を入れようかと思います。

タグ：: #双眼鏡; #Nikon; #光軸; #視軸調整; #平行器

2021年06月09日

双眼鏡の視軸調整　その2

今回は視軸調整の具体的な
やり方について
説明する。

用意するものは平行器
(平行器の自作については
過去のブログ参照)

これがないと視軸調整は出来ない。

そんな物なくても
覗いて違和感ないように合わせればいいんでしょ？とか思う人もいるかもしれないけど。
ねずみは断言する、それは絶対に無理。

人間の目は多少左右の映像がズレていても
目と脳で無理やり補正して合わせてしまうのでどっちにどれだけズレてるかは分からない。

大きくズレていれば覗いた瞬間に目が拒否反応を示すけど、少しのズレだと気付かずに長時間見続けてしまい、後で目眩や頭痛に襲われることになる。
平行器無しで調整すると、この厄介な
「少しズレた双眼鏡」を生み出してしまう。

なので視軸調整するときは必ず平行器を使ってバッチリ合わせよう、と言う話。

・・・また前置きが長くなってしまった。

視軸調整といっても実際やる事は単純で
平行器越しに双眼鏡を覗いて
遠くの目標物の像を重ねるだけ。

ねずみがいつも目標物として使ってる目標物は
以前の記事でも紹介した3km先の鉄塔。

日本望遠鏡工業会によれば目標物の距離は
倍率の2乗×10m以上を推奨しているので
8倍だったら640m
10倍なら1km離れていればOK

ねずみ的には最低2kmぐらいは離れてて欲しいかな〜と思う。

調整されてない双眼鏡に平行器をあてて
鉄塔を見るとこう見える

写真ではちょっと見えづらいけど、鉄塔の先端の高さも左右もズレていることが分かる。

これはあくまで一例でズレの方向も量も個体によって様々、もっと盛大にズレている双眼鏡も沢山ある。

プリズムを通った側の視界は接眼レンズから離れているせいで見える範囲がかなり小さいけどそこは一旦無視して大げさな絵にしてみる。
視軸レンズ１

青が左、赤が右の視界

左右に分けて描くとこうなる。
視軸2

この状態から視軸を合わせるには、鉄塔の像が真ん中で重なるように視軸を動かせば良い。

具体的にどうするかというと
1.プリズムを動かすタイプの場合
視軸プリズム１

目標物を動かしたい方にプリズムを動かす。
視軸プリズム2

水平方向に動かしたい場合は、内外両方のプリズムを動かして上下の移動量を相殺してやる。
視軸プリズム3

2.偏心環でレンズを動かすタイプの場合
視軸レンズ2

視界を動かしたい方向にレンズを動かす。
視軸レンズ3

つまり目標物を動かしたい方向と逆方向に
レンズを動かせば良い。

水平方向に動かしたい場合も同じ。
視軸レンズ5

作業としてやる事はこれだけ。

なぜそうなるかは絵に書いてみればわかるけど、長くなるのでここでは説明しない。

視軸調整後の平行器を通した視界はこうなる。

鉄塔先端の像が一致している。

ちなみに左右どちらかだけを動かしても合わせる事はできるけど、なるべく両方の視軸を動かして中間の位置で合わせる事をオススメする。

この辺の最適なやり方はまだ模索中だけど
双眼鏡2

片側だけで合わせてるといくらやっても↑この状態から抜け出せないので、まずは左右両方で合わせに行くって意識を持っておいた方がいいと思う。

プリズムを動かすタイプはここまでの知識だけで比較的簡単に合わせることができる。
(破損のリスクは伴うけど、)

レンズを動かす偏心環タイプは、やってみるとわかるけど追い込んで行くほど難しくなってくる。
レンズの移動量を極座標で考える必要があるので頭が混乱してくるんだよね。。
慣れれば感覚でやれるようになるけど
最初はかなり難しい！

なので
次回はこの偏心環タイプについて
もっと詳しく説明するつもり

その3に続く。

タグ：: #視軸調整; #光軸; #光軸検査器; #双眼鏡; #Nikon; #Zeiss

2021年05月30日

双眼鏡の視軸調整　その1

いよいよ核心？の
視軸調整について書いてみようと思う。

ねずみは何の知識も無いところから
スタートしたので最初はやり方が
全くわからなかった。
というか素人が手を出しちゃ行けない
領域だと思っていた。
最初の方の記事で書いたけど
平行器を自作したところから
世界が変わって、今ではそれなりに
精度のいい調整が出来るように
なったと思っている
、、まだまだ修行中ですけどね。

視軸調整については、
まとまった文献も見つからないし
ネットで調べても具体的な
調整方法まで説明しているサイトは
皆無と言っていいと思う。
唯一yamacaさんという方のページが
視軸調整の考え方を詳しく
説明されているので
参考にさせていただいた。

今回紹介するノウハウは
そんな断片的な情報のツギハギと、
ねずみの今までの経験から
導き出したものである。
間違いもあるかもしれないので参考に
される方は自己責任でお願いしたい。
そしてもっと正確な情報を
お持ちの方がいれば是非教えてほしい！

最初に
ねずみの理解では双眼鏡において
「光軸」と「視軸」は
本質的に異なる。
('23.2.19追記: この記事では双眼鏡の光学系全体の光軸のことを視軸と呼んでいます。正確には視軸とは眼球が見ている方向のことですが、それとは異なる意味合いで使っています)

望遠鏡で言う光軸調整は
対物レンズと接眼レンズの中心を
一致させることである。
これがズレていると
本来の性能が出ない。
(下図の赤線は光の経路では無く
光学系全体が向いている方向を
擬似的に表しています。)

光軸がズレた状態
望遠鏡１

光軸が合っている状態
望遠鏡2

一方の視軸調整とは望遠鏡を2つ並べて両目で見る装置(つまり双眼鏡)の左右の光軸を平行にすること。
双眼鏡１

理想的には上の絵のように光軸を合わせた望遠鏡を二つ並べて視軸を合わせれば完璧な双眼鏡が出来る。
でもそれは双眼鏡を一から作るときの話で、既存の双眼鏡を調整をする時には視軸と光軸の両方を同時に合わせることは出来ないはず。

双眼鏡の場合
倍率が低いので光軸が多少ズレてても
問題にならないけど
視軸がズレた状態では
使い物にならないので
視軸の方を優先して合わせることになる。

すると多くの場合こうなる。
双眼鏡2

視軸は合っているけど光軸はズレた状態。

平行器での調整は
視軸を平行にすることしか出来ないので
左右の光軸が同じ方向にズレていても
分からない。
平行器一台(一つの眼幅)で
視軸調整された双眼鏡は
ほぼこの状態になっていると思われる。

これだと光軸がズレている以前に
双眼鏡の眼幅を変えた時に
視軸がズレる現象が起きる。

自分の眼幅と同じ平行器で
調整されていれば
実用に支障はないけど、、
やっぱり光軸が大きくズレてたら
双眼鏡の真の実力を
引き出せないのでは？
とねずみは考えている。

なので
視軸調整を行う中で光軸もできる限り
良いところに持っていきたい
というのがねずみの考え。

少しヒントがあったけど
その方法はつまり・・・
それを最初に語りだすと
ややこしくなるので
まずは双眼鏡の視軸調整機構について
説明する。

双眼鏡の視軸調整機構には
大きく分けて2種類ある。

1.プリズムを動かすタイプ
2.対物レンズを動かすタイプ

直感的に分かりやすいのは
1のプリズムを動かすタイプ。

プリズムを左右からイモネジで押す構造のもので、Nikonのミクロンを真似た形の日本製双眼鏡にも多い。
ZEISS以外の古いドイツ製双眼鏡にも
見られる構造だ。

矢印の部分がイモネジで
鏡体の外からイモネジを操作する。

構造を絵にするとこんな感じ。
イモネジを締め込んだ量がそのままプリズムの移動量になるので直感的にわかりやすくて調整自体はやりやすい。
プリズム1

注意点として、動かしたい方向のネジを先に緩めてから押す側のネジを締めないと、プリズムに過大な圧力がかかってプリズムが割れてしまう。

また視軸を追い込もうとして
何度も調整を繰り返すと
プリズムに傷がついたり
イモネジのスリワリ
(マイナスドライバーをかける部分)
やメネジが摩耗してくる。
何かと破損のリスクが多くて気を使うので、ねずみは出来ればこのタイプの調整はやりたくない。

2の対物レンズを動かすタイプは
二重偏心環を使うものがほとんどで
ZEISSのポロはほぼ全てこのタイプ。
戦後の日本製ポロもZEISSを真似てるのでこのタイプが多い。

偏心した対物レンズ枠の外側にもう一つ偏心したリングがはまっていて、この2つを回転させることでレンズの位置を動かす構造になっている(写真は分かりやすいように対物レンズ押さえのリングを外したところ)

調整をする時はまず押さえのリングをカニ目レンチで緩める。

カニ目が滑ってレンズを傷つけるといけないので、ねずみは丸く切ったゴムシートをレンズの上に乗せて保護している。

この押さえのリングは完全に外してしまうと対物レンズが落っこちるので緩めるだけにしておく。
(一部Nikonなどリングを外さないと
偏心環を回せない機種もある)

外側からイモネジで回転止めしてあるものはこれも緩める。

すると対物レンズ枠と外側の偏心環がそれぞれ自由に回転できるようになる。

ねずみはいつも爪楊枝を使ってこんな風に回して調整している。

この構造を絵で説明すると
左が外側の偏心環で、右が対物レンズと偏心したレンズ枠が一体になったもの。
この2つの重ね合わせでレンズの位置が決まる

内側と外側それぞれのリングの偏心量は等しくなっていて、仮に偏心量を1とすると

この状態はレンズの偏心量が0で
鏡筒の中心と一致している。
エキセントリック2

偏心環の肉厚の側を同じ位相に持ってくるとレンズの偏心量は2となる。

エキセントリック3

90°ずらすとルート2で1.414・・・
エキセントリック4

このように内外の偏心環を回すことでレンズの位置が移動する。
これが基本的な構造。

偏心環の回転に対して移動量が一定じゃないところが直感的に分かりづらいけど、プリズム式のような破損のリスクが少ないので徹底的に視軸を追い込むにはこっちの方がやりやすい。

プリズムもしくはレンズが
動かせるという事は分かったけど
これでどう視軸を調整するのか？

それは次の記事で
詳しく説明していくので
乞うご期待。

タグ：: #双眼鏡; #ポロ式; #レンズ; #プリズム; #視軸調整; #平行器; #光軸

2021年02月21日

平行器を作る　その5

2、3号機は初号機の問題点を踏まえて構造を見直した。

まずビームスプリッターが手に入らないので、ハードオフで買ってきた300円のジャンクカメラからハーフミラーを取って使うことに。

ハーフミラーはここに付いてる。

話はそれるが、フィルムカメラの中身って部品が隙間なく詰め込まれていてカッコいい、部品点数の多さは常軌を逸している。機械部品と光学部品、それらを制御する電子部品が複雑に融合したハイブリッドな製品だ。

これがデジカメに置き換わった時にはかなりの部品が淘汰されたんだろうなぁ、今の自動車産業にも通ずるところがあるか。

・・・などど余計なことを考えながらハーフミラーを取り出す。(本体バラさなくても取れる)

このハーフミラーを適した大きさにカットする。ダイヤモンドヤスリの角で直線にキズを付けて軽く叩いたら真っ直ぐに割れて簡単にカット出来た。

ハーフミラーはペラペラの板なので接着するしか固定方法が無いが、ケース内部に直接接着するのは難しいのでアルミのフラットバーの上にハーフミラーを立ててからケース内に入れる作戦。今回はこのフラットバーが肝。

ここで問題になるのが如何にプリズムの反射面とハーフミラーを平行に立てるかってこと。ここで大きくズレると調整の範囲を超えてしまう。

ねずみはこんな方法を考えた

プリズムの反射面を治具として使うのだ、そうすればおおよそ平行に立てる事が出来る。

プリズムの反射面にハーフミラーを当てた状態でUVレジンを接着剤にして土台のアルミに仮付けする。
レジンの量は多すぎるとプリズムにくっついちゃうので注意が必要！
仮付け出来たらアラルダイトとかのエポキシ系接着剤で補強する。

これをケースに入れる前の状態で覗いてみると

分かりやすいようにわざと左右をズラしているが上下方向のズレはほぼ無い事が分かる。

あとは左右ズレの調整と最後の微調整が出来る機構があればOKである。

左右ズレの調整機構はハーフミラーと一体となった土台のフラットバーを活用する。

フラットバーのハーフミラー側の端にネジを切っておいてケースの下側から皿ビスで留める。
バーはケースと片側1mmの隙があってビスを中心に少し回転する事が出来る。
プリズム側の端にイモネジを付けてねじ込む事でバーを回転方向の位置を決めるようにした。

上から見た断面を絵にするとこんな感じ。

最初はイモネジを引っ込めておいてイモネジにフラットバーの端を突き当てた状態。

ここからイモネジを締めていくとフラットバーが前に押されて、あるところでプリズムの反射面とハーフミラーが平行になる。

平行器を覗きながら左右が一致したところで上からイモネジでプリズムを締め付ければフラットバーも共締めされて固定される仕組みである。
構造を見て分かる通りイモネジはバーを押してるだけなので戻り側での調整は出来ない、行き過ぎたら最初の状態に戻してやり直しとなる。
最初の調整が面倒になるけど一度合わせれば頻繁に調整するものでも無いのでこんな構造でも不都合は無い。

プリズム抑えのイモネジは青で示した3箇所

初号機と同じでプリズムの下面にはマスキングテープが一枚貼ってありイモネジの締め加減でテープの潰れ量が微妙に変化してプリズムの傾きが微妙に変わる、これでズレの微調整が出来る仕組みだ。

初号機は2方向から4本のイモネジで押さえていたがこれが調整を難しくしている原因だったため一方向の3本にして大分改善した。

これで60、64、70のセットが完成！

この3台を使えば完璧な双眼鏡の視軸調整が出来ることになるが、やってみると難しいんだな〜これが。

それはまた別の記事で。

タグ：: #双眼鏡; #自作; #視軸調整; #光軸検査器; #平行器

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