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タカハシε-180ED 天体望遠鏡の使用感

私はこのタカハシε-180ED望遠鏡を2007年の初めから使用しています。 特に淡く広がった散光星雲を撮影するときに活躍している鏡筒です。 タカハシε180EDは、F値が2.8と明るいので、短い露出時間でも淡い星雲を明るく写し出すことができます。 また、反射望遠鏡ならではのシャープな像も魅力のアストログラフです。

タカハシε-180ED

タカハシε-180EDの概要

タカハシε-180EDはイプシロン光学系を使った高橋製作所の撮影専用の天体望遠鏡(アストログラフ)で、 デジタルカメラが天体写真撮影の主流になり出した2005年の夏に登場しました。 ε-180EDの明るさはF2.8を達成し、歴代のイプシロン望遠鏡の中でも最も明るくなっています。 そのため、他の鏡筒比べて短時間で撮影を行うことができ、デジタルカメラの長時間ノイズの発生を抑えることができます。

天体望遠鏡の形自体は、ニュートン反射望遠鏡とそっくりで、焦点距離が短いのでずんくりした姿をしています。 イプシロンカラーのイエローと相まって、部屋に立てて置いていると天体望遠鏡に見えないくらいです。

このニュートン焦点に補正レンズを置いたイプシロン光学系は、 使用方法がニュートン反射望遠鏡と同じなので、扱いやすいという利点があります。 しかし、口径比がF2.8と非常に明るいので、光軸やカメラの平面性にはシビアな光学系です。 ニュートン反射と同様な光軸調整機構が設けられていますので、反射望遠鏡の調整に慣れた人にはイメージし易いのがせめてもの救いでしょう。 私自身もニュートン反射と同じように調整して使用しています。


鏡筒のバランス

イプシロン180用のK-Astec製バンド タカハシε180ED望遠鏡は、上にも記載した通り鏡筒が非常に短いため、鏡筒バンドを締める幅があまりありません。 その上、鏡筒の開口部付近だけでなく、主鏡の近くにもファインダー台座があるためにその幅がより一層狭くなっています。

そのため、接眼部分に重いカメラを取り付けると、鏡筒の前側が極端に重くなってしまい、バランスが取れなくなることがあります。 メーカーではこの対策のためなのか、広めの鏡筒バンドと狭めの鏡筒バンドの二種類を発売しています。

天体写真でのガイドエラーを少なくするには、できるだけ広い間隔で鏡筒を支持した方が有利です。 そこで私は上の写真のように自作のプレートを作成して、なるべく広い間隔で鏡筒を支持できるようにしています。 しかし、こうすると上記した通りにバランスが崩れやすくなるので、プレートの後部分を伸ばして、ウェイトを取り付けれるように しています。このウェイトはスライドできるように取り付けていますので、ガイド鏡などを追加で取り付けても 正確に鏡筒回り(赤緯方向)のバランスを取ることが出来ます。

最近では、後側のファインダー台座を取り外して、バンド幅を広げて望遠鏡を支持している方をよく見かけるようになりました。 天体用オリジナルパーツで人気のK-ASTECからは、ファインダー台座を外したε180専用のバンドも販売されています。 改造をいとまない方には、こうしたパーツを利用するとよいのではないでしょうか。

追記:私も2014年にK-Astec製のイプシロン180用バンドを購入して使用するようになりました。 右上の写真がそのバンドを取りつけたときの様子です。 K-Astec製のバンドは真円度が高いので、タカハシ純正バンドよりもしっかりと鏡筒を固定できるようになりました。


ε-180EDのピント合わせ

イプシロン180の減速装置 タカハシε-180EDは、F値が2.8と非常に明るいため、ピント合わせはシビアです。 説明書には、ピント合わせを50μm(0.05mm)の精度で合わせるように書かれていますが、 実際にはもう少し細かく合わせる必要があると感じています。

ε-180の接眼部に取り付けられた合焦ハンドルは、1回転させると約25ミリドロチューブが前後します。 0.05mmの精度でドロチューブを動かしていこうと思えば、0.72度という角度でハンドルを操作させればならず、現実的ではありません。 そこで、接眼部の合焦ノブにMEF-1という減速装置を取り付け、ピント合わせを実施しています。

MEF-1は、1:10の減速装置が内蔵された微動ハンドルで便利なのですが、 重いデジタルカメラを取り付けると空回りする欠点があります。 その欠点を解消したMEF-3という装置が、タカハシから現在発売されています。 こちらは1:7の減速となりますが、空回りしづらいので使いやすくなっています。

私は未だに手でピントを合わせていますが、ε-180EDユーザーには「β-SGR」という電動フォーカサーが人気があります。 β-SGRは、タカハシが2010年4月に発売開始したセミオート電動フォーカサーで、 ε-180用の「β-SGR FL150」だけでなく、 TOA130をはじめとしたタカハシ製の天体望遠鏡に取り付け可能な「β-SGR FL180」というモデルもあります。 パソコンと繋いで使用すれば、フォーカス位置をずらした画像を連続表示してくれるので、 正確なピントを客観的に知ることができます。


ε-180EDの光軸調整部分

イプシロン180の主鏡ミラー タカハシε180ED望遠鏡は、以前所有していたε160望遠鏡に比べるとより光軸がずれにくい構造をしています。 特に斜鏡スパイダー部分の固定は、鏡筒の薄い筒部分ではなく、鏡筒開口部の補強リングに付けられています。 このお陰で、鏡筒のたわみやねじれにも強く、少しの振動ではずれてきません。 斜鏡の取り付け部分も簡単には光軸がずれないよう(触れないよう)に、ロックネジが付いている等、工夫されています。

主鏡の光軸調整は従来からある押し引きネジタイプです。 この部分は以前のモデルと変わりませんが、ミラーをセルから取り外してみると、押さえ枠があったりと凝った作りをしています。 それに主鏡の押さえ枠は、ミラーの最端部分のケラレを防止しているので、 輝星のゴーストがスッキリ丸く仕上がり、天体写真を綺麗に仕上げるという点で有効に働いていると思います。

高橋製作所のε180は、前モデルのε160と比べてF値が一段と明るくなっているので、光軸のズレにより敏感になっています。 センタリングスアイピースで確認したときは光軸に問題ないように見えても、撮影すると光軸が若干ずれているのに気づくことがあります。 そのため、光軸調整した後に星を高倍率で見たり、デジタル一眼レフカメラでテスト撮影したりして、光軸の良否を判断するようにしています。


ε-180EDの光軸調整方法

イプシロン180の光軸調整機構 ε180望遠鏡の光軸調整は、ニュートン反射望遠鏡と同じように行っています。 補正レンズを外して、そこに接眼アダプターをねじ込みます。 そして、タカハシのセンタリングアイピースを取り付け、光軸が合っているかどうか確認しています。 以下、私なりのε180の光軸調整の方法です。

まずはじめは、斜鏡をセンタリングアイピース越しに見て、しっかりと接眼部の方向に向いているかどうかを確認します。 望遠鏡筒内が暗いとわかりづらいので、望遠鏡の筒先にはライトボックスを置き、斜鏡の後ろ側には白い紙を置いています。 それが確認できたら、斜鏡のセンタリングマークを参考にして、斜鏡の前後の位置を調整します。 位置をずらすと回転もずれるので、同時に調整するイメージです。

次に斜鏡の傾きを調整します。 斜鏡の傾きは接眼部にレーザーコリメーターを取り付け、そこから照射されるレーザーを参考にして調整しています。 センタリングアイピースとチューブでも調整できると思いますが、こちらの方が簡単なのでこうしています。

接眼部からレーザーを照射すると、斜鏡に当たったレーザーが曲がって主鏡上に赤い点を作ります。 この点が主鏡のセンターマークの真ん中に当たっているかを確認します。 主鏡のセンターマーク中央からずれているときは、斜鏡の傾きを調整して、レーザーが主鏡の中央に当たるように調整します。 上手く傾きを調整できたら、レーザーコリメーターを外して、センタリングアイピースを接眼部に取り付け、 斜鏡が回転方向にずれていないかどうかを確認します。 回転がずれていたら斜鏡の向きを調整して、またレーザーで傾きを調整します。 これは何度かやり直す必要があることが多いです。

イプシロン180の主鏡の光軸調整 斜鏡の傾きと回転の調整が終わったら、次に主鏡の傾き調整を行います。 接眼部に取り付けたセンタリングアイピースを覗いて、主鏡のセンターマークが中心からずれていないかどうかを確認します。 ずれていたら、主鏡の傾き調整ネジを使って、主鏡の傾きを変えてセンターマークが中心に来るように調整します。 この作業はレーザーコリメーターでも行うことができます。 レーザーを使う場合は、主鏡に当たって戻ってきたレーザーが、レーザーの照射点にしっかりと戻るように調整します。
※レーザーコリメーターは、光軸が調整された信頼おける製品をお勧めします。

これでε180望遠鏡の光軸調整は終わりなのですが、センタリングアイピースやレーザーコリメーターでしっかりと合っているように見えても、 ほんの僅かなズレが残っていることがあります。 それを以下で紹介します。


光軸調整の最終チェック

ε180望遠鏡はF値が2.8と非常に明るいため、僅かな光軸ズレにも敏感です。 上記の作業を入念に行っても、撮影すると光軸のズレが発生することがあります。 このズレは、タカハシから販売されている光軸調整ツールでは確認できないほどなので、これが原因でε180の光軸調整に悩むことも少なくありません。

私のε180では、光軸が僅かにずれている状態のままデジタル一眼レフカメラで撮影すると、 微恒星が完全な円形ではなく少し伸びたように写ります。 はじめはスケアリング(平面性)の問題かと思いましたが、画面の端だけではなく中央部分でも起こるので光軸不良と判断しました。 と言ってもほんの僅かな量なので、プリントしてもそれほど気になりませんが、モニターで拡大すると気になることがあります。

この光軸のズレは、私の場合は斜鏡の回転方向のズレで生じることが多いようです。 その証拠に望遠鏡のピントをずらして撮影すると、撮影した画像の右側と左側でボケ方がずれてきます(画像の上が天の北極方向の時)。 これを判断材料にして、少しだけ斜鏡を回転させます。 回転させると斜鏡の傾きがずれるので、レーザーコリメーターを使ってそれを修正しています。

この修正を行うと、ほぼ画面全面でシャープな像が得られます。 撮影方向によっては、接眼部の平面性がずれて画面の一部の端で星像が崩れることがありますが、 この点については妥協しています。 以下に光軸調整後のε180とフルサイズ冷却CCDカメラで撮影したピクセル等倍画像を載せました。 星像チェックの参考にしていただければ幸いです。
※下の画像をクリックすると大きな画面が開きます。

ε180の星像

ε180ピクセル等倍の星像
撮影機材:タカハシε180,STL-11000M


Autocollimatorを使った光軸調整

Catseyeの光軸調整ツール ε180の光軸調整では上記のように光軸調整ツールで調整した後、高倍率目視か実写によって光軸の良否を確認してきました。 しかしこれは夜晴れて星が見えていないと調整できませんし、調整の度にε180望遠鏡を赤道儀に載せたり下ろしたりするので結構大変です。 そこで、Autocollimator(オートコリメーター)を購入して調整することにしました。

Autocollimatorとは、タカハシのセンタリングアイピースのような形状をしている光軸調整アイピースで、 アイピースの裏側が鏡になっています(右写真参照)。 名前から想像すると、まるでツールが自動で光軸調整をしてくれそうな雰囲気ですが、 残念ながらそんな機能は全くなく、自分で調整する必要があります。 しかしAutocollimatorの裏側が鏡になっているので、その鏡に当たった光が望遠鏡の光路間を何度も往復し、 それの反射像を確認して光軸を合わせるので、より正確に光軸を合わせられるようになっています。

使い方自体は簡単で、接眼部にAutocollimatorを差し込んで覗くだけです。 ただ、主鏡マークが目立たないと反射してきた像が見づらいので、目立つ主鏡マークに変更しておく方がよいでしょう。 私の使っているのは、CatsEyeのAutocollimatorですが、このメーカーからは蛍光色の主鏡マークが提供されています。

このAutocollimatorを使用すると、僅かな光軸の誤差でもわかります。 私の望遠鏡を例にすると、主鏡に貼ってある黄色いセンターマークが4重に見えますので、 それが全て重なるように斜鏡や主鏡の傾きを調整します。 しかしこの調整が微妙ですので、慎重に行わないと、せっかく合わした光軸を大きくずらしてしまうことにもなりかねません。 元々ε180望遠鏡の光軸調整機能(斜鏡の傾き調整ネジ等)は、そんなに細かい動きができるようには作られていませんので、 少しネジを回しただけでも、Autocollimatorの中ではマークが視界から外れるほど光軸がずれてしまいます。 ですので、完璧な調整は諦め、主鏡のマークがほぼ一致したところでよしとしています。

ε-180の光軸修正用2インチホルダー なお、私の使っているのはCatseyeのAutocollimatorですが、これは2インチモデルのみとなっています。 ですので、ε180に標準で付属する接眼アダプターには差し込めません。

私は元々他の天体望遠鏡の光軸調整用に購入したものなので、仕方なく手で押しつけて使っていますが、 ε180専用にお考えでしたら、Astrosystems社から1.25インチモデルが発売されていますので、こうした製品がよいのではないでしょうか。 是非日本の望遠鏡メーカーからも、明るい望遠鏡の光軸調整用にAutocollimatorを発売して欲しいものです。
※ε-180用の2インチホルダーを星空工房さんに作っていただきましたので、 現在はこれにオートコリメーターを挿入して、光軸をチェックしています(右上写真)。

ところでAutocollimatorの効果的な使い方については、海外のフォーラムを中心にしていろいろと議論されているようです。 私もまだまだ勉強不足なので、Autocollimatorを使いこなしていると言うにはほど遠いですが、 Autocollimatorを覗いたときの視界の様子を、 オートコリメーターの使い方ページにまとめました。 この記事が何かの参考になれば幸いです。


ヘリサートで主鏡セル固定部分を補強

ε-180の修理と改造 ε180EDの主鏡セルは、清掃のために鏡筒から度々取り外します。 この主鏡セルは、光軸調整を兼ねた3本のネジで鏡筒下部リングに止められていますが、 私の使っているタカハシε-180EDは、この3本のネジの雌ねじのネジ山が崩れ、ネジの締め付けが緩くなっていました。

この3本のネジの締め付けが弱いと、主鏡が垂れ下がってしまって光軸がずれてしまいます。 今まではなんとか持ちこたえてきましたが、今回清掃したときに雄ネジが空回りすることに気付き、修理することにしました。 最初は、メーカーから下部リングを取り寄せて部品交換で済ませようと思いましたが、 今後のことも考えて、自分でヘリサート加工を施して、ネジを補強することにしました。

ヘリサートは、スプリュー、リコイルとも呼ばれている金具で、メスネジの補強に使われるものです。 見た目はバネのような形をしていて、これを専用タップで切ったねじ穴に埋め込むことで、 メスネジに通常以上の強度と精度を持たせることが出来ます。 バイクなどの補修によく使われていますので、ご存じの方も多いかもしれません。

ε-180主鏡の光軸調整用の子ネジは、M6-1.0規格になっています。 そこで、まずは6.3ミリのドリルを使用して、ねじ山がバカになったメスネジ穴を広げます。 それから専用タップでヘリサートを埋め込むためのネジピッチを切り、 専用工具を使ってヘリサートを埋め込みました。

思ったよりも大変な加工でしたが、このお陰で、主鏡セルをしっかりと保持できるようになりました。 今後は清掃のために主鏡セルを安心して取り外しできそうです。 取り付け取り外しが多い部分ですので、最初からこうしたスプリューをメーカーの方で埋め込んでくれていると助かりますね。


乾燥空気で夜露防止

ε-180の夜露対策 晴れた夜、星空撮影を楽しんでいると、いつのまにか主鏡や斜鏡に夜露が付着し、 ミラーが結露して曇ってしまうことがあります。 結露すると像はぼやけてしまい、星々を鮮明に写し出すことができなくなります。

屈折望遠鏡を使用するときは、レンズ部分にヒーターを巻くなどして対応していますが、 反射望遠鏡の場合はミラーが大きく、また斜鏡もあるためヒーターは現実的ではありません。 そこで、乾燥空気を天体望遠鏡内に吸入できるように、鏡筒を加工しました。

右上は、乾燥空気を吸入する部分の写真です。 ファンダーの台座を外した穴に、90度の角度を持つ「直角ニップル」をネジで固定し、 このニップルに金魚用のチューブを取り付け、乾燥空気を筒内に送風しています。 なお、乾燥空気自体は、乾燥空気送付装置の製作ページでご紹介している装置を使って作成しています。

以前は、鏡筒底部から乾燥空気を送風していたのですが、 ε-180の場合はセルの構造のためか、 MT-200と比べて乾燥空気が鏡筒の先まで上手く流れませんでした。 この方式に変更してからは、湿度が高い夜でも斜鏡が曇ることがなく、 快適に撮影を楽しめています。

乾燥空気送付用ニップル
4mm直角ニップル (3φチューブ用)

タカハシε-180EDの夜露対策として、乾燥空気の送風に使用している直角ニップルです。 通常のニップルと比べて、90度の角度がつけられているので、 乾燥空気を送るチューブを鏡筒にはわせることができ、便利に感じています。

なお、乾燥空気を送るチューブには、熱帯魚用の黒色のチューブを用いています。 透明のチューブを用いると、撮影中に迷光が入ってしまう場合があるので、 天体撮影の夜露対策には黒色の方が向いていると思います。

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タカハシε-180EDのスペック

タカハシε-180ED望遠鏡の仕様を以下に示します。

名称 ε-180ED
有効口径 180mm
焦点距離 500mm
口径比 1:2.8
斜鏡短径 80mm
補正レンズ 2群2枚(EDレンズ1枚)
イメージサークル φ44mm
鏡筒径 232mm
鏡筒全長 570mm
重量 10.7kg
発売開始 2005年7月
価格 399,000円(発売開始時)

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