シュミット式しき望遠鏡ぼうえんきょう

光ひかり路ろ図ず

シュミット式しき望遠鏡ぼうえんきょうの光ひかり路ろ図ず。実際じっさいに星ほしに向むけた状況じょうきょうをイメージしやすい角度かくどになっている図ず。「PHOTOGRAPHICS FILM」と書かいてある位置いちに、フィルム（やCCDやCMOSセンサなど）を配置はいちする。

シュミット式しき望遠鏡ぼうえんきょうの補正ほせいレンズ（補正ほせい板ばん）の断面だんめんの形状けいじょう

シュミット式しき望遠鏡ぼうえんきょう（シュミットしきぼうえんきょう、英えい: Schmidt telescope）とは、反射はんしゃ屈折くっせつ望遠鏡ぼうえんきょうの一いち形式けいしきであり、主おも鏡きょうは球面きゅうめん鏡きょうで、絞しぼりを球心きゅうしん位置いちに置おいて非ひ点てん収差しゅうさとコマ収差しゅうさを除去じょきょ、（筒つつの先端せんたん側がわに）四よん次じ関数かんすうで表あらわされる非ひ球面きゅうめんの薄うすいレンズを置おいて球面きゅうめん収差しゅうさを除去じょきょし、収差しゅうさがほとんどないもののこと。「シュミットカメラ　Schmidt camera」とも。

この望遠鏡ぼうえんきょうは、基本きほん的てきに、焦点しょうてんの位置いち（右みぎの光ひかり路ろ図ずでは赤あかい線せんの位置いち）に写真しゃしん乾板かんぱん、フィルム、CCD、CMOSセンサ 等々とうとうを配置はいちして使用しようするものである（何なにを配置はいちするかは時代じだいとともに変化へんかしてきた）。なお、像ぞう面めんは主おも鏡きょうの球心きゅうしんと同一どういつ位置いちに球心きゅうしんを持もつ凸とつ球面きゅうめんになる像ぞう面めん湾曲わんきょくがあるため、写真しゃしん乾板かんぱんやフィルムは湾曲わんきょくさせなければならない。

スチグマートなので（得えられる像ぞうが）極きわめてシャープである。明あかるく広ひろい写うつし野のを得えられ、中心ちゅうしん部ぶから周辺しゅうへん部ぶまでかっちりピントが合あう。1988年ねん時点じてんで吉田よしだ正太郎しょうたろうは「微光びこう天体てんたいの掃天に必要ひつよう不可欠ふかけつで、天体てんたい観測かんそくにおける世紀せいきの大だい発明はつめい」と評ひょうしている。

鏡かがみ筒とうは焦点しょうてん距離きょりの約やく2倍ばいの長ながさになってしまうため、かなり大おおきめの架台かだいが必要ひつようになる。また補正ほせい板ばん(補正ほせいレンズ）の口径こうけいが大おおきくなってくると色収差いろしゅうさが増大ぞうだいしシャープな像ぞうを得えられる波長はちょう域いきが狭せまくなるため、口径こうけい1メートル（以降いこうm）級きゅうの大型おおがた望遠鏡ぼうえんきょうでは補正ほせい板ばんを2枚まい構成こうせいの色消いろけしにしてあるものもある。

望遠鏡ぼうえんきょうという言葉ことばには「接眼せつがんレンズを通つうじて観察かんさつする」という印象いんしょうがあり、これは写真しゃしん撮影さつえい専用せんようであるシュミット式しきの実情じつじょうには合あわず「シュミットカメラ」と呼よばれることも多おおいが、天文学てんもんがく者しゃは「シュミット式しき望遠鏡ぼうえんきょう」と呼よぶ。

発明はつめい

通常つうじょうのカセグレン式しき望遠鏡ぼうえんきょうでは主おも鏡きょうは放ひ物もの面めん、副ふく鏡かがみは双そう曲面きょくめんと2枚まいの非ひ球面きゅうめん鏡きょうを研磨けんまする必要ひつようがあるが、右手みぎてのないベルンハルト・シュミットは左手ひだりてだけで扱あつかえない主おも鏡きょうを単純たんじゅんな研磨けんま方式ほうしきとするため、主おも鏡きょうを球面きゅうめん、副ふく鏡かがみを4次じ以上いじょうの項こうを含ふくむ高次こうじ双そう曲面きょくめんとする方式ほうしきに設計せっけいを変更へんこうして、1905年ねんにポツダム天体てんたい物理ぶつり天文台てんもんだいに口径こうけい40センチメートル（以降いこうcm）のカセグレン式しき望遠鏡ぼうえんきょうを製作せいさくした。これを使つかって観測かんそくした天文学てんもんがく者しゃはこのことに誰だれ一人ひとりとして気きがつかなかったという。このような球面きゅうめん主ぬし鏡きょうのカセグレン式しき望遠鏡ぼうえんきょうを何なん台だいか製作せいさくして成功せいこうしたシュミットは、「非ひ球面きゅうめんは移転いてんすることができる」という確信かくしんを得えた。球面きゅうめん収差しゅうさを除去じょきょするには「光ひかり路ろ長ちょう一定いっていの条件じょうけん」を満みたす必要ひつようがあるが、これを理論りろんでなく研磨けんま経験けいけんから知しったのである。さらにシュミットは左手ひだりてだけで扱あつかえる軽かるい平行へいこう平面へいめん板ばんを研磨けんまして非ひ球面きゅうめんとし主ぬし鏡きょうの前まえに入いれる方式ほうしきとし、これには透過とうか面めんであるため要求ようきゅうされる精度せいどが低ひくくなる利点りてんもあったが、光線こうせんが補正ほせい板ばんを往復おうふくして通過つうかするためレンズコーティングの技術ぎじゅつがなかった当時とうじ20%の減げん光こうになってしまった。

そこでシュミットは次つぎに補正ほせい板ばんをずっと前まえに出だし、球面きゅうめん主ぬし鏡きょうの曲きょく率りつ中心ちゅうしんに置おいてみたところ、焦点しょうてん面めんが球面きゅうめんになるとともに広ひろい視野しやにわたりコマ収差しゅうさも消きえることが分わかったので、『明あかるい、コマのない反射はんしゃ鏡きょう系けい』という論文ろんぶんを1932年ねんハンブルク天文台てんもんだい報告ほうこく（Mitteilungen der Hamburger Sternwarte in Bergedolf ）で発表はっぴょうした。これが後こうのシュミット式しき望遠鏡ぼうえんきょうに関かんする世界せかい最初さいしょの論文ろんぶんである。

1935年ねんにユルィヨ・バイサラはシュミット式しき望遠鏡ぼうえんきょうの優秀ゆうしゅう性せいを説とく『トゥルク大学だいがく天文台てんもんだいのアナスチグマート反射はんしゃ望遠鏡ぼうえんきょう』という報告ほうこくをA.N.254に発表はっぴょう、これでシュミット式しき望遠鏡ぼうえんきょうは国外こくがいに有力ゆうりょくな支持しじ者しゃを得えた。ユルィヨ・バイサラはこの後のち像ぞう面めん湾曲わんきょくの低減ていげんを企図きとしライトシュミット式しき望遠鏡ぼうえんきょうを開発かいはつした。

代表だいひょう的てきなシュミット式しき望遠鏡ぼうえんきょう

• カール・シュヴァルツシルト天文台てんもんだい、134cm（1960年ねん完成かんせい） - 有効ゆうこう口径こうけい134cm、F3、主おも鏡きょう径みちφふぁい200cm、焦点しょうてん距離きょり400cm。シュミット式しき望遠鏡ぼうえんきょうでは世界せかい最大さいだい。ドイツ民主みんしゅ共和きょうわ国こく（東ひがしドイツ）タウテンブルクのカール・シュヴァルツシルト天文台てんもんだい（Karl Schwarzschild Observatory ）にあって、1988年ねん当時とうじは50cm×50cmの大型おおがた写真しゃしん乾板かんぱんを使用しようしてBTA-6に観測かんそく目標もくひょうを提供ていきょうしていた。焦点しょうてん距離きょり21mF10.5のカセグレン式しき望遠鏡ぼうえんきょう、焦点しょうてん距離きょり92mF46のクーデ式しき望遠鏡ぼうえんきょうとしても使用しようでき、対物たいぶつプリズムも装着そうちゃくできる。カセグレン式しき、クーデ式しきの副ふく鏡かがみは双そう曲面きょくめんに近ちかい高次こうじ非ひ球面きゅうめんで、ベルンハルト・シュミットが若わかい頃ころに製作せいさくしていた球面きゅうめん主ぬし鏡きょうのカセグレン式しき望遠鏡ぼうえんきょうそのものである。カール・ツァイス製せい。
• サミュエル・オシン望遠鏡ぼうえんきょう（1949年ねん完成かんせい） - パロマー天文台てんもんだいにある。有効ゆうこう口径こうけい126cm、F2.4。シュミット式しき望遠鏡ぼうえんきょうとして世界せかい第だい2位い。
• UKシュミット式しき望遠鏡ぼうえんきょう（UK Schmidt Telescope ） - オーストラリアのサイディング・スプリング天文台てんもんだいにある。有効ゆうこう口径こうけい124cm、F2.5。シュミット式しき望遠鏡ぼうえんきょうとして世界せかい第だい3位い。
• 105cmシュミット望遠鏡ぼうえんきょう（1974年ねん完成かんせい） - 東京大学とうきょうだいがく木曽きそ観測かんそく所しょにある。有効ゆうこう口径こうけい105cm、F3.1。シュミット式しき望遠鏡ぼうえんきょうとして世界せかい第だい4位い、日本にっぽん最大さいだい。日本にっぽん光学こうがく工業こうぎょう（現げんニコン）製せい。
• 100/135/300cmシュミットカメラ（1964年ねん完成かんせい） - スウェーデンのウプサラ大学だいがく、ウプサラ天文台てんもんだいクビスタベリ観測かんそく所しょにある。有効ゆうこう口径こうけい100cm、F3、主おも鏡きょう直径ちょっけいφふぁい135cm、焦点しょうてん距離きょり300cm。建設けんせつ当時とうじはシュミット式しき望遠鏡ぼうえんきょうとして世界せかい第だい3位いの大おおきさ、1988年ねん当時とうじで第だい5位い。主しゅ鏡かがみ材ざいはピルキントン製せいの厚あつさ23cmの低てい膨脹ぼうちょう硼珪ガラス、主おも鏡きょう重量じゅうりょうは650キログラム。補正ほせい板材いたざいはショット製せいBK7で、直径ちょっけい101cm、厚あつさ3.2cm、F線せんに対たいし球面きゅうめん収差しゅうさ0になるよう設計せっけいされている。研磨けんまは主おも鏡きょう・補正ほせい板いたともトゥルク大学だいがくのユルィヨ・バイサラとリイシ・オテルマが担当たんとうした。UBK7ガラスで製作せいさくした口径こうけい80cm、頂いただき角かく7度どの対物たいぶつプリズムも脱着だっちゃく可能かのう。晴天せいてん日数にっすうが少すくなく夏なつは白夜はくやになる悪条件あくじょうけんにもかかわらず1973年ねんに『ニュージェネラルカタログ』（NGC）にない微光びこう銀河ぎんがの目録もくろく『ウプサラ銀河ぎんがカタログ』（UGC）を作成さくせいした。

アマチュア用ようとしては日本にっぽん特殊とくしゅ光学こうがくが有効ゆうこう口径こうけい16cm、F2.5、主おも鏡きょう直径ちょっけい18cm、焦点しょうてん距離きょり400mmのNTP-16Bを販売はんばいしていた。またセレストロンもアマチュア向むけに数すう種しゅ販売はんばいしていた。

ギャラリー

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  上うえで説明せつめいした、世界せかい最大さいだいのシュミット式しき望遠鏡ぼうえんきょうである、カール・シュヴァルツシルト天文台てんもんだい（Karl Schwarzschild Observatory）のシュミット式しき望遠鏡ぼうえんきょう。
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  デンマークにあるブロルフェルド天文台てんもんだいの77cmシュミット式しき望遠鏡ぼうえんきょう。1966年ねんから使つかわれ、もともとは写真しゃしんフィルムを使つかっていたが、その後ごに2048x2048ピクセルのCCDに置おき換かえられた。この天文台てんもんだいはもともとはコペンハーゲン大学だいがく天文台てんもんだいが運用うんようしていたが、現在げんざいはアマチュアによる運用うんようであり、この写真しゃしんは、天文台てんもんだいの見学けんがく者しゃたち（左下ひだりした）のために右みぎ下かの人物じんぶつが、かつて使用しようしていた写真しゃしんフィルムの箱はこ（かつて望遠鏡ぼうえんきょう内ないの焦点しょうてん位置いちに配置はいちしたもの）を見みせつつ説明せつめいしているところ。

関連かんれん項目こうもく

• 天体てんたい望遠鏡ぼうえんきょう

参考さんこう文献ぶんけん

• 吉田よしだ正太郎しょうたろう『天文てんもんアマチュアのための望遠鏡ぼうえんきょう光学こうがく・反射はんしゃ編へん』誠まこと文ぶん堂どう新光しんこう社しゃ、1988年ねん11月。ISBN 978-4416288139。 
• 西条さいじょう善弘よしひろ・渡辺わたなべ和明かずあき『天体てんたい望遠鏡ぼうえんきょうガイドブック』誠まこと文ぶん堂どう新光しんこう社しゃ ISBN 4-416-28909-X
• 天文てんもんガイド 編へん『増補ぞうほ天体てんたい写真しゃしんテクニック』誠まこと文ぶん堂どう新光しんこう社しゃ、1991年ねん10月がつ。ISBN 978-4416287064。 
• 月刊げっかん天文てんもん別冊べっさつ『天体てんたい望遠鏡ぼうえんきょうのすべて'85年版ねんばん』地ち人じん書しょ館かん