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100 円ショップの雑貨を用いた
月面クレーターが見える天体望遠鏡の開発
松尾勇馬（京都教育大学）、中野英之（京都教育大学）
1. はじめにう点では、100 円ショップで販売されている

小・中学校理科の学習指導要領では、「実際老眼鏡（凸レンズ）と使い捨てカメラのファに月や星を観察する機会を多く持つようにすインダー（凹レンズ）を用いてガリレオ式望る」ことが推奨されている。しかし、実際に遠鏡をつくる電気通信大学発明・工作教室のは、児童や生徒が天体望遠鏡に触れた経験は実践例もある[3]。これは、ガリレオ式望遠鏡少ないのが現状である。筆者らが平成 24 年の原理を学習することを主な目的としたもの

度に京都教育大学教育学部の初等理科教育受であり、安価に作製できるが、結像性能には講者 187 名を対象に行った調査では、小中学期待できないと思われる。

校の授業で望遠鏡を覗いて星を見た経験があ

筆者らは、100 円ショップが普及し、多種るかどうかを問うた設問に対して、81%の学類の凸レンズが入手できるようになった現状生が「ない」と回答した。プラネタリウムやから、100 円ショップで販売されているレン

公開天文台などの社会教育施設における利用

ズの組み合わせによっては、安価で、ある程なども含めると、経験値はもう少し大きくな度の結像性能が期待できる天体望遠鏡が作製ると思われるが、いずれにしても、天体望遠できるのではないかと考えた。そして、月面鏡が児童や生徒にとってまだまだ身近な存在

クレーターを観察することを目標に、100 円

ではないことは確かである。

ショップのレンズを用いたケプラー式望遠鏡

この大きな原因に、夜間に天体望遠鏡を用の開発を行うことにした。

いた実習を行うことが困難であることや、小中学校に必ずしも天体望遠鏡が配置されている と は 限 ら ない こ と な ど が 指 摘 さ れ て い る（例えば、中野[1]）。

2. 望遠鏡づくりに適したレンズ探し
現在、100 円ショップでは、老眼鏡、双眼鏡、オペラグラス、ルーペなど、多数のレン

一方で、こうした状況を打開するために、ズを入手することができる。表 1 に、入手で児童や生徒を対象とした天体望遠鏡の作製実きるレンズについて、レンズが 1 枚の場合と習がこれまでに、多数行われてきた。その多2 枚を重ねた場合の焦点距離を示す。度数＋1

くは 1 台あたり数千円程度で購入できる天体の老眼鏡は口径が約 40 mm 程度で焦点距離望遠鏡作製キットを用いたものである（例えが 900 mm である。なお、前述の電気通信大ば、奥村ほか[2]）。こうした教材はある程度

学発明・工作教室では、対物レンズとして度の結像性能を有する天体望遠鏡を比較的短時数＋3.5 の老眼鏡が使用されている。ルーペ間で作製することができる優れたものであるを 2 枚重ねたものは焦点距離が 25 mm と最が、大人数の児童・生徒を対象に実施する場も短く、月面クレーターを観察するためには、合、まとまった予算を確保しなければならなある程度の倍率が必要なため、対物レンズにいという課題がある。安価に作製できるといは、焦点距離の長い度数＋1.0 の老眼鏡を、

天文教育 2013 年 7 月号（Vol.25 No.4）

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接眼レンズにはレンズを 2 枚組み合わせたもが良いレンズの組み合わせであるとみなした。のを使用するのが良さそうである。表 2 には、

表 3 は、表 2 の各レンズの組み合わせにおけ主なレンズの組み合わせで得られる倍率を示る結像性能のテストを行った結果である。対している。対物レンズとして度数＋1.0 の老物レンズとして度数＋1.0 の老眼鏡を、接眼眼鏡を、接眼レンズとしてルーペのレンズをレンズとしてルーペのレンズを 2 枚用いた組

2 枚用いた組み合わせでは、36 倍の倍率を得み合わせが、倍率も高く出せ、結像性能も最ることができる。

も良いことが分かった。この組み合わせで天表1検討をおこなったレンズ体望遠鏡を作製することにした。
表31 枚 (mm) 2 枚 (mm)レンズ
老眼鏡(+1.0)

900

接眼500

結像性能テストの結果
ｵﾍﾟﾗｸﾞﾗｽ

ルーペ

ルーペ2枚1枚

2枚対物

老眼鏡(+1.5)

650

320

老眼鏡(+2.0)

450

230

+1.00.4

1.2

1.5

老眼鏡(+2.5)

380

190

+1.5

0.20.70.7

老眼鏡(+3.0)

320

+2.0

0.6

0.70.7

虫眼鏡

300

150

+2.5

0.5

0.7

0.6

ルーペ

50

25+3.00.4

0.60.7

双眼鏡 A

250

双眼鏡 B

170

双眼鏡 C

100

オペラグラス

100

しおりルーペ130

表23. 天体望遠鏡の作製作製する天体望遠鏡は、鏡筒と架台から成50る。使用する材料は表 4 の通りである。※印のついたものは 100 円ショップで購入する。
表4各ﾚﾝｽﾞの組み合わせで得られる倍率

使用する材料

鏡筒部

ｵﾍﾟﾗｸﾞﾗｽ

ルーペ

ルーペ

2枚

1枚2枚+1.0

18.0

18.0

36.0

架台+1.513.0

13.026.0※メガホン、※布巾掛け２つ+2.0

9.5

9.5

19.0

+2.5

7.6

7.6

15.2

+3.0

6.4

6.4

12.8

接眼対物

※老眼鏡（＋1.0）のレンズ１枚※ルーペのレンズ２枚、段ボール

500 mL のペットボトル３個
工具等
メジャー、ガムテープ、カッターナ
イフ、接着剤など

今回は、ある程度の結像性能を求めることを目的としているため、表 2 で示した各レンズを組み合わせた場合の分解能をチェックす

3.1鏡筒部の作製ることにした。各レンズを脱着して分解能の鏡筒部の作製方法を図１に示す。鏡筒部は、チェックを行うことのできる簡易型の鏡筒を段ボールを切り出して作製した外径の異なる作製し、12 m 先に置かれた視力検査で使用

鏡筒部①、②および接眼筒の３つの筒からなされるランドルト環を観察し、数値の大きなり、それらを組み合わせて作製する。ピント

ランドルト環が識別できるものほど結像性能の調節は、接眼筒を鏡筒①内でスライドさせ

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■ 投

稿 ■

ることにより調整するが、接眼筒が鏡筒①か後、鏡筒②の端部にこれを接着させる。接眼ら抜け落ちないよう、図１のようにガムテーレンズとなるルーペは、同様にルーペのレンプを巻きつけておく。対物レンズとなる老眼ズが 2 枚重なった状態で、鏡筒②の外径に合鏡のレンズを老眼鏡から取り出し、鏡筒②のわせて切り取った、中央部に 20 mm 大の穴外径に合わせて切り取った、中央部に 35 mmを空けた段ボールに接着させ、同様に接眼筒大の穴を空けた段ボールに接着させる。接着の端部に接着させる。なお、鏡筒の内側にな

図1

鏡筒部の作製方法

図2

架台部の作製方法

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100 円ショップの雑貨を用いた月面クレーターが見える天体望遠鏡の開発－21－る段ボール面は、黒く塗っておくことが望ました費用は 500 円程度であった。鏡筒のみでしい。今回は省略をしたが、必要に応じて絞あれば 1 台あたり 200 円程度で作製するこり環も入れた方がよい。とが可能である。

3.2

4. おわりに架台部の作製

布巾掛けとメガホンを加工してフリースト

100 円ショップで販売されているレンズをップ型の架台を作製する。架台部の作製方法

用いて作製した天体望遠鏡は、市販の望遠鏡を図２に示す。100 円ショップで販売されてに比べて結像性能は大幅に劣り、色収差の影いる布巾掛けにはアームが 3 本ついているこ響も強く現れるが、月面クレーターの観察をとが多いが、布巾掛け２つを分解し、図２の十分に楽しむことができた。口径をやや絞り、ようにアームが 5 本になるように組み立直す。 鏡筒内部に絞り環をとりつければ、色収差の影響も軽減され、コントラストも向上してよ
両端の中央部のアーム 3 本を結束バンドで固定し、これをメガホンに差し込み、ガムテーりすっきりとした像が得られると思われる。

プでしっかりと固定する。メガホンは水の入

身近なところで入手できる材料を用いて安価った 500 mL ペットボトルに差し込み、同様に月面クレーターを観察できることは、天体にガムテープでしっかり固定する。両端のア望遠鏡に触れる機会を多くの児童や生徒に持ームはそれぞれ、鏡筒①と鏡筒②にガムテーたせる上でも意味のあることであると思う。

プにとりつけて完成となる。

鏡筒を作製するための段ボールの切り出し作業がやや煩雑なため、作製に多くの時間を要3.3作製した望遠鏡で観察した月面したが、材料のキット化をするなど、作業を完成した望遠鏡で月を観察すると、色収差簡略化すれば、作製に要する時間も短縮でき、がやや目立つが、クレーターの存在を確認す

児童や生徒も比較的短時間で作製できるものることができた（図３）。木星のガリレオ衛星になると思われる。今回作製した天体望遠鏡も存在を確認することができた。作製に要す用の太陽投影板の試作も行い、太陽黒点の観る時間は 1 時間 30 分程度であり、作製に要察にも成功しているので、より発展的な使い方を模索していきたい。
文献「天体望遠鏡[1] 中野英之・友田季見（2012）
を用いて地球から月までの距離を求める教育実践」，地学教育，65(2)：39-50.
[2] 奥村俊昭ほか（2006）「平成 18 年度大学Jr.サイエンス&ものづくり「レンズのかがく～望遠鏡を作ろう～」実施報告，仙台電波工業高等専門学校紀要，36：73-78.
[3] 電気通信大学発明・工作教室（2006）
http://www. ccr.uec. ac.jp/activity/club/
図 3

作製した天体望遠鏡で撮影した下弦のreport/pdf/inv_text_06-03-04.pdf

月（コンパクトデジタルカメラでコリメート撮影）

松尾勇馬
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