双眼鏡の見掛け視界と天体望遠鏡用接眼レンズの見掛け視界の意味は同じ？

双眼鏡の視界は実視界とこれを拡大した接眼レンズ側の見掛け視界で規定されます。ＪＩＳ規格には定義に「見掛け視界は実視界に倍率を掛けた値に相当する」の備考があり一般にメーカーのカタログ上でも同様に扱われています。しかし光学上の見掛け視界は望遠鏡の倍率の定義の式、ｍ=tanω’/tanω（2ω’：見掛け視界、2ω：実視界）から求めるのが正確のため上記のＪＩＳ規格の定義（見掛け視界は実視界に倍率を掛けた値に相当する）から求められる見掛け視界とは差が生じます。ω’が小さい間は差が小さいのですが、広視界になるほど、2ｍωと2ω’（=2tan^-1(m(tanω))の差は大きくなってきます。（例えば古い双眼鏡ですが、ツアイスの8ｘ40デルタの見掛け視界90度は、2ω’=77度です。ツアイスのカタログには見掛け視界の表示はなく1000m先での視界198mの記述があります。また実際に眼球に入射する光線の角度はどうかと考えると以上の値に接眼レンズの歪曲収差の影響が加わるためにさらにその分異なります。

天体望遠鏡用の接眼レンズの見掛け視界2ω’はその焦点距離と視野絞りの直径から次式により求められます。（ｙ＝ｆtanω’より2ω’=2tan^-1(y/f)、ｙ：視野絞りの半径、ｆ：接眼鏡の焦点距離）、しかし実際には接眼レンズに歪曲収差があるため眼球に入射する光線の角度を考慮した値がカタログ等の見掛け視界の値になっていると思われます。

以下の表にいくつかの双眼鏡の仕様とその見掛け視界を双眼鏡表記（２ｍω）と（2ω’）の場合でまとめてみました。

それでは実際の見掛け視界はどうなっているの？

と言うわけで簡単な見掛け視界測定器を作って測ってみました。見掛け視界を実際に測ったという話はあまりききません。正確に測ろうとすると照準望遠鏡と角度測定器など必要そうですが、できるだけ簡単な構造を考えました。構造は写真を見ていただけるとすぐ解ると思います。これでもけっこう測れました。目盛りはで5°間隔で2ω’=40°から一応100°までtanω’の寸法で目盛ってあります。目盛り板から目の位置までは30cmで目の位置が動かないようにリングを設けました。双眼鏡の場合には遠方の景色に焦点を合わせてから、片目（効き目）で双眼鏡の視野絞りを見て、もう一方の目で目盛り板を見て視野を合成して測定しました。

見掛け視界測定器

実際の測定は、双眼鏡または接眼レンズとスケールを同時に覗いて測った。

以下の表に実際に何台かの双眼鏡と接眼レンズの見掛け視界を測定した結果をまとめました。測定結果を見ると双眼鏡の場合には結果は2ω’よりも２ｍωに近いこと（大きめの値になっている）がわかりました。また接眼レンズの場合には光学計算式（2ω’=2tan^-1(y/f)）から求められる値よりも大きめの値になっていることがわかりました。今回の測定方法では目が少し動いてしまう可能性があり、また見掛け視界測定器も手持ちで支えていることもあり、目盛りの読みとり精度は2°程度だと思います。但し目を当てる位置に5mm幅（この場合に角度誤差は1°程度に押さえられます）のスリットを設けて測ってもみましたが結果は大きく変わりませんでした。また私の左右の目の倍率差については左右を逆にして測ってもほとんど値は変わらなかったので影響はないと考えています。

結論として、いずれの場合にも単純な光学計算式の値よりも実際に目に入射する光線の角度が大きめの値になっていることが確かめられました。原因のひとつとして視野の歪曲が考えられます。また双眼鏡の場合には実際の見掛け視界は、ほぼ2ｍωに近いこと、接眼レンズの見掛け視界は公称値に近いことが確かめられました。