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2016年1月

2016年1月26日 (火)

首都圏は快晴・・・・

九州を含めた日本海側は、大雪で、我が自宅がある福岡も雪なんですが、首都圏は風はあるものの快晴、特に今朝方は、澄みきった空に西の空の低い位置に満月がくっきり、富士山も非常にくっきりと近くに見えました。

でも、どんなにいい空模様でも、こちらでは機材がないのでなんともなりません。 こんどの帰省の時にお持ち帰りしたいところです。

GPD赤道儀コントローラ7号機の手元操作ボックスがほぼ完成しました。

20160123_3272_01

 外観

20160123_3270_01内部

20160123_3276本体コントローラとのコネクタ部(DIN 4P)

今回は、オンボードでプログラムの書き込みができるようにしたので、プログラムのデバック作業が非常にらくになりました。

いつものように、プログラム設計もなにもなく、行き当たりばったりでプログラムを作成しますので、相当量のデバックが必要なのは、いつものとおりですが、今回は、その都度ICソケットから抜き差ししてプログラムを書き込む必要がないので、軽快にデバック作業が進みました。

それでも、つまらない落とし穴にはまり、正常に動作しない原因をArduino IDEのバージョン違いに疑いを持ったりして、Ver.1.05→Ver.1.67→Ver.1.06→Ver.1.67と入れ直しを繰り返したりしてしまいました。

結局原因は、本体コントローラ側が未完成のため通信ができない状態で、プログラム中の変数に想定外の数値が入っており、LCDキャラクタディスプレイへの表示ルーチンで桁あふれが出ていただけのことでした。

手元操作ボックスは、私のレベルでは非常に完成度高く出来上がったのですが、後は本体コントローラをうまく搭載スペース(GPD赤道儀の本来のモータ搭載位置)に納まるよう、仕上げれるかです。

でも、まだ肝心のモータードライバーの品切れが続いています。

ストロベリーリナックス製でもいいんですが、値段が高くなるのと、I/Oピン配置が違うので、できれば秋月電子製が手に入るのがいいのですが・・・・・。

2016年1月24日 (日)

やることがないと、つい・・・・・

単身赴任の身、年明けから次の帰省予定の2月中旬まで、光軸修正の方法やスパイダーの改善方法など、色々と考えてはいるのですが、実際に試すことができずに、堂々巡りをの思考をするばかりです。

資金があれば、ついついポチリと不要・不急の用品を増やしてしまうのでしょうが、幸いにも慢性的な資金不足で、結局は暇を持て余してしまう毎日が続いています。

結局、GPD赤道儀コントローラ5号機(改=7号機)を作ることにしてしまいました。

主要な改善点は、コントローラ本体から操作・表示部を切り離して、コントローラ本体と手元操作ボックスの構成にすることです。

5号機は、コントローラ本体に操作・表示部がありますが、本体からは赤経モータ、赤緯モータ用4芯コードが2本、オートガイダー用モジュラーコード、結露防止ヒータ用4芯コード、カメラレリーズ用2芯コード、電源2芯コードの計6本ものコードが出ており、これを手にもって操作するのは、コード類の取りまわし等が大変で、据え置きで使用するしかありません。

対象天体の導入やレイアウトの調整などでの微動操作は実質不可能となってしまっていました。

そこで、本体と操作・表示部を分離し、この間を1本のコードで接続することで、赤道儀の操作の利便性を図ることとした訳です。

さて、全体の構成をどうするか、今回は5号機の機能そのものには変更を加えないので、本体コントローラと手元操作ボックス間をどう接続するかが主要な課題となりました。

手元操作ボックスを単純なスイッチボックスとし、スイッチの数だけの線(7本+グランド線)で?ぐことも考えたのですが、これでは、手元操作ボックス側での情報表示ができず、本体コントローラの表示をみながらの操作になりますので、不便さが残ります。

また、手元操作ボックスをパソコンとし、USBで接続することも検討したのですが、利便性の面で5号機と大同小異です。 結局、本体コントローラ側はモータドライバーの制御のため、手元操作ボックスは指示の受付・表示用にどうしてもそれぞれにCPUが必要で、ArduinoでI2C通信を利用すれば、多芯ケーブルで接続しなくても、4芯のケーブルでいけるのではないかと考えた次第です。

I2C通信の規格は、もとも回路内を想定したもので、長距離通信は想定されていないとのことですが、個人的に使用するだけですので、実際に通信できればよいわけで、約1mの距離で試したところ支障なく通信できましたので、これで行くことにしました。

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またCPUについては、今までArduinoのブートローダを書き込んだATMega328を利用していたのですが、今回は省スペースを優先するため、Arduino nano互換機(Amazonで980円)を利用することにしました。 ※ATMega328を使用した場合、ATMega+電源、水晶発振子、コンデンサー等で410円で済みますが、オンボードでのプログラム書き換えはできません。

これで、いままでプログラムの書き換えの度にCPUを抜き差ししなければならなかったのが、オンボードでの書き換えが可能になりました。

20160123_3277

今回も回路パターンをpcbeで起こし、感光基板でプリント基板を作成しています。

20160117_3263

左が、手元操作ボックス、右が本体コントローラ用基板です。

感光基板を使ったプリント基板の作成は、線幅0.3mm、線間隔0.3mmで、ほぼ失敗なくできるようになりましたので、ハンダ付けが苦手な私としては、1点もので、ユニバーサル基板を使うより割高なんですが、感光基板を選んでしまいます。

5号機と7号機の違いがもうひとつ、手元操作ボックスが大きくなりすぎないようLCDキャラクタディスプレイを20字×4行から16字×2行へ変更しました。 このため、表示内容を整理しています。

ところが、落とし穴、秋月電子製L6470ステッピングモータドライブ組立キットが品切れ!!、入荷時期不明とのこと。 はてさてどうなることやら。

2016年1月 7日 (木)

年末・年始のあれやこれや(3)・・・結露対策その他

いろいろとやっている割には、結論が出たものがないのですが、BKP150の結露対策については、今回の試行で私的には結論がでたと思っています。

結露対策として、エアポンプ + 乾燥剤による乾燥空気を鏡筒内へ送り込むようにしたのですが、鏡面に直接吹き付ける方式ではないので、効果がどれほどのものかよくわからず、エアポンプの吐出量のか弱さもあって、心もとなく感じていました。

そこで、乾燥空気を送り込むことで、鏡筒内の湿度がどれほど変化するかを確認することにしました。
確認方法としては、温度・湿度センサーを鏡筒内に取付、鏡筒内の湿度変化を見てみることとしました。

使ったのは、HDC1000温度湿度センサーモジュールで、これをArduinoで読み取り、バー表示LEDアレイ(10段階)で表示するようにしています。
検証段階では、キャラクターLCDで数値表示も出来るようにしました。

乾燥空気の送り込みは、当初は主鏡セルからのみでしたが、接眼部にも写真のように追加し、三叉のクイック継手で分岐して、鏡筒先端と後端の両方から送り込むようにしています。

01この取付位置では、鏡筒の薄い鉄板だけになりますので、3mmのアルミ板にネジを切り、ナット兼裏板で取り付けています。
鏡筒内にちょっと出っ張りますが、筒先にφ160mmの絞り環を挿入していますので、光路は遮断しないはずです。

02ちなみに、このクイック継ぎ手は非常に便利で、チューブを接続する時は、そのまま奥まで差し込むだけで抜くときは、外側のリングを押さえれば簡単に抜けます。
仕事でも使っていましたので、エア漏れの心配もなく信頼性は高い部品です。
但し、前にも書きましたように、このクイック継ぎ手に適合するチューブは外径6mm、8mmといった規格ですが、水槽用のエアホースは、規格が違うみたいで、若干外径が大きいので、うまく嵌まりませんし、6mmのチューブでは、水槽用のニップルにはきつくはまりにくいです。

さて、これで実際の鏡筒内の湿度低下状況を確認した結果は、
乾電池式 Hapyson YH-735Cの場合、
電源・・・単1乾電池2本
風量・・・1.3L/min(強)、0.6L/min(弱)

まずは、乾燥剤を使用した乾燥空気製造の程度をみるため、強(1.3L/min)で乾燥剤を通した空気を直接計ると湿度10%以下で、乾燥空気をつくる部分の機能は問題なさそうです。
つぎに、鏡筒に空気を送り込み、接眼部位置の鏡筒内の湿度を計ってみると、周辺が湿度65%程度の場合で測定値(測定箇所は接眼部の鏡筒内上部付近で直接エアの吹き付けがない場所)湿度50%台と鏡筒内湿度の低下は見られますが、非常に心もとない結果となりました。

01_2BKP150の鏡筒容積は、単体で20L、フード部分を加えれば25L程度あり、1.3L/minの風量では、筒内を満タンにするためには単純計算でも20~25(L)÷1.3(L/min)=15分~20分かかってしまうことになり、この程度の風量では外気との混合により、効果がそがれてしまうのではないかと思われます。

これでは結露対策としては不十分と判定し、風量の増加を目指したのですが、乾電池式ではこれ以上の風量のポンプはなさそうなので、100V電源のアデックス X202なるエアポンプを調達してみました。

AC100V電源 アデックス X202の場合、
電源・・・・・・・AC100V  
消費電力・・・3.8W(60Hz)
風量・・・・・・・3.2L/min×2(強)、1.7L/min×2(弱)

Photo風量は3.2L/min×2と先の乾電池式の約5倍になります。
これで、おなじように乾燥剤を通した空気を直接計ると乾電池式と同様、湿度10%以下の空気が吐出されており、風量が5倍になっても乾燥空気をつくる部分の機能は問題なさそうです。
但し、この風量になると乾燥剤の入れ物のシール部分が、風圧に負けそうで、確実に締めつけていないとシール不良で空気漏れを起こしてしまいます。

つぎに、鏡筒に空気を送り込み、鏡筒内の湿度(上記と同様の測定位置)を計ってみると、周辺が湿度65%程度の場合で、測定値は14%まで低下し、鏡筒内部に乾燥空気が充満され、十分な効果が得られるのではと期待できる結果となりました。

02_2これならば、結露の心配はしなくてよさそうです。

但し、AC100V電源ですので、12Vバッテリー電源の場合、DC-ACインバータが必要となり(手持ちのインバータでの動作確認未了)、消費電力は4W程度と小さいのですが、12Vバッテリーの強化がいよいよ必要になってきました。

今回作った温度・湿度計は、撮影時の結露防止用モニターとして、バー表示LEDだけにして常設しようと思っているのですが、設置位置がなかなか決まりません。

【フードの作成】
フードも今回作ったのですが、これは、ホームセンターで、ちょうど内径185mmのプラスチック製ゴミ箱を見つけ、その底を切り取り、内外とも艶消しラッカー塗装をしています。

Bkp15001この底の部分の径は、鏡筒先端の補強リングにほんとうにぴったりで、写真では分かりにくいですが、ごみ箱の底の部分の補強リブをわずかに削り残すことで、固定用具を用意しなくてもぴったりとはまり固定できてジャストフィットです。

Bkp15002仕上げは植毛紙の内張りですが、これは鏡筒と一緒に別の機会にやることにします。

【ドローチューブの固定ネジ追加】
ドローチューブに差し込んだコマコレクタなどの固定は、オリジナルでは2点固定ですが、コマコレクタのように固定される側がテーパーになっていない場合、どうも甘いように感じましたので、1点を追加し3点固定としました。

01_3ネジを切る際、いつものことですが良く確認せずにM3で切ってしまいましたが、切ったあと、他の2本のネジはM4ネジだと気づいてしまった次第で、ネジ同士の互換がなくなってしまいましたが、切り直すのも面倒でしたので、そのままにしています。

2016年1月 6日 (水)

年末・年始のあれやこれや(2)・・・ゴースト対策

次は、ゴースト対策です。 今までのゴーストの出方については、

【ACクローズアップレンズNo.4を使用した場合】
丸に十の字型の黒いゴーストがでています。 これは、ACクローズアップレンズの後端の平面に反射したものではないかと思っています。
画像はなし。

【次にコマコレクタ(F5用) +  コマコレクタ先端にLPR-Nフィルターを使用した場合】

1_01_2

2_01異形のゴーストが、点対象に発生していまして、これは、LPR-Nフィルターからの反射ではないかと疑っています。

そこで、まずLPR-Nフィルタを外した場合と、LPR-Nフィルタをコマコレクタの後端に付けた場合で、ゴーストの出具合を確認することにしました。

まずは、LPR-Nフィルタを付けない場合、

1_02画像が悪く、はっきりしませんが、LPR-Nフィルタをコマコレクタの先端付けた時と同様、画像中心を点対象としたゴーストがある見たいです。

次に、コマコレクタの先端ではなく、後端側に装着した場合、

2_02空模様で、同じ対象が撮影できなかったのですが、先端にLPR-Nフィルタを付けた時のような点対象のゴーストは確認できません。

いづれの場合も、前に書いたように、雲が流れる空模様で撮影条件が悪く、風の影響でガイド精度も悪かったので、検証用には不十分ですが、すくなくとも、M45は、この光学系ではゴーストなしでの撮影は無理みたいです。

なお、LPR-Nフィルタをコマコレクタの後端に装着した場合、コマコレクタのバックフォーカスが5mm程度延びてしまいますが、これによる画像への影響についても確認できていません。

また、対策の一つとして、コマコレクタの先端に取り付けるLPR-Nフィルタを主鏡側に移動することも考え、ACクローズアップレンズNo.3のリングだけを使って延長リングとして取り付けようと思ったのですが、どうしてもレンズが外れず、挙げ句はステップダウンリングまで壊してしまいましたので、これについては改めて延長チューブを手に入れて試したいと思っています

2016年1月 4日 (月)

年末・年始のあれやこれや(1)・・・光条対策

今年の年末年始は、非常に温かく、歩いていける近くの神社に初詣にいったのですが、汗をかくほどで全く新年の雰囲気ではありませんでした。

さて、前回で懸案になっていた、BKP150の光条とゴースト対策、それと結露対策について色々とやってみました。

まずは光条対策です。

  1. 主鏡のつめを削って、つめ隠しからはみ出さないようにしました。
    このために、主鏡の保持方法についても改良を加えました。
    主鏡セルの6箇所にM3のタップでねじを切り、いもねじで横方向からサポートするようにしました。
    いもねじが直接主鏡に当たらないよう、t=0.3mmのアルミ板を両面テープでセル側に貼り付け、これを介して抑えるようにしています。
    0.3mm厚のアルミ板と厚めの両面テープで、きっちり遊びなく主鏡が入るようになりましたので、いもねじでの抑えはゆるくしている程度です。

    20151230_9113_2

  2. 主鏡抑えの爪は約1mm小さくしています。
    これは、現況のつめ隠しでも、有効径142mmと小さくなっていますので、これ以上有効径小さくしたくなかったからです。

    20151230_9115_3

  3. スパイダー隠しの改良
    前回はφ48mmの木製円盤に3mm角の木製の棒を取り付けてみたのですが、改めて検証してみると、φ48mmでは、大きすぎて、斜鏡に隠れていない部分がでてしまっていました。
    そこで、今回はφ40mmのアルミ製円盤(t=10mm)にφ3mmの銅製の円形棒を取りつけたものを作ってみました。   
    円形棒にしたのは、スパイダー隠しの棒がねじれても、幅に変化が生じないのでよいかなと思ってのことです。   
    加えて、この棒の先端を支え、かつ絞りとしての効果を持たせるために、低発泡ウレタンシート(t=1mm)を内径φ160mmに切り抜いて取り付けています。

    Ver2

    20151231_9125

  4. ドローチューブ先端の研磨   
    ドローチューブを切断した際に簡単にヤスリかけはしていたのですが、ごらんのようにやや凹凸がありました。   
    短くしたので、先端が光路を横切ることはないとは思うのですが、念のため、#600の耐水サンドペーパーで平坦に加工し直しました。

    001      前回                                                           今回

以上を年末に行い、天気がよさそうな元旦の夜に試写するつもりだったのですが、夜に入ると雲が流れ始め、風も若干強く、ブレブレで何枚か撮影したのですが、効果を検証できるような写真は撮れませんでした。

光条の割れは相変わらずですが、光条が割れる原因は、スパイダー以外にも、光軸、特に斜鏡が回転している場合もでるみたいですので、取り敢えずは、このスパイダー隠しで、光軸調整を詰めてみたいと思っています。