フォーカス微動装置の自作

またまた自作します。知人がFS-60CにMEF-３を取り付けたというので、羨ましく思っていたんですが、あるWEBサイトで微動装置を自作されている方を発見しました（こちら）。とても良くできていらっしゃるので同じ物が作れないだろうかと考えていたのですが、バーニアダイアルなるものが今日ではなかなか入手が難しそうだということが分かって来ました。これは昔、アマチュア無線の無線機のチューニングパーツとしてよく使われていたもののようです。現在はデジタル化され、このような減速機は必要なくなってしまい、製作していた会社も多くは廃業されているとか。しかし、WEBサイトを漁ること１時間。ようやく見つけました（TMT SERVICE）。これを使って自作したいと思います。お値段も１個¥2,300とMEF-3の1/10で購入できます。

届いた部品はこんな感じ。自作されていた方と全く同じです。

同じように旋盤で軸を削り、ハンドルに穴をあけ、同じように加工しました。

微動側のハンドルは適当に転がっていた内径Φ６の歯車を使ってしまいました。

１点だけ異なるのは、バーニアダイアルを固定するのに先の方は接眼部にタップを立ててネジを切られているようですが、勇気がなかったのでアルミ板を曲げてネジ止めしてあります。1mmのアルミ板なので強度不足が否めません。5mm厚程度のアルミブロックを使うか、やはり接眼部へタップを切ったほうが良いかもしれません・・・。まぁ¥2,300にしては十分の出来栄えです。

ちなみに、失敗した時に備えてこのピニオンギアの付いた軸、ハンドルだけを販売してくれるのか高橋製作所に問い合わせたところ、「ε180と同じなのでお分け出来ますよ」とのこと。失敗せずに済んだのでよかったのですが、バックアップがあると安心して加工ができます。

EM200B 導入支援装置自作(8) -導入テスト-

もう先月のことになりますが、M27をベガとアルタイルを使ってキャリブレーションして導入してみました。M31とかM45のように見える天体を撮影使用とするならば、見えるので導入するのは簡単ですが、肉眼では見えないような天体はやはり導入支援が欲しくなります。テストは自宅の庭で行ったので完全に光害地であり、３分も露光してしまうと真っ白になってしまうぐらいの土地です。当然M27は肉眼では全く見えません。しかし２等星から３等星ぐらいなら何とかなるレベルですので、ベガとアルタイルでキャリブレーションします。
恒星の座標はStellariumをみて入力しました。

• ベガを視野の中央に導入
• Arduinoのシリアルデバッグコンソールからベガの座標を入力

  SetPosition 18:36:56 38:47:03

• クランプを緩めて、アルタイルを視野の中央に導入
• 同様にシリアルコンソールからアルタイルの座標を入力

  SetPosition 19:50:47 08:52:08

これでLCD上に現在、望遠鏡が向いている方向への座標が表示されています。次に、M27の座標である19:59:36 22:43:00 になるようにクランプをゆるめ大まかに向け、コントローラ微調整します。実際には、分解能が細かくないのでぴったりこの座標になることはありませんが、できるだけ近くなるように微調整して導入します。この手順で２回試して撮像したM２７が以下のようになりました。

EM200B+自作導入支援装置にて導入したM27

ε160+EOS 40D無改造

2012/08/19 21:23 ISO800 60sec

どちらも無改造のEOS 40Dで、JPEGの撮って出し画像です。ダークもフラットも処理していません。２回とも視野に収まっており、ここまで導入できれば問題なさそうです。
あとはStellariumのプラグインが作れれば良いのですが、なかなか作業が進みません(汗)。

EM200B 導入支援装置自作(7) -座標系変換プログラム-

なかなか導入支援装置自作の投稿ができずにいます。忙しいです・・・。
もう1ヶ月ほど前にはプログラムしているのに、その記録を残せないでいるという状態です。良くないですね。とりあえず、作成したプログラムを記録として残しておこうと思います。
dsc06.zip

• dsc06.ino : Arduinoメインスケッチ
• AngleCalc : 座標変換クラス
• Matrix : 3次元行列
• RTClib : Real Time Clock クラス(RTClib-github)

一応、これだけの処理が詰まってます。RTClibに関しては上記リンクから拾ってきたものです。それ以外は自力で記述しました。

まず、Matrixクラスですが、これは３ｘ３行列演算を行うためのクラスです。何も難しいことはやっていません。行列式を求めたり、逆行列を求めたり、3次元ベクトルとの乗算などをやることがこのクラスの責務です。

次に、AngleCalcです。これはTaki's Homepageの「Equations for Pointing Telescope」を簡易実装したものです。このHomepageでは、経緯台でのAlt/AzとRA/DECの座標変換を行うことを前提に書かれていますが、3次元ベクトルの異なる座標系への変換ですので赤道儀に対しても使えると思い試して見ることにします。理想的なRA/DEC座標へ、赤道儀に取り付けたエンコーダカウンタから得られる座標系の値を変換することになります。要するに、エンコーダのカウンタから、RA/DECを取得することがこのクラスの責務となります。
このクラスは、コンストラクタでRA/DECの分解能を渡します。その後、setPosition()関数にて、キャリブレーションに使用した星１の座標(pos1)、その時のエンコーダパルス（enc_pos1）、その時の時刻（t1）、星２の座標(pos2)、その時のエンコーダパルス（enc_pos2）、その時の時刻（t2）を渡してキャリブレーション完了となります。キャリブレーションが終了したら、getPosition()関数にエンコーダのパルス(enc)と時刻（ｔ）を渡すことでRA/DECが得られることになります。

RTClibはこの時刻を取得するために使用します。そもそもこの時刻が撮りたいがためにArduinoにRTCを載せました。

最後にメインスケッチですが、まだ簡易的なものなのでArduinoの開発環境から接続するシリアル通信画面を使って制御するように組んで有ります。有効なコマンドは、

• 時刻設定：SetTime yyyy/mm/dd hh:mm:ss 
• 時刻表示：Time
• RA/DEC表示：Pos
• エンコーダカウンタ表示：Pulse
• キャリブレーション1：SetPosition1 HH/MM/SS dd/mm/ss
• キャリブレーション2：SetPosition2 HH/MM/SS dd/mm/ss

です。時刻設定は24時間表記で設定します。キャリブレーション１・２はRA/DECをそれぞれ時分秒、度分秒で渡します。Time/Pos/Pulseはデバッグ用コマンドなのでどうでも良いです。現在の実装では、500[msec]ごとにエンコーダのカウンタを拾ってRA/DECを計算しLCDに表示させます。

今回はとりあえずここまで。次回は先月デネブベガとアルタイルでキャリブレーション後、亜鈴状星雲を導入してみた時の精度について見てみます。