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フランジタイプフォーカッサーの耐荷重テスト

フランジタイプフォーカッサーの耐荷重テストを行いました。

一般的な冷却CCDカメラを焦点付近に付けた場合の
フォーカッサー単体でのたわみを模擬するため
可動プレートから140mmの位置に1.4kgの荷重を付け外しして
３カ所のダイヤルゲージでたわみ量を計測しました。
ダイヤルゲージの位置は，時計の１時，５時，９時の位置です。

上部写真が荷重をかけない状態でゲージは全て「０」に調整しています。
下部写真が1.4kgの荷重をかけた状態です。

荷重で１時の位置が5ミクロンほどゲージの針で時計方向に
５時，９時の位置が2ミクロンほど反時計方向に移動しています。
多く見積もってもトータルで10ミクロン程度です。

この数値は固定プレートと可動プレートの相対的な位置関係なので
実際に問題となるCCD面の「傾き」ではありませんが，
ダイヤルゲージを中心からR=55mmの円周上に付けている事や
F4～6程度の屈折望遠鏡の最小星像や深度からみて
全く問題ないレベルだと思います。

なお，荷重をかけた状態でもほぼ１ステップ１ミクロンで駆動します。
またバックラッシュは２～３ミクロン程度です。

先日もご紹介しましたが
現在，TOA-150等で実機評価するための大型機を製作中です。
評価用試作機の性能が予想以上に良かったのではずみがつきました。

対応機種のお問い合わせをいただいておりますが
基本的には先日ご紹介した仕様のみ開発を予定しています。

モーターが片側に張り出す構造のため，各部の干渉等を実機で
把握する必要があり，手持ち機材の範囲にとどめる予定です。

上記写真は小さくて分かりにくいので，ゲージ部の拡大写真を
添付します。左が荷重なし，右が荷重ありです。

フランジタイプ フォーカッサーの構造

フォーカッサーの構造について何件かお問い合わせがありましたので
簡単にご紹介いたします。

構造は両側の固定プレートと中央の可動プレートの３枚構成で
両側のプレートで３カ所に配置した高精度スクリューを挟む構造です。
スクリューの両側はベアリングで保持し適当な与圧をかけているので
前後及び回転方向のガタは皆無です。

その３個のスクリューをステッピングモーターで一括して回転させるので
スクリューにねじ込まれた可動ピースが移動し
それに接続された可動プレートが抜き差しされる仕掛けです。(可動範囲±4mm)
スクリューと可動ピースのねじ込み部は高精度に加工されており
遊びは無視できるレベルです。
左側の固定プレートは接眼部に，可動プレートはカメラに接続されます。

現在，写真の評価用の試作機で荷重試験等を行っていますが
平行して製品版も製作中です。製品には削り出しのカバーがつきます。

第一段としては，TOA150やFSQ106などの回転装置に直接取り付ける
M92-M72仕様で，タカハシの２種アダプタ[KP31003]部につきます。
（モーターは写真の評価版とは反対側につきます）

M92-M72仕様の販売価格は以下を予定しています。
・本体：56,000円
・コントローラー：12,000円（ASCOM対応）

また，小型のM43-M42仕様も発売を予定しており(こちらは4万円台を予定)
いずれも接続リング等は不要です。

さらに下の写真のようにフォーカッサー固定対応のアリガタも開発しています。

フランジタイプ フォーカッサー試作完了

フォーカッサーについては
先日，MEADEのマイクロフォーカッサー仕様を紹介しましたが
平行して開発しているフランジタイプの試作が完了しましたのでご紹介します。

今回ご紹介するのは，３カ所に配置したマイクロメーターと同規格の
高精度スクリューをタイミングベルトで一括駆動する方式で
高精度な位置制御ができるうえバックラッシュがありません。
スクリューの両端はベアリングで固定しているため強いスラスト力にも耐えます。

まだテスト段階ですが，フォーカッサーとしての適合性は十分に
満足できるものです。

今回採用した高精度スクリューのピッチは0.25mm(250μm)で
それを25:20のタイミングプーリーで減速することで
ステッピングモーターの１ステップ＝１μmの送りを実現しています。
上記は理論的な分解能で実機の繰り返し再現性はその数倍になりますが
10μm以下はクリアーできそうです。
（一方向の駆動の場合は理論値に近い送りとなります）
ストロークは8mm(±4mm)で厚手のフィルターにも余裕で対応します。
必要光路長は約20mmです。

また副産物的な機能ですが，３カ所のスクリューを単独に調整すれば
スケアリングの調整もできます。(プーリーの固定ネジを緩めて行います）
高精度スクリューなので通常の押し引きネジで調整する方法よりずっと高精度です。

フォーカッサーについては以前から色々テストを繰り返してきましたが
眼視用ドローチューブを単にモーターで駆動する方式に限界を感じました。
本来のピント合わせとは別に微調整用を加える方式で商品化を目指します。

なお，今回のフランジタイプの駆動部は他からご供給を受ける予定です。

写真は試作のためカバーを付けていませんが
カメラ側ピボット軸部の保持を兼ねた削り出しのカバーがつきます。
また，試作品は小型ですが，FSQ106ED+ML8300クラスに対応する
大型仕様も計画しています。手動でも１回転200μmの精密ピント合わせが可能です。
さらにフォーカッサーの外形は，TB125等の鏡筒バンドとの連携を考慮した設計とし
両者をアリガタ(DP65及びDP80)に固定できるようする予定です。

リモートパワーフォーカッサー(RPF)いよいよ発売！

開発が遅れていたリモートパワーフォーカッサー(RPF)は
2010年早々，第一段として
MEADEのシュミカセ用マイクロフォーカッサー対応の
コントローラーを発売いたします。
USB経由でパソコン上から操作できるので遠隔撮影が可能となります。

”取って付けた”ようなフォーカッサーに納得が行かずいろいろ物色した結果
MEADEのマイクロフォーカッサーに行き着きました。

MEADEのマイクロフォーカッサーはDCモーターを使用していますが
対荷重や繰り出し性能の評価を行った結果，充分実用になると判断しています。
最小駆動量は10ミクロン以下で，DCモーター特有のオーバーランは
駆動回路でブレーキをかけるので無視できる量になっています。
ただし，バックラッシュは大きいので片側からのピント合わせとなります。

コントローラーは操作時のみ通電されるので外部電源は不要です。
(内蔵電池で駆動します)
ソフトは全くのオリジナルですが，ASCOM対応については現時点では不明です。
AGS-1B以上の自動導入モータードライブでは，赤道儀の操作用のコントローラと
フォーカッサーのコントローラーの統合も視野に入れています。

写真は屈折鏡筒用として取り付けた状態です。
たぶんこのようなご要望が一番多いと思いますが
写真のFS-60(Cではありません)やFSQ-106EDではピントが合う事を確認しています。
ただし，フラットナーやレデューサーとの同時使用はできないものと思われます。
必要光路長は約70mmストロークは約10mmです。

基本的にMEADEのマイクロフォーカッサーとセット販売を計画していますが
既にフォーカッサーは所有されいて，LX-200のコントローラー故障で
フォーカッサーが使えない方や，フォーカッサーをご自身で手配される方のために
コントローラー単体（ソフト含む)でも販売します。
また，FS-60やFSQ-106ED等，一部のタカハシ製鏡筒用の接続リングは
準備する予定です。
なお，マイクロフォーカッサー本体は純正のままで一切改造は行いません。

コントローラー単体での販売価格は15,000円程度を予定しています。

HPでご紹介している「合焦ノブ部をステッピングモーターで回す仕様」も
追って発売します。こちらは取って付けたような外観になりますが
一式で30,000円程度と格安での販売を予定しています。