温度制御モジュールとＤＣＤＣ基板続き

どうも、日々悲しみに暮れるＱです、こんちには。

表題の通り、温度制御モジュールと前回の日記に書いたＤＣＤＣ基板を実際に製作しました。

温度制御モジュールというのはより正確には、プロッタ用の露光レーザー及びその制御回路の恒温化装置です。イマイチ恒星原版の製作が上手く行かないなと思っていたところ、どうも温度によってレーザーの出力が変わっている⇒恒星原版の製作精度に関わっていたようです。以前は冬に作業していたのですが、今回は夏の作業になるため、確実に温度変化の影響はあるだろうと考え、この際恒温化してしまうことにしました。

 温度制御モジュール

むしろなんで今までやってなかったんだって話なんですけどね(笑) まあこうやって、考えられるものを一つずつつぶしていくしかないわけで。まだプログラムが微妙ですが、そこが出来上がれば再び露光作業が再開できます。

まあQ-star-AHは投影ユニットの数が少ないので、そこまで辛くは無いんですけどね。Q-star3は32面体構成だったので夏場延々とクリーンルーム内にこもる事になりエライ大変でした・・・

もう一つ以前の日記に書いたＤＣＤＣ基板が届いたので早速製作しました。

製作した基板、部品実装後

 ＬＥＤ光源点灯中

 定電流化の様子

もう少し脈動を抑えたかった。まあ、まだ打つ手はあるけどやるかどうするか・・・

なかなか電源系ってのは手が出しにくいんですが、これで相当ノウハウ得られましたね。低負荷時の高効率化とか色々やりだすときりが無いのですが、ともかく必要最小限のものは得られました。


 さて、原版の再製作、駆動系の導入、そしてプラネ全体の制御回路・プログラムとどんどん移っていかねば。ちょっとした展示の話もあるので、そこまでモタモタもしてられない・・・

DCDC基板製作

どうも、あまりにお久しぶりなＱです、こんにちは。

何してたって言うと、いわゆるＤＣＤＣコンバータという奴を設計・実験してました。市販品使えば、って話になるんですが、結局のところ、

・定電圧型はあるが定電流型があまり見当たらない
・熱を持ったりすると負荷の抵抗特性が変わったりするので定電流化が必要
・それなりに効率化、小型化設計が必要

という感じに相成りました。
最も難しい電子回路の一つといわれるＤＣＤＣコンバータを一回作ってみたいという気持ちもありましたし、現実的に必要なものだったので作り始めました。
知ってる人は分かると思いますが、これはプラネの光源に使う電源です。ずっと点灯しっぱなしだと、当然光源が熱を持ってくる。その結果負荷特性が変わる、従って電流が変化し、明るさが変わってしまうと、そういうわけでそれを防ぐために定電流化、かつ高効率な電源、つまり電流検出型のＤＣＤＣコンバータが必要だったのです。

とはいうものの・・・いやーはまりました。毎日朝の４時くらいまで実験実験。中々思うとおりの結果が出ず、何度か諦めかけましたがとにかく一定の結果に辿り着きました。ダイオードや小さなＦＥＴを軽く燃やしてしまったりしましたが、大惨事は無かったのでよかったｗ

実験中の一コマ

データシートを読みながら、回路図に手を入れてあれこれ試してました。

とにかく机が狭い・・・ｗ

もう大分古いバージョンですが、ブレッドボードで試作した回路

ブレッドボードだと高周波の影響が顕著に出ます。

偉い目に合いました…おかげで色々勉強になりました。

オシロスコープで定電流化してる様子

もう少し変動幅を小さくしたかったのですが、想定している負荷に

 大してはまあ誤差レベルなのでこれで問題なし、という感じですね。

設計した基板

さあこれで上手く行くのか・・・

ホント勉強になりました。勿論基本的なこと自体は理解してたんですが、まあこういうのって往々にして想定していなかったことや現実解としての問題が次々出てきて簡単に解決できないんですよね。高い部品使ったからといって上手く行くわけじゃないんです。この辺の勘をや理解をやしなえたのは極めて大きいですね。

こういうことが出来るようになってくるとモーターの制御とかにも応用が利くようになってくるので嬉しいですね。さて後は発注した基板が届いたら大量にはんだ付け作業・・・。


これだけやってるわけにも行かなくて、そろそろクリーンルームやエッチング作業の方もやっていかなければなりません。なんとしても年内には一般公開したい・・・。





夏にして
冬を目指して
手を伸ばす

一等星投影機

どうも、お久しぶりすぎたＱです、こんちには。

本業という名の副業が少し忙しかったので本業のプラネタリウムの作業が少し滞ってました。しかしある程度ひと段落という結果を見たので、そろそろこっちも回転数上げていきます。

手始めに6月27日にちょっと某所で試験投影させてもらえることになったのでそれまでに一等星投影器を作っておこうということになりました。レンズ選定、材料切り出しから光源の装填まで済んだので、後は本体に取り付けるだけですね。

一等星投影器、といっても大したものではありません。早い話、小さい穴の後ろから光を照らして、その穴をレンズで投影するだけです。この際、レンズに焦点距離の長いものが使えるため、その穴はドームに小さく投影されることになり、結果一等星投影器として機能するわけですね。線形光学の本質としては恒星原版と変わりません。一枚で沢山の星を投影するか、一つの星だけを映すように作ってるか、だけの違いです。

塩ビのパイプの切り出し

旋盤持ってるとこういう円筒系の切った貼ったは極めて楽です。

光源の装填とピント調節機構

ピントが合うように黒いパイプ部分を前後させ、ピントがあったらねじで止めます。

投影レンズ

生意気にもアクロマートのコーティングレンズです。無駄ですｗ安かったんでｗ

 全部で4つ

 シリウス、カノープス、アークトゥルス、アルファケンタウリ

 ちょっと投影してみた感じ

手振れしてる上、まあこれじゃ何がなんだか、ですがｗ

 最初知らなかったのですが、地球上で南半球に行くと見ることの出来る星座、ケンタウロス座の一等星アルファケンタウリはそれ自体は0等星（ベガ）と同じくらいの明るさです。しかし、これ実はいわゆる重星という奴で、その0等くらいの主星とその脇に1等星くらいの伴星があるんです。従って合成視等級がー0.3等星くらいになります。
まあ最初作ってなかった重星処理をいれたら初めて気付いたというｗ


そろそろ作業として
(最優先)クリーンルームの再立ち上げ、恒星原版の再製作
駆動系の構築
制御回路、制御プログラムの実装
が必要ですね。

いくつか今までの蓄積があるので多少は楽でしょうが、それでもしばらくは大変だと思います。
秋から年末には一般公開を待つだけの状態に仕上げるくらいの目標感でとりあえずは頑張ります。





一滴
滴る心か
 雨どいか

JPA琵琶湖なう！

どうも、Ｑです、こんちには。

今琵琶湖、日本プラネタリウム協会の総合大会でデモしてます。空き時間ができたので、写真撮ったりしてました。とりあえず今の段階での暫定版ですが、こんな感じです。

オリオン座部分

（最初間違ってて偉いことになりましたｗ指摘してくれたＫさんありがとうございます）

全天画像

ドームが一部ヘコんでてエライことになってますｗ

Q-star-AH 試験投影とJPA

どうも、Ｑです。こんちには。

Ｑやら、Ｑちゃんやら、Ｑ様やら言いたい放題言われましたが、どーでもいいので好きに呼んでくだちい。

さて、とある方のご好意で某所で携帯ドームの試験を兼ねてQ-star-AHの試験投影をさせて頂きました。レンタカーで運んだので、雨の中渋滞に巻き込まれたりして中々大変でしたが・・・

作業の進捗としては、とりあえず恒星原板組み込んで配線してスリップリングをつけたってところですかね。

投影させていただいた携帯ドーム

凄いんですよ、めちゃめちゃ軽くて遮光性が高いんです！

Q-star-AH

まだまだ半完成の半完成です。

スリップリングと配線が増えてるのがわかると思います。

試験投影

撮影中どんどんドームが落ちて来てしまって星が流れしまいました。

あと一箇所明らかに原版のアライメントがおかしいので直します。

 左の赤いのは夕焼け？です。誰がなんと言おうと夕焼けです(笑)

色々課題が明らかになったので、試験投影させていただいた某お方と某所には感謝を。

さて、6月１，２に日本プラネタリウム協会(JPA)主催の大会が琵琶湖であって、そこで投影してきます。 正確にはドームの方がメインで、それを使った事例という形になるので、正式な発表ではないのですが一応そこで簡単なプレゼンとかもやるみたいです。

そこではちゃんと調整して綺麗な形で撮影してきます。

今週は中々火の車になりますが頑張ります！





星空の
中に響くは
梅雨の音

New Q-star(半完成)

どうも、いつも貴方のそばには居ないし、まあ実際いつもいたら確実にウザイと思われるＱです、こんちには。

さて、まだ電装系、及び駆動系を組み込んでないので光らせたり動かしたりは出来ないんですが、基本となる構造は(多少は変わりますが)変えないつもりなので一応半完成として公開します。

New Q-star Q-star-AH (Analog Hybrid)

まだとりあえず映せるようになるまでやらなければいけないことがいくつかあって、

恒星原板の装填(←オイオイ(笑))

光源の装着

光源への配電

本完成時に必要になるのは

配電用基板、制御基板、モーター駆動回路、制御プログラム

が最低必要になりますね、ヤバイまだまだじゃん・・・

構造見てると色々気付く人も居るかもしれません。

１．筒の数が少ない？

４面体ハイブリッド方式を用いています。

２．4面体ハイブリッド方式？

カラー原版＋微恒星原版をそれぞれ4面体構成で配置し、位相をずらして配置し、明るい星のカラー化、及び天の川の微光星による表現を実現しています。

３．・・・は？

カラー原版は5等星までのカラー原版を用いて、4面体構成で配置します(一般には３２ですが)。ちょっと画角の大きいレンズを使っていますが、一応補正はかけています。どの位うまくいくかは未知数ですね。

そしてそのカラー原版4面体と90度赤径をずらして、微恒星原版を同じく4面体構成で配置しています。これによって、天の川の微細な表現を実現します。

要するに、肉眼星投影機と微恒星投影機をずらして配置しているだけです。

４．随分スカスカじゃね？

流石に無駄に大き過ぎるので小型化の検討をしています。(といっても普通のプラネよりは小さいけど・・・)また、他にいくつか一等星投影機、流星投影機、惑星棚、昼光投影機(兼照明)、夕焼け・朝焼け投影機(兼薄明投影機)、及び外装を設けるつもりでいます。今のところ殆どがFuture Workですが、いずれも検討可能なようにあえてスカスカに作っています。

５．大きさは？

高さ６０ｃｍ、幅６０ｃｍ、ってところですね。重さは測ってないですが、大人の男性が持ち上げるのにさほど苦労はしません、今のところは。

とりあえず車で運搬は可能です。

６．対応ドーム径は？

一応１０ｍを想定しています。

７．予算は？

機材費を含めなければ50万くらいですね。特にレンズにカメラ用魚眼を8個使っているので相当吹っ飛んでます(笑)実際にはＣＮＣを使って手作業ではちょっと製作困難な部品を沢山使っているので、実際にはもっと予算が必要です。

８．なんでこんなの作ってるの？馬鹿なの？

すいません、多分馬鹿です。

以上です、何かご意見ありましたら、まだ作業が大量にある上に仕事が始まるので多少放置気味になりますが、twitter辺りで応答します。

よろしくお願いいたします。

GW殆ど使ってしまった。もっと早く終わると思ってたんだけどなぁ・・・

自由な男子

どうも、自由な男子、Ｑです。

別になにってわけじゃありません。徹夜で作業してたのでハイテンションだったのでちょっとやらかしてしまっただけです。

流石に寝るｗ作業休憩するとすぐ眠くなるｗ