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ナイトビジョンの応用 ★PVS-7でシステムを組む・・・・
■ シンプルで小型軽量なシステムへ

PVS-7を使ったナイトビジョン双眼化は 以前(ココ) に紹介しました。

PVS-7 という双眼装置タイプのナイトビジョンを使えば いままでの単眼のPVS-14よりも

シンプルに 小型軽量に双眼観望システムを組むことができるはずです。

ナイトビジョンは相当に高価ですから、1台で縮小コリメートも、直焦点も兼用したい。

機会があればやろうかな・・・と 思っていた矢先、別の方から製作依頼を受けました。

NV観望はそれなりにインパクトを与えているようですW

PVS-7は まだ手元に来ていないのですが、さっそくシステム図を作ってみました。




NV先進国の米国では NV天体観望はけっこう進んでいます。 

しかも PVS-7を使った双眼観望例も散見されます。

双眼文化は日本よりも遅れていると思っていたのに不思議。

こんなのや
   




こんなの 

縮小コリメート法のようです。

PVS-14では苦労した 望遠鏡への取付もただ突っ込んでいるだけのように見えます。

またNVの対物レンズを取り外し、Cマウントで直焦点化してCマウントレンズを付ける、

なんてこともやっているみたいです。

工房では PVS−14でやったように、キヤノンEFマウント化して より豊富なレンズバリエーションを実現させます。

        (2020年5月9日)




PVS-7観望システム 製作開始

かんじんのPVS-7がまだ来ていないため、できるところから製作を始めました。

これは90°対空ユニットです。 ニコンのアングルファインダーDR−3を使っています。

極軸望遠鏡のアングルファインダーも流行っていますが、やはり安価に入手できるカメラ中古用品の流用ですね。





カメラのファインダーより視野角が大きいため、周辺像は少し収差と像面湾曲が出ます。

これをPVS-7の 左右の接眼レンズの後ろに脱着させます。

スライドレールを使って眼幅調整できるようにしていて、PVS−7側の眼幅調整に従動させる予定。

          (2020年5月18日)


AZ-GTi 経緯台

NV観望用にオーナーさんが選ばれた AZ-GTi 経緯台が当方に到着しました。

自動導入と追尾ができるので、てっきりクランプフリーの粗動はできないと思っていたのですが、可能でした。 

エンコーダーが入っていて、クランプを緩めてもアライメント情報は保持される仕様です。

NVは等倍から、400mm/2.8望遠付きの約15倍までを受け持たせる予定です。

400mmでも大きな破綻なく使えそうです。

自動導入はともかくとして、クランプフリーで使い易くなるような改造と 強度アップ改造を行います。

クランプフリー状態で、垂直方向の回転はスムーズですが、水平回転がやや渋く、回転抵抗があったので

図のような操作ハンドルを試作しました。

アリ溝金具の反対側にも回転軸が通っていて、軸のメネジ部分を利用してハンドルを付けていますが、

将来的には補助機材や、バランスウエイトも取り付けられると思います。

         (2020年5月26日)


   



AZ-GTi のチューニング

CPに大変優れた経緯台ですが、もう一歩のところで強度や 使いやすさが追いこめていない感が否めず、

しばらく使っているうちに いつもの悪い癖で、チューニングを行いました。

自分の機材なら もっと大胆に改造するのですが、メーカー保証が切れてしまうので、保証の効く範囲

(しれーっと無償修理に出してもバレない範囲)でチューニングを実施しました。


渋い水平回転を直す

自動導入、自動追尾を基本としているためか、クランプフリー時の粗動、とくに水平回転が、ギクシャクしていただけません。

これでは回転がどこで停止するか分からなくなります。

代理店に聞くと、「これは仕様」 だそうで、チューニングはできるが、スムーズにするとクランプ時にスリップしやすいので、

摩擦力のバランスが必要・・・・という説明でした。 なおチューニングは軸を抜くのでカニ目レンチが要るそうです。

軽い機材を載せているうちは、気にならなかったのですが、400mm超望遠を載せて回しているうちに水平回転はどんどん

ギクシャクしてきました。 新設のハンドルを使っても回りにくく我慢も限界。 

検索すると同じ少症状をチューニングされた方の記事がみつかりました。

 https://m-lambda.blogspot.com/2019/08/az-gti.html

記事の経緯台の断面図で「ゴムシート」と言っているのは 本機の場合、ゴムではありませんでした。

一見ゴムのように見えますが、不織布板で、たしかにそれには潤滑剤は何もありません。

こんな摩擦クラッチのような構造だから、水平回転はダメなのでしょう。 

不織布板はそれなりに摩耗には強そうなので安易に他の部材には変えられません。

とりあえず、水平部を分解して、不織布リングの表裏面にグリスを塗りました。 

回転抵抗はある程度残って(意図的に残して)いますが、ギクシャク感はかなり軽減しました。 




延長ピラーと経緯台の接続を強化する

    

水平回転が渋いせいでもありますが、回しているうち、延長ピラーと経緯台の接続部で ユルミや ガタつき が出てきます。

左の図は 1mm厚のゴムシート(画像の黒い円板)を入れて 空回りを防ぎました。 

ゴムなので時間がたつと外すときに接着剤のようにくっ付くことがありますが

最悪 くっついて離れなくなっても下記の接続部で分離できます。

右の図はピラーのパイプとアダプターの接続部で、3点の押しねじで固定します。 図のような▼マークがあって、ここにクボミがつけてありますが

クボミがあるのは1ケ所だけだったので、3ケ所にしてクボミも深くしました。




機材の把持力を強化する



ビクセン規格のアリ溝が用意されていましたが、ねじ1本押しで、400mmを掴むには

不安のため面押しの強度のあるものに換装しました。

https://www.svbony.jp/guider-dovail-tail/#F9143D-F9144D


 

400/2.8を搭載      5.5kgと ほぼ限界重量ですが、脚を半分程度伸ばせば転倒の心配はなさそうです。

      (2020年6月9日)





コリメートユニットの試作

今まではアイピースは固定で、交換を想定していませんでした。

今回は、縮小コリメートに使えそうな長焦点2インチアイピースのサイズを調べていただき、

ほぼ全てを取り付けられ、交換も簡単な構造とします。

これは基本動作を確認するための試作品です。

このような2本のロッドで支え、前後2分割とし、伸縮式とします。

  

         (2020年5月26日)


  
コリメートユニット完成しました




最終版が完成しました。

フィルターチェンジャーを内蔵しています。

大きなツマミはアイピースの固定ネジで、スリワリクランプでより強固にアイピースを固定します。



試作品と同じく 前後2分割構造で、分離して2インチアイピースを挟みます。

長さは可変式で ほとんどすべての長焦点2インチアイピースを固定できます。

NVの縮小コリメートでは、明るいF値を得るため、瞳径を最大24m近く(NV対物レンズの有効径)まで確保します。

眼視の場合の最大瞳径7mmというのは、全くあてはまりません。

そのため、見掛け視野40〜65°、焦点距離3〜80mmの長焦点アイピースを使用します。

イーソスやナグラーなどの超広角アイピースは適さないので装着しません。



      


フィルタチェンジャーは このコリメートユニットだけでなく、今後製作予定の直焦点ユニットにも内蔵します。

もちろんフィルターは共通で使用できます。

フィルターホイール(円盤)では内蔵が困難で、このような直線状のスライダーとしています。


    


クリックストップは ふつう右上のようなボールプランジャを使いますが、

ベアリングとレバーで凝った造りにしています。

クリックのメリハリがはっきりしていて、軌道が摩耗しない利点があります。

          (2020年6月29日)




 PVS−7到着!!

先行システム用 注文から3か月弱掛かって ようやく手元に来ました。

PVS−14 と操作関係は同じで、迷うことはありません。

単3乾電池が2本になっているのですが、電池の持ちはこっちのほうが良いのでしょうか?




眼幅調整は右眼側と左眼側が独立にスライドします。

眼幅調整範囲は 53〜72mm でした。

         
 
         最大眼幅 72mm

           (2020年7月28日)



PVS−7の採寸

さっそく採寸。  外観6面図を描いてみました。 赤が電源(単3電池2個)、黄色がイメージンテンシファイアで、

PVS−14とは全く異なる形状です。



これをもとに 天体観望用のシステムを設計し部品の製作中を開始しました。

PVS−7には三脚ネジ穴が無く、上部にヘルメットから吊り下げる取付具があるだけです。

そこそこ重たい交換レンズを取付けることを考えると この取付具では強度不足です。

システムは 文字にするとこんな仕様です。

1) 縮小コリメート観望 
    コリメート撮影用のアイピースは ラベンデュラ63mmがデフォルト。 
    コリメートレンズとして市販の2インチ長焦点アイピースがほとんど取付可能
    フィルタは4種類変更可能  5穴直進式のフィルタチェンジャー装備

2) 直焦点観望
    NV対物レンズを 取り外し、代わりにキヤノンEFマウントの交換レンズを使用可能
    またキヤノンEFマウント→48mmネジを介して 望遠鏡取付可能、各種コマコレ/レデューサ接続可能
    フィルタは4種類変更可能 上記のフィルタチェンジャーを共用 (フィルター位置は異なる)

3) NV本体は経緯台に 上下左右の4方向から接続可能

4) NVは直視以外に 90°対空ユニット取付可能
   直視と 90°対空とを瞬時切替可能

5) NVに復元不可能な加工は加えない。
   防水・防塵機能は維持する。


        (2020年8月6日)



もう1つのPVS-7システム

後を追う形で もう1つの PVS-7システムを進めています。

取り寄せ中の PVS-7が未着なのは同じで、実質、同時進行になっています。

システムチャートは基本的に同じでPVS-7は直焦点、縮小コリメート兼用にして

直焦点時はキヤノンFD 400mm/2.8を EFマウントに改造して使うのも同じ。 

違いは載せる架台が スコープテックのZERO経緯台になること。

載せてみた感じは強度不足も感じず十分使えそうです。


   


いくつかの改良を進めています。

経緯台の操作棒(パン棒)を追加しました。

アリガタプレートにパイジョンで固定して工具レスで10cmほど伸縮できるようにしました。




アリ溝金具はZERO経緯台とは関係なく オーナーさんから預かっているものです。

トグル式のクイッククランプ(左下)なのですが、これがクセモノ。

レバーが角張っていて 痛くてしっかりとねじ込むことができません。

最後にトグルを倒して固定するやり方は この超望遠になると強度的に疑問です。

横倒しの使い方なので 使用中に万一レバーを引き起こしたりすると、落下の危険もあります。

ビクセン、アルカスイスの2規格兼用の2重アリ溝のため、アリガタの掛かりが浅いのも不安です。

そこでクイッククランプはやめて 右のように大型のクランプネジで確実に締め込むように替えました。


  


FD400mmの純正キャップですが、経年劣化でレザーがべとついていて ちょっと異臭もします。

そこで代用のキャップを製作しました。 鉢の受け皿(プラスチック製)を使って 柔らかい3ツ爪を立て鏡筒内部に引っ掛けて止めます。

巾着式でないので素早く脱着でき、フードの有無、フードの方向に寄らず どの状態でも付くようにしてます。

調子にのって3台分作りましたW
  

               (2020年7月16日)



400/2.8 NV仕様完成

キャリングハンドルと ファインダーを取付ました。 

レンズに直接タップは切れないので、ビクセンの鏡筒バンド(内径125mm)をベースに

取り付けました。 




  

      (20202年7月23日)


 PVS−7 について

PVS−7 について説明するのを忘れていました。

1個のイメージインテンシファイア(I.I.)を光学系で左右に分岐して双眼で見るタイプが「PBS−7」で、

複数のメーカー、機種があり細部の設計は微妙に異なります。 

その中でも 法的に輸入がOKな ACTinBlack というメーカーの

PVS-7 Harder Gen3(第三世代) FOM2100 オートゲート WP(白色蛍光)  という機種になります。

https://www.nv-walker.com/product-page/act-pvs-7-harder-gen3-fom2100-autogated-p45-wp

https://actinblack.com/pvs-7/

かなり大振りなプロテクタケースに収められています。 これも改造していきます。





■ システムのカタチができました

本邦初公開(笑)  主要なパーツをケースに入れてみました。

本体に付いているのが NV対物レンズユニット(縮小コリメート撮影時使用)

右下が 直焦点ユニット、 右上が90°対空ユニットです。







  

縮小コリメート観望時のパーツ類です。  アイピースはラベンデュラ63mm。

キヤノンマウント面からNVの対物レンズが少し飛び出していますが これはピントリングを回すためで、

マウント内径に余裕のあるキヤノンEFマウントを採用している理由でもあります。

PVS14の縮小コリメート(双眼) と比べればかなりコンパクトになっています。 

とはいえ やはり後ろに荷重がかかるので、2インチ延長スリーブで挿し込み部を補強したほうが良いでしょう。



  

直焦点ユニット装着時の画像。  

上は望遠鏡の2インチ接眼部に接続するときの組み合わせ。 縮小コリメートよりさらにコンパクトになります。

キヤノンマウントに2インチスリーブを取り付けそれを望遠鏡に接続します。 

筒に開いている矩形の開口は フィルタスライダーの挿入口です。

  

これも直焦点時の画像。

80〜200のズームを装着した事例です。 レンズ付属の三脚座を使って 手持ちのポルタ2経緯台に載せました。


  

90°対空ユニットです。  NVのアイピースの後ろから等倍のアングルファインダーで覗きます。

左は 90°対空観察状態   (レンズは ニッコール 50mm/1.4+マウント変換)

右は 直視状態です。 対空ユニットは跳ね上げ式になっており、直視と対空の切替は瞬時にできます。




切替操作を3コマアニメにしてみました。 

ちゃんと設計したので(笑) 試作品より一層コンパクトで使いやすくなりました。

回転軸にダンパーが入っているので、切替ショックはなく、じんわりと動きます。

対空ユニットはコリメート、直焦点のいずれでも使用可能。  

今までのはドブソニアン前提でしたが、屈折望遠鏡に装着して対空化できるようにも考えています。

建物でいうと外壁までできた段階。 内装をちゃんと仕上げないと使えません。

あ、ちゃんと二軒分作っています。 ご心配なく。

          (2020年9月10日)



 内部の製作

左がコリメートユニット、 右が直焦点ユニットになります。

両者形が似ているので共通にしたかったのですが、コリメートユニットにはNV対物レンズが入るし、

直焦点ユニットにはフィルタスライダーが入り、場所を取り合うので別ユニットになりました。

 


それぞれを反対側から見た図です。




PVS−7と各ユニットはネジで結合します。

左側はPVS−7の対物レンズを外したもので イメージインテンシファイアが露出しています。

このままだと、 I.I.が自重で落下するし、有害物質の隔離、防塵、防水ができないので、

それらの安全対策を行いました。  NVには復元できないような加工は加えないようにして。

この方法、何か月も考えぬいたので詳細は書きません。

ただし安全対策を行ったとしても I.I.の光による劣化を防ぐため、ユニットの交換作業はなるべく暗い場所で行う必要があります。





コリメートユニットを正面からみたところ。

各ユニットには4方向から部品が付くようにしています。

写真では、むかって左に経緯台との接続金具、上に90°対空ユニットを取り付けています。





90°対空ユニットの上下の動きを確認中。

試作は手作りで射出瞳の位置合わせに苦労しましたが、今回は部品の精度が上がったおかげで瞳位置は設計通り。 一発OKでした。

経緯台の前後バランスは 対空ユニットの挿抜で多少変わります。


  


  

              (2020年9月17日)




■ 小物の製作

システムはほぼ完成していますが、NV内部の封止剤が硬化するのを気長に待っているところです。

今日は小物の製作を行いました。



まずは フィルタスライダーの収納ケース。 

1.25インチフィルタスライダーは薄型化のため 枠からガラスだけを取り出しスライド板に固定しています。

ガラスがむき出しではマズかろうと思い、市販のケースを探したが丁度良いのが無く、手持ちの部材で製作しました。





次に手持ち使用時の安全対策


  

PVS−7は 基本的に頭部に装着して使うもので、こんなヘッドギヤも付属しています。

ためしに装着してみましたが、痛くてつけ心地は全然良くないです。







双眼鏡のように手持ちで星野を流したくもなるでしょう。 しかし親指が電池室のふくらみに当たって不安定。

ぐらぐらします。 それにストラップをかける吊り具も本体にはありません。

PVS−7は手持ちを考慮した設計にはなっていません。

何といっても あの双眼鏡(WX)より高価なモノ。 万が一にも落下させてはなりません。(笑)

このままだと危なっかしくて他人には持たせられませんね。


  

ということで、2mmのアルミの薄板を使って ストラップ取り付け具を製作しました。




裏側から。  位置決めピンがあって三脚ネジ1本で簡単に着脱できます。 



  

こんな感じで、電池室の部分が平らになり、多少ホールド感が安定するようです。

0cmF5鏡筒に取り付けて最終確認後、納品しました。

        (2020年9月30日)



400mm2.8専用眼視アダプターの製作

ナイトビジョンとは直接関係はないですが、400mm2.8レンズをフィールドスコープのように使いたいとのご要望で、90度対空アダプタを製作しました。

F2.8ともなると、光路長と臨界反射角の制約で、使える正立デバイスは90°アミチプリズムだけです。

またFDマウントのフランジバックは 44mmありますが、たったこれだけではプリズムの光路長が全く足りません。

幸いに 400mmのFDレンズの場合、絞りユニットごと、交換式になっていて、ネジで簡単に着脱できます。

外れるのは下図の緑色の部分です。

FD→EFマウント変換もこの方法で行っています。 ちなみに現行の400mmEFレンズで絞りユニットが外せるかどうかは知りません。

ネジから先のフランジバックは90mm強あり、このねじの 先に90°アミチプリズムを付ける構成にしました。




アミチプリズム自体も 5mmの光路短縮をおこないほとんどの1.25インチアイピースで無限遠のピントが合うようにしています。




画像を送ってくださいました。

イーソス8mmを取り付けてみたものです。



        (2020年12月30日)
           













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