SonotaCo.JP

[藤原康徳]

NMS同報にも書いたのですが。

昨日土曜日に行われた十三塾のあとの2次会で、オートアイリスではないレンズを使う場合には太陽光の直射を避けるためにはレンズの前かハウジングの前にシャッターみたいなものをつけて観測時間に合わせてON・OFFしたい（する必要があるのでは）、という話をしていました。

私のほうは自他ともに認める不器用で具体的なアイデアもないのですが、このような装置（部品）が使えるよ、とかこんなアイデアがあるよ、ということがありましたら、ぜひともご教示いただきたいと思っております。

だいぶ以前にも（掲示板で？）話題になっていたようにも思うのですが、直接太陽が視野にはいらなければビデオカメラ（CCD)は大丈夫なのでしょうか？

よろしくご教示お願いします。

10月15日0時30分　藤原康徳

[H.Yamakawa]

この話題に便乗して、ＣＣＤの破壊について詳しい人にお聞きしたいのですが　・・・？

先ずはじめに、真空管形式の「光電子増倍管（もしくは　撮像管　サチコンなど）」は　”電子なだれ現象”を利用して増倍するため、　光の強度に対して　指数関数的　に電流が増大する。このため　太陽などの直射光が入ると　一瞬で焼け切れが起こり　破壊してしまう。

これに対して　「ＣＣＤ」は　フォトダイオードのＰＮ接合部に　光が入ると　その強度に比例して発生する電子を電子回路で増倍する方法をとる。
この方法の場合、たとえ　太陽の直射光が入っても　破壊モードに到らないような気がするのであるが　どうだろーか？

もちろん半導体の中を流れる電子の量が通常より多くなるため　アルミ廃線の切断寿命が短くなるはずではあるが・・・

なお、ＣＣＤに電源が入っていなくとも　フォトダイオードの前面に形成された　マイクロレンズ・光学フィルターに紫外線等の強力な光があたるため　これらの材質的劣化は起こり得る。
この材質劣化を防ぐために物理的なシャッターは効果的だと考えられるが　実際的に材質劣化がどれほどのものであるだろうか・・・？　

知見が　ないもので　．．．

[SonotaCo]

[前田]

宮崎の前田です。
私もシャッターがあれば、iiを固定してUFOCにかけたいと思っています。
私のいちばん簡単に作る方法としては、
リレーをTTLで制御して、リレーで電磁石を制御してうまくバランスを
とったシャッタとつける案ですが、台風に耐える装置になるとちょっと
大きくなりそうです。

鈴木さんの全天カメラの方は確かＣＣＤむき出しで昼間は太陽光が
入っているのではなかった出したっけ？

[藤原康徳]

藤原康徳です

私のほうも、前田さんと同じくＩ．Ｉ．+ビデオカメラのほうでシャッターを使って自動観測ができればと思っています。ワテックのカメラが毎夜動いているのに対してＩ．Ｉ．の稼働率は1/50以下です。ただ。Ｉ．Ｉ．でのシステムを防水仕様にするのもワテックをハウジングに入れるだけですむのに対して工作が必要になりますね。

シャッターについてのアイデアとしては、それこそシャッターそのものであるエドモンド社の電子制御シャッター（ちょっとお値段がはりますが）や換気扇用の電動気密シャッターなどがあるよと教えていただいております。

鈴木智さんのシステムは流星会議の発表資料ではドームの覆いがついているようですが、MSSの資料のほうではよく分かりません。鈴木さんのようにハードに強くかつ工作の得意な方にとっては難しいことではないのかもしれません（私はまったくその反対です ）。

[H.Yamakawa]

ーーーーー引用部開始

「絞りが開放状態のレンズに直接太陽が数秒以上入るのは虫メガネで太陽光を集めるようなものなので、CCDが焼けるか燃えてしまうと思います 。
太陽の直接光がレンズに入射しなければ、真っ白な画面を撮り続けてもCCDの劣化は殆どないと思います。
もちろん筐体が直射で60度以上の高温になったり、雨が掛かったりすると問題だと思いますし、やはり日中は電源を切っておいた方が寿命が延びると思います。」

ーーーーー引用終わり　　（引用の仕方がわからないだけで　．．．　）


なっとくしかけましたが　少しだけ反論していいでしょうか？

CCDに使用している基盤材料：Si の溶融温度が　１２００℃あたり、　P型・ｎ型を作るために不純物拡散を行う温度は低くても８００度あたり、で　熱に関して　ネックになる配線：Ａｌ の溶融温度が　だいたい５００℃　（数字のまるめはかなり大雑把です　汗；）　になります。
紙や布ではないため　太陽光による収熱程度では　燃えるか？と言えば　燃えないことになります

ただし、高温で使っていいか？　と言えば　否となります
これは、温度上昇により　配線に使われているアルミ原子が動きやすくなっているためで　配線に流れる電子の圧力により　アルミ原子がどんどん押していかれ　そのうち　どこかで断線するわけです　（これをエレクトロ・マイグレーションと言う）

環境温度とこの断線するまでの時間には相関があり　設定した製品寿命を割らないように　動作保障温度が決められることになります。
（保管環境温度に関しては　別にストレス・マイグレーションというメカニズムが存在する）

ゆえに　電源を入れた状態で　太陽の直射光が少しくらい入っても　すぐ壊れる　というものではないし　・・・　と思ったしだいです
もちろん　長い時間　毎日あてつづけていれば　たとえば　１０年の製品寿命が３年とか１年とかに縮まるわけですが　・・・

[SonotaCo]

本当にどうなるかはなかなか難しい話しで、やってみないとわかりません 。
もしかして、物凄く詳しい方に 無謀な反論をしているのではないかとちょっと不安になりますが .......とりあえず、私の感 をお伝えしておくと......
時間と放熱状況、レンズの焦点距離やF値によって違うとは思いますが、開放レンズに太陽光を直射した場合には焦点部分の温度は400度から800度位までになる可能性があると思います。

一般的にシリコンをベースとする半導体のジャンクション温度は150度位が限界で、これに近づくと急激(1/100とか)に寿命が縮まると思います。ちなみに、CCDのデータシート上は動作時60度以下、保存時80度以下となっています。CCDにもフォトダイオードのジャンクションがある筈なので、これがチップ内部では一番熱に弱そうに思います。
チップ以外としては、WAT100Nにはマイクロレンズやフィルターはついていないと思いますが、基板の固定は接着材だと思うので、 この辺が一番弱いかもしれません。
「燃える」という表現は、確かに問題があり、可能性は低そうですが、昔、定点観測カメラに太陽の軌跡が焼きついている画像は実際に見たことがあります。
私もあまり詳しいわけではないので、あとは実際にやってみないと.....

[藤原康徳]

大阪の藤原康徳です

以前の話題の蒸し返しですが。

オートアイリスではないレンズを自動での観測に使う場合や特にＩ．Ｉ．を用いたシステムの場合には太陽光を避けるために
シャッターが欲しい（必要）という話を1年半ほど前にも書いたのですが、その後は進展がない状況でした。

今年の3月末に某氏からＩ．Ｉ．のシステムをお借りすることになり、定常的な観測をめざしたシステムを現在考えているところです。
ということで再びシャッターの装備がきわめて現実的な課題となりました。私自身は自他とも認める不器用で自分で一から工作
というのはできませんので、できるかぎり出来合いのものを利用するということで調べたり知り合いに声をかけたりしていたところ
星仲間から写真にあるようなシャッターを頂きました。

でどころが今ひとつ不明なのですが（何かの撮影装置に組み込まれていた？）、ソレノイドによりＳＷのon/offでまさにシャッターが
開閉します。ということでまさにおあつらえ向きなのですが残念ながら今回のシステムには開口部の大きさが不足しており使用でき
ません（まことに残念！）。

ということで再びみなさんにこのような装置やシャッターについて情報やアイデアがあればぜひともご教示いただければと思って
おります。システムは最終的には自動観測プラスネットワークを通じて遠隔で操作したいと思っています。

[SonotaCo]

I.I. だと深刻ですね。
私も何度か考え、以下の案を練ったのですが、実現はしていません。
案1. 最近ロボットによく使われていますが、ラジコン用のサーボモータを使って回転シャッターを作る。
案2. カメラを回転台に乗せて昼は180度逆を向けて蔽いの中へ向ける
案3. ロボットキットを買ってきて、それを働かせて蔽う
案4. 車のパワーウインドをなんとかする
案5. ハト時計を改造するかまねる
後半はろくでもない案ですみません 。

[藤原康徳]

藤原康徳です

SonotaCoさんレスありがとうございます。

＞案2. カメラを回転台に乗せて昼は180度逆を向けて蔽いの中へ向ける

先週の日曜日に同好会の例会でこの話をしたときにもこの案がでました。提案された方はWAT-100N+6ｍｍをハウジングに
入れてそれをモーター（アマチュア無線用のアンテナを回転させるものを改造）で水平・仰角を動かしておられるのでかなり
説得力（？）のある提案でした。CQ誌には監視カメラ用の遠隔操作可能な回転（水平・仰角）台の広告が出ています。

市販品を使ってということならこの方法もかなり有力（魅力的）かなという気もしています。

[前田]

前田です。
私もIIの自動化には挫折した口ですが、何ミリのレンズをつける予定ですか。
２００のF1.8あたりだとかなり大掛かりになりますね。
シグマ光器あたりから電磁シャッターが出ていますが、５cmぐらいですね。

ccdカメラなら向きをかえる程度でよいでしょうが、IIは、昼間でも夜の電気をつけない
室内ぐらいにはしたいです。

[藤原康徳]

前田さん

藤原康徳です。

200ｍｍ F1.8はきわめて魅力的なレンズでＩ．Ｉ．を使ったビデオ（同時）観測では一番使いたいものなのですが、
今回のシステムでは候補とはなっていません。このレンズは大きくて重いので今回考えている自動システムでは
扱うのが難しいです（+貴重な借り物ででもありますし）。

すでにお借りしているＩ．Ｉ．システムにはレンズも付いているのですが個人的にはＦＤ85ｍｍ F1.2を付けたいと思って
います。ただそのためにはマウント部分を改造しないといけなくなります。

シャッターはレンズの前に付けるのが簡単ですがレンズとＩ．Ｉ．の間に置くことも可能かと思います。この場合だと
直径5ｃｍ程度でもOKですがうまく工作できるかどうかにかかってくると思います。

＞シグマ光器あたりから電磁シャッターが出ていますが、５cmぐらいですね。

よかったら具体的に紹介してください。エドモンドからも出ていますが手動式のシャッターはそれほどでもないですが
電磁シャッターは非常に高いです。

＞ccdカメラなら向きをかえる程度でよいでしょうが、IIは、昼間でも夜の電気をつけない
＞室内ぐらいにはしたいです。

格納庫に収めるようなイメージを持っています。位置を遠隔操作することにより最適条件での流星群の観測や月を
避けることができるというメリットもありそうです。

[前田]

前田です。

シグマ光機のカタログを見ましたが、２５ｍｍφぐらいのものでした。
ご紹介のエドモンドは３５φで、22万のものですね。
スルガ精機、ネオアークなどにも電子シャッターありますが、どれも
２４φで20万とか25万ぐらいですね。
この当たりが相場のようですね。
一眼レフの中古を利用できればそちらの方がだいぶ安くできそうですが、
少し工作が必要になります。

検索して調べていると、天文の人で自作記事を見つけました。
自作コーナの最後にあります。
http://www.h6.dion.ne.jp/~garakuta/

格納庫を動かすとなるとスライディングルーフのような感じですか。
確かに、そのような者は遠隔操作できる物が最近はあると聞いたことがあります。

あまり、よい情報がなくてすみません。