TAUSTRUP OVESEN COOPERATION OBSERVATORY
TOC FILTER WHEEL
Projekt filterhjul
Juli 2003
For et par måneder siden tog vi fat på at realisere vores planer om at lave farvefotografering med vores CCD kamera.
Det første trin bestod i at finde ud af, hvilket filtersystem vi skulle anvende. I første omgang stod valget imellem RGB (rød - grøn - blå ) eller CMY (cyan - magenta - gul).
Jeg vil ikke komme ind på de mere tekniske aspekter omkring filtrenes virkemåde, men valget faldt på RGB-systemet, hvor vi havde fået indkredset et filtersæt bestående af 5 filtre der for farvernes vedkommende virker efter interferenssystemet. Fordelen ved dette princip er, at man opnår en meget høj lystransmission - der kommer over 90% lys af det givne farvespekter igennem filtret. Men til gengæld skal man så også anvende et såkaldt IR-blocking filter, der bremser det infrarøde lys, der ellers kan gribe forstyrrende ind på farveinformationen.
Filtrene købte vi hos en amerikansk forhandler, True Technology - og så viste det sig, at filtrene var fremstillet i England - men heldigvis var der ikke nogen nævneværdig prisforskel de to steder.Størrelsen af filtrene er 1 1/4" - med en vinduesdiameter på 25 mm, hvilket er fint til vores forholdsvis lille CCD chip. I praksis er det også muligt at operere med en større chip - f.eks. 10 x 10 mm uden at der bliver problemer med at opnå fuldt belyst felt.
Nu havde jeg målene på filtrene, og begyndte så at lave en tegning - og som tidligere måtte tegningen laves om flere gange før alle brikkerne var på plads.
Nu stod vi så og havde brug for en aluminiumsring som kunne danne ydervæg i vores filterrevolver. Som sædvanlig stod lykken os bi - den manglende ring lå såmnd på min hylde. Den stammede fra Ole Rømer Observatoriet - man havde været ved at rydde op og havde fyldt en hel container med diverse isenkram af ældre dato. På klubmødet i maj fandt jeg så det stykke aluminium som vi nu kunne få glæde af - stykket skulle drejes ud af et st rre stykke. Stykket vi bruger har en udvendig diameter på 150 mm og en godstykkelse på 5 mm.
Bund, låg og filterhjul er lavet i 2 mm plade. Filterhjulet er sammen med det centrale tandhjul limet fast til en messingforing der indvendig er 8 mm i diameter.
Bund og låg er fastgjort til ringen med 3 mm undersænkede skruer.Der er i forvejen taget højde for, at der kan monteres et filterhjul på vores tubus. Oppe under fokuseringsudtrækket er der anbragt to stk. 9 bens D-connectors. Den ene har udtag til motorfokusering og den anden har udtag for motoriseret filterhjul. Systemet er designet således, at man med et tryk på en knap på kontrolboxen får filterhjulet til at skifte til det næste filter.
I filterrevolveren er der plads til fem filtre, men der skal kun fire filtre i, nemlig, rød, grøn, blå og klart filter.
På kontrolboksen kan man via tre forskelligfarvede lysdioder så se, hvilket filter der er på.
De tre lysdioder repræsenterer hver sin farve, rød, grøn og blå. Når det klare filter er på, tændes de to første lysdioder, og når hullet uden filter er på , tændes de alle tre.
Selve det elektriske kredsløb der tænder for lamperne består af et print med kontaktpunkter. Fire glidere er i kontakt med printet og sørger for etableringen af den elektriske forbindelse - i og for sig et ganske simpelt princip.
Motoren der via tandhjul trækker filterhjulet er en gearmotor der med en forsyningsspænding på 12 Volt kan foretage et filterskift på 3 sekunder. En microswitch og et relæ sørger for, at motoren stoppes når et filter er ud for hullet.
Indtil videre er hovedparten af mekanikken færdig. Nu mangler vi så at få kontaktpunkterne anbragt på printet, monteret printet med glidere samt få monteret microswitchen og rel et.
Alle forbindelserne skal så ende i en D-connector, og når den er sat i stikket, virker det hele - regner jeg med.
August 2003
Den elektriske del nærmer sig sin fuldførelse, og med den også en indkapsling af de elektriske dele. På filtrets overside findes microswitchen som sammen med relæet styrer motoren. I sin enkelthed aktiveres microswitchen af nogle små påskruede forhøjninger anbragt diamentralt modsat de respektive huller til filtre på filterhjulet. Når switchen aktiveres, fjernes spændingen fra motoren og samtidigt kortslutter en relækontakt denne.
Dette får den lille gearmotor til at stoppe øeblikkeligt.
Jeg har så været ved at finjustere de små forhøjninger, således at motoren stoppes på nøjagtigt det sted, hvor filterhullet står på linje med hullerne på filtrets over- og underside - og det er kommet til at køre overraskende præcist.
I bunden af filterenheden er der installeret tre små kontakter der består af bladfjedrene og kontakterne fra et relæ. Disse tre kontakter skal aktivere de tre LED's på kontrolboxen, så vi kan se, hvilket filter der er på.
Der er 5 kombinationer - først 1 så 2 så 3, dernæst 1 og 2 samtidigt og til sidst alle tre. 1, 2 og 3 aktiverer hhv. rød, grøn og blå LED. 1 og 2 aktiverer rød og grøn LED - her sidder det klare filter, og 1, 2 og 3 indikerer, at der ikke er noget filter på.
6. august 2003
De elektriske dele skulle beskyttes, så vi fandt en lille indbygningsboks i skuffen. Bunden kunne placeres ovenpå relæ og microswitch - den sidder ovenpå to stag.
Låget passede fint over kontakterne på undersiden, så nu kan der ikke kravle insekter ind den vej.16. august 2003
Nr man er færdig med at arbejde i aluminium skal der efterfølgende rengøres - især, hvis det er dele som er tæt på optikken. Det er ikke nogen hemmelighed, at vi ikke går så meget ud af at polere flader op, når de er færdigbearbejdede, og det har heller ikke været tilfældet med filterhjulet. Men rengøres skulle det, hvilket blev gjort med renset benzin og køkkenrulle - sort så det ud. Efterfølgende blev fnug fra papiret fjernet, og så var enheden klar til at få monteret de fire filtre.
Hullerne i filterhjulet har en diameter der passer til filtrenes gevind. Vi havde ikke mulighed for at lave gevind i hjulet, så filtrene blev fæstet med en lille smule silikonelim i hver side af gevindet, så de skal nok blive siddende.
Pladen med de små forhøjninger der aktiverer de tre kontakter er nu blevet skruet fast med to stk. 2 mm skruer. Indtil videre fungerer systemet fint - tiden vil vise, om det ogs er langtidsstabilt.
Filtersættet indeholder også et IR-block filter. Dette filter har vi valgt at placere omkring 17 mm fra de andre filtre i toppen af fokuseringsudtrækket. Vi drejede simpelthen en plade som det kunne monteres i, og den skal så holdes på plads med noget blødt materiale.17. august 2003
I dag kunne det hele så samles. Der var et par steder der skulle smøres med Molykotefedt - bl.a. inde ved akslen og på de små kontakter til kontrol-LED's.
Træktandhjulet var også blevet limet fast på motorakslen, så hvis noget forhindrer den i at køre rundt, er det helt sikkert, at gearkassen kvadres på den med det samme. Derfor var jeg ekstra omhyggelig med at kontrollere, at alt var som det skulle være.
Monteringen på fokuseringsudtrækket var en enkel operation. Inden skulle IR-block filtret sættes på - det fik et par klatter silikonelim, og så skulle overpladen, hvorpå hele fokuseringsenheden sidder skubbes 4 mm ned for at fokus passede.
Et kontrolkik ned gennem et filter overbeviste mig om, at man kunne se helt ned til hovedspejlet. Nu er der så tre lag glas som lyset skal passere før det når CCD chip'en, så det bliver interessant at se, om der bliver problemer med reflektioner, for farvefiltrene reflekterer ganske godt. Og hvordan reagerer lyset på at det optiske vindue på CCD kameraet er et UV-filter?
Det får vi svar på om ikke så lang tid, for meteorologerne lover klart vejr i aften - og lur mig om det ikke bliver M-27 der igen står for skud :o)
Sådan ser den færdige enhed ud.
Nyt ombygningsprojekt 2014
