TCF-S Temperature Compensating Focuser

説明

1999年、Optecのジェラルド・パーシャが、初の全デジタル電動望遠鏡フォーカサーを設計・発表しました。クローズドループ設計、外部ハンドコントロールボックス、内蔵温度補正を備えたこの最初のTCF温度補正フォーカサーは、現在もOptec天文台で晴れた夜ごとに稼働しています。温度による焦点移動を補正する最適な線形モデルを使用することで、TCFは数週間にわたって望遠鏡の再焦点合わせを必要とせず、優れた性能を発揮します。

最初の数台のフォーカサーをお客様にお届けしたとき、私たちはすぐにPC制御の必要性を認識しました。制御回路にシリアルUARTチップとASCIIコマンドセットを追加することで、TCF-Sが誕生しました。これにより、フォーカス制御はもちろん、シリアル「ゴー・トゥー」望遠鏡マウントやイメージングカメラも、さまざまなソフトウェアパッケージで制御できるようになりました。

市販の製品を使用することで、遠隔操作の天文台は多くのアマチュアや小規模大学にとって現実のものとなりました。革新的なTCF-Sは、Sky & Telescope天文研究と画像撮影の方法に劇的な変化をもたらした貢献により、2000 で Hot Product 賞を受賞。

それ以来、TCF フォーカサーシリーズは、より大型のフォーカサー、電子機器内蔵型フォーカサー、そしてより耐久性の高い新しいコントローラー（例：FocusLynx シリアルプロトコルを拡張し、USB、イーサネット、ワイヤレスWiFi機能を追加します。  Optecのエンジニアは、サブミクロンの位置精度を実現するリニアエンコーダーバージョンで革新を続けています。  この成長を通じて、Optecは遠隔天文台運用のための堅牢な機械設計とインテリジェントな電子機器という包括的な目標を一貫して達成してきました。

#17670 - Original TCF-S Focuser with USB/Serial control

機械的には、TCF-Sは堅牢なクレイフォードスタイルのモーター駆動フォーカサーで、高い再現性、ガタつきがなく、わずか0.0013インチのほぼゼロのバックラッシュを実現しています。Optecの実装は、CCDイメージングやフィルム天体写真など、正確な焦点が必要な用途に最適です。ギヤードステッピングモーターがドライブシャフトを回転させ、モーターの1ステップ回転はドローチューブの0.000086インチの動きに相当します。このユニットは、中間焦点位置で前面からドローチューブの端まで測定した場合、望遠鏡のバックフォーカスに3.5インチを追加します。ドローチューブの総移動量は0.6インチ、または7000ステップです。一対のプッシュボタンで焦点の方向を制御し、DRO（デジタル表示）が現在位置を表示します。TCF-Sフォーカサーは、最大10ポンドのカメラや機器パッケージを簡単に扱えます。TCF-Sは単独で、またはPCと組み合わせて自動焦点に使用できます 一般的なカメラ制御ソフトウェアの一部と連携して使用できます。

TCF-Sフォーカサー独自の機能として、電子コントローラーシステムが望遠鏡鏡筒の温度を監視し、それに応じてフォーカスを補正します。小さな温度プローブが望遠鏡鏡筒の側面に取り付けられ、0.1 °Cの分解能で温度を監視します。一般的な口径8～11インチ、焦点比f/10のシュミットカセグレン望遠鏡の場合、バックフォーカスは温度が1 °C変化するごとに約0.010インチ移動します。観測中に、周囲温度が数時間のうちに最大10 °C変化することは珍しくありません。この温度によるフォーカスの変化は、ほとんどの望遠鏡設計において深刻な問題であり、長時間露光中に頻繁な再フォーカスが必要となります。一般的なRGB露光シーケンスは1時間以上続くこともあり、各 フィルター交換後にフォーカスを確認・補正することが不可欠です。

簡単なセットアップ手順で、ユーザーの望遠鏡システムに固有の温度係数を見つけます。TCF-Sシステムでは、2つの異なる係数（2つの異なるF値構成に対応）を計算し、EEPROMメモリに保存できます。一度学習すれば、どちらの係数も簡単なスライドスイッチで選択できます。マニュアルモードでは、いつでも手動でフォーカスを設定できます。

TCF-Sのデジタル特性により、真にインテリジェントなフォーカシングが可能になります。TCF-Sフォーカサーを使用すると、プログラマーは任意のシリアルポートを介してフォーカサーのコントローラー（ハンドコントロール内にあります）と直接通信できます。シンプルなASCIIプロトコルは簡単にプログラムでき、多くの人気のあるイメージングおよびカメラ制御ソフトウェアパッケージに実装されています。例えば、CCDSoftバージョン5は、シリアルポートを介してTCF-Sと通信し、真に自動的なフォーカス制御を提供する@Focusルーチンを提供しています。MaxIm DL/CCDバージョン3以上では、TCF-Sフォーカサーを使用したリモートおよび自動フォーカス制御を提供しています。

観測セッションの終了時に、TCF-Sフォーカサーは最後の温度と位置を記憶します。新しいセッションのためにユニットの電源を再投入すると、TCF-Sは現在の鏡筒温度を使用して新しい位置を計算し、その位置に移動します。光学構成に変更がなければ、対象物はシャープな焦点に合います。再フォーカスせずに何日も観測を続けることが可能です。

TCF-Sには、Windows用の専用PC制御プログラムが付属しています。インストールプログラムを実行すると、TCF-Sフォルダにプログラムのソースコードが用意されます。ユーザーは、TCF-S.basルーチンを例として、独自の操作プログラムを作成することが推奨されます。セットアッププログラムTCF-S_Controlは、当社のソフトウェアダウンロードページからダウンロードできます。ナビゲーションボタンは左側にあります。

 TCF-S/S3 コントロールボックス

このコントロールボックスは、ステッピングモーターに電力を供給し、温度センサーを読み取り、PCとの双方向シリアル通信を提供し、ユーザーがTCF-SおよびTCF-S3フォーカサーの状態を遠隔制御および読み取りできるようにします。適切な接続を行うには、電源ケーブル、フォーサー制御ケーブル、PCシリアル接続ケーブルの3本のケーブルも必要です。

通常の動作では、MODEおよびLEARNスライドスイッチを図のようにRUNおよびMANUALの位置に設定します。フォーサーに新しい温度係数を教えるには、LEARNスイッチをLEARNの位置に、MODEスイッチをAUTO AまたはAUTO Bの位置に設定します。

フォーサーの位置は「ステップ」単位でDROディスプレイに表示されます。TCF-Sの場合、位置の範囲は0から7000ステップで、最大移動距離は0.60インチに相当します。TCF-S3の場合、位置の範囲は0から9999ステップで、最大移動距離は1.00インチに相当します。

重要なお知らせ！ このコントロールボックスは、フォーカサーをコンピューターやデスクトップから制御するためのものであり、ハンドコントローラーとして使用することを意図していません。フォーカサーを手動で操作する場合は、リモートキーパッドの購入をお勧めします。

仕様

• ヘビーデューティークレイフォードスタイル 2" フォーカサー 
  温度による焦点移動を補正
• 10ポンドまでの機器に対応
• 使いやすいコントロールボックス
• PCありでもなしでも使用可能
• 位置表示用4桁デジタル表示
• TCを決定する簡単な学習手順
• シャットオフ手順は最後の位置を記憶します
• オートフォーカス用の主要なカメラ制御ソフトウェアと互換性があります
• 無料の制御/インターフェースプログラム
• 技術詳細についてはこちらをクリックしてください

• 耐荷重:    10 ポンド (4.5 kg) 最小
• 全高:  完全収納時 3.3" (83.8mm) ～ 完全伸長時 3.9" (99mm)
• フォーカサー移動量:  0.6" (15.2mm)
• ステップ数:  7,000
• ステップ分解能:  2.2 ミクロン
• 重量:  2 lb 8 oz (1.1 kg)
• 有効口径:  2" (52.8mm)
• バックフォーカス使用範囲:  3.3" (83.8mm) ～ 3.9" (99mm)