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2010年07月の記事

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2010年7月31日(土) 19:46

反射成功

 最初は穴をリーマーで広げようとしたのだが、想像以上に困難と判明。そこで、端を切り落とす手法を採用。

 新たな斜鏡で90度曲げられたビームと、前回ダンボール焼きに成功したレンズの組み合わせ。今回も無事に1メートル強の距離でダンボールを焼くことが出来た。中央下の焦げ目がそれ。

 斜鏡を通過したビーム。1064nm は大半が反射されるが、808nm もかなり反射されているようだ。

 斜鏡を反射したビーム。ほぼ全エネルギーが無事に反射されている。

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2010年7月30日(金) 21:44

反射させてみる

 YAG全反射鏡は多数扱って来たが、今回は45度で使用するタイプ。光り具合が異なるが、宝石のような美しさに変わりりはない。
 直径1インチ。これをカッティングするなど無理で、レーザー射出口に接着された45度板の窪みにハメことは出来ない。外側から貼りつけるしかなく、光路が長くなる。果たして穴の縁にビームが干渉せずに済むか?

 フィルターがあれば撮影一発で分かる話なのだが・・・

 穴にマスキングテープを貼り、45度板に手で押し当てた全反射鏡でビームを折り曲げる。

 テープを裏側から照らした拡散ビームを、通常のカメラで撮影。斜鏡が窪みの深さだけ後退した位置にあるため中心がズレているが、何とか穴の縁に干渉していないように見える。
 赤外線カメラ(と称しているが実際は赤外線規制前の普通のビデオカメラ)だと、画面真っ白になるほど感度が高くて判定不能。

 808nm は普通にビデオカメラに映るが、1064nm は赤外カットフィルターに防がれるため普通のカメラには映らない。だから、赤外線カメラの方が概してビームが広がって映る現象の解釈として、1064nm
が 808nm より拡散してると考えたくなる。

 しかし、単に漏洩しているだけの 808nm が 1064nm よりも絞り込まれるというのは理屈に合わない。やはりここは、赤外線カメラの感度が数千倍も高いためビーム周辺までキッチリと映るだけと解釈すべきだろう。いずれにしろフィルターが無い以上、推測が避けられない。
 普通のビデオカメラで 808nm を撮った状態より 1064nm が少し広がっている程度と想定し、先に進む。

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2010年7月29日(木) 21:29

強行突破しよう

 1064nm全反射斜鏡はとっくに調達出来ているが、1064nm選択透過フィルターは相変わらず行方不明。少し掃除を進めたが、まさに焼け石に水。一体どこに隠れたんだ。
 最短距離で計測すればたぶん2メートル以内の距離に存在する。それなのに何万円も払って新しいフィルターを買うのはムカつく。必要なパーツであればかなり高価なものでも買っているが、買わなくて済むはずのものには少額でも出費するのは腹が立つ。

 しかも今月は、オクで大失敗やったので尚更だ。
 レーザー関係ではないが猛烈に欲しい品があり、似ているが全く違う無意味な品を間違って落札してしまったのである。大損害。

 根本的に作業に影響ありだが、冷静に考えるとフィルター必須なのは作業シーケンスの中で1カ所だけである。レーザービームがどの程度拡散しているかさえ分かれば、後はフィルター無しでも何とかなる作業ばかりで完成まで持ち込める。
 例の赤外線ビデオで観察すれば、1064nm も 808nm も明るく映る。つまり、いずれか広く拡散している方が映る。
 だったら映っているものがワーストケースと考えて、それをフルカバーするように光学系を作れなばいい。設計上は少し無駄が出るが、将来フィルターが出て来た段階で再確認し余りに酷かった場合だけ作り直すということでもいいだろう。

 今のままでは、どうにもならない。
 コイルガン戦車の方を進めようにも、こっちはこっちでラジコン受信機が未だに入荷せずお手上げ。GHz帯の利用が進んで便利になっているが、従来の方式が入手し難くなっているのは非常に迷惑だ。

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2010年7月28日(水) 22:12

寄り道終了

 配線剥き出し部分もオートウエルドで固めて、トランスミッター受信ユニット完成。

 金属粉が混入されているため絶縁性能に不安があり、コイルガンではオートウエルドを使っていない。しかしこのユニットは5V系なので、神経質にならずに済む。

 ラジコン送信機に取り付けると、各配線が短距離ですんなり収まる。

 本題のレーザーを放置して映像受信システムを先行完成させてしまったが、これはこれで意味があった。ラジコン戦車汎用に使えるので、かなり便利。
 コイルガン戦車だって、コイルガンの代わりにカメラとトランスミッター送信機を搭載すればいい。そうすれば、近所の公園で手軽に安全に遊べるオモチャになる。

 さて本題だが、映像系を製作したからと言ってフィルターが出てくるものではない。掃除は少し進んだが、未だ焼け石に水。おかげで、肝心の作業が全く進められない。
 理屈の上ではレーザー電源やQスイッチドライバーの製作を進められるものの、レーザー光学系の占有空間が不明な状態では非常に進め辛い。

 困った。

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2010年7月27日(火) 22:10

AV端子

 残るは、映像と音声の信号だけだ。

 音声はモノラルだが、身の回りにはステレオのヘッドホンが圧倒的に多い。モノラル端子にステレオを接続すると、左側しか音声が出ない。一方でステレオ端子にモノラルを接続するのは問題ない。
 よって、音声端子はステレオの方が使い勝手が良くなる。

 市販のモノラル→ステレオ変換アダプターを壊し、電極にアクセス出来るようにしたのが写真の左。
 液晶モニター付属のビデオケーブルを壊し、電極にアクセス出来るようにしたのが写真の右。

 付属ビデオケーブルを破壊したのは、L型にしたかったため。
 この状態で左にまっすぐケーブルが伸びるのは、かなり使い難い。

 ここで送信側トランスミッターとカメラを作動させ、映像チェック。ちゃんと映ったもののデジタルズームが廃止されていることにようやく気付いた。
 トリセツにはしっかり目立つ修正用紙が挟まっていたが、後でチェックするつもりで放置していた。すると、極めてでかい仕様変更だった。

 デジタルズームが無くなり、画角そのままでVGAとQVGAを切り替えるようになったのだ。車載カメラは広角必須だし液晶モニターの解像度ではQVGAでも画質劣化は少しだけ。
 だから、こっちの仕様の方が本当はありがたい。

 これは推測だが、フレームレートの少なさが余りに酷いための仕様変更だろう。カタログではVGAにおいて10fpsが出るように読める。ところが、送受信を至近距離で行ってもせいぜい3fpsである。デジタル化の手法がjpegであるため、画面が複雑だったり暗所でノイズが増えたりすると1フレームのデータが大きくなり、fpsが低下するのではなかろうか。新仕様でないと事実上使い物にならない。ますますこの小型モニター向きだ。

 コネクターの仕様が機器によってバラバラなのもウザい。音声を試験するためにわざわざコネクターをハンダ付け。先日切り取った♂先端を流用した。
 画面右上に緑と白の配線でブラ下がっているのがヘッドホン端子。ここにステレオヘッドホンを接続すると、マイク音声が無事に両耳から聞こえた。

 これにて、すべてのシステムを動作確認出来た。後は、スマートにパッケージングするだけ。

 音声モニターで非常に目立ったが、単にfpsが小さいだけではなくデジタル化による遅延も目立つ。0.1〜0.2秒も遅延するため、QVGAでフレームレートをある程度確保したとしてもやはり戦車以外のラジコンを操縦するのは無理と思われる。
 ラジコンにカメラ積んで遠隔操縦という需要は多いが、傍受不能というメリットに惹かれてこのトランスミッターを検討する場合は要注意です。

 戦車だけでなく動作の遅い歩行ロボットなども大丈夫と思われるので、この手の趣味人の間では利用価値ありそうだ。


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