狭山大橋 →稲荷山公園見晴台「2.9km」光通信実験(2024.00)
de R16FR
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前回実験の 1.3km離れた橋から見えた、赤く明滅する信号は余裕を感じさせた。さてその倍以上となる「2.9km 」ではどうだろう。波長624nmの可視光線は電波よりも天候の影響を受けやすい。標高87mの展望台まで到達するだろうか。国道16号・入間川を重なる様に通過する、標高47mの橋上からの信号は・・・
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狭山市・狭山大橋ポイント
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狭山大橋は入間川を横断する有料道路だった橋。2021年7月に無料になった途端、混雑する様になった。関越道「川越 IC」と圏央道「狭山日高 IC」をショートカットできるので、絶えず車が途切れることがない。1987年に開通した古い橋なので、普段は感じない橋の揺れが、この様な実験では感じてしまう。
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埼玉県営狭山稲荷山公園は、アメリカ軍ジョンソン基地が日本に返還されて出来た公園。春は約300本程のソメイヨシノやヤエザクラが出迎え、桜の名所としても有名。その狭山稲荷山公園の片隅に少し離れてこの見晴台があります。この見晴台は、「POTA JA-1181」には含まれないのですよね?
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2本の橋が見える。上:昭代橋、下:新富士見橋。釣り具店は国道16号に面している
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3本の橋が見える。上:狭山大橋、中:昭代橋、下:新富士見橋
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2本の橋が見える。上:狭山大橋、下:昭代橋
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狭山大橋を拡大する。遠くに見えるのは文理大学
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2023/12/10(日)、狭山市の入間川「いるまがわ大橋」から「狭山大橋」までの距離:1.3km間「光望遠鏡通信実験」を開催します。#FTR105 (光モールス・ボイストランシーバ)屈折望遠鏡光送信機から信号された、624nmの赤い光の明滅は、この距離まで到達するだろうか。まさに「光の糸電話」。 hr.icon
FTR105(光モールス・ボイストランシーバ)と屈折望遠鏡
#FTR105 光トランシーバ、交信距離 20mの「モールス」に比べ、「ボイス」モードでは半分程度と短くなってしまう。交信距離を長くするために電子工作ではでなく、「光学」的な工夫で挑戦する。焦点距離を長いレンズを持つもの、望遠鏡と組み合わせた。「Optical TRANCEIVER」x「Optical TELESCOPE」。 https://scrapbox.io/files/6545d2c3a97372001b5e43fb.png
1.3km離れた相手まで赤色LEDの輝きを伝えるために、拡散してしまう点光源の輝きをレンズと組み合わせて平行光源にする必要がある。望遠鏡はその必要がないほどの名機、高橋製作所 #FC76 屈折望遠鏡。正面の対物レンズ口径:76mm、焦点距離:600mm。フローライト(蛍石)アポクロマート(2枚構成)。 https://scrapbox.io/files/6545d2ea3ccc36001bcf5385.png
通常は基板に取り付ける送信用の赤色LEDを、3Dプリンタで生成した接眼部アダプタに取り付ける。望遠鏡は対物レンズから光を接眼部に集光するが、光トランシーバではこの逆になる。接眼部のこのLEDの明滅が対物レンズへと向かう。レンズを通過した赤色の光は平行光線となり、その先へと直進していく。
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#FTR105 光トランシーバは「モールス」と「ボイス」の2モード。音声だけでなく、音声帯域を利用をして FT8・PSK31・SSTVなどのモードで実験してみたい。このFTR105(光モールス・ボイストランシーバ)は、来年3月の電波文化祭⚡️サイクル2で頒布を予定しています。 https://scrapbox.io/files/65501fd6d31f24001bce4924.png
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受信側:一眼レフカメラ光受信機(SP)
フィルム一眼レフカメラのフィルムの代わりにフォトICダイオードを内蔵
1.3km離れた屈折望遠鏡の、赤く輝く対物レンズに照準を定めるために、受信側にも相応の準備が必要だ。最初からフォトICで受光するのではなく、目視で確認する必要があるだろう。その切り替え機構を備えている光学機器がある。一眼レフカメラだ。フィルム面にフォトICを内蔵すればうまくいきそうだ。
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「一眼レフカメラ」はレンズとフィルム面の間に、上下に可動する鏡を持つ。常にレンズからの入射光は、鏡に反射しファインダーに結像しているが、シャッターを押した瞬間のみ鏡は跳ね上がり、レンズからの入射光はそのままフィルム面に結像する。
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35mmフィルムの1コマのサイズは 24mm × 36mm。デジタルカメラでいう「フルサイズ」はセンサがこの大きさだ。この大きさに合わせた受光部を3Dプリンタで生成する。受光部はの中心にフォトICダイオードを配置し、とらえた赤い輝きから振幅変調を取り出すセンサとなる。
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旭光学(ペンタックス)が1964年に発売した「ASAHI PENTAX SP」は、全世界で400万台以上を売り上げたベストセラー、35mm一眼レフカメラ。「SP」の名はスポット測光に由来する。今回の伝搬実験では「望遠レンズ」、焦点距離:400〜500mmがいいだろう。
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FTR102(光モールス)・FTR105(光モールス・ボイス)どちらも受信回路は同じ。フォトICダイオード(S7183)に受光した信号を、オーディオアンプIC(M2073)でAmpする。トランジスタ(2SC1815)はリップルフィルタ、フォトICダイオードの電圧を一定にするため。
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11月4日(土)「狭山市民文化祭 2023」、文化祭会場の新狭山公民館前道路から北西に続く直線道路を利用して「光望遠鏡通信実験 」を行ったところ、人通りの少ない歩道上で「620m間:送信→受信」ができました。 https://scrapbox.io/files/6545d3006db21a001b267e9f.png
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開催に向けて Discord.icon にサーバーを立ち上げました。#ppg(伝搬実験)chをご覧ください。
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