6. 光学との組み合わせで「1.3km」光通信実験
de R16FR
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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」。
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いるまがわ大橋から距離 1.3km、狭山大橋を眺める。入間川の流れに沿って実験。改めて現地確認すると河川敷の樹木の高さが橋よりも高く、狭山大橋の一部しか見えないのは意外だった。「光望遠鏡通信実験」はモールスから始め、うまく行くようなら音声、文字情報、画像情報の転送を行いたい。
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狭山市・いるまがわ大橋ポイントの周りには河川敷の駐車場がたくさんあります。「P」マークが駐車場です。開始時間など当日の連絡は「電波文化祭⚡️もくもく会（第78回）231210」に記載します。実験に参加したい方は「参加表明」をお願いします。
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https://youtu.be/D02a9-NSxeQ
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絶好の天候の元で楽しく実験ができました。
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意外と難航した予備実験。
まずは実験に無線機を忘れたのは....
発信器側のスコープが良い仕事をしてました。
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あっさりと成功した本実験。
橋梁の震動と車両の騒音が問題点かも。
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狭山市・いるまがわ大橋ポイント：「南→西→北」の見通しがいい。南：大山から丹沢山、南西：富士山から雲取山、西：武甲山から堂平山、北西：赤城山、北：男体山。
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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。
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