Zeiss_Telementor_World

Carl Zeiss社の小型天体望遠鏡の世界を綴っています。

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いよいよ平成最後の一日を迎えました。昭和から平成に変わるときは八ヶ岳の観測所で迎えましたが、日本全体が喪に服した中での改元でした。今回は一転、年末年始のような雰囲気での改元。譲位とはかくも違うのかと感慨深いものがあります。
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今回は前回に続き、望遠鏡用パーツを造形するための3Dソフトと3Dプリントのお話です。自由にパーツが造形できれば、製造中止から四半世紀経って修理部品が枯渇しつつあるツァイスユーザーにとって心強い味方になるはず。そう考えてのチャレンジです。

下記の3点はここ1ヶ月に造形したZeiss望遠鏡用パーツです。

1)M44/D31.8アイピースホルダー
2)Telementor T/TM型マウントの赤経・赤緯微動用軸受
3)Telementor C63/840用対物レンズキャップ

オリジナルに忠実に造形したのは、軸受だけで、あとはつい、オリジナルを逸脱して機能やデザインを追加してしまいました。
1)イメージ 4    2)イメージ 6     3)イメージ 5     

<3Dモデリングソフト>
3Dプリンタで望遠鏡パーツを造形するには3Dソフトが必要です。3Dソフトには「3D CAD」と「3D CG」の2種類があり、前者は主に寸法が正確に設計された工業製品などに、後者はキャラクターのフィギュアのような有機的な造形に適しています。これまで旋盤やフライス盤による研削加工で製作してきた望遠鏡用パーツを3Dプリンタで造形するには、したがって前者の「3D CAD」を使います。
ちなみに私は、旋盤やフライスといえば金属の加工、3Dプリンタといえば樹脂で造形するとばかり思っていましたが、今や旋盤やフライスで樹脂を研削したり、3Dプリンタを使って金属で造形したりすることも普通になっているようです。

3Dのモデリングを初めてやるとなると、まずは素人でも使いこなせるソフトが必要です。あちこちネットサーフィンをやったあげく、下記を複数のサイトを参考にあれこれ試してみました。

●3DP id.arts『無料で入手できる3Dモデリング初心者のための3Dソフトウェア10選』
https://idarts.co.jp/3dp/free-3d-modeling-software/

●Makers Love『【2019年版】フリーで使える無料3DCADやCGソフトをご紹介』

で、たどり着いたのがアメリカのオートデスク社(Auto Desk Inc.)でした。初心者からプロ用まで数多くの3Dソフトがラインナップされており、オートデスク株式会社(東京都中央区)という日本法人もあって日本語のサポートもしっかりしています。中でも無料体験版が豊富なので買ってから使いこなせないという失敗をせずに済みます。

イメージ 1

●Auto Desk Inc.『オートデスク株式会社トップページ』

●Auto Desk Inc.『オートデスク製品の無償体験版』

あちこちのサイトのアドバイスを参考に、この中からMacintoshのOSXで動き、費用もかからず初心者でも使いやすそうな"Fusion 360"とブラウザベースで動く"Tinker CAD"をいじくってみることにしました。

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<3Dプリンターとプリントサービス>
一方、3Dプリンタも日進月歩。高性能なプリンタが数年前に比べてずいぶんと安くなりました。1万円台や2万円台のものなど、手頃な家庭用3Dプリンタを紹介するサイトもいっぱいあります。

●SAKIDORI『【2019年版】家庭用3Dプリンターのおすすめ10選。低価格モデルをご紹介』

家庭用3Dプリンタと3DCADソフト"Fusion360"で破損した部品を再現して家電を修理した下記のYou Tube動画『3Dプリンタで家電を修理する方法 Part1(計測モデリング編)』(WKWK-3Dさん)は、今回のZeiss望遠鏡パーツの製作とコンセプトが同じなのでとても参考になります。


しかし、家庭用3Dプリンタは思ったよりもコンパクトで安価なので購入を検討しましたが、どうしても気になるのは、造形の精度よりも造形に要する時間と騒音です。紙のプリンタとはこのあたりが大きく違うようです。1個の造形に数時間かかり、一晩かけて造形するにも大きな動作音は家族にも迷惑をかけます。

そこで、業務用の3Dプリンタを使って造形サービスを提供する会社がちまたにあふれているので、まずは、この3Dプリントサービスを利用してみることにしました。下記は、いろいろな3Dプリントサービスを比較したレポートで参考になります。望遠鏡用パーツはこれよりもずっとシンプルですので、造形しやすい部類に入るようです。

●世界遺産模型のばーちゃるわーるど『3Dプリントサービスの比較』

で、実際に3Dプリントサービスを利用してみました。下記はツァイスの4頭正立接眼ターレットのφ31.75mmスリーブアダプタ(アイピース・ホルダー)です。アルミ合金にアルマイトを施したものと3Dモデリング(素材はPA)したものです。

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特に、M28にねじ込むφ31.75mmスリーブ(M28/D31.8_L35)は、円筒形と矩形、ISOねじの3つの基本図形を組み合わせるだけとシンプルなので設計も容易でした。下記は"Tenker CAD"でモデリングした様子です。(本当は動画にしようと思いましたが、うまくいかなかった ^_^; ので抜粋の画像です。)

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完成したstlファイルが下記です。我ながら上出来です。円柱の側面は64、ISOねじは32セグメントなので円周の滑らかさには欠けますがプリントアウトした実物を使ってみると実用上は問題ありません。合成樹脂の強度を補償する肉厚をはじめ、オリジナルは1箇所だけのスリ割を3ヶ所にしたり、素材の靭性を考慮して長めに設計したりなど、このスリーブ(アイピースホルダー)のZeissオリジナル品は金属製で樹脂製は存在しないため、手本がなく試行錯誤が必要でした。
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3Dモデリングの設計精度も3Dプリンタの再現性も十分実用に耐えます。問題はフィラメント(素材)の選択ですね。次回は3Dプリントの素材について書きたいと思います。

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生産終了から四半世紀、永く愛用したい拙宅のZeiss望遠鏡や友人のエンスージアストのために、これまでいろいろなアダプタや修理用パーツを作ってきましたが、今回は3Dプリンタで合成樹脂パーツを再現してみました。

イメージ 4     イメージ 5

東独時代に学習用として開発されたTelementorやTelematorには、合成樹脂が要所に用いられています。この望遠鏡の性質と東独イエナ社(VEB Carl Zeiss Jena)の社風を考えると、コストダウンというよりは量産化、そして、教育用として想定しうる衝突や転倒事故の際に、ギヤや摺動部など精密可動部への衝撃を吸収してダメージを最小限に抑えるための安全策の一つと考えられます。

T型およびTM型赤道儀の赤経・赤緯軸に用いられている部分微動の軸受もそのひとつです。日本では考えられませんが、軸受に合成樹脂を使っているのです。これを交換した事例を下記に紹介します。ライプツィヒの北東約100kmにあるゾンネバルデ(Sonnewalde)のガレージメーカー"Great Star"を営むシュテフェン・ノアクさん(Herr Steffen Noack)のレポートです。

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●"Aus- und Umbau des Feintriebes einer Zeiss T-Mount" by Great Star
http://www.greatstar.de/umbau_zeiss_feintrieb.html

周囲が金属なのに、この軸受にのみ合成樹脂を用いているのはまさに安全策のためでしょう。しかし、長期間使用すれば摩耗によって金属よりも短命なのは避けられません。T/TM型赤道儀の愛用者、とりわけヘビーユーザーはこの問題に必ず直面します。そのため、このレポートでは真鍮製の軸受に換装しています。真鍮製にすれば耐久性が飛躍的に向上しますが、万が一の時は深刻なダメージを赤道儀に及ぼすかも知れません。

T/TM型赤道儀ではありませんが、私が2016年9月にAPQ100/1000をアメリカから輸入した際に、売主の梱包が不十分なために発生した1b型赤道儀のクランプノブが破損したケースは、それゆえギア周りが助かったケースです。同様のケースは何度かこれまで何度か経験しました。

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●「Carl Zeiss APQ100/1000を輸入する[その4]」
https://blogs.yahoo.co.jp/abe1998/14437392.html

また、Telementor/Telematorシリーズの場合、C63/840鏡筒のアイピースホルダーM44/D24.5に合成樹脂が用いられています。オプションで用意された4頭正立ターレットのアイピースホルダーM28/D24.5も同様でした。これもまた、不慣れな生徒が使用する学習望遠鏡の合焦装置やアイピースを保護する目的があると考えられます。

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一方、私がかつて製作した4頭正立ターレットレボルバーの1.25インチ(アメリカンサイズ)のアイピースホルダーの素材は、アルミニウム合金でした。(下記URL参照)精密加工や装着性などを考慮すれば、やはり金属の優位性が揺るがないからです。

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●「4頭正立ターレットの1.25インチスリーブ化」

私がいつもお世話になっているコスモ工房(福島県いわき市)もそうですが、ネットサーフィンで天体望遠鏡のワンオフパーツを手がけている工房を検索すると皆、金属加工屋さんばかりです。実はフライスや旋盤による合成樹脂の切削加工技術もかなり進歩しているのですが、天体望遠鏡のパーツに合成樹脂を用いることはまだまだ一般的でないのでしょうか、そうした事例をほとんど見かけません。

Zeissのオリジナル品が理にかなって合成樹脂にしているのならば、やはり合成樹脂で再現したい。かねてからそう思い、3Dプリンタを使って再現できないかと考えていましたが、なかなか達成できませんでした。ところが、そんななかでも3DのCADやCGのモデリングソフト、そしては3Dプリンタの性能やコストは日進月歩です。私ごとき素人でもようやく手に負えるところまで近づいてきたので、さっそく試してみました。
イメージ 9    イメージ 8

画像にある4つのホルダーのうち、後ろの黒とオフホワイトの2つはZeissオリジナルのアイピースホルダーM44/D24.5で合成樹脂です。手前の青と黒のアイピースホルダーは3Dプリンタで造形したもので、青の素材はアクリル、黒はナイロンです。

軌道に乗ると、本来オリジナルに無いものまで作りたくなります。このブログの一番上のCADの画像がそうですが、ツァイス望遠鏡に1.25インチ(アメリカンサイズ)アイピースを取り付けるためのM44/D31.8のホルダーです。
イメージ 11     イメージ 10

こちらの画像にある4つのホルダーのうち、後列左は実はツァイスオリジナルのM44/31.8です。この規格のホルダーは東独時代には存在しませんでしたが、ドイツ統一後はアメリカンサイズアイピースの台頭に呼応して1994年にリリースされたレア品です。ところがこれはマニア向けだったためか金属製でした。また、後列右は前出した4頭正立ターレットのために私が設計し希望者に頒布したM44/D31.8(ver.2)です。こちらの素材は耐食性に優れ成型性も良好なA5056というアルミニウム合金(Al-Mg系)で、シルバーのアルマイトをかけたものです。

一方、手前の2つはZeissオリジナルには存在しない合成樹脂のM44/D31.8ホルダーです。M44/D24.5を模して設計し、素材は前出と同じく青がアクリル、黒がナイロンです。

M44接眼筒へのねじ込みはまったく問題ありません。アイピースの差し込みのスムーズさとホールド力は素材によって若干異なるようで、設計上の微調整が必要と感じました。こうした設計や製造方法など経緯については次回以降、順次ご紹介したいと思います。

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約6年前に記事にした下記のブログで、東西ドイツ統合後のツァイス・イエナ社の新プロジェクトとして、CQ型対物レンズが開発されていたが実現されなかったと書きました。

●「実現しなかったプロジェクト・AQとCQ対物レンズ」(2013年8月11日)

ところが、突如としてこのCQ対物レンズが実在していたことが明らかになりました。私はこの画像に思わず目を見張りました。
イメージ 1   イメージ 2

出どころはオークションサイトeBayのドイツ版で、スペックはCQ100/1000です。シリアル番号は00002番で、CQとともに幻に終わったAPQ80/500と同様に市販の一歩手前、試作の最終段階まで進んでいたことがわかります。おそらく世界中のツァイス・エンスージアストは誰もそれが実在していたことを知らなかったことでしょう。

●eBay Deutschland
※オークションは既に終了しているためまもなくリンクが切れます。

イメージ 5

もちろん、eBayでは初登場です。世界中から入札があったもようで出品者に対する質問も多く、中には1,200ユーロで即決して欲しいと裏交渉をする輩もいました。10日間に及ぶオークション期間中絶えず入札が続き、結局2,410ユーロという高値で本日早朝に落札されました。邦貨で30万円超、送料や税金を含めれば35万円くらいでしょうか。私も参戦しましたが一歩手前で脱落しました。正確にいうと終了時刻前まで職場の同僚と飲んでしまい酔って忘れたのですが…。

下記の入札履歴の"8***e"が私です。前日に入れておいたのですが、この時点では出品者への挨拶がわり。ヨーロッパ限定のオークションだったので、日本からの参戦の承諾を得たり、落札した場合の日本への送付の確約をとったり、そして、この対物レンズの出自や入手経路など、出品者とはいろいろとやりとりました。
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にもかかわらずオークション最終段階での大失態。思い起こせば、APQ80/500がeBayドイツに出品されたときも、APQ100/640がウィーンのヴェストリヒトのオークションに出た時もそうでした。このときはいずれもドイツAPM社の元社長、Marks Ludes氏に競り負けたのでした。確かAPQ105/800のときもそうでした。
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出品者とは何度かサイトを通じてメッセージのやり取りをしました。イエナ在住の方でしたので、ツァイス社に所縁のある方かと思いましたが、その家族(奥様かお子さん?)のようです。オーナーは既に亡くなり、家財の整理をしていて屋根裏部屋からこのレンズが出てきたのだそうです。ベルリンの壁崩壊後、東独ツァイス社の事業整理や従業員が大量解雇された際に、社屋や工場に残っていた資材や部品の多くが社外に持ち出されたこと。それらを組み立て、当時はそれを販売して急場をしのぐ元従業員がいたことを教えてくれました。

亡くなったオーナーは東独ツァイス社を離れた後も別の方法で生計を立てることができたので、これを売らずに済んだのでしょう。包んでいたハトロン紙から大切に保管されていたことが分かります。コンディションは最高で、レンズのコバを見るとオイル漏れもしていないようです。ツァイス社唯一の1群2枚のオイル貼りアクロマートCQ100/1000レンズは、その性格上、AS100/1000と同様に非球面レンズだったと思われます。まさに幻の対物レンズでした。入手してその性能を確かめたかったものです。

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あけまして、おめでとうございます。本年もよろしくお願いいたします。今年は書き散らしたまま放置した記事を少しでも減らしたいと思いますが、それも4月の人事異動次第。果たして私の生業は新年度どうなっているのかしら。。。(2019年1月7日)
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カール・ツァイス社がアマチュア望遠鏡の製造から撤退してから、ついに四半世紀目を迎えました。ツァイス望遠鏡のレストアや修理のために、できるだけ純正パーツを集めるようにしていることは、5年前にも拙ブログにも書きました。(下記参照)

●"Zeiss_Telementor_World"「ツァイス望遠鏡の補修パーツ」

こうしたパーツの入手は年を追うごとに困難になっていますが、それでも時折、国際的なオークションサイト"eBay"のドイツ版や天文ポータルサイト"Astrotreff"、あるいは、アメリカの天文ポータルサイト"Astromart"や"Cloudey Nights"のClassifiedで目に留まることがあり、そのつど入手を試みます。

今回は、eBayドイツに出品されたAPQのファインダー脚のオークションに参戦しました。ツァイスの大型ヘリコイド接眼部M80/M68用に仕立てられたロータリーファインダーは、接眼部まわりを360°回転するユニークな機能を持ち、ツァイス社の最後期型望遠鏡である新世代シリーズのトレードマークでもありました。
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オークションの結果は下記の通りで、251ユーロで落札に成功。送料込み290ユーロをTransferWiseで支払うと、手数料など無いも同然の約38千円でした。

ファインダーが付いていればまだしも、ただの脚だけで38千円?と思われるでしょうが、このオークションは入札者8名、入札数23件でけっこうHotな競合いでした。

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届いた脚部は下記画像の右側のものです。コンディションは非常に良好でした。左側は2010年頃に入手した別のもので、したがって、ロータリーファインダーの脚部だけの入手は今回で2度目となります。

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興味深いのは、どちらのデザインも従来のファインダー脚と異なることです。下記に大型ヘリコイド接眼部M80/M68用のロータリーファインダーを6例並べてみました。何が違うかというと脚部の肉抜きの形状です。

このファインダー脚の肉抜き形状には通常2タイプあり、上段①〜③のように上部が丸く、他の3辺が直線状にカットされたものと、下段④〜⑥のように4辺とも直線で矩形状にカットされたものです。拙宅にあるAPQ100/1000やAPQ130/1000もこの例に漏れません。ところが、脚部だけ入手した上記の2つは一目瞭然、これらと明らかに異なります。

イメージ 7

以前入手したものは、肉抜きが貫通しておらず、しかもクランプが接眼部側から見て右側に付いています。一方、今回入手したものは肉抜きの形状は従来型と同じですが、脚部の長さが約3cmほど長く、クランプの位置が接眼部から離れています。

イメージ 4     イメージ 5

不思議に思って調べてみると、今回入手したものは果たしてAPQ150/1200用に仕立てられたものであることがわかりました。クランプを操作するときに指が鏡筒と干渉しないように新たに設計したもののようです。ちなみに、APQ150/1200のカタログではこのようになっておらず、下記のように単に脚部を延長しただけの形状になっています。今回のものは公表されなかったマイナーチェンジのひとつでしょう。新世代シリーズは1993年にリリースされ1995年にはディスコンになったわけですが、この間にも改良が図られていたというわけです。

イメージ 8
REFREKTOR APQ150/1200カタログより

それに対し、最初に入手した肉抜きが貫通していない脚部はいったい何者でしょうか。調べてみましたが、その出自はまったく分かりませんでした。1995年にツァイス社から事業を引き継いだBaader Planetarium社では、7.5x42mmのファインダーを自社で暗視野照明付きに改良しましたが、もしかして何らかの電子基板を脚部にでも内蔵させようと企てたのでしょうか。試作品と思われますが、何を企図したものかいろいろと想像しています。

ところで、下記のアリガタも将来の修理やレストアのために入手したものです。左はMAK180/1800鏡筒のもので、右はTelementorのC63/840鏡筒のものです。どちらもメーカー純正のパーツで、なかなかお目にかかれません。
イメージ 6

もちろん、こうした部品の出番が無いことにこしたことはありません。しかし、自分の望遠鏡だけでなく、ツァイス望遠鏡を愛用されておられる他のオーナーさんにとっても、いつか役に立つ日が来るかも知れないと思いながら、こつこつと収集するようにしています。

このブログには書きませんが、ん百台ある双眼鏡に至っては、50年前に製造中止したモデルの修理のために、ツァイス社からパーツの在庫が無いか問い合わせが来ることがときどきあり、実際に何度かメーカーに提供したことがあります。

日本のメーカーなら製造中止から7年以上経過すると、パーツが払底し次第修理を断りますが、ツァイスはそれが原則30年。それどころか、それ以上経っても修理を引き受けるために予備パーツを相当量ストックしていると聞きます。それも無くなるとこうして部品を調達し、何とか修理しようとする姿勢(※2)がツァイスのツァイスたる所以だと思います。

ところが、旧東独ツァイスの天体望遠鏡の修理は、事業をドイツのバーダー・プラネタリウム社が引き継いだため、ツァイス社では一切引き受けていません。今回のような望遠鏡パーツの収集はそれを意識したものでもあります。

※1:こうした姿勢はカール・ツァイス株式会社、すなわちツァイス・ジャパンによるものです。永年同社の窓口になっている高堀氏の姿勢のようにも思えますし、それを許す同社の姿勢でもあります。ちなみに、ドイツ本国ではここまではしてもらえないようです。(2019年1月13日)
※2:最後の2段落を書き換えました。(2019年4月3日)

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1989年11月のベルリンの壁崩壊をきっかけに民営化が進められた東独ツァイス(VEB Carl Zeiss Jena社)は、大規模なリストラを経て1991年10月、西独ツァイス社が51%を出資する子会社Carl Zeiss Jena GmbH社になりました。これにより、東独時代から生産されてきた天体望遠鏡にも統一ツァイスの商標[ZEISS Germany]が鏡筒の側面にマーキングされるようになり、併せて商品名も下記ように変更されました。価格は1992年1月のもので14%の付加価値税込みドイツマルク(DM)です。

Telementor → Refraktor C63/840 Telementor 2 (1,930-DM)
Telemator → Refraktor C63/840 Telemator(2,890-DM)
Amateurfernrohr 100 → Refraktor AS100/1000(6,900-DM)
Amateurfernrohr 100F→ Refraktor APQ100/1000(9,800-DM)
Meniscas 180 → MAK 180/1800 Meniscas(12,900-DM)

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1991年10月の民営化(実際には半官半民)に伴い、新時代に対応した新しい天体望遠鏡が企画され、1992年下半期に供給することが上記望遠鏡のリリースと同時にアナウンスされました。下記の天体望遠鏡がその第1弾で、対物レンズや赤道儀は東独時代から供給されていたものですが、鏡筒は新たに設計され、三脚も塗装等をリニューアルしたものです。

Refraktor AS80/840(3,980-DM)
Refraktor APQ130/1000(14,500-DM)

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※カタログの和訳は、各機種ごとの書庫にあります。

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