Sunscanメモ の履歴(No.1)
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SUNSCAN は比較的簡単に太陽を観察できる望遠鏡・分光器ハードとその観察を可能にするソフトのシステムのことです。普通の望遠鏡とは異なり、太陽面の一部をスリットで切り取り、それの分光を行ない、地球の自転を利用して太陽面をスキャンすることで、特定波長（水素アルファ線など）で見た太陽面画像を得ることができる装置です。
STAROSというフランスのチームにより作られました。STAROSのメンバーには別のページで書いているSolExの開発者(Christian Builさん)がいて、SolExを一般向けにより扱いやすくしたのがSUNSCANと言えます。ハード部分は完成品ではなくて、自分でパーツからアッセンブルする必要がありますが、既に印刷された本体パーツ、必要な光学パーツをまとめたセットを購入することができます。対物レンズも込みなので、SolExのように望遠鏡を別途用意する必要はありません。ただ経緯台か微動付きの三脚が別途必要です。
望遠鏡部分は直径25 mm焦点距離200 mmの対物レンズを使ってますので、かなりコンパクトです。分光器部分はコリメーターがf=75 mm集光レンズがf=100 mmで、回折格子は2400 g/mmのものを使ってます。検出器部分はRaspberry Pi 4B 4GBとそれ用のHQカメラ（Sony IMX477使用）を使います。Raspberry Pi用のOSも提供されています。また、Raspberry Piとはwifiを使って、スマートフォン、タブレットから接続して、アプリから簡単に観察やデータ処理ができるようになってます。
3Dプリントパーツは Azur3dprint から購入することもできますが、今回は自分で印刷しました。パーツのSTLファイル等は先のSunscanのサイトにあります。また組み立て方法と調整については同じサイトでpdfがダウンロードできます。一番大きなケース部分でも20 cm以下なので普通の3Dプリンターで印刷できるようです。私が使ったプリンターはAnkerのM5Cです。フィラメントにはPETG黒を使いました（PLAは赤外線を透過するのでよくないそうです）。AnkerMakeのデフォルトだとフィラメントの温度が230度なのですが、私の場合はフィラメントが一部固まりになったりしてうまく印刷できず、242度に上げて印刷するとほぼ問題なく印刷できました。なお印刷する時に方向があって、どこを底にするかはSunscanのサイトに示されているので、M5Cの場合はSTLを読み込んだ後で、上側にあるAuto Bedアイコンをクリックすると大体正しい方向にしてくれますが、正しくない場合は回転アイコンをクリックして使って正しい方向に向けます。また印刷を始めると温度を242度に設定します。サポートは１つのパーツでだけ必要です。他はなくても大丈夫なようです。また、M5Cのデフォルトではinfill densityが10%となってますが、15%かそれ以上に変える必要があります。これはExpertのところをクリックして、StrengthのところにSparse infill densityがあるので、そこの値を変えます。ただ薄い部品では変更しなくても大丈夫です。
実際に印刷すると、内ネジ部分がイマイチなのと、横穴がちょっと潰れ気味になるのですが、何とか使えそうなものができました。印刷したパーツを上の写真に示してます（カメラケースパーツは既に組み立てたので映ってません）。
パーツが出来るとインサートネジを埋め込む必要があります。これは真鍮で出来ていて丈夫なので、Sunscanでも多用されています。埋め込み用にハンダごてと専用治具を購入しました（右の写真）。インサートネジをハンダごてを使って加熱してネジを挿入します。インサートネジは沢山必要で不足しているので、一部だけテストで埋め込んでますが、残りは注文中で、その到着待ちです。内部で使う六角ボルトとワッシャは黒色のものを用意します。
光学パーツについてはShelyak InstrumentsでSunscanに必要な光学パーツセットを販売してます。こちらは注文しました。到着待ちです。
Raspberry Pi 4B 4GBは既に持っていたのでそれをそのまま使いました。HQカメラ（Cマウント）はなかったので買いましたが、あまりどこも在庫がないようでした（M12マウント用はあるのですが、そのままでは使えません）。SunscanではバッテリでPi 4Bを動かすのですが、まだバッテリは買ってなく、電源アダプタで取り敢えず使ってます。マイクロSD 128GBのものが必要です。Class 10, U3 V30かそれ以上のもの。これはPi 4Bで必要なマイクロSDをウェブで検索した方がいいかもしれません。Raspberry Pi 5は使えるようなのですが、一部ソフトで不具合が出ます。またバッテリも5対応のものはまだないようです。
Sunscan自体はまだ出来てないのですが、SolExのページの方で紹介したように、既にRaspberry Pi 4BにSunscan OSをインストールしてSolExを使って観察をテストしてます。スマートフォンにもSunscanのアプリを入れると、Raspberry Pi 4Bとwifiで接続できて、画像を撮ることができます。実際太陽画像も撮ることができています。
SunscanOSを動かすのは簡単で、まずは マニュアル 通りにRaspberry Pi ImagerとSunScan OSをPCにダウンロードして、ImagerをPCで動かして、SunScan OSをマイクロSDメモリに書き込みます。そのマイクロSDメモリをPi4Bに挿入して、カメラを接続して、Pi4Bに電源を繋いで起動します（起動スイッチはありません）。
次にiPhoneにSunosアプリをApp Storeからダウンロードします（Android版もあるようです）。wifiでSunscanに繋いで、iPhoneのSunScanアプリを起動すると、firmwareのupdateをするように言われるので、一度wifiをインターネットに繋ぎ直してfirmwareをダウンロードします（自動）。1.7から1.9へアップデートされました。再度wifiでSunscanに繋いで、iPhoneのアプリを起動して、Connect Cameraをタップします。左端の上から２つ目のアイコンをタップするとカメラ画像が見られます。ただしアプリの使い方についてはあまり説明がありません（調節のマニュアルで調節のための説明がありますが）。最初カメラ画像が途中で切れたりしたのですが、iPhoneを再起動したりしてたら、安定的に画像が映るようになりました。
なおHQカメラとPi 4Bはリボンケーブルで繋がっているため取扱に注意が必要です。SunscanではPi 4BのハウジングがSunscanに取り付けられるようになってます。