ノートPCの液晶パネル交換

　少し前の話ですが、2018年7月に、今まで利用してきたデスクトップPCの調子が悪くなり、Windowsが急に落ちてしまう症状が多発する様になったため、思い切って新調する事に決めました。

　この時、本体とは別に、天体撮影用PCとしてThinkpad X220を使っていましたが、最近はノートPCでもデスクトップと同等な性能を持っているので、ノートPCを購入し、天体撮影用PCとしても使う事にしました。

　そこでいくつかのパソコンショップを巡っていたところ、購入できる価格と店員さんのトークに負けてツクモのゲーミングノートPC N1545K-710/Tを購入。
 

　スペック的には満足でしたが、購入時には気付かなかった(気付けよ)のですが、天体撮影時にPC画面を見ると、見える範囲(視野角)が狭い点でした。いわゆるTN方式液晶と言われるもので、特に上下に視点をずらすと、画面の色調が変になるというシロモノでした・・・。

　液晶のタイプについては下記のリンク先がわかりやすいと思います。
　　→IPS液晶パネル TN液晶パネル VA液晶パネルそれぞれの特長についてご紹介

　自宅では据付モニターにHDMI接続している為、本体の画面は持ち出した時しか見ないから良いかなと思っていたけど、一晩中見るには少々キツくなってきたので、交換出来るか情報を収集してみると、どうもショップブランドのPCは台湾・中国系のOEMメーカー品を採用してる事が多い事が分かってきました。
　そうなると液晶も汎用品を使用しており、交換も可能では・・・と思ったけど、確証が無いのでずっとモヤモヤしてました。

　そんなこんなで1年ほど過ごしましたが、モヤモヤ解消に向けて何か確証がないかと思い切ってPCの液晶パネルのモデル名を確認する事にしました。(1年保証も切れましたし・・・)

　まずは、ヒンジ部分の液晶カバーを固定してるネジ2本を取り外す為に、ネジ穴の化粧カバー取り外し。化粧カバーはゴムで埋められてるのでつまようじで簡単にはがせます。

　　
　　
　次に、ネット上のカバー取り外し解説を参考に、液晶とカバーの隙間に指を差し込んで、液晶のフロントカバーを慎重に取り外してみると、意外と綺麗に外す事が出来ました。
 

　ただし、カバー取付のツメを折らない様に、また、液晶下部に両面テープ貼ってあり、カバーと接着されている部分が有ったのでその部分は特に慎重に作業を行いました。特にツメなんか折った日にはカバーが固定出来なくなりますからね・・・

　パネル全体が見えたら、あとは楽勝でした。液晶４角のネジを外して、裏側に接続されているコネクターを取り外すだけでOK。

　液晶パネル裏側に貼付していたラベル記載のモデル名(B156HTN03.8)とネジ穴位置を参考にAliexpressで探してみると、以下のパネルが使えそうでした。
 

↓見つけたパネル
15.6" IPS LP156WF6 LP156WF4 SPL1 SPC1 SPK1 SPB1 SPA1 B156HAN01.2 30 PIN EDP 1920 1080 laptop lcd screen panel matrix

　IPS液晶なのに送料込みで5千円程度と、最悪合わなくても諦められる金額だったので注文。
　（しかしまぁ・・・憧れのIPS液晶がこんな値段で売ってる事自体に驚愕です。）

　ちょうど新型コロナの影響で、物流の混乱が発生している最中での注文だったため、1か月半近くと予想以上に時間がかかってしまいましたが、大きめの箱にしっかりと梱包された状態で到着しました。

　到着後、早速取付を行ってみました。パネルのモデル情報を確認した際の手順と同じように外し、後は逆の手順で新しい液晶を取り付けして完了。
 

　液晶のフロントカバーを取り付ける前に通電確認して、無事表示されている事を確認。ドット抜けもなさそうということで、続けてカバーを取り付け作業を行って完了。
　さすがIPS液晶だけあってどの角度から見ても大きな崩れは無く、十分普段使い出来るクオリティでした。

　後は他府県への移動自粛が解除さ、実地で確認出来れば言う事なしですが、果たして今月19日に解除されるのか・・・。
 

全天カメラについて ４ (ソフトウエア編 ２)

前回、メインの全天カメラを構成するソフトウエアについて書きましたが、今回はそれ以外のソフトやプログラムについて説明できればと思います。

現在ホームページで提供している情報については前回のブログでも記載してますが、その機能がどんなプログラムで動かしているか、表にまとめました。

機能	主なプログラム	参考にしたページ
風景の定点撮影	fswebcam convert sunwait	fswebcam - コマンドで画像をキャプチャする方法 Github - Daniel Risacher
温度・湿度・気圧グラフ	bme280_csvsample.py env_graph.py	ラズパイで温度湿度気圧を測る
星空トピックス掲載	jquery.csv2table.js	jquery.csv2table.jsでShift_JISのCSVを表示する
月齢・月出/没表示	moon.py calender.rb	moon mk-mode
日の出/没時間表示	sunwait	Github - Daniel Risacher

・・・こうやってまとめてみると、様々な方のご厚意に頼りっぱなしですね（汗）。
もちろん、このプログラムを使っただけではホームページへの自動更新は出来ないので、このプログラムで出力されたデータを加工し、WEBページに反映させる自動化スクリプトを自作しています。

　ちなみに、データの加工の流れは機能毎に見ると以下の様な処理を行う様、自動化してます。

• 風景の定点撮影
  fswebcamで写真撮影→ImageMagicのconvertで時間・コメントを追記
  　→ファイル名変更→WEBサーバにFTP転送。
• 温度・湿度・気圧グラフ
  bme280_csvsample.pyで気温・湿度・気圧値をcsvファイルに記録→env_graph.pyを使って
  気温・湿度・気圧のcsvファイルからグラフを作成。また、csvファイルから最新の数値を取得
  (自作スクリプト)→取得した数値とグラフをFTP転送。
• 月齢・月出/没表示
  moon.pyを使って南中・月出・月没時間を、calender.rbを使って、月齢算出→各時間を
  をそれぞれ切り出してファイル保存。→取得した値をFTP転送。
• 日の出/没時間表示
  sunwaitを使って日の出、日の入り、市民薄明、天文薄明を算出→各時間をそれぞれ
  切り出してファイル保存。→取得した値をFTP転送。

　改めて書き出してみると、効率悪い事をしているなぁ・・・と思いますが、まぁ必要な物は全て
用意できたので文句は言えません。時間があればもう少し効率のいい方法を考えてみたいと
思います。

火球ゲット！

細々と制作記事を連載している全天カメラですが、

見事な火球をとらえてました！

時刻は 2020年5月30日(土) 1時41分前後。

位置的には、ペガスス座辺りのようです。

(画像左下が火球です)

火球出現が金曜日深夜でかつ結構晴天だったところも多かった

様なので、観測出来た方も多かったのではないでしょうか？

私は・・・大人しく6月19日までセルフ越境自粛中だったので

夢の中でした・・orz

全天カメラについて ４ (ソフトウエア編 １)

今回から全天カメラWEBページで実装している機能を実現するためのソフトウエアについて記載していきます。

今までこのブログでも書いていましたが、最近のデバイスの機能向上や低価格化で、全天カメラを個人で構築する際の敷居は下がったのを機に、一般公開に向けて全天カメラを設置する事を決めました。

また、設置にあたり、カメラ機能以外にも以下の機能を盛り込むことを考えました。
理由としては、カメラの画像だけでなく、現地で星空観望を希望する方への天文情報の提供も出来たらな・・・と思った次第です。

　　☆盛り込みたかった機能

• 夜間は全天カメラで星空撮影。撮影後の写真は保存できるようにする。
• 昼間は別カメラで、風景の定点撮影
• 現在の温度・湿度表示
• 今月の星空トピックスを掲載する
• 月齢や日の出/日没などの情報を自動更新

結果的には、色々な方が作成されたプログラムや作例を参考にさせていただき、盛り込みたい機能の全てを実現できました。それが、以下のページになります。

・・・まあ、デザインとかはひと昔前のホームページの様で出来は良くありませんが、機能優先で作成しています。

星空カメラ＠神野山

ちなみに、昼間は別のWEBカメラで、自然風景の定点撮影を行ってます。

(曇天時だったので少し暗めです)

それでは本題のソフトウエアの説明を進めます。

まずは、メイン機能である全天カメラのソフトウエアについて説明します。

今回、使わせていただいたのがこちらのソフトウエアです。

　　　A Raspberry Pi operated Wireless Allsky Camera

Thomas Jacquinさんが作成されたソフトウエアで、Raspberry Piで動作し、導入も比較的容易である上に、様々な機能が搭載されている事から、即採用させていただきました。

ちなみにこちらのソフトでは以下の事が出来ます。

　１．WEBベースのGUI画面

　　　　ソフトウエアの設定や、撮影画像の確認などがWEBから可能です。
　　　　・・・が、一般に公開するにはシンプルすぎるし、見せ方のカスタマイズも出来ないので
　　　　今回この機能は使っていません。

　２．Timelapse(タイムラプス)
　　　　Youtubeなどでよく見かける星空動画使われる機能です。
　　　　サンプル動画はこちらです。

　３．Keograms(ケオグラム)
　　　　一定時間ごとの撮影画像を短冊状にして長方形の1枚の画像に纏める機能です。

　　　　これで一目で撮影時間中の大ざっぱな活動が分かります。よく使われるのが、

　　　　オーロラ出現時間を確認する時などです。
　　　　作例：白い縦筋は雲が出ている時です。

　　　　　　

　４．Startrails(スタートレイル)
　　　　夜空の星の軌跡を1枚の画像に収める機能で、こちらもよくインターネットで見かけます。
　　　　作例：（長方形のブロックは、撮影時のエラー画像です）
　　　　　　

実際の構築手順については、希望があれば別の機会に書いてみたいと思います。

次回のソフトウエア編２では、風景撮影カメラやセンサー類で使ったソフトについて書いていきたいと思います。

全天カメラについて３

前回からかなり時間が経ってからの更新ですね。スミマセン。

別に天文に興味がなくなったとかではありませんよ～。ちゃんと観望や写真撮影にはいってますし、

全天カメラもようやく安定稼働するようになりました。

と、いうことで2年ぶりの更新をしたいと思います。

ちなみに余談ですが、現在稼働中の全天カメラは2代目になります。

以前ちらっと紹介した1代目は・・浸水が原因でほぼ全てがお亡くなりになっていました（汗）。
　※RaspberryPiボードもですが、高感度カメラも濡れてたのはショックでした・・
　　なお、原因は、カメラ用のアクリルカバーをねじ止めした時に、強く締めすぎてて
　　アクリルにヒビが入っていた為でした

　・・・ということで、2代目をベースに話を進めたいと思います。

１．まずは機器構成
　　現在の機器構成は以下のような感じです。

　　

　　1代目は、これら機器を一つの塩ビ管に押し込んだ為、浸水した時にほぼ全ての機器が
　　昇天した事を反省して、3つのユニットに分割してそれぞれ適切な所に配置するようにしました。

　　　・カメラユニット：見晴らしが良い屋根の上に設置。
　　　・メインユニット：風雨に晒されないように、屋根の下に設置。
　　　・センサーユニット：雨滴センサーは屋根横に、温度センサーは、メインユニット横に取付。

２.次に使用した機材の説明
　① Raspberry Pi 3B
　　有名なシングルボードコンピュータです。内部でLinux OSを動かしていています。

　② ZWO ASI120MM
　　ZWO社の白黒高感度カメラです。標準で超広角レンズが付いてるのでお買い得です。

　　ちなみにこの会社はLinuxOS向けの開発プログラムも提供しており、比較的開発が容易です。

　②-1 ペルチェ素子＋DCファン＋ヒーター
　　白黒高感度カメラは星空撮影には欠かせない物ですが、電子カメラの宿命でCCDやCMOS

　　といった撮像素子で長時間のシャッター開放や感度を上げると、画面にノイズが発生して

　　しまいます。

　　そこで、ペルチェ素子を使って撮像素子を冷やすとノイズ発生を減らすことが出来ます。

　　ちなみにヒーターはレンズ周りに配置して結露などを防ぐ働きをしています。

　③ BUFFALO BSW200MBK
　　バッファローのUSBカメラです。このカメラはUVC(USB Video Class)規格なので、Linuxでも

　　追加ドライバーなしに利用できます。こちらは日中の風景を撮影するためのカメラです。

　④ 雨滴センサー
　　中国のECサイトで2セット300円で購入しました。これをRaspberryPiにつないで雨が降れば

　　信号を送ります(で画面にお知らせ表示)。別になくても良いのですが、カメラの画像だけでは

　　降ってるのか分からないので・・。

　⑤ BPM280 温度・湿度・気圧センサー
　　現地の状況を見える化するために付けてます。これが有ると現地の気温とか分かるので、

　　同じところで観望する時に結構便利です。

　⑥ DCDCコンバータ
　　12Vを5Vに降圧して、RaspberryPiやその他のデバイスを駆動させる為に使います。
　　
　⑦ リレーモジュール
　　先に説明したペルチェ素子やヒーターはかなりの電力を消費する上に、撮影しない日中は

　　省エネや機器の長期利用の為に、RaspberryPiからの信号で電源を制御する様にしています。

　⑧ ESP-01S Wifiモジュール
　　メインユニットであるRaspberryPiはシンプルな構造ですが、あくまで学習・開発が主な用途で

　　ある為、ハードやOSのトラブルがまれに発生します。
　　その時、独立したこのWifiモジュールに自宅からインターネット経由でコマンドを送って強制的に

　　電源の再投入を行うことができます。

　⑨ チャージコントローラー
　　こちらはAmazon等で販売してるソーラ自家発電用のユニットを流用しています。
　　こちらも必須ではないのですが、設置場所が山の中なので万が一停電などした際、短時間

　　であれば救済出来るようUPSの役目を担ってもらっています。

　⑩ 12V 5A 蓄電池
　　非常時の電源供給用に接続しています。外部電源との切り替えは⑨のチャージコントローラーで

　　対応します。蓄電池はバイク用の電池を使っています。
　　
　⑪ DC電源
　　図には記載してませんが、16V 5AのACアダプターから供給しています。


次回は、使用したソフトウエアについて話したいと思います。
 

全天カメラについて２

前回は、自分なりに（かなり乱暴に）全天カメラがあまり広まらない理由について書いてみました。

今回は全天カメラが自作出来る様になった経緯を書いていきたいと思います。

　技術は日々進歩していて、それは我々が使っているスマホを見ても実感出来ると思います。

それとは正反対な十年一日の如き技術革新の動きが遅い天文業界も、最近は電子化が進みましたおかげで、CMOSカメラが安価、かつ小型になり気軽に使えるようになりました。

　　　　　　　　　　　　　　　　　　ZWO ASIカメラ　　　　　　　　　　　　　QHYCCD QHY5LII

　それに加えて、メーカー側から積極的に開発用のプログラム公開もあり、OSに拘らない使い方が出来る様になった結果、アマチュアでも自作できる目処が立ったのではと思います。

ZWOホームページより

　それとあまり目立たないですが、IoTの進化も重要なポイントかなと思います。というのも、IoTデバイスのコントローラーとしてよく使われるRaspberry PiやArduinoといったシングルボードコンピューターは全天カメラという目的には非常に使いやすいのです。

理由としては、

　　①小型の基盤1枚に必要な要素(記憶装置、メモリー、CPU、入出力I/F)が搭載されてる。

　　②情報が公開されているので開発し易く、世界中に開発者がいる。

　　③安い（数百円～5千円程度）

と、言ったところですが、特に②は重要で、開発者が多いということは、誰かが、開発を始め、その開発に人が集合し、1つの大きなプログラムやデバイスが出来上がります。

　・・・・こういった状況の変化が、今回立ち上げた全天カメラにつながったわけです。

次回は、実際の構成とか、書いてみたいと思います。

全天カメラについて

昨日、唐突に再開したネタとして、全天カメラの話を書きましたが、今回からしばらく全天カメラ制作について書き綴っていきたいと思います。

全天カメラ、英語で言うとAll Sky Camって言うらしいのですが、最近まではかなりl高価な機材でした。

自分なりにその理由について考えてみたのですが、多分、以下の事情の為だったのではと思ってます。

1. カメラが高価
   　全天カメラに使うCCDやCMOS素子ですが、星を写すことが出来るレベルの感度を持った素子って、つい4，5年前までは5万とか10万とかそのレベルで、その殆どはWindowsPCや専用機材でしか使えませんでした。
   
   
   　また、カメラを使うためのドライバーもプログラムソース非公開な物なので、全天カメラのソフトを作成するにしても、それが高い塀となっていました。
   基本的に全天カメラって、ケースに密閉するけど、24時間屋外出しっぱなしなんで、研究施設や公共機関ならいざ知らず、個人の趣味で10万近い機材をそれだけに用意して放置するのって・・ねぇ。
    
2. 　誰でも使える全天カメラソフトがなかった。
   予算が有って、カメラやコンピュータが用意できたとしても、毎晩自動的に撮影してホームページに上げることが出来なければ全天カメラの意味の半分は消えてしまいます。
   全天カメラの魅力は、「（ほぼ）ライブでその土地の空を見ることが出来ること」なのですから、
   その為にも専用のソフトは必要だと思います。
   
   ちなみに、昔からメーカー製の全天カメラは存在してましたが、安くても10万以上,今でも10万以上という状況です。→コレ

　　そんな状況の中で、個人でも自作できる様になった経緯について、次回書いてみようかと思います。

近況ですが

なんだかここのブログに書くのも久々で、何を書いていいやら迷いながら書いています。

とりあえずは、最近やっていることについて書いてみようかと思います。

• 最近やってること。

　　　　私が星に関する活動を再び始めるきっかけになった、「星空観望」っていうホームページが

　　　　あるんですが、この中に最近までライブカメラが稼働していて、観望先の神野山に行く前の

　　　　お天気チェックによく使わせてもらってました。

　　　　　しかしながら、運営者の都合で今年3月頃から更新が止まっていて、残念に思っていた所、

　　　運営者の大和宙遊さんから、ライブカメラ運営をしてみないかとのお誘いがありました。

　　　　以前に小型コンピュータの「Raspberry Pi」を用いた、全天カメラ自作のページを見てから

　　　自分でも立ち上げてみたいという思いもあり、やってみることにしました。

　　　　下の写真は設置した当時のものです。塩ビ管を使っているので見栄えは悪いですが、

　　　まあ、人に見せるものではないので実用本位です。

　　　こちらは設置後、晴れ間に捉えたワンショット。下の方にオリオン座が見えてます。

　　　　まだ結露の問題や、設置調整等が必要な為、一部の方にしかアドレスは公開していませんが、

　　　安定稼働後には、ここにもアドレスを公開したいと思います。

今年初撮影＠御杖

今年からぼちぼち始めることになったブログエントリーですが、今年は幸先が良いみたいで、1月3日に初観望＆初撮影を行うことが出来ました。
場所も今までのホームグランドだった神野山から南下した御杖村にての撮影です。

ちなみに過去には何度か来た事はあったのですが、私、こことの相性はあまり良くなく、過去には曇られたり撮影でトラブルがあったりしてたんです。

今回も到着直後は雲が結構沸いていて、またダメかな・・とも思ってたんですが、21時頃から急に晴れてきて、とりあえず先に晴れた北天から撮影を開始しました。

二重星団(NGC869、NGC884)　2016年1月3日撮影
　SHARPSTAR AL107-PH＋フラットナー、CDS600D
　ISO3200 120秒x18枚

その後、南天も晴れてきたので、南に向けて・・・・

バラ星雲(NGC 2237-9,NGC 2246)　2016年1月3日撮影
　SHARPSTAR AL107-PH＋フラットナー、CDS600D
　ISO3200 240秒x18枚

結局、この夜は1時ごろに月が出るにもかかわらず、5時過ぎまで楽しみ、仮眠の後は近場の温泉でリラックスしてから帰宅しました。

今後もこの調子を維持したいですね～

2016年再起動!?

２０１６年明けましておめでとうございます。

なんというか・・振り返ってみると、２０１３年の６月以降ずーっとご無沙汰していて、すっかり過疎ブログの仲間入りをしていました。
理由はいろいろ有ったんですが、やはり公私共にこの数年大きく変動があったことが一因だったのかなと思います。

　でも、とりあえず、そんな変動も落ち着いてきたし、天文ネタもボチボチ溜まってきたので、不定期に再開してみることにしますが、まあ、不定期なので見に来られる方もボチボチな感じでお願いします。