Optimisation du porte oculaire JMI NGF-XTc 3"

 

Problématique

Le porte oculaire JMI NGF-XTc est un crayford de coulant 3" produit par la société Jim's Mobile aux USA. Sa capacité de charge de 4kg (8lbs) est bien adaptée aux 3,7 kg de ma caméra et accessoires. Son coulant de 3" (76mm) permet de ne pas vigneter la sortie de diamètre 54,5 mm du baffle d'un C14. Un moteur robofocus est installé pour piloter finement la map depuis le pc de commande.

Seulement, voilà. Tout n'est pas aussi idyllique. Je me suis aperçu d'un gros pb sur ce focuser lors notamment de la prise de flats. Mes flats ne se superposent jamais parfaitement avec les images. Le décalage est conséquent, jusqu'à plusieurs dizaines de pixels. Mes flats sont réalisés avec une boîte à lumière posée en sommet du tube du C14 orienté verticalement pour l'opération. Le miroir étant fixé par un système de blocage, le problème ne pouvait venir que d'un décalage de la caméra/axe optique entre les acquisitions où le C14 est incliné et la prise de flats ou le C14 est vertical.

J'ai donc rapidement suspecté la rigidité du montage du focuser sur le C14 (3 vis à 120°) et une flexion du tube coulissant vis à vis du corps. Si celles-ci ne sont pas parfaites, la coaxialité de la caméra avec l'axe optique va constamment évoluer en fonction de l'orientation du scope durant la nuit. Du coup, les flats de fin de nuit ne peuvent coincider avec les images brutes et de plus la collimation va bouger du fait du tilt progressif de la caméra.

J'ai donc décidé de mesurer le tilt selon les orientations du C14 et de trouver une solution pour rigidifier le montage caméra.

Les mesures de tilt

Un comparateur au 1/100 mm est monté de manière rigide sur le corps du c14. Le rofocus est alimenté et le frein du focuser est serré. La masse montée sur le JMI est de 3,7 kg (STL4k+AOL+collier rotatif Taka+bagues liaisons).

Dans un premier temps, une série de mesures est réalisée au niveau de la caméra. La touche de comparateur vient prendre appui perpendiculairement sur le corps de la caméra à la hauteur du CCD. Le backfocus est de 200 mm.

Le montage est le suivant :

Le tube du C14 est incliné de part et d'autre du méridien d'un angle identique. Le tilt est lu directement sur le comparateur. La mesure est faite selon deux angles +/-45° (90° au total) et +/-90° (180° au total).

Dans un deuxième temps, une autre série de mesures est réalisée au niveau du corps du focuser, toujours avec la caméra montée. La touche du comparateur est cette fois positionnée au niveau des roulements extérieurs. La distance est de 60 mm par rapport au plan des 3 vis de fixation du JMI sur le barillet AR C14.

Les mesures

Il ressort les mesures brutes :

Angle total	sur CCD	sur JMI
90°	0,73 mm	0,03 mm / 60 mm
180°	1,19 mm	0,05 mm / 60 mm

Edifiant ! Pour un déplacement du C14 de 90°, le tilt caméra/axe est de 0,73mm, soit ~80 pixels pour des pixels de 9µm².

Les flexions respectives ramenées au niveau de la CCD sont :

Angle total	flexion drawtube	tilt dû au JMI
90°	0,63 mm	0,1 mm
180°	1,02 mm	0,17 mm

La flexion du drawtube seul est de 0,63mm et ce malgré un serrage musclé du frein sous le JMI... De plus, la fixation du JMI au C14 compte pour 0,1 mm au niveau de la caméra.

Il n'est donc pas étonnant que la collimation évolue selon l'orientation du scope et que les flats ne soient pas efficaces. Ce tilt mesuré peut être aggravé par une flexion du miroir sur sa base.

Que faire ? Revendre ce focuser ou revoir le montage ? J'ai choisi la deuxième solution...

Le nouveau montage

Pour éliminer totalement la flexion, j'ai choisi de visser directement la caméra+AOL+collier rotatif sur la face avant du corps du focuser et non plus dans le drawtube qui fléchit. Pour cela, j'ai conçu une bague qui vient se fixer sur la face AR du JMI via 8 vis. La face AR du JMI a donc été taraudée pour recevoir cette pièce. Il est désormais invendable...

La bague comporte un cone inversé pour permettre le montage/démontage de la caméra à l'aide trois vis à 120°.

Animation du montage :

On voit :

1. Le JMI et huit taraudages répartis sur sa face AR. On note dans le drawtube une bague collée comportant un filetage intérieur M72 en sortie. Ce standard Takahashi permet le vissage de bagues M72 supportant les réducteurs.
2. La bague spéciale qui vient se centrer sur le diamètre extérieur du corps et fixée par huit vis CHc M3.
3. Une bague Takahashi M72 au coulant 2" que l'on visse dans le drawtube.
4. Un réducteur de focale monté dans le coulant 2" (içi, un AP CCDT67).
5. Enfin, le bloc Collier rotatif Taka+AOL+STL est fixé sur le cone de la bague spéciale fixée sur le JMI.

Pour finir, la bague JMI de fixation du focuser sur le C14 sera réusinée avec une gorge conique en lieu et place de la gorge plate d'origine. Les trois vis à 120° du JMI effectueront leur serrage sur ce cône ce qui plaquera énergiquement le corps du focuser sur le barillet C14. Cela éliminera les 0,1 mm de tilt CCD dû au JMI.

Conclusion

Le montage sur le JMI de la bague conique est désormais définitif. La rigidité est excellente.

On perd bien sûr la mise au point par déplacement de la CCD. Mais c'est ce que l'on voulait puisque finalement c'était elle la cause principale des problèmes. Dorénavant, pour effectuer la map, il faut intégrer dans le drawtube une optique qui sera légèrement déplacée avec le robofocus. Comme je ne travaille désormais qu'avec un réducteur de focale, c'est donc cet élément qui assurera la map.

La mise au point est dégrossie en premier lieu avec le déplacement du primaire. Puis elle est affinée en déplacant de quelques pas moteur le réducteur emprisonné dans le drawtube. Ce dernier ne devrait plus fléchir au vu des 200 g a supporter au lieu des 3700 g. De même, l'aufofocus avec Focusmax sera facilité avec l'alègement de la masse à déplacer...

De plus, la tenue à la collimation du télescope au cours de la nuit devrait être améliorée. Mais il est encore trop tôt pour en juger vu le peu de nuits claires depuis son installation ! A suivre !

Sur demande, je peux fournir les plans des pièces.