optics/gyro for binoculars/index.org

   1 #+TITLE: Gyroscope stabilizer for binoculars
   2 #+AUTHOR: Svjatoslav Agejenko
   3 #+LANGUAGE: en
   4 #+MACRO: imglnk @@html:<br/><a href="$1"><img style="width:100%; max-width:500px;" src="$2"></a>@@
   5
   6 * (document settings) :noexport:
   7 ** use dark style for TWBS-HTML exporter
   8 #+HTML_HEAD: <link href="https://bootswatch.com/3/darkly/bootstrap.min.css" rel="stylesheet">
   9 #+HTML_HEAD: <script src="https://cdnjs.cloudflare.com/ajax/libs/jquery/1.11.3/jquery.min.js"></script>
  10 #+HTML_HEAD: <script src="https://cdnjs.cloudflare.com/ajax/libs/twitter-bootstrap/3.3.5/js/bootstrap.min.js"></script>
  11 #+HTML_HEAD: <style type="text/css">
  12 #+HTML_HEAD:   footer {background-color: #111 !important;}
  13 #+HTML_HEAD:   pre {background-color: #111; color: #ccc;}
  14 #+HTML_HEAD: </style>
  15
  16 * General
  17 + DISCLAIMER: I DO ELECTRONICS AND 3D DESIGN SOLELY AS A HOBBY. THERE
  18   COULD BE ERRORS THAT CAN RESULT IN ALL KINDS OF DAMAGE. USE THESE
  19   DESIGNS AT YOUR OWN RISK.
  20
  21 + This design is released under Creative Commons Zero (CC0) license.
  22
  23 + Author:
  24   - Svjatoslav Agejenko
  25   - Homepage: https://svjatoslav.eu
  26   - Email: [[mailto://svjatoslav@svjatoslav.eu][svjatoslav@svjatoslav.eu]]
  27
  28 + See also:
  29   - [[../../index.html][Other physical projects in this repository]]
  30   - [[https://www.svjatoslav.eu/projects/][Other projects hosted at svjatoslav.eu]]
  31
  32 * Project description
  33 [[file:make.png]]
  34
  35 Problem with powerful binoculars is that they are almost unusable
  36 without tripod. High zoom factor also amplifies hand shakes.
  37
  38 Tripod is not convenient to carry around. Here is an attempt to design
  39 portable gyro stabilizer that has camera tripod interface. Therefore
  40 cameras and binoculars can be mounted.
  41
  42
  43 [[file:make,%202.png]]
  44
  45
  46 Old computer hard disk platters are used as rotating discs. They are
  47 attached to following disk mount:
  48
  49 [[file:disk%20mount%20body.png]]
  50
  51 Download:
  52 - [[file:disk%20mount.FCStd][Editable FreeCAD project]]
  53 - [[file:disk%20mount%20body.stl][Printable STL file]]
  54
  55 Disk platters are fixed to disk mount using glued tightly fitting top
  56 ring:
  57
  58 [[file:disk%20mount%20top%20ring.png]]
  59
  60 Download:
  61 - [[file:disk%20mount%20top%20ring.stl][Printable STL file]]
  62
  63 Discs are rotated by electric motor. Motor is cooled by electric fan.
  64 Motor and fan are powered by 12V that is generated by 3 voltage upstep
  65 converters running in parallel.
  66
  67 [[file:schematic.png]]
  68
  69 Body:
  70 [[file:make,%201.png]]
  71
  72 FreeCAD model of the main body:
  73
  74 [[file:main%20body,%201.png]]
  75
  76 [[file:main%20body,%202.png]]
  77
  78 Download:
  79 - [[file:body.FCStd][Editable FreeCAD file]]
  80 - [[file:main%20body.stl][Printable STL file]]
  81
  82 Rotating discs are covered and protected by top cover:
  83
  84 [[file:top%20cover.png]]
  85
  86 Bottom part of the main body has cover:
  87
  88 [[file:bottom%20cover.png]]
  89
  90 Download:
  91 - [[file:bottom%20cover.stl][Printable STL file]]
  92
  93 Camera/binoculars can be mounted on dedicated holder that is screwed
  94 on top of the cover:
  95
  96 [[file:binocular%20mount.png]]
  97
  98 Download:
  99 - [[file:binocular%20mount.stl][Printable STL file]]
 100
 101
 102 Result:
 103
 104 [[file:make,%203.png]]
 105
 106 [[file:make,%204.png]]
 107
 108 * Conclusion
 109 Around half of the stabilizing effect already comes from extra weight
 110 that is added to binoculars by device itself. Rotating platters
 111 contribute also about as much. I had only 2 platters. I'm
 112 contemplating finding more weight to rotate, or even try with old
 113 CD/DVD disks.
 114
 115 Unfortunately symmetry is not perfect and small high frequency
 116 vibration is added because of that.