作る人 （つくるんちゅ）日記

先日買った高演色LED。

平均演色評価数（Ra）90という、色がキレイに見える製品です。
　→　高演色LED　OSWR4356D1A レビュー

今回は、そのLEDを使って、自動車用のマップランプを作ってみました。

電球をLEDに置き換えるには‥

僕の車（ホンダS-MX）のマップランプは、12V5W。

この5Wの電球をLEDに置き換えるとしたら、いったい何個のLEDを使えば、同じ明るさになるのでしょう？
LEDで自動車用パーツを作る時、誰もが悩む問題です。

でも‥、最近は「ルーメン（lm）」という明るさの単位で比較できるので、そのへんの推測が簡単になってきました。 (ルーメン：電球の発する光の総量、「全光束」の単位）


例えば、家庭の60Wの電球（白熱灯）の明るさが、約800ルーメン。

同じ比率で計算すると、5Wの電球だったら、約67ルーメンって事になるかな。

マップランプは、約１／４の角度でしか光を使っていないようなので、67を4で割ると、16ルーメン。　つまり、16ルーメンのLEDで、置き換え可能な気がします。　（効率等は無視して、ざっくり数値化しています）

実験してみましょう。

LEDマップランプの制作

今回使用したLEDは、OptoSupply Limited社製のOSWR4356D1A。
→　高演色LED　OSWR4356D1A レビュー

明るさは、一個でちょうど、16ルーメンです。


まず、実際のマップランプの端子に、どれくらいの電圧が来ているか、テスターでチェック。

僕の車では、約12.6V。　エンジンをかけると、14.2Vでした。

今回のLEDの順方向電圧（VF）が8.5V(20mA)なので、必要な抵抗値を計算すると‥。

（14.2V - 8.5V） ÷ 0.02A = 285Ω

ただ、前回も書いたように、順方向電圧（VF）の実測値が、約7Vだったので、今回は300Ωの抵抗を使うことにしました。　（引き出しに、たくさんあったから、とも言う　笑）

以下、写真で‥。


▲左：100均の2mm厚のアクリル板を切り出して、ベースを作ります。　／　右：ガラス管の金具は、厚紙で包んで、ペンチで締めると、外せます。


▲左：ベースのアクリル板に、LEDを接着。　／　右：空中配線で抵抗をはんだ付け。

完成したLEDマップランプは、ノーマルとほぼ同サイズです。

ちなみに、計算上の総消費電力は0.6W程度（LED2発。　抵抗の損失含む）。

5W が 0.6W って事は、なんと8分の1の省エネ化に成功です！

電球とLED、明るさの比較

明るさの比較には、照度計付きのテスターを使いました。

テスターの底をシートに付け、同じ位置で明るさを計測。

まずはLED一発で、比較してみます。
すると、電球もLEDもまったく同じ、７ルクス。　最初の想定通りです。
（7、時々6くらい‥。その変わる間隔も、ほぼ一緒でした）

次に、LED 2発で実験。
今度は、11ルクスと、倍までは行きませんが、かなり明るくなりました。

ここでエンジンを掛け、再び電球と比較。
すると、LED2発は、15ルクスに上がりました。　電球は11ルクスです。


以上の結果から、今回の実験では、5Wのマップランプと置き換えるには、LEDで16ルーメン分の明るさを出せばOK。　‥と、言えそうです。　（実際には、LEDの白い光は、電球より眩しく感じます）

高演色LEDの見え方

最後に、この高演色LEDでの見え方を写真で紹介します。

まずは、お菓子のパッケージ。
左が高演色LED、右が100均のLEDライトで照らしたものです。

通常LEDだと赤色が黒っぽく沈んで見えるのが、高演色LEDだと鮮やかな赤に見えます。　僕の手の肌色も、全然違いますね。

注：通常の市販LEDは、演色評価数（Ra）70程度。

マップランプの本来の役割の、地図を照らしてみると、通常のLEDと明らかに違います。
黄色や赤がくっきりして、黒以外の色で印刷された文字が見やすいです。


▲左：今回の高演色LEDのマップランプ。　／　右：100均のLEDランプ。



というわけで今回は、お菓子とか、印刷物、‥隣に座っている彼女の人の顔色（笑）等、なんでもキレイにくっきり見えるマップランプ自作のお話でした。

そろそろ自動車用でも、こういう製品が一般化してもいいのにと思う、今日この頃です。




PS:後日、助手席側のマップランプも、LED2発で追加制作しておきました。

LEDをたくさん使い、もっともっと明るくする事も簡単ですが、僕は熱帯魚ではないので、水槽のように車内を明るく照らす趣味はありません（笑）。　ノーマルよりちょっと明るいくらいが、いいあんべーかなぁ。

PS2:高演色に興味が有る方は、こんな記事も参考になるかもです。
　→　高演色性の蛍光灯で、見え方はどう違うのか？　（色の道Ⅶ）
  

LEDの照明が一般化してきた昨今、演色性を高めたLEDも、気軽に買えるようになって来ました。

今回は、10個400円の高輝度白色LEDを入手し、テストしてみました。
　→　購入先：秋月電子　－　高演色性高輝度５ｍｍ白色ＬＥＤ　ＯＳＷＲ４３５６Ｄ１Ａ（１０個入）
　　　製造メーカー：OptoSupply Limited

このLEDは、一つのパッケージの中に、白色のチップが2個、赤色チップ一個が内蔵され、3チップが直列に接続されています。

一般的な擬似白色LED（青い光を黄色の蛍光体に当てて白く光らすタイプ）の弱点である、赤色の成分が少ない点を、赤色LEDを同梱することで解消する手法。

赤色チップが入っているものの、色温度自体は6500Kと高く、どちらかというと青白い光です。

順方向電圧（VF）は8.5V(20mA)と高めですが、そのぶん明るく、全光束は16 lm（ルーメン）。
最大の特徴は、演色性。平均演色評価数（Ra）は90です。

一般的な白色LEDの演色性が70（Ra)程度。
家庭の蛍光灯（3波長タイプ）の演色性が88（Ra）程度ですから、かなり優秀な性能。

以前作った簡易分光器で覗いてみると、割と満遍なく各色を発しています。
（ちょっと水色と黄色が弱いかな？）


▲上側：高演色蛍光灯（Ra99）　解説。下側：今回の高演色LED　OSWR4356D1A。


いろいろ実験していて気になったのは、20mAの電流を流した時の電圧が、7ボルト程度だった点。
データシートでは8.5Vなので、抵抗値を計算する際は、考慮が必要です。

また、 30個買った内の2個で、内部の白色LEDの接触不良がありました。
写真のように、片側だけが光っている状態。　（電圧を上げていくと、残りも点きます。　ってか、中の蛍光体が割れてるし‥）

大事な場所に使う場合は、事前に点灯テストしておいた方が良いかもしれません。


▲左：自作の簡易電源で20mA流した時の電圧が約6.8V。　／　右：接触不良のLED。

さて、このLEDの使い道ですが、16ルーメンという明るさの数値は、照明用として、なかなか手頃な感じです。

ちなみに、一昔前の1WのLEDが30ルーメン程度。小型LEDランプによく使われている0.5WのLEDで、約26ルーメン。　（最新型の1W-LEDだと、100ルーメン以上）

つまり、このLEDが2個で、そこそこライトに使える程度の明るさが出せる事になります。
　（注：レンズカットが拡散型なので、集光するには反射鏡やコリメータレンズ等が必要です）

→　画像：左：通常LED。右：今回の高演色LEDOSWR4356。


試しに、このLEDで自動車のマップランプを作ってみました。（後日紹介予定）

通常のLEDと比較すると、明らかに、地図の見やすさが違います。


▲左：今回の高演色LEDのマップランプ。　／　右：100均のLEDランプ。


これからはLEDも、単に明るさと省電力だけでなく、光の「質」が求められる時代になるでしょう。

というわけで、自作派にお勧めのLED、OSWR4356。

僕も個人的に、いろいろな箇所の自作照明に使ってみたいと考えています。


PS：今回のLED以外にも、秋月電子では演色の良いLEDが販売されています。
例：シャープ照明用「銭形ＬＥＤ」
ご参考まで。  

▲540マブチモーターで作った、リュターもどき。

写真は、今からウン十年の昔、　僕が高校生の頃に作った、手作り「リューター」。
‥超オンボロですが、大切な品。

年末の大掃除で、ひょっこり出てきました。

今回は、その当時の、昔話‥。


さて、リューターとは、高速の回転力で対象を切削する工具です。

今見ると、さすがに高校生の工作なので荒い作りですが、当時の僕は重宝してました。
これで、バイクのエンジンのポート加工をしてたんです！

←写真：100Vからトランスで電圧を下げて直流にして、540モーターを回しています。　
鉄粉が入らないよう、全ての開口部は塞いであります。　放熱は、熱くて持てなくなったら休む！　という方針で‥。


当時住んでいた品川にはホームセンターが無く、必要にかられて、ハンズや秋葉原で材料を集めました。


高校生の頃に乗っていたのは、カワサキのAR50。
少しでも早くしたいので、2ストエンジンの改造にチャレンジ。

最初は、知り合ったゼロヨンマンこと、大○氏のガレージで加工してもらい、見よう見まねで更にポートを削り広げてみました。（本もいっぱい読みました）
ノーマルでメーター読み90kmくらいのARが、105km程度まで最高速が伸びたっけ‥。

その後AR50は、エンジンを80ccにして、いろいろ改造（いじ）って遊んでました。


次に乗った「ホンダ・スカイ」では、50ccのまま、当時最速のDJ-1やジョグよりも加速が良いバイクに仕上げました。これもポート加工を中心に、エンジンまわりや変速機全てに手を入れてます。

50ccにこだわって、いろいろ試したノウハウが、のちの出版社への就職に役に立ったんですねー。
→　当時のお話： 「ＩＧＵ」の読み方 & その理由

そんな、バイクに夢中だった頃の思い出が、工具を見ると甦って来ます。

今だったらもっと強力な工具を持っているし、エアツールも使えます。
でも、必要だから工具を自分で作って、それで無心に工作していた少年時代のモノ作りって、楽しかったなぁ。




あれから‥卒業して出版社に勤め、退職して東京のアパートを引き払って旅に出て、キャンピングカーで5年旅をして、沖繩に住み着いて就職して自立して‥。　って、いったい何年の時が過ぎたんだろう‥？

ほんとに、なっつかしー！


その間、僕の荷物に紛れていたなんて、不思議な感じ。
これはもう、捨てられないなぁ‥。
  

▲完成した自作スピーカーボックス ＆ スピーカー。　（スピーカー自体も組み立てています）


2012年の作り始め。　最初の工作は、スピーカーボックス。

先日、雑誌の付録を組み立てたスピーカー、[ FOSTEX P800 ] 用に、MDFでボックス（エンクロージュア）を作ってみました。

過去記事
　→　FOSTEX製、スピーカーのキットを買っちゃった。
　→　スピーカー ユニット　[ FOSTEX P800 ] の組み立て


なんとなく敷居の高い （ マニアックな ） スピーカーの製作ですが、ネット上で設計の手助けをしてくれるサイトもあり、製作自体は意外と簡単です。

今回作ったのはバスレフ式で、スピーカーBOXに小さなポート（バスレフダクト）を開けた構造。
小さくてもしっかり低音が出る仕組みです。（今回のもので、容量2リットル程度）

ダクトの設計は専門知識がいるのですが、計算を補助してくれるサイトのおかげで簡単にできました。　→　密閉／バスレフ型エンクロージャー設計プログラム　／　バスレフ型スピーカー「共振周波数の計算」


スピーカーの構成パーツは、雑誌（「Stereoステレオ」の2011年7月号）に掲載されていた寸法を参考に図面を書き、ホームセンターでMDF板をカットしてもらいました。
価格は、MDF板（600mm×450mm×9mm）が380円、直線カット（×11）330円です。


寸法通りに切って貰ったら、自宅で組み立て。

以下、写真で‥。



▲左：カットしてもらったMDF。　／　右：ボール盤で穴あけ。

今回のFOSTEXのスピーカーサイズは8センチ。　ボックスの幅は11センチ。
バランスを合わせるために、スピーカーの回りをさらっておきました。
すこし、スピーカーが大きく見えるかな。


▲左：スピーカーの材料一式。　／　右：バスレフダクトの取り付け。

バスレフダクトは、上記サイトで共鳴周波数を100Hzとして計算すると、僕のボックスでは内径25mm×長さ5センチ程度のダクトとなります。
つまり、その音域（低音）が、よく響くようになります。

ダクトの材料は、家にあった水道管を利用。　ピッタリの穴を開けて、圧入しています。


▲左：スピーカーボックスの組み立て。　／　右：スピーカーの取り付け。

今回の材料のMDF板はホームセンターでカットされ、切り口が正確なので、そのままボンドで貼りあわせ、組み立てました。　（通常は位置合わせの治具が必要になります）
スピーカーは、裏から取り付けてみました。


▲左：オーディオ用のRCA端子を取り付け。　／　右：オーディオケーブルで接続。

配線に関して‥。
通常はスピーカー用の専用端子を使うところですが、自宅にあったRCA端子を取り付け、AVケーブルを差し込めるようにしてみました。
この端子は、白が左で、赤が右側となります。　コードの反対側が3.5mmジャックの変換ケーブルがあれば、iPhone等にそのまま繋げます。

スピーカーとオーディオ端子に、ハンダ付けでコードを繋いだら、内側に吸音材を貼って、前後の板を張り合わせて完成！
吸音材は、家にあった100均のフェルトを使用。　



▲完成したスピーカーボックス。　iPhoneで直接駆動できます。


というわけで、簡単な工作ですが、自分だけのスピーカーの完成です。
スピーカー本体の組み立てからやったので、愛着もひとしお。　心なしか、音もイイ気がします。

特に、近くに置いて鳴らすと、細かい楽器の音まで聞こえてくるよう。
スピーカーの左右を十分離し、顔から1メートル以内に置いて気分良く聴ける音量にすると、本当に繊細に「音の空間」が楽しめます。

これ、入門レベルのスピーカー　（ っていうか雑誌の付録 ） なのに、こんなにイイんだ！
もっと高価なスピーカーって、どんな音が鳴るんだろう？


ここ最近は、ベッドの枕元にスピーカーを置いて、iPhoneを直接繋いで音楽を聴くのが、寝る前のお楽しみです。

うーん、耳のご馳走やっさー（笑）。


◆01／22追記。　後日、iPhoneからライン出力で繋ぐげるようにケーブルを制作しました。
　→　iPhone、ライン出力用、ドックコネクタの作り方！

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PS：材料費
雑誌付録のFOSTEXスピーカーが2,800円（雑誌代）＋ボックスが1,000円程度。

PS2：気に入ったので、スピーカーキットは、もう一セット購入しておきました。　ベッドと机、両方で使ってみたい品です。

  

▲修理し終わったHIDバルブ。

２年くらい前に取り付けた、Hi/Low切り替えタイプのHIDヘッドライト。
ある日突然、片側が点かなくなりました。

ネットの格安品だし、そろそろ寿命かな？

調べてみると、HIDバルブの寿命は2000時間。　だいたい3年程度の寿命のようです。


最近では、HIDの改造キットは、ネットに格安商品が溢れてます。
　→　ヤフオク　／　Amazon

新しいHIDバルブを単体で買うより、フルキットを買ったほうが安いかも‥!?
というご時世ですが、ふと、引き出しに純正のHIDバルブが何個かある事を思い出して、それを利用して修理してみる事を思いつきました。

僕にとっては、新しい買い物より、未知の工業製品を修理する方が、ワクワクするんですよー（笑）。


以下、写真で‥。

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◆バルブの比較

▲左：点かなくなったHIDバルブ。　／　右：Hi/Low切り替えバルブと、通常のD2バルブの比較。

点灯しなくなった右側のHIDバルブをライトケースから外し、通電してみると、一瞬光って消えます。‥バルブが原因か、バラストが壊れたかを確認するため、左右を繋ぎ変え。
やはりバルブがイカれたようです。

引き出しにあったD2バルブと比較してみると、発光管自体はほぼ同じサイズです。

僕のHIDは５５Wタイプですが、過去にバラストを改造した経験からすると、３５Wタイプに５０Wくらい流しても、一応は大丈夫（寿命は短くなると思います）。

ちなみに、純正バルブの色温度は、4300K。　（現在のライトは、6000K）
修理なので、多少の違いは、良しとします。


◆HIDバルブの分解

▲左：バラすと、磁石の力で後ろ側に引っ込む構造でHi/Low切り替えをしている仕組み。　／　右：発光部の距離を測ってから、分解。

Hi/Low切り替え式のHIDをバラすと、磁力で光軸＆焦点距離を変える構造でした。
なので、HIDの発光部は、特殊仕様‥。

でも、管のサイズ自体は大きく変わらないようです。
発光部の距離をノギスで測って記録してから、中のゴムを取り除いて分解。


◆ノーマル、D2バルブの分解

▲左：D2バルブを、後ろ側からニッパーで切っていきます。　／　右：発光管を支える金属部を破壊。

発光管を流用するため、純正のD2バルブの分解します。

まず電極部分を破壊。
‥発光管に繋がる電極がフリーになったら、支えの金具を壊せば、ガラス管ごと取り出せます。


◆HID発光管の加工　

▲左：100均リューターにダイヤカッターを取り付け、ガラス管を切ります。　／　右：カットの終わったHID発光管。

修理するHIDバルブの寸法に合わせ、ノーマル管を加工します。100均のリューターでガラスをカット。　一周、軽く溝を付けて力を加えると、ポキッと折れます。

電極も曲げ直して、セラミックのガイシに通しておきます。


◆HIDの電極の結線

▲左：100均の注射針（化粧品用）を100均リューターでカット。　／　右：電線を通して、ペンチでカシメます。

電極の結線は、オリジナルがニューム管でカシメてある構造だったので、踏襲します。
100均の注射針のサイズがピッタリだったので、カットして利用。


◆組み立て、洗浄

▲左：発光管に触れないよう、シリコンで電線を固定。　／　右：ブレーキクリーナーで手のアブラを落とします。

最初、オリジナルのHIDは、ゴムで発光管基部が充填されてました。　同じようにしたかったのですが、耐熱ゴムは持っていません。
比較的耐熱温度が高い（240度程度）シリコンで代用。　ガラス管に触れないよう、電線だけを接着し、発光管は金属で保持する構造とします。

手の油が焼き付いてガラス管を損傷しないよう、パーツクリーナーで洗浄したら、シリコンが固まるのを待って、車体に取付け。


▲左、修理した純正D2バルブ改のHID。4300K。　右、オリジナルの6000K。

車体に取り付け、点灯してみると、明らかに修理した方が光量が大きいです。

色温度は6000Kの社外品の方が眩しく感じるのですが、前車のタイヤの影とかを見ると、絶対的な光量は修理した4300Kの方が圧倒的‥。

調べてみると、寿命間際のHIDは、光量が70％程度まで下がってしまうようです。

→　写真：新しいバルブと、寿命を迎えたバルブ。

HIDバルブは消耗品と考え、古くなったら交換を検討する必要が有りそうです。

というわけで、反対側のHIDも、発光管を交換しようか、どうしようか‥。

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PS:色温度による、明るさの違いの例。
　純　正　→　3200ルーメン　（4100～4300K）
　6000K　→　2900ルーメン
　8000k　→　2200ルーメン

　ハロゲン　→　1200ルーメン（3200ｋ）
  

ペンキをエアガンで吹く際、塗料中のゴミを取り除くために、通常は「ペイントストレーナー」を通します。
（‥どういうわけか、意外なくらいに、ペンキの中にはゴミが入っているのです）

以前に、塗装の職人から教えてもらったワザ（？）が、ストッキングをストレーナー代わりに使う方法。

これ、試してみると、コストが安いし、便利で簡単、性能もなかなかなので、公開しておきますね。

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‥さて、まずはストッキングを準備しなければなりません。

最初、ジャスコの婦人下着コーナーに行ってみました。
恥ずかしいけど、我慢！　忘年会の余興で被るストッキングを探していると、他人は思う事でしょう（笑）。


‥で、なんだかよく分からないけど、一つを選んでから、ふと気が付きました。
100均に、売っているかも！

同じ店内のダイソーに行くと、有りました！　ひざ丈が２足分で、100円です。
ペイントストレーナーとしては、ストッキングのお尻の部分は使いにくそうなので、こっちが良さそう！
（‥再び女性下着コーナーに、商品を返しに行きました　笑）


後は、写真で解説します。


▲左：ストッキングを結んでから、3~4センチでカット。　／　右：結び目を下にして、エアガンのタンクに被せます。

長時間吹く場合は塗料が固まって張り付くので、カップにマスキングテープを貼っておきます。
ストッキングを被せたら、再びマスキングテープで固定します。

使う長さは数センチ程度なので、ひざ丈ストッキング片足分で6個以上取れます。　つまり、100円で24個～　（単価4円程度）。

なお、一日（8時間程度）なら、おなじストッキングで持ちます。



▲左：塗料をカップに注ぎます。　／　右：僕は塗料をペットポトルで調合するので、どうしてもキャップ付近の塗料が固まります。

この方法の利点は、わざわざ、別容器を用意しなくても、エアガンにペンキを注ぐだけで、塗料を濾すことができる点。
ストッキングの生地は薄いので、カップの蓋も、普通に閉められます。

ちなみに、塗料は、写真のように時間が経つと固まり、それが剥がれる事もあって、ゴミが混ざるのは仕方ないのかなぁ‥、という気がします。



▲模型用のエアブラシにも、ストレーナーを取り付け。

模型用のミニガン（エアブラシ）も、ストッキング・ストレーナー式に、現場で改造。
ペットボトルのネジ部分を切り取り、カップに差し込んで固定し、ストッキングをカブせています。　（後日、透明な筒式に、作り変え）

口径が小さいため（0.3mm）、時々詰まらせてましたが、ストッキングを使うと大丈夫です。


という訳で、ほんの一手間かけるだけで、塗料が詰まったり、塗装面にゴミが付くのを防げる、ストッキング・ストレーナー。

これ、DIYでも、お勧めですよー！！


PS：後日、彼女に話したら、ストッキングは消耗品だそうです。　僕が仕事で塗装する分くらい、履き潰してくれそうです（笑）。