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時計

2014年10月12日 (日)

イルミネーション置時計 やっとこさ完成~♪

先日来改良に改良を重ねながら作り続けてきたイルミネーション時計がやっと完成しました

 
前面にアクリル板の風防を付け、不用意に針に触って曲げたり時間を狂わせたり、また埃が溜まったりしないようにしました。
あと昼間など明るい時はLEDを消灯させ、夕方など周りが薄暗くなってくると自動的に点灯するように光センサースイッチを搭載できるようにもしました。
 
画像ではこれまでとほとんど変わりないですが、完全完成版です。
P1020887
 
P1020882
 
文字盤の拡大。
P1020885
文字盤の下部6時の上に時計ムーブメントのタイプの文字、クオーツ時計の場合は「QUARTZ」、電波時計ムーブメントを使用したときは「WAVE CLOCK」の文字とその上にアンテナのマークを印刷します。
文字盤自体がプリンタブルタイプのDVD-Rなので、他の空白の部分にもワンポイントのイラストなどの印刷も可能です。
今回は12時の下に王冠のイラストを印刷してみました。
(そう言えば以前にも同じ模様の文字盤作ったことがあったかあの文字盤を使い回したわけじゃないですよ~
 
背面は常時点灯タイプの場合LED電源用のUSB端子のみです。
P1020883
 
常時点灯タイプと光センサースイッチを搭載したタイプの比較です。
背板の内側の様子で右は常時点灯タイプでLEDの基板しかありません。
左は光センサースイッチ(緑の基板)を搭載したタイプです。
P1020888
なお左のようにセンサースイッチを搭載した場合はLED基板の真ん中に4本並んでいるダイオードは実際には必要ありません。
今回は汎用に作った試験用基板を代用しているのですが、実際には基板裏側でダイオードをショートしています。
 
センサースイッチを搭載したタイプの背面です。
P1020889
右側中頃にある小さな穴が光を感知する素子の部分です。
下にネジで止まっている板は、上の穴を塞ぐことで常時点灯に変更するための蓋です。
 
 
光センサースイッチは市販のキットを組み立てたものですが、LED基板は生の片面基盤を仕入れて自分で回路のパターンを彫って作っています。
P1020855
 
完成した基板。
P1020856
真ん中の大きいのがLED用の基板、左の小さいのはUSB端子用の基板です。
実はこの基板は失敗作なのですが・・・
 
基板はパターンを作る主な方法として薬品で銅箔の不要な部分を溶かして必要な部分だけを残すエッチング法と、このように刃物を使って銅箔に彫り込みを入れて必要なパターンを作る方法があります。
どちらの方法も一長一短があるのですが、エッチング法は銅を溶かすような薬品を使うため、その薬品の使用後の処分が大変でしょうかね。
刃物で彫る方法は完全に平面が保てないと線の幅や彫り込み深さにムラができてしまいます。
何せ銅箔の厚みは数μm~数十μmと言う薄さです。
今回も平面が保っててなかったことが原因で失敗してしまいました。
一応使えないことはないのですが
 
ま、なんとか時計が完成できて良かった
 
 
 

2014年9月14日 (日)

イルミネーション置時計ほぼ完成♪

やっと文字盤の光る置時計がほぼ完成しました

ほぼと言うのは少しだけ設計間違いがあって、ある部分に隙間ができてしまったのですが、裏側なので取り敢えず使用には支障ありません。
加工用のプログラムの方はすでに修正済みですが、この時計の制作を最後にMDFの板が完全に無くなってしまったので、しばらくは制作休止です
 
デザイン的には上面の天板の端をほんの少しだけ斜めに出っ張らしてみました。
板の厚みがあればもっと出っ張らせればもう少し見栄えが良くなるかもしれないですね。
P1020818
 
P1020821
今回は一応乾電池を入れているので時計が動いています
 
裏側にはLEDの電源用としてUSBの入力端子があります。
P1020825
 
P1020816
 
時計の電池交換時のために裏蓋はネジ1本で開閉できるようにしています。
P1020823
 
ケースの内部はほぼスッカラカン。
P1020814
 
 
完成した後で思いついたのですが、この文字盤のタイプだと裏から光を透かせない場合でもくっきりと文字が見えるので、周りが明るい場合はLEDを点灯させず、暗くなってくると自動的に点灯させて文字をイルミネーションにするのも良いかもしれません。
暗い部屋だと本当にイルミネーション文字が綺麗なんですよね~。
刻々と文字の色が変化していくのを見ているとちょっと癒されたりもします
 
よし!思い立ったらやって見なきゃ
光センサースイッチのパーツを入手したら作ってみようと思います。
 
取り敢えずは完成したと言うことで・・・
 
 
 

2014年9月11日 (木)

時計の文字盤いろいろ

ディスク時計制作の続きですが、文字盤の数字の彫り方を変えたものを作り、比べてみました。

前回のは読み取り面側から反転文字を彫り、印刷面のラベル層を通して透かせるものでした。
今回の一つ目は印刷面側から正文字を彫り込み、透明文字として透かせる文字盤です。
P1020798
写真では少し分り難いかもしれませんが、文字によって明るさにムラがあります。
一応すべての文字から光が透けるのですが、明るい文字は極端に明るく、暗めの文字との差がかなりあります。
時計を見る角度によっても明るい文字が変化していきます。
それが良いかどうかの感じ方は人によって違うかもしれません。
 
ただこの文字の彫り方の良い点は、光を透かせなくても文字がはっきり見えることですかね。
P1020791
電源が取れない場所でも文字もはっきり見えて、ちゃんと時計として使えます
 
あ!針は前回のとは違うのを付けています。
やはり秒針がある方が全体のバランスが良いでしょうかね
あと分針と時針に蓄光テープを貼ってみました。
部屋の灯りを落として暗くなってもしばらくの間は針の位置がわかるかも・・・。
 
 
もう一つ別タイプの文字盤を作ってみました。
こちらはラベル面側から反転文字を彫り込み、ディスクの読取面側を表にして使うタイプのものです。
P1020808
DVDは読取面側がたいてい青系のものが多いです。
(CDはシルバーとかゴールドが多いですね)
面全体がキラキラ光って綺麗ではありますが、やはり文字が透明文字なので文字によって明るさにムラがあります。
写真ではそうでもないように見えますが、実物を見るとかなり明るさの差が大きいです。
そして盤面が青なので黒い針だと針自体が見え難いです
 
それならと言うことでゴールドの針に付け替えてみました。
P1020801
まぁそれほどくっきり見えると言うほどではありませんでした
やはり文字盤は白い方が応用範囲が広そうです。
ブランド時計のように盤面にワンポイントのロゴなどを印刷しても良いかも
例えば王冠のマークとか・・・。(ロレックスか!)
 
どんな文字盤が良いかいろんな意見を聞かせてもらえるとうれしいな
 
あとケース自体もほんの少しだけですが設計変更しているので、後日また制作してみます。
 
 
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追記ですが、あれからプリンタブルディスクにワンポイントのイラストと文字を印刷してみました。
 
イラストは王冠、文字は「QUARTZ」です。P1020813
他にもいろいろなイラストなどを印刷しても面白そうだし、それが簡単にできるのがプリンタブルタイプのCDやDVDの良いところです
 
 
 

2014年9月 9日 (火)

取り敢えず試作品ができた~♪

先日来チマチマ続けていたCD/DVDを使った時計作りですが、何とか試作品ができました

 
先ずは外観ですが、これはケース入りで裏からイルミネーションLEDで文字を透かせるタイプのものです。
且つプリンタブルディスクのラベル面を文字盤側にして、字を彫るのは裏側、つまり読取り面側から反転文字にして彫り込みました。
白いラベル面を通して透かしてみようと言う試みです。
このままでは味もそっけもない文字盤です
P1020772
薄っすら数字が見えますが、裏側から約1.05㎜の深さで彫り込んでいます。
つまり数字の部分の残りの厚さは約0.15㎜です。
 
これをイルミネーションLEDを4個使って文字を透かせます。
P1020770
USBから電源を供給しています。
このLEDは発光色によって流れる電流が変化するのですが、4個合計の平均電流が約140mA、白色に発光したときが最大電流になるのですが、4個同時に白色になったときの最大電流が約270mAでした。
USB2の規格では供給できる最大電流が500mAなので余裕はあります。
 
早速文字を透かせてみます。
P1020749
 
P1020752_2
このように時間の経過によって文字の色がスムーズに変化していきます。
各LEDで変化の周期にわずかずつ時間差があるので、時間が経てばタイミングによってカラフルな文字になります
もちろんタイミングによっては全てが同じ色に揃う可能性もあります。
 
全体像です。
P1020763
 
P1020765
散らかった部屋がバレバレですが、そこは暗黙の了解で見なかったことにしてください
時計のサイズは縦横148㎜、奥行は90㎜です。
 
ラベル側の印刷面を丸ごと残したのは、ここに何か印刷しても面白いかなー・・・との思いからです。
ただこうするとどうしても印刷層を通すため文字の輪郭も少しぼやけ気味になるし、明るい部屋だと文字があまり映えません。
文字が透明に透けて見えるタイプのものも作ってあるのですが、その場合明るい部屋でもくっきり文字が見えてなかなか良いのですが、一文字ごとにLEDを使ってるわけではないので、どうしても文字によって、あるいは見る角度によって明るさにムラが出てしまいます。
どちらが良いかは用途と好みでしょうかね。
あ!撮影に時間が経ってるのに時計の針が進んでないのは電池を入れてないからで~す
あとケースの天板に隙間があるのに気が付いた方がおられるかもしれませんが、試作品のため文字盤などが取り出せるようにまだ接着せず乗せてあるだけのためです。
(言わなきゃ分からなかったかな)
 
まだ色々と改良の余地があるので、もっと良いのができたらまたアップします。
 
 
ちなみに暗くした部屋での時計の様子です。
P1020774
なかなか綺麗ですが時間が判らないので時計の役目を果たしていません
 
 
 

2014年9月 2日 (火)

久しぶりのクラフト制作! ほんちゃん♪ 後編

CDやDVDに数字を彫り込んで透かせることにこだわる理由は、あるものを入手できたことにあります。

そのあるものとは電源を必要とし、電源電圧として3.6~5.0Vが必要なので、手近なところとしてパソコン等のUSB端子を利用しようと思います。
そこで外部HDD等パソコンの周辺機器を買うとたいてい付属してくるUSBケーブルがいっぱい溜まってるので、その中から適当なものを試験的に使います。
 
ケーブルを途中で切断し中のコードを取り出します。
P1020714
USBケーブルは電源のプラスとマイナスの2本、そして信号用の2本の計4本のコードがあります。
このケーブルは赤緑黒白の4本が使ってありますが、電気屋の習性として電源のプラスは赤、マイナスは黒、信号線は緑と白と使い分けるんじゃないかなー・・・と予想を立てます。
いや、単に自分だったらそう使うと言った勘だけですが
 
そこで取り敢えず赤と黒のコードの皮をむいて、そこにテスターをつないで電圧を測ってみることにします。
もう40年以上使ってるものだけど一応テスターを持ってるんですね~
そしてパソコンのUSBにつなぐと、見事!予想ピッタリカンコンでちゃんと電圧が出ました
P1020715
電圧は5V よりほんの少し高め、5.1Vほどでしょうか。
 
電源線以外のコードは不要なので切り取ります。
P1020716
 
 
ここであるものの登場ですが、実は直径5ミリのLEDでした。
下にあるものは整流用のごく一般的なダイオードです。
P1020717
 
このLED、見た目は普通のLEDですが、この中に赤青緑の3原色の発光素子が入っていて、それぞれの色の配合を変えることにより様々な色を出すことができるLEDです。
それなのに足が2本・・・、どうやって色を変化させるんだ?
実はこの中にそれを自動的に変化させるICも内蔵されているのです
LEDの中をよ~く見ると、1ミリ程度のちっちゃなICが見えます。
そしてこのICが自動的に各色の発光を制御し、滑らかに発光色を変化させているイルミネーションLEDなのです。
 
ただしこのLED、電源の定格電圧は3.6~5Vの仕様ですが、電源として印加できる絶対最大電圧が5Vでそれを超えると壊れる恐れがあります。
USBの規格は電圧が4.75~5.25Vと幅があるので、下手をするとLEDの最大電圧を超える可能性があります。
しかもICを動作させる必要があるので、普通のLEDのように電流制限用のシャント抵抗を入れるわけにもいきません。
そこでダイオードを直列につないで、ダイオードの順方向電圧を利用し、その分LEDにかかる電圧を下げてやるわけです。
 
このダイオードは100mAの電流が流れたときの順方向電圧が約0.7Vなので、USBにつないだときのLEDにかかる電圧が4~4.5Vとなり、定格動作電圧内に収まります。
と言うことで電源のプラス → ダイオードのアノード → ダイオードのカソード → LEDのアノード → LEDのカソード → 電源のマイナス、と直列に配線します。
P1020718
 
そしてパソコンのUSBにつなぐと、動画じゃないので画像では瞬間的な色しかわかりませんが、これらの色が徐々に滑らかに変化していきます。
だいたい1周で40秒前後です。
P1020723
 
P1020722
 
P1020725
 
P1020726
 
そして先に文字を彫り込んだディスクを透かせて見ると。
P1020727
 
P1020728
 
こういう風に文字がレインボーカラーで徐々に変化していくと綺麗かなー・・・と思って
そういう時計を作ってみたいなと思ったわけです。
今は裸だから光が漏れてあまり綺麗じゃないけど、ちゃんとケースに納めたらもっと引き立つと思います。
もちろんLEDもムラが出ないように4個ぐらい使うつもりなので、それぞれの発光パターンに時間差があれば、文字の位置によって色が違うと言う期待もできそうです
 
そのためにはまず文字をちゃんと彫れるようにするのが先決ですね。
見た目にあまり良くないのでできれば使いたくないんだけど、数字の内部が剥がれてしまうのを防ぐにはステンシル文字を使うのも仕方ないかなと思っています。
次はそれで試してみるつもりです。
うまくいくことを祈りつつ・・・
 
ちなみに僕自身は透かし文字じゃないけどたまたまうまく数字を彫れたディスクに時計のムーブメントを取り付けて使っています。
P1020737
実はこの時計ムーブメントは電波時計なので電波を受信できれば正確無比でまったく狂いません
針式の電波時計って、最初にゼロの位置にセットして電波を受信したときに正確な時間まで勝手に針が回っていくって、面白いですね~
この時計なら印刷面に風景とかイラストとか印刷しても面白いかもしれません。
 
新しい方法で製作してみてうまくいったらまた続編で発表させて頂きます。
 
 
 

2014年8月31日 (日)

久しぶりのクラフト制作! ほんちゃん♪ 前編

前日に作った治具を使っていよいよほんちゃんのクラフト製作開始です。

 
先ず機械に治具をセットします。
P1020701
なお治具は前日のうちに少し改良しておきました。
輪っかの押さえ板を固定するクランプが左右二つだけだと、上下方向でわずかだけど浮き気味になるので、クランプを増やして押さえ板を4カ所で固定するようにしました。
これで加工品が全周にわたって浮くことなくしっかり密着するようになりました。
 
加工品をゴム板の上に置きます。
もうお分かりの通り、加工品とはCDやDVDのディスクでした
これはプリンタブルタイプのCD-Rです。
P1020702
もちろん使うのは古くなったり焼くのに失敗したりしてもう必要なくなったCDやDVDです。
 
押さえ板でディスクを押さえクランプで固定します。
P1020703
 
刃物を定位置にセットし機械にプログラムを読み込ませて加工準備完了です。
P1020704
 
加工開始
さて何を彫ってるのか・・・。
P1020705
CDの場合彫る深さは0.2ミリほどです。
 
左右反転させた数字を彫ったのですが、実はこれは失敗作です。
P1020706
0や9や4の中の部分が剥がれてしまっています。
こういう風に剥がれてしまってはもう直しようも使い道もありません。
当然CD-Rとしては全く使い物になりません。
 
裏側から透かして見ると、数字の部分だけ光が透けるのですが、剥がれてしまったところも透けてしまって数字として成り立ちません。
P1020707
もうお分かりの通りCD/DVDのディスクを使って時計を作ろうとしていたのです
 
実はCDの場合ディスクの構造上のこともあって、特にプリンタブルタイプのものは表面の層が剥がれやすいです。
メーカーや品種、あるいはCD-ROMかCD-Rかによっても多少違いがあるみたいですが。
 
次はDVD-Rで試してみます。
P1020708
DVDの場合は彫る深さは0.7ミリです。
なぜCDとDVDで彫る深さが異なるかと言うと、見た目には直径も厚みも同じように見えるCDとDVDのディスクですが、その構造は大きく異なります。
その違いは後述します。
 
今回のDVDの場合は何とか無事うまく彫れましたが、DVDでもCDと同じように数字の中の部分が剥がれてしまうこともよくあります。
P1020709
 
裏から透かして見ても全ての数字の形が綺麗に透けて見えます
P1020710
 
参考までに数字の4の中の部分が剥がれてしまったDVDです。
P1020711
 
でもこの場合はまぐれと言うか運よく剥がれ方が良かったので裏から見るとちゃんと4の数字になっています
P1020713
なぜ数字の中の部分が剥がれたのにちゃんと数字として残ったのかと言うのもディスクの構造に関係するのですが、それも後述します。
それにしてもディスクを加工するのにこれほどトラブルが発生すると言うのは全然予想していませんでした。
何事もそんなに簡単にことが運ぶことなんてなかなかないものだわい
 
 
それでなぜディスクに彫り込んで光を透かして使うことにこだわるかと言うと・・・。
ちょっと思いついて計画していることがありそのためのパーツも揃えているのですが、その前に文字彫りが確実にうまくいく方法を考え出さねば
 
その思いついた計画の内容は続編で発表します。
完成までにはまだまだ遠い道のりになりそうです
 
 
ここでCDとDVDのディスクの違いについてですが、直径120㎜、厚み約1.2㎜とサイズはどちらも同じです。
CD-Rの場合素材の樹脂(ポリカーボネートなど)は1枚の板で、ラベル面側の表面から0.1ミリほどのところに記録層や反射層、保護層などがあります。
たった0.1ミリの厚みしかないしそれぞれの層がお互いに硬く接着されているわけでなく、ただ塗られていたり貼られているだけなので、先の加工の画像でもわかるとおり、ちょっとした衝撃で簡単に浮いたり剥がれたりしてしまいます。
CD-Rのラベル面に硬い鉛筆などで書き込んだりするとその圧力で反射層などが傷んでしまい、読み書きできなくなると言う注意書きがよくしてあるのはそのためです。
 
またラベル面にシールなどを貼るのも、もしそれを剥がすと反射層なども一緒についてきて浮いたり剥がれたりしてしまい、そうなるともう読み書きできなくなってしまいます。
CD-Rは意外と繊細なものなのです。
 
CD-ROMはレコードなどと同じように基本プレス加工なのでCD-Rとは少し構造が違うのですが、それでも反射層が傷むと読み込むことができなくなるので、やはり注意が必要です。
 
 
DVD-Rは実は厚さ0.6ミリの樹脂の板が2枚張り合わされていて、その合わせ目の片方の面に記録層、反射層などがあります。
そのためDVD-Rに透かし文字を彫り込もうと思えば表面から0.7ミリ以上彫り込まないと反射層を抜けないということです。
ただこの板の合わせ目も硬く接着されているわけでなく、意外と簡単に剥がれてしまいます。
だから文字を彫り込んだときも数字の中の小さな部分が剥がれてしまうのです。
 
それでなぜ先の数字の中が剥がれてしまったのに光が透けなかったかと言うと、たまたま運よく樹脂の部分だけが剥がれて反射層は残ったので光が透けなかったのです。
大抵は反射層も一緒に剥がれてしまうので、その部分は透明になってしまいます。
 
そして場合によっては彫り込んだ箇所から合わせ目の中に空気が入ったりすることもあります。
そうなると盤面の中にモヤモヤした部分が出て、見た目にも悪くなってしまいます。
また品質が悪いものだと落としたりとちょっとした衝撃で2枚に剥がれてしまうこともあるようです。
ただCD-Rと違って反射層がディスク厚の中心なので、ラベル面に鉛筆などで描き込んでも反射層や記録層まではほとんど影響が及ばないのが強みでしょうかね。
 
 
参考までにですが、今回失敗したDVD-Rを2枚に分けてみました。
ディスクの横をよく見ると少し色が違う2枚の板に分かれている境目が分ると思います。
その中心にカッターの刃などを食い込ませて少しこじると簡単に剥がれはじめます
P1020740_2
あとは両方の板を手で引き裂けば簡単に2枚おろしの完成です
 
僕は魚の2枚おろしはできませんが、DVD-Rの2枚おろしは得意です
P1020742
片方は透明の板、片方は記録層などが塗られている板ですね。
CD-Rの反射層もDVD-Rの板の合わせ目も、もう少し硬く接着と言うか一体化できないものなのかなー・・・。
もっともこんな使い方を想定したものじゃないから文句を言うのは筋違いですね
 
 
 

2012年12月11日 (火)

壁掛け丸時計(失敗作^^;)

シンプルな壁掛け用の丸型時計を作ってみました。
材料は市販の焼き杉(焼き過ぎじゃないよ)の丸い板を購入して加工しました。

 
P1010157
 
 
焼き杉は杉の板の表面を火で炙って焦がしたもので全体が黒いので、少し彫り込むだけで材料の地肌が出てきてくっきりコントラストが出ます。
中心の針の部分が少々淋しいので、イラストも彫ってみましたがあまりパッとしませんね。
彩色すれば少しは映えると思いますが、今回は横着してそこまでしませんでした
まだ試行錯誤しながらの試作品なので。
 
P1010159
 
 
裏面には時計ユニットの取り付けと共に壁掛け用のキーホールも彫り込んでいます。
 
P1010156
 
で、正面から見るとちょっと気がつき難いかもしれませんが、実は大失敗しています
よく見たら一目瞭然!
 
P1010161
 
いくら時計の上部にキーホールを彫っても時計ユニットが出っ張ってるんだから、よっぽど釘を長く出さないとキーホールの役目果たさないだろう!
ってことで失敗作でした~
完成したあとで気がつくお粗末さ
 
まぁ今回はキーホールビットがちゃんと使えることが確認できたという収穫があったことで良しとしましょう♪チャンチャン
 
 
 

2012年8月10日 (金)

アニメ時計(楯)

いまだに人気の高いアニメ、ワンピースのイラストをプレートに彫り込み簡単に彩色し、時計を取り付けてみました。
正直言って僕自身はワンピースを観たことはないのですが、今でもかなり人気があるらしいですね。

P1000989

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もちろん時計は本物で単3電池1本で動く有名メーカーのものです。
キャラクターと重なる部分は時計の目盛りを彫ってないので、ちょっと異様な感じがしますね

P1010003

時計は他にも直径数センチの丸型埋め込みタイプもあるので、彫り込む画像や文字、配置など色々なデザインのバリエーションができそうです。

 

 

2012年4月 1日 (日)

なんとなく・・・・・楯

P1000741

なんとなく楯を作ってみました。
イラストも文も模様も思い付きで入れてみたものです
色付けをし、表面に薄くラッカーを吹いています。
ちょっと殺風景だったので、小さな時計も埋め込んでみました。
(もちろん本物の時計です)
材料はパインの集成材なので加工しやすいのですが、細かい部分はやはりむしれたりしてしまいました。
もう少し一度で彫りこむ深さを少なくしたり彫る速さを遅くしたりして少しずつ少しずつ彫ってみるとか、いろいろ研究していかないとなかなか奇麗な物は作れませんね
まだまだ課題が多いぞ~!

斜めから見た画像も参考までに載せてみます。


P1000742

P1000743

 

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