雪の結晶撮影装置１０号機、 先日の長野への撮影行で降雪地でのテストを経てほぼ完成を見て居るのだが、 カメラユニットの中央部に取り付けたクイックシュー周辺には空き地が生じていて、 その有効利用を行えば撮影装置全体のセットアップや撮影終了後の収納作業が容易になる可能性が見えて来たので、 それを現実化してみました。
カメラユニット周辺の空きスペースにプラスチックケースに組み込んだ「照射光源制御回路ユニット」、 カメラに外部電源をつなぎ込む際に使用する「カメラ電源CN」、 それらで使用する「ケーブル類」を収容する変更を実施してみました。
今まで、それらは試料ステージベースユニットの内部に無理やり詰め込んで置いたのですが、 カメラユニットの空きスペースに配置替した事で、 撮影開始準備のセットアップ作業や撮影終了後の収納作業が格段に素早く出来る様になりました。
先日Upした記事 10号機 表面照射光源 不具合解消 で取り上げた不具合解消の具体化作業が完成しました。 その様子を紹介します。
具体化にあたっては丁番の開度を半固定する手法をとして紹介した前回の写真と完成した今日の完成品の写真とは見た目も異なっています。 完成品の方がより良く、スマートな形になったと自負しています。
磁石で吸着させてあったランプを取り外し、 丁番廻りの様子を見やすくした写真です。 実はこの丁番の軸の隙間に接着剤”アロンアルファ”を流し込み、 完全固着する前に何回も開閉を繰り返すことで、「完全固着を防ぎつつ、 軸受部分の間隙を埋める」そんな手法で丁番の開閉時のユルユル状態をキツ目に変化させる事が可能と確認し、採用しました。（もっともこの方法の効果がどの程度持続してくれるか？ 未確認ですが、 今シーズンは大丈夫！ と期待しています）
丁番の上部から左方向に突き出したL型の部品は丁番の開度を調整する際のツマミの役目を果たします。 そんな物を必要とする程度の「キツ目」状態の丁番になっています。
表面照射光源は試料ホルダー上に在る雪の結晶に対して右斜め上方（カメラの撮影視野を基準）から白色LEDランプが発する光を当てて撮影すると、 雪の白さを強調する効果を期待出来ます。 その際に照射光の角度や方向を微妙に変化させると、 より好ましい状態で撮影出来たりします。 そんな目的のために、 照射光の中心をを撮影領域にたいしてX/Yの２軸で調整出来るように丁番をX軸の変化に対応させ、 ランプ光源の側面に取り付けた強力な円形磁石の吸着力を利用して丁番に取り付けてランプユニットを回転させることでY軸の変化を生じさせています。
ところが、 １０号機に使用したX軸可変の役目の丁番の軸はユルユルでチョットした外力で動いてしまいました。 そのため、光源ランプを指で操作して光束が良い位置にセットしたとしても、 指先を離すと寒さでこわばったケーブルの影響を受け、 光の照射位置がズレてしまう困った事が生じたのです。
そして自宅に戻った今日は、 その問題を解消すべく種々対応策を考えて試してみました。
丁番の可動側・下部に発泡スチロール片（写真上部・白色の物）を取り付け、 装置の固定された部位（緑色のプラスチック・シート）に押し付ける力が加わる様な摩擦力で動きを規制する工夫を施した結果、 光源ランプは指先で軽い力で操作可能だが、 指先を離しても丁番はセットした位置からずれない状態を実現できました。
最終的には部材の耐久力などの面から、 発泡スチロール片は適当な厚みのゴム板に変更し、 緑色したプラスチック板部分は別のもっと摩擦力を生む素材に変更してまとめあげる予定です。
雪の結晶撮影装置、 従来の９号機から１０号機への移行の主要目的は装置全体を持ち運ぶ際の利便性を考えてのコンパクト化です。
９号機では黄色いプラスチックコンテナにカメラユニットと試料ステージベースユニットの２つを収容し、車で乗せて運んでいました。 それを１０号機ではプラスチックコンテナの半分ほどの体積にまとめる事が出来たのです。 これなら自家用車でなくても、 ザックに撮影装置を入れて公共交通機関の利用で撮影地まで移動が可能になるでしょう。
今日はそのコンパクト化の様子を写真でご覧いただきます。
Top写真で黄色いコンテナの右半分に収容されているユニットは９号機のカメラユニット。 左半分の空きスペースから取り出し、 手前に置いた白い包帯様の物で包まれた物がコンパクト化した１０号機の全体の姿です。１０号機が問題なく使えると確認出来てしまえば、 今後９号機のカメラユニットは不要になります。
これは包帯様の物をほどいた状態の１０号機の様子です。 梱包材は腰痛などの際に使用するコルセットだと判るでしょうか？
開梱した部材を組み立てた１０号機の様子です。 最終的には更に試料ステージベースユニットの脚部を展開するので撮影装置全体は５cm高くなります。
光学的性能から言えばカメラの位置を基準にすると、 撮影対象の雪をのせる試料ステージ、 背景照射光源、それらの光学的な位置関係は９号機と１０号機では全く同じなのです。
オレンジ色に染めたコルセットの右側に並べた物は試料ホルダーなどのユニットです。 これら全部をコルセットで１つにまとまった姿にしているのです。
写真には映って居ませんが、 １６日にUpした記事の中の「背面照射光源の光量を制御するユニット」も未だ折りたたんだままになっているユニットの最下部空間に収容されています。
我ながら、「良く作った」 エヘン、エヘン・・・ の気分です。
撮影装置１０号機を構成するユニットの未完だった最後の一つ「背面照射光源の光量を制御するユニット」の組み立て・配線が完了しました（Top写真）。
当該ユニットには主要な背面照射ランプの制御機能の他に、 カメラや車の室内に追加・設置した照明ランプ等へのPower分配・供給用コネクタも組み込んで有りますが、 それらも含めた全部の回路の動作チェックも済ませました、
今週の火曜日以降に襲来する予定の寒波、 雪が降る地域に出掛け、「１０号機が寒さの中で問題なく現地で撮影装置のセットアップや撮影が出来るか試して見よう」そんな気持ちになっています。
OM-D EM-5に使用するバッテリーのケースを利用して外部電源接続用CNとする改造作業は本日完成をみました。 動作チェックまで完了。
それはどんな形でまとめたか？ 興味を持つ方も居るでしょうから、 途中経過の写真をUpしました。
２分割したケース、 ケースに穴を明けてケーブルを通し、 電池の出力CN基板の＋とー電極にケーブルをハンダ付けした所。
電極基板を正規位置に戻して取り付けた状態。 ケース内部のケーブル引き込み部分に結束バンドを巻き付けてケーブルに外力が加わっても、電極基板に外力が伝わらない様にして置きました。
２分割したケースを合体して元の状態に戻した様子です。 最後に分割部のギャップに何箇所か接着剤を軽く塗って完成。
１０号機完成に必要な新規製作するユニットは残す所 、 制御回路 1 ユニットだけ、 その製作に必要な電気部品は全て本日入手完了。 ケースにそれら部品を取り付ける穴加工を施し、VR、 CN, PB、ランプなどの部品を取り付ける所まで済ませました。
後は、 PBにランプ制御回路等を組み込む作業とユニット内部の配線を済ませ、 全体の動作チェックを済ませれば完成します。
多分、 ３月に撮影に出掛けるチャンスが有れば、 ９号機と１０号機の両方を持って行き、 寒い撮影現場で１０号機の最終動作チェックとなるでしょう。
雪の結晶撮影システム９号機・カメラユニット内部
コネクタ化したカメラ用 BLN-1 電池ケース
現在１０号機の製作に熱中しつつある作業、 ９号機にも組み込んであるカメラの外部電源化に必須なカメラ用 BLN-1 電池のケースをコネクタ化です。 これは大容量外部バッテリーのPowerを電池ケースを経由してカメラ内部に送り込むためのコネクタとする簡易な方法です。
今季の降雪シーズンが終わるまでは９号機は現役として常時使用出来る状態を維持して置きたい。 そのために、 ９号機内部の部材を１０号機のために取り外して流用することを避けるため、 コネクタとして新たに同じものを作り直しています。
OLYMPUS社のBLN-1タイプのLi イオンバッテリーの代用品は中華製品が低価格で市場に出回っています。 コネクタ化の部品としてはその様なバッテリーを使用しつつあります。
お断りして置きますが、 本改造は発火事故を起こす可能性のあるLi イオンバッテリーの除去作業が有り、 万全の注意が必要です。 この点は自己責任ですよ！ とお断りしておきます。
バッテリーケースの分解
バッテリーケースはプラスチックモールド製品で上下の２個をはめ込む（？）形で一体化されています。
ケースの分解はカッターナイフを用い、 接合面に添わせて必要な深さの切れ込みを入れ、マイナスドライバーを切れ目に食い込ませて、 こじる形の力を加え、 上下を分離しました。
内部には正規品も代用品も２個のバッテリーの他に充放電を制御する回路を乗せたプリント基板が組み込まれています。 ケース内部から電池は除去しますが、 プリント基板はコネクタ化する場合の電極として使用します。
ケースから内蔵された電池を除去する作業では注意が必要です。 電池とケース、 ならびに電池同士は両面接着テープで強固に接着されています。 電池同士はケースを２分割した後に電池の接合面にマイナスドライバーの先端を食い込ませ、 こじる事で分離出来ますが、 ケースと電池の接合面にはマイナスドライバーを差し込む事が出来ず、 両面接着テープの分離方法が適切で無いとケースにダメージを与え、 ケースが使用不能になってしまいます。
熱変形したケース ROWA社製品（上側）、
電池とケースの分離に成功したOLYMPUS社 正規品 （下側）
最初にROWA社の物に対しては、電池とケースとの接着面の接着力を弱めるために熱湯にいれる方法を採って見た所、プラスチックが熱変形し、 再利用が不能になってしまいました。
どの様な作業がケースの分離作業を成功に導くか？ ハッキリ提示出来るものを僕は持っていません。 次に利用した正規 BLN-1（2012年製） は底面に用いられていた両面接着テープの接着力が弱く、 電池に力を加える事で引き抜く事が出来たとだけ言って置きます。
このところのDIYカテゴリーで投稿していた作業、 直近では「撮影装置のコンパクト化」や「システムの小型化」の様なタイトルでの投稿であった。 今日からはその作業対象の撮影システムの名称を 「１０ 号機」と呼ぶ事にしました。
その１０号機を構成する大半のユニットは９号機からの移設で、 新たに製作するユニットは７．４V電池の出力を分配する機能と背景照射光源ランプの駆動電流制御回路の作り直しです。 それらの作業の内、 従来ユニットの移設に関わる作業はほぼ終了したので、 記念に写真撮影して置きました（Top写真）。
今日からは新たなプラスチックケースへの電流制御回路の組み込みが始まります。
雪の結晶カメラシステムではカメラの取り外しの利便性を考えてクイックシューを使用している。 そしてまた、気温の低い中での長時間撮影を可能にする目的で内蔵の電池は取り外し、 外部の大容量バッテリーから電源を供給しているのだが、 その実際の運用上で小さな不便が生じていた。
それは外部電池からカメラ本体にPower を供給するにはカメラ本体に入っている電池を抜き去り、その開口部からカメラ内部にケーブルを通過させる必要があったのですが、 その際には電池交換蓋がほぼ直角に持ち上がっていると蓋の先端部とクイックシューとが干渉して正常にカメラをクイックシューに挿入固定する事が出来なかったのです。
それへの対処は左手でカメラ本体を支えつつ、 狭い空間で右手の人差し指を電池交換蓋が完全に開き切ることの無い様に抑えつつ、クイックシュー・プレートを取り付けたカメラ本体をクイックシューに挿入する作業を必要としていたのです。 前々からそれをなんとかする方法が無いか？ 頭の片隅に常にあったのですが、 今回ダブルクリップを利用した交換蓋の開度制限用の小物を製作して試用してみた。 結果は良好！ でした。
電池交換蓋の開度を制限している様子。
赤色のアルミ板とそれを保持している黒色のダブルクリップ
赤色のアルミ・薄板は黒色のダブルクリップに接着剤で貼り付けて有ります。
正規の電池に戻す際にはカメラ本体をクイックシューから取り外し、 さらにダブルクリップの口を開き、取り外せば交換蓋は完全にオープン状態になり、 正規の電池に戻す作業に全く支障はなく可能となります。
雪の結晶撮影システムに内蔵している背面照射光源の光強度はVRで連続的に制御出来る様に作ってある。 その制御ユニットは従来カメラユニット内部に組み込んで有ったのだが、 今取り掛かっている撮影装置の運搬の際のコンパクト化に当たって作り直す必要が有ります。
制御ユニットの作り直しに必要な、VR、 Tr、 固定抵抗、 SW、 ユニバーサルPBなど諸々の「必要とする定格の部品が手持ちの在庫で揃うか？」確認しました。 そして部品はなんとか揃いましたが、 「隙間に押し込むとして、 どんな仕上がり形状に纏めたら収まりが良いか？ また使い勝手が良いか？」 あれこれ思案中。
追記 ： 回路図と説明
従来の背景照射ランプユニットと同じ機能を持つ回路組み立てに必要な部品は我が家の手持ち電子部品在庫で賄えると確認したが、 VRが500 Ωの物しか見つからなかった。R1の規格はそれに応じた適切な抵抗値の物を使う必要があります。 その決定に関わる条件を記して置きます。
白色発光ダイオードD1の順方向電圧はおよそ2.5 V~3 V 程度、 もしR１の抵抗値がゼロであった場合、 VRの反時計方向一杯の位置から時計方向に回転させて光の強度を増す操作を期待してもTRのエミッタ電極への出力が３ V 程度に上昇するまでLEDは光を発しません。 それを回避するために、R１とVRの接続点（黄色◯印）の電圧は 3.7 V 程度にしておくことが重要となるのです。
R2、R3は発光強度のレベルをLow/High に切り替えるための抵抗ですが、 これは表面照射光源の明るさや、 D1の発光特性に関連し決定しなければならない物で、 「それぞれの方の事情で決定されるべきものだ」としか言いようがありません、 それでは余りにもそっけないので、現状の僕の装置の場合の値を書いて置きます。
R2 i max = 2 mA、 R3 i max = 1mA 程度に設定して有ります。
頭でイメージするよりも随分小さな駆動電流だな？！ と僕は感じています。
