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PC作業用LED照明
   
20099/01/23

構想

AC100Vを直接直流化しLEDを安全に、安定に、効率良く、そして安価に駆動する方法についてはこちらで標準回路と調整法を確立しましたので、その応用例第一弾として「PC作業用LED照明」を製作することにしました。

 家内のパソコンはリビングルームの一角にあり台所に近いこともあり家内にとって便
 利な位置になっていますが、ひとつだけ問題があるままになっています。
 それはパソコン手前辺りの明るさです。 省エネとは逆行してしまうのですが、私と
 家内はリビングルームに関しては蛍光灯を天井に設置した全体照明ではなく、局部
 照明の組み合わせで暖かい雰囲気のある環境を良しとしており、この目的で白熱電
 球を使ったテーブルランプを1個、ダウンライトを2個ずつ3系統、ペンダントライトを1個
 の組み合わせ点灯としています。 総論として私どもは大変気に入っているのです
 が、家内のパソコンの周りだけは暗すぎて夜は使い勝手が悪いのです。

 これまで色々検討し補助の蛍光灯で何とか?と考えましたが、蛍光灯ですと厚みが
 6-8cmとなり視界がブロックされやすいこと、照明したくないモニターの画面を照明し
 ないようにすると、目に光が直接入りやすく具合が悪い!などうまく解決できません
 でした。 (左の写真の矢印先に超薄照明器具を設置し手前の暗さを解消したい。)

ところがLEDを使えば厚みが15-20mmしかない照明器具も製作可能であり、照射角が狭いので効率よく必要なエリアだけ明るくする照明器具が作れます。 そこで40本弱のLEDを使った補助照明を目的とした器具を考えました。

 設置場所の断面と照明器具の設置条件を図的に検討したのが、左の図です。
 モニターの上端と棚板の間には32mmの空間があります。 また棚板の前面から
 モニター面は100mm引っ込んでおります。 それとその奥にあるスピーカー(以前
 製作したアンプ内蔵型)
の上には約12mmの隙間がありますが、この隙間は若干の
 拡大が可能です。

 これらの空間を利用して照明器具ユニットを挿入し、使う時だけ引き出す!というの
 が基本構想です。 高さ30mmの部分は将来モニターを買い替えした時に高さが増
 大する可能性もありますから、器具の厚みはなるべく薄くしたいところです。

図的に分析したところ約60度の照射角以下に収めれば照明器具がモニター面を照らすことなく、直接目に入ることもなさそうなことが判りました。 またこの照射角度であれば、照らしたいエリアのみに光が届きます。

以上の条件に使えそうなLEDユニットを調べましたが、LED実装密度を最も高く取れる3φ砲弾型から選択しました。 候補に上げたのは日亜のNSPW310DS-b1Vという物で、3.2V 20mA、 照射角度50度、光度4,610-6,510mcdという高輝度タイプ、価格は100個単位で単価\86.-です。  安く作りたければノンブランド(殆ど中国製)の物で1個\40なんていう物もありますが、規格がはっきりしなかったり色度の明確な提示がない、色度のばらつきが結構ある、ロット毎のバラツキが多いなど問題が多いので私は避けています。

さて駆動本数は「超効率AC100VLED駆動」にてご紹介した標準駆動直流電圧123-124Vで駆動すると約38本が1系統の本数となりますが、これを2系統の76本で考えることにします。(電圧微調整で本数の変動はありえます。)

 LEDを固定する基板は長くて幅の狭い基板がないことから一番小さな72x47mmの基板2枚
 からLED用の基板3枚と駆動回路用基板を切り出すことにしました。(無駄を少なくローコス
 トに作る方法です。)
  LED用基板は幅が16.3mmで長さは68.6mmが2枚、66mmが1枚と
 なり、実装時には3枚の基板を長手方向に並べます。 従って実装後の基板全長は約
 203mmとなります。 3枚の基板合計で3φLEDが1列に38本並ぶことになります。
 基板の穴の間隔は2.54mm(1/10インチ)ですので、5φのLED(根元部分は5.4φほどある。)
 は、この間隔では実装できません。 これが3φのLEDを候補にした理由です。

 LED駆動基板は72x15mmの細長いもので、電解
 コンデンサーは高さを押さえるために横に寝かせま
 す。 この結果実装後の駆動回路の高さはレギュレ
 ーターかバリスターで決まり、約22mmになります。
 尚駆動回路には???で示した抵抗が含まれていま
 すが、これは電圧微調整用の抵抗で、使わないこと
もありますが、使う場合でも抵抗値は組み立て後に、レギュレーターの両端電圧をチェック後計算して決めます。

 以上を元に組み込んだ状態を描いてみたのが左の図です
 が、LED基板はコの字型の幅22mm、高さ37mmのハウジ
 ングに収めます。 これにて光束がどうなるかを図的に描いてみました。 真ん中のクリーム色の
 部分は2つのLEDの光束がハウジングでブロックされない領域で最も明るくなります。 その左右の
 黄色の部分は、片方のLEDの光がハウジングでブロックされるので明るさが減少します。
 一番外側のオレンジ色の部分は、1本のLEDの光だけでしかもハウジングでブロックされるために
 更に暗くなる部分です。(以上の考察ではLEDの光量が軸上から外れると低下することは加味され
 ておりませんのでご注意ください。)


 これを設置場所断面図に嵌め込んで見たのが右の
 図です。 大雑把な検討ではありますが、黄色のエ
 リアはキーボードからモニターの手前をカバーしてい
ます。 またLEDの光はモニター画面には全く当たりませんし、目の位置がかなり移
動してもLEDの直接光で目を傷める心配もなさそうです。 図には赤の点線が描かれ
ていますが、これは半値角の50度を表しています。 更に横方向の照射範囲がどう
なるかを描いてみたのが右側ですが、半値角の範囲は図のようにテーブル面で幅
550mm、キーボード面で620mm程あり、これまた十分なエリアをカバーします。
(こちらの場合にはハウジングでブロックされる光は減らせますので、光が当たる範
囲は更に左右に伸びます。)


取り敢えずの検討はここまでで、まだ照明器具を前後させる部分の構造や電源スイッチの扱い(引き出すと自動的にONになり、押し込めばOFFとなるようにしたい。)等の検討が残っていますので、ここまでの検討で矛盾がないかどうかを含め更に検討や再確認をした上で、設計に進みたいと考えています。



2009/01/30

LED実働テスト

先週めぼしをつけた日亜のNSPW310DS-b1Vを80本購入し、早速実働テストに入りました。 念のためにメーカー発表の主要規格を再掲載しておきます。

     推奨駆動電流(If): 20mA
     駆動電圧(Vf): 3.2V
     光度: Vランク(4610-6510mcd)
     照射半値角: 50度
     色度: 白色(b1)

今回使った3φのLED(手前)と5φのLEDの比較。 山椒は小粒でもピリリと辛い!の典型でした。

ブレッドボードに挿し込んで接続した40本のLED。 手前に見える抵抗は駆動電圧調整用です。

LED実働テスト中。 軸上では強烈な明るさが得られます。(350ルクス/m) また色味は純白に近い変な色付きが全くない綺麗な白です。  ご覧のようにその明るさのせいで撮影した写真にはゴースト(矢印の先)が写っていました。

直列後のLED両端電圧を123Vとすると、123÷3.2=38.47 より、38本±2本の範疇に入るだろうということで、最大1系統40本で2系統分80本を発注したわけですが、早速超効率AC100VLED駆動で作った測定ジグを使って38本の駆動実験をしたところLED両端電圧が目標値よりもかなり低いことが判明しました。 そこで、LED駆動本数を増加交流入力部の電流制限抵抗値を増加LEDと直列に電圧調整抵抗を加える、などを調整した結果次のような仕様で期待する動作状態になりました。

   1.交流入力部の抵抗値を20Ωとする。
   2.1系統のLED直列本数は40本。
   3.LEDと直列に電圧調整抵抗270Ωを追加。


この条件でLED40本直列の両端電圧は121.2Vです。 LEDに直列の抵抗を加えたくなければ、LEDをあと1-2本追加し交流入力部の抵抗を10Ωに戻せば、最も効率の良い使い方になりますが、80本しか購入しなかったことに加え後で述べるLED取り付け基板の問題もありますので、このような仕様としました。

尚LEDのVf実働値は、121.2÷40=3.03Vとメーカー発表値よりかなり低いです。 低い駆動電圧で済むということは消費電力の低
下に繋がるので良いことなのですが、回路定数をメーカー公表値で計算すると狂いが大きいので注意が必要になります。 省エネ電気スタンドで使った日亜のLEDもVf公表値3.4Vに対し実働では3.1V近辺と低かったことを思い出します。

また交流100Vが変動した時には次のようで、安全性や安定性に問題はなかろうと思います。

   1.交流電圧が120Vに増大するとレギュレーターの入出力電圧差は34Vに増加する。
     (メーカーの発表値では40V以下でなくてはならない。)

   2.明るさが低下しない交流電圧下限の値は97Vで、93Vに下がった時にはLED駆動電流は約15mAとなる。

1.の点は実際に電灯線電圧が120Vまで上昇することは先ず考えられないことと、これ以上の電圧となった場合にはバリスターが作動する領域となるため、LM-317Tの破壊は発生しないだろうと推測されます。  2.の点は明るさ低減だけの問題ですからこれまた問題にはなりませんし実際に97V以下に下がるのも稀でしょう。

尚AC100Vの消費電流は51mAですから約5.1Wの消費電力(80本駆動近似)です。  更に軸上1mの明るさを露出計で測ってみたところ約350ルクスありました。 40本でこの値ですから実際に点灯する80本では約700ルクス取れることになります。

私の使っている蛍光灯スタンド(実測消費電力20W)の明るさが、軸上1mで350ルクスです
ので、約2倍の明るさでありながら消費電力は約1/4と優秀な値です。
但し照射角(半値角50度)は蛍光灯より狭いのでその点は割り引いて考えないといけません
が、照射角を絞った使い方であれば大変有利です。 また照射角を100度近くまで広げたよ
うな使い方(右の図)をすれば2本のLEDが交差した辺りが軸上と同じ明るさの350ルクスに
なり、半値角は100度に拡大し私の蛍光灯スタンドに匹敵しながら消費電力は1/4となりま
すので、節電効果がかなり出てきます。 3φの小さなLEDですが、山椒は小粒でもピリリと辛い!です。

さてLEDを固定するのに穴あき基板を使って無駄の少ない使い方をした場合40本が限度に
なり、3枚の基板を並べた全長は208mmと少し長くなります。 LED駆動回路を組む基板も少
しゆとりのあるサイズで再検討し、それらを組み上げることにしました。



2009/02/06

4枚の基板組み立て

 その後基板のレイアウトを微調整した後に組み上げ
 ました。 LED駆動回路が入る基板は既成の一番
 小さな穴あき基板半分サイズとし、部品間のゆとり
 のあるものにしています。 構想段階の物とよく似て
 いますが、最終的に組み立てたのは左図のとおり
 です。

 LEDを固定する基板は構想どおりで80本のLEDを半
 田付けするには少々時間が掛かるとは言え、LEDの
 極性にだけ注意を払うのみで進められます。

 それらが完成したらバラック状態で動作確認をしま
すが、先週のテスト運転と大きく異なる結果は出ませんでした。 最終的な回路定数と各部
の電圧の様子は回路図に書き込みました。  尚AC100V の時には回路図に記載したとお
りですが、AC120Vまで増加させるとレギュレーター両端の電圧(回路図の*印部分)は36Vまで増加します。 何度もお話してい
るようにこの部分が41.25V(レギュレータの入出力では40V)を超えるとレギュレーターは破損しますので、AC100V近辺で*部分
は10V以下に収まっている必要があります。

軸上の明るさは先週のテスト時の40本に対し2倍の80本になったため700ルクス/mと大変明るくなっています。  また部品の発
熱はごく僅かで、触ってみて発熱を感じることは殆どありませんでした。(光っているLEDだけはほんのりと発熱があります。)
これだと温度上昇を抑える対策は殆ど必要ないでしょうし、光エネルギーへの変換効率はこれ以上改善できない限界に近い高効
率であることを感じさせます。

また消費電力も5.2Wと実験段階とほぼ同じです。  その後10時間以上の連続点灯をして何事も起きないのを確認した上で、電気
回路部分の製作は完了としました。

一番小さな穴あき基板を半分に切断して組み上げたLED駆動回路。 前掲の図面や回路図も参照ください。 電解コンデンサーは赤いワイヤーで動かないよう固定しました。

注意を要するのはダイオード(1N4007)の極性。 矢印の先の帯が上に来るか下に来るかが重要です。回路図に記載した上、下はこれらを指します。

LEDは3枚の基板に分散して半田付けしました。 3枚を横に並べて連結すると横に40本のLEDが並び1系統が出来上がります。 こうして見ると極性が全く判りませんが?

基板の片方の端には赤のマジックでこちらがプラス側であるという印が付けてあります。 これで連結する時に間違えずに済みます。

軸上は強烈な明るさ(700ルクス/m)ですので、斜めから撮影した動作確認風景ですが、それでもご覧のとおりすごく明るく頼もしいです。 長時間(10時間以上)の連続動作でも発熱が極めて少なく安定していました。



木工部分の暫定設計

 完成した電気回路を念頭において、木工部分の設計を進めました。
 左はハウジング部分と家具本体への取り付け詳細を表しますが、妙な矛盾がない
 か更に確認する必要があります。 基本的には幅が340mm、高さが40mmと20W
 の蛍光灯電気スタンドと同じくらいですが、奥行きは35mmと小さくなっています。
 高さが(厚みと言った方が良いか?)結構あるのは、LEDよりの直射光が目に入ら
 ないようにLEDを沈ませたことによります。  このハウジング部分は厚さ9mm、幅
 100mm、長さ325mmのアームに取り付けられ前後方向に140-170mmスライド出来
 るようにします。

尚電源スイッチをこのアームと連動させようかと考えましたが、保守点検・修理の際の作業が簡単に出来るようミニチュアトグルス
イッチをハウジングの右側面に付けることに変更しました。  この構造で一番頭を悩ませたのは保守点検・修理が簡単に出来る
構造で、この図面では判り難いものの8本程のネジを緩めれば、4枚の基板を外せるようにしています。 LED基板3枚は2つの溝に
落とし込んで右から左にスライドし、駆動基板は片側を溝に落とし込んでその反対側はネジ止めという構造で、駆動部分は2mm厚
のカバーで覆って見えなくする!という構造です。

外観は極めてシンプルで、横長の両端の角は半径10mm程のRで曲げ、その他は直線です。 この前面の部分を如何にきちっと仕
上げるかが鍵になるのではと予測しています。 アームのスライド部分にはスライド量を調整するピンが2個描かれていますが、こ
れらは実際にはニッケルダボを使います。 ということは簡単に取り外しが出来、雌ネジを複数埋め込んでおけばスライド量は可変できることになりますし、外してしまえばこの照明器具を外すことが簡単に出来る!という仕掛けです。



2009/03/27

ランプハウジングの組み立て

前回から随分間が開きましたが、実は家内のパソコンでちょっと問題がおきました。 これまで使っていた液晶ディスプレイが突然
ダウン、偶々バックアップに持っていたディスプレイを繋いで事なきを得ていますが、ゆくゆくは問題がありどうしようかと頭を悩ませ
ています。  これは本テーマにも若干関係するのですが、設置スペースの高さの関係で高さ38cm以上のディスプレイは設置でき
ません。 これまで使ってきたのは15インチでアスペクト比が4:3でしたが、15インチなんていうサイズはもう殆ど販売されていませ
ん。 それどころか17インチでも少なくしかもアスペクト比が16:9の所謂ワイド画面が多くなってきており選択の幅はかなり狭くなっ
ています。 それら将来のモニター問題を同結論付けるかにより今回の照明の構造・設計にも影響が出てくるので色々調査した結果、まだ17インチ4:3で高さ38cm以内の質のよさそうな物は入手可能!と結論付けました。

モニターの問題が一応片付いたので、照明器具の製作を再開することにしましたが、既に
描き上げた設計図面の組み立て方が面白くなかったこととLEDが左寄せになっているのを
右寄せに変更も含め再設計しました。 右がその図面ですが大変理解しにくくなっており、
後ほどお見せする写真も合わせてご覧になりご理解下さい。

ところで絶対守るべき点として、製作後に修理や調整の目的でLEDユニット基板や駆動回
路基板を容易に取り外し出来るようにしています。 その為にLED基板3枚は基板両端を
溝に挿入するスタイルで3枚並べ、駆動回路基板を外せば取り外しが出来るようにしました。 駆動基板は同じ溝に片側を挿入し反対側はスペーサーをかましネジ2本で固定しています。

ハウジングを作る材料は4mm厚と12mm厚の合板で、前面の両端は大きめのR加工をし、横に3mm幅の溝を切りますが、溝の左
端にトグルスイッチの頭を出してやります。 この前面をどう仕上るかですが、あるアイデアによる格調高い仕上げ?を考えていま
す。

ハウジングの幅は346mmしかありませんから大工仕事というより工作に近いのですが、溝彫りや溝の間隔など寸法を高精度に維持しないとならない部分が幾つかありますので、胴突きノコギリで切断しノギスで寸法確認というケースが頻繁に出てきますし、慎重に作業を進めないといびつな物になりやすく、小さな物ですが結構製作難易度は高くなります。  唯一日曜大工らしい作業の様子は以下の写真と説明をご覧ください。

今回使ったメインの道具。 胴突きノコギリ(粋な奴)は精密切断の必需品ですし、1mm以下の寸法確認にはノギスも欠かせません。

プリント基板を挿し込む溝彫には、電動トリマーに1.6φのストレートビット(SS1-1.6G)を取り付けて彫りました。 プリント基板の板厚が1.5mmですので、どんぴしゃの溝幅になります。

SS1-1.6Gで深さ1.1-1.2mmに彫ってプリント基板を挿し込んだところ。 きつからず緩からずの絶妙な感触でした。

ハウジングとなる部材の予備加工が終わったところ。 重要部分の寸法はノギスで測りながら微調整加工し±0.1mmまで追い込んであります。

アーム部分には3mm幅で深さ6mmの溝をトリマーで彫り、電源コードを圧入します。(最終的にはボンドGPクリヤーで固定。) またアームの先端の反対側19mmは4mm削って薄くしてあります。

ハウジングの枠を接着中。 クランプによる圧着保持は接着でまともな物を作るのに必須の作業になります。

こちらはハウジングのアームの先端の4mm削った部分に、ハウジングの天井(天板)を貼り付けました。 この眺めは上側から見たところです。

それをひっくり返すとこうなっており、ここに上の写真の枠を接着してハウジングの組立作業は終わりです。

枠とハウジングアームを接着し、クランプ・ハタ金を使って圧着保持しています。 大げさなようですが接着によってまともな物(正確な組み上げ寸法とい十分な接着強度を有する。)を作るには不可欠。 重しを載せて!!なんていうのは決してうまく行きません。

接着が完了しましたので、確認のためLED基板の装填をしてみました。 手前の幅の広い部分から両溝に基盤を挿し込んで押してやります。

3枚の基板を全て装填し終わりました。 後ほど当て板が固定され抜け止めとなります。

装填した側から3枚のLED基板を見たところです。 これで大事なポイントである、「後でメインテナンスや修理のためにLED基板が外せるようにすること!」が満足されます。

さて組み立てが終わったT型のLEDハウジングを実際の設置角度に置くとこうなります。 後ろのアームの部分が前後にスライドするようになります。

下面を上向きにして見ました。 前掲の設計図面(上面透視図)の左右をひっくりかえした状態です。 駆動回路基板はこんな位置に収まり、その右側に電源スイッチが取り付けられます。



2009/04/03

ランプハウジングの組み立て 2

主な部分の組み立ては終わりましたが、直線だけの組み合わせで余り面白くない外観です。 そこで前面横の部分に大きなアールを付ける事にしました。 またそうすることにより接着の境目部分の見え方はかなり美しくなくなりますので、木口テープで覆ってしまうことにしました。 ところでランプハウジングの高さは40mmあります。 そして40mmの木口テープは残念ながらmini-Shopでは販売していません。 そこで2枚の木口テープを貼ってその繋ぎ目に幅3mmの溝を彫ることにより繋ぎ目を消すことにしました。 こういった作業では電動トリマーがあると想像以上に簡単に出来ます。  電動トリマーがなくても出来るでしょうが、作業時間は10倍以上掛かるのではないかと想像します。

また木口テープをアール面に貼るには、木口テープ自身が十分にしなやかでないとなりません。 そうするためにハンドタオルに熱湯をたっぷりと沁み込ませこれでテープを包んで20分程寝かせてやっています。 テープ自身は水を吸い込みますが、貼り付ける面が濡れていなければテープの粘着力が下がることはありません。

こうしてお化粧加工を施し、電源スイッチ固定、蓋の加工、基板抑えブロックなどの工作を終了後に塗装を済ましました。 塗装はステインによる着色の後に油性ウレタン透明クリヤーを3回塗りその後につや消しクリヤー1回塗りの私のスタンダードです。 そして前面の溝の部分には水性つや消し黒を塗りこんでいます。

ハウジングの上下を捨て板で挟みました。 この捨て板はトリマーで切削時に端の部分の欠けや切削斑が出やすいのを防止するためです。

トリマービットは大きな切削半径を持つボーズ面ハイストリマービットを使いました。 設計図では半径9.5mmとしていましたが、それより大きい12.7mmの半径になっています。

切削量が大きいので数回に分けて少しずつ削っていますが、切削が終わったところ。 この後替刃式ヤスリと#240ペーパーを付けたハンドサンダーで研摩します。

そして捨て板を外した状態です。 切削面に接着の継ぎ目が見えています。 捨て板は後で溝を彫る際に再び使います。

木口テープの丸い角に当たる部分の前後5cm位を熱湯で濡らしたハンドタオルで包み20分程寝かしてテープをふやかします。 テープの裏紙は剥がしません。

裏紙を剥がしながら所定の位置に貼って行きます。 貼りなおしは絶対にやってはならない(接着力が極端に落ちるので。)点に注意しながら進めます。

もう1枚の木口テープを同様に貼り付けたら完全乾燥(2-3時間程度。)乾燥させた後にはみ出たテープをカッターナイフで削り取り、替刃式ヤスリで慣らし最後に#240サンドペーパーを付けたハンドサンダーで研摩しました。

次に捨て板で挟み木口テープの貼り合わせ点とガイドの距離が45mmになるようにして、3mmのストレートビットにて削り込みます。

木口テープの繋がり目は3mm幅の溝に置き換わります。 この溝は表面の塗装が終了後艶消し黒の水性ペイントを流し込みます。 ちょっぴりの木工作業はこれで終わりました。

着色はLEDハウジング部分は、白、チーク、青のポアステインを混ぜたもので、茶色味を僅かに感じるグレー、アーム部分はチェスナットとしています。 そして油性ウレタン透明クリヤーを3回塗り、その後油性ウレタンつや消しクリヤー1回という私のスタンダードの仕様です。 また溝部分はニスが乾燥後に水性ペイントつや消し黒を塗りこみました。 物が物ですので、余り際立たないような色にしましたが、それでもニスを使ったため木工作品であることが判る雰囲気になっています。

塗装が済んでからとは少々おかしな手順ですが、電源スイッチの組み込み、駆動基板固定のポスト(赤矢印の部分2箇所。)、蓋を挿し込む細い棒(2 x 2mm)の貼り付け(黄色矢印部分)の加工作業を済ませました。 ポストは後ほどエポキシ接着剤で固定します。

この後ハウジング内部をつや消し黒のペイントで塗装しますが、ここで電気部品を所定の位置に取り付けて、念のための最終確認をしておきました。 上が取り付け前で下が取り付け後です。 下の矢印の先は最終的にはネジ止めとします。 従って必要とあらば上の状態に戻せます。 外せないのは電源スイッチだけで、これは不具合を生じる可能性が極めて少ないためです。

内部をつや消し黒のペイントで塗りつぶした上で、電気回路を組み込みました。 駆動回路部分は長めの線を折り曲げていますので少々ごちゃごちゃしています。 またその後2mm厚のPET板を切断し駆動回路部分のカバーとしました。 PET板が白いのは偶々手元にあった物を使っただけで、特に意味はありません。 これで感電する心配は全くなくなります。

早速明るさと明るさの分布がどうなっているかを確認すべく三脚に取り付けて壁面から1mの距離から照射してみることにしました。 この照射面の間口は1200mmで狭すぎるのですが、実使用範囲から考えると十分です。

そしてLEDランプだけでの照射はこんな按配です。 中央横方向に最も明るいエリアがあり、その外側に1段暗くなったエリアまで1,330mmあります。 その外側は光りが全く当たらない部分です。 明るさが2段階になるのはLEDを2列に並べているためで、構想段階で判っていたことです。

中央の明るさは700ルクスありますが、上下左右に明るさが半分の250ルクスになるところにマーキングし(紙テープに赤丸を記した。)中心からの距離を測りました。 構想段階で計算した範囲から±15%程度のずれでほぼ目標どおりです。



2009/04/17

取り付けて完成まで

このテーマの製作途上で突然設置位置にあるモニターが壊れてしまったことをお話しています。 そして替わりの物を数少なくなった17インチモニターから探すさないと、この照明器具の収まりが問題になる可能性がありますので、集中して調べ上げ購入しました。 そのモニターは照明器具の設置にはなんら影響を及ぼさないのでほっとしています。

そしていよいよ設置ですが、これは実に簡単な方法で棚板の下側に照明器具のアームをコの字型の押さえで挟んで固定するだけです。 実際にはスピーカー固定の座板が棚板に貼ってあるので、アームが通過する部分を切断(電動トリマーによる切削。)してからですが、のんびりやっても半日で終わりました。 設計時にはアームの前後のスライド量を制限するストッパーを考えていましたが、引き抜き制限はスピーカー固定の座板の厚みが設計時の15mmより薄い12mmであったため、ストッパーを固定できるスペースがないためあきらめました。

スピーカーの座板の厚みを4mm増せばOKなので、暫く使って具合が悪ければ改造しようと考えています。
最終的な確認を点灯させてひととおり行いましたが、明るさについては十分にありLEDの横方向の間隔を2倍に広げた方が良かったかもしれません。(中心の明るさは若干減るが横方向にサービス面積が広がる。) また前後の照射範囲は最も気にしていた部分ですが、これは正にどんぴしゃの範囲で、モニター自身を照射することはなく、パソコン使用者の目に直接光が入ることもありません。

ということでAC100VでLEDを駆動する実用品がまたひとつ増えたことになります。

合板を切断してコの字型に接着した照明器具アームの押さえ。(左) すべりを良くするため敷居滑り(茶色のテープ)を貼っています。 照明器具アームを所定位置に収めた所で、棚板を逆さに置いてあります。(中央) コの字型の押さえを被せてネジ止めしました。(右) これで取り付けは終了です。

棚板を元通りに設置して早速点灯しました。 モニターはひとまわり大きい17インチになりましたが、上背が低い物ですので、収まりは良いようです。 尚照明器具を使わないときには棚板の前面まで引っ込むよう収納されます。(右下の写真。)

非点灯時(左)と点灯時(右)の違いの写真です。 これは部屋の中が最も明るい昼間に撮影しているので、夜になるともっと大きな差が生じます。 キーボード周りと上に載せた本が照明され、モニターには光りが全く当たっていません。

非点灯時(左)と点灯時(右)の違いを真上から撮影しました。 横方向の照射範囲がもう少し広がれば(10-20cm位?)完璧と言えるかもしれませんが、実用上必要な範囲は十分にカバーしていますし、前後の照射範囲は目論見どおりです。 わが奥方は無論大喜びで、新たな省エネ照明器具が完成しました。

----- 完 -----

 
  
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