皆さんは消しゴムを加工したことがあるでしょうか。中学生の頃、退屈な授業中に、消しゴムを加工して中に機械やらコンピュータを隠したスパイグッズのようなものを作りたいと考えたものです。
今回は、消しゴムを加工して、レーザーポインタを埋め込もうと思います。秋月電子では、レーザーポインタのモジュールが380円で販売されています。これと、10円のタクトスイッチ、100円の消しゴムがあれば、レーザーポインタがたったの500円でできます。ぜひ、作ってみましょう。
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レーザーのしくみ
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レーザー光は指向性にすぐれ、明るい小さなスポットとして照らすことができるからです。
レーザーの光源は半導体レーザーです。半導体レーザーはレーザーダイオード(LD)とも呼ばれるため、発光ダイオード(LED)と混同されたりしますが、両者が放つ光は大きく異なります。発光ダイオードは“自然放出”、半導体レーザーは“誘導放出”という原理によるものです。自然放出の光(自然界の光やLEDの光など)は、波長が一定でも位相や波形がそろっていない光です。そのため、距離が長いほど光が拡散してしまいポインタのように集まりません。
一方、レーザー光は原色の波長を使うことと、結晶のレンズで集光させることで、位相も波形をそろえることで、まっすぐで拡散しない光を作ることができます。
さっそく作ってみよう
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さっそく、消しゴムレーザーポインタを作りましょう。第1図が回路図です。レーザーは、使い方が難しいように思えますが、豆電球などと同じで、電池をつなぐだけで光ります。コイン電池にはCR2032、ボタンは、秋月で販売されている1cm角のスイッチを使いました。第2図の寸法で消しゴムを加工し、第3図のように取り付けます。
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まず、第2図の寸法を消しゴムに書いていきます<写真4>。寸法に忠実になる必要はありません。部品を実際においてなぞるのもよいでしょう。表面、裏面はこのようにかきました<写真5><写真6>。
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消しゴムを掘るのは、彫刻刀などでもできますが、ケガしやすいのと力加減が難しいので、ルーターを使うことにしました。
まともなルーターはとても高価(1万円くらい)しますが、加工対象は消しゴムですから、そんなに高いものはいりません。近所のホームセンターで販売されていた電池式のもの(700円程度)を使います。これでも、消しゴムでしたら十分削れます。ケガに注意して削りましょう<写真8>。
少し削っては、部品をおいて深さを確かめ、また削るを繰り返します<写真9>。電池側も同じように削ります<写真10><写真11>。
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削っている様子は、冒頭の動画にも詳しく載せますのでそちらもぜひ見てください。
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スイッチには突起がついています。消しゴムの厚さは11mmしかないので、これがあると収まりが悪いですので、ニッパーで切り落としてしまいましょう<写真12>。切り落とすと写真13のようになります。すこし表面が汚くなりますが、消しゴムのカバーに隠れるので問題ないです。
レーザーモジュールのケーブルは4cm程度に切り、ひふくを剥きます<写真14>。 上側の貫通穴にケーブルを通し、黒い線とスイッチをはんだづけします<写真15><写真16>。
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また、スズめっき線(抵抗の余り足など)を用意し、3cm程度に切ります。スイッチのレーザーをはんだづけした端子とは対角の端子に、めっき線をはんだづけします<写真17>。また、レーザーの赤い線にもう一本、スズめっき線をはんだづけしましょう。レーザーは裏側に組付けます<写真18>。
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また、レーザーの照射口をカッターで切り出します<写真19><写真20 >。
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写真21のように、スイッチにつけたスズめっき線は,電池のマイナス(下)側につなぎます。電池をセットして、電池の上に、レーザーの赤い線とつながったスズめっき線を置きます<写真22>。
最後に、消しゴムのカバーをつけて完成です<写真23>。MONOのロゴのMあたりを押すと光るはずです。どうでしょうか、無事にできたでしょうか。
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