１００均ライト改造報告Ｎｏ.１３【2/10出来ました！照射比較追加：３ＬＥＤ自転車ライト改】
良い出来映えと好評の３灯式リフレクターを持つキャンドゥ製の３ＬＥＤ自転車ライトですが、改造報告Ｎｏ．１２-５の３ＬＥＤクリップライト改五式へリフレクターを移植提供することになって、部品取り後は放置状態になっておりました。しかしながら手持ち在庫の２ＷＡＹランタンからリフレクターを移設出来ることが判明し、急遽改造を施してみることに。
Fig.0 ３ＬＥＤ自転車ライト改と”艦隊のアイドル”那珂ちゃんと
Fig.0は３ＬＥＤ自転車ライト改の全体写真。黒と銀のツートンカラーの方が、真っ黒なもう一つのカラーバリエーションのものより良さげに見えます。この改造品は可成りのスポット光なので、艦娘のこの人に是非とも浴びて貰わないといけません。
Fig.1 ３ＬＥＤ自転車ライト改の正面から見た全体像
Fig.1に示す通り、３ＬＥＤ自転車ライトは全体的な形が如何にも懐中電灯って感じで、部品取り後にこのまま放置しておくのは随分と勿体ないことだと考えていました。そこでどうにかならないものかと思って、ふと２ＷＡＹランタンのリフレクターは径が大き目なのでどうかなと試してみたところ、フランジの部分を少し削るだけで見事に嵌ることが判りました。実際組み上がってみると見た目にも本当にスッキリとしていて古の懐中電灯を思い起こします。
Fig.2 ３ＬＥＤ自転車ライトの改造前後における１ｍ先の照射パターン
Fig.2にいつもの照射パターンを記載しておきます。これでやっと発熱に負けて一瞬で轟沈した改造報告Ｎｏ．２－３のリベンジが出来たかと思うと感慨もひとしおです。２ＷＡＹランタンのリフレクターとＣＲＥＥチップＸＰ－Ｇとの組み合わせは、上図の照射パターンからも判るとおり１ｍ先の照射径が１５ｃｍ以内の超スポット光を提供します。ＬＥＤ電流を３４０ｍＡ流して得た１２６ルーメンの光束を集光すると、１ｍ先のスポット光中心部では３４６０Ｌｕｘもの高照度を叩き出し、もはや直視すら不可能な目潰し級の明るさです。
Fig.3 ３ＬＥＤ自転車ライト改のヘッド部分へ組み込むパーツ
Fig.3に示す改造用パーツは、２ＷＡＹランタンからの移植が可能とは言っても無加工という訳にはいかなくて、リフレクターはフランジ部分を、透明窓は周囲を若干削ることでなんとか３ＬＥＤ自転車ライトのヘッド部分へ嵌め込んでいます。パワーＬＥＤにはＣＲＥＥチップＸＰ－Ｇの放熱板付きを使っていますけれども、そのままではスイッチと干渉するので部分カット加工を固定用基板と共に施しています。
Fig.4 ３ＬＥＤ自転車ライト改のライトヘッド内様子
Fig.4に示す写真はライトヘッド内部へスイッチとＬＥＤと固定用基板とを組み込んだ状態のもの。元々のオルタネートスイッチは大き過ぎてリフレクターに閊えてしまうので、取り外した後にスイッチを支えていた出っ張りを除去する加工を施さねばなりません。これはなかなかに厄介な作業で、良く切れるゲートカットニッパーを駆使しながら少しづつ齧る様にして削っていきます。
Fig.5 ３ＬＥＤ自転車ライト改で新しく入れ替えたスイッチ
Fig.5は電源スイッチの部分を撮影したものですが、元々のスイッチは取り外して使えないので代わりに組み込むプッシュスイッチを探していたのところ、以前千石電商で入手した小型なオルタネート型のスイッチ径が元々のボディ穴径とドンピシャであり、一切手を加えずともそのままでピッタリ嵌め込めてさらに接着することなく止めが効くという事実が判明しました。これで一気に完成度がアップ、今回の改造作業の中で一番の驚きでした。
Fig.6 ３ＬＥＤ自転車ライト改のパワーＬＥＤ取り付け様子
Fig.6はまだライトヘッドへ組み込む前のＬＥＤとスイッチ。ＬＥＤの取り付けはいつもの様に基板から少し浮かしてフレキシブルな配線とし、リフレクタとの位置調整を後から出来るようにしておくのがミソです。なお写真では見えていませんが昇圧回路は基板裏側に設置しています。
Fig.7 ３ＬＥＤ自転車ライト改の昇圧回路ユニット取付け
Fig.7はユニバーサル基板裏側に取り付けた昇圧回路基板の様子。電池との配線は直結としコントロール端子で電源のＯＮ／ＯＦＦを制御する方式にしてあるので、オルタネートスイッチは小型なものが使用可能となり接点容量を気にする必要もなくて大助かりです。
Fig.8 ３ＬＥＤ自転車ライト改の昇圧回路ユニット外観
Fig.8に示す昇圧回路を駆動するための電源は、元々の単４型３本直列式ＢＯＸの代わりにミニ単２電池、ＳＵＢ－Ｃ型がピタリと入るのでそれを使います。１．２Ｖ系ニッケル水素電池１本でパワーＬＥＤを駆動するには昇圧回路が必要となり例のごとくＬＴＣ３４９０を利用するのですが、今回は放熱性を高めるためＳＭＤアルミ基板に組み込んでおきました。これなら３５０ｍＡフルパワー駆動しても大丈夫そうです。
Fig.9 ３ＬＥＤ自転車ライト改と艦娘の御二方
重巡愛宕「このライト、超スポット光ですって。それなら索敵や警戒に重宝するかも。」
那珂ちゃん「んもうっ！スポットライトはアイドルの必需品だから、使っちゃダメ～」
※改造するならば自らの意思で行い、それによって生じた責任を負わねばなりません。
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改造報告No.10-2_100均3LEDﾗｲﾄの輝度ｱｯﾌﾟ改造（OKL-T/6-W5N-C、CREEﾁｯﾌﾟXP-Gを7灯）
改造報告No.11____100均3LEDﾊﾝﾃﾞｨﾗｲﾄAの輝度ｱｯﾌﾟ改造（CL0118B+SBD+C、LP-AWME56F1Aを3灯）
改造報告No.11-2_100均3LEDﾊﾝﾃﾞｨﾗｲﾄAの輝度ｱｯﾌﾟ改造（CL0118B+SBD+C、CREEﾁｯﾌﾟXP-Gを3灯）
改造報告No.12____100均3LEDｸﾘｯﾌﾟﾗｲﾄの輝度ｱｯﾌﾟ改造（CL0118B+SBD+C、CREEﾁｯﾌﾟXM」-L2ﾗﾝｸU21A搭載）
改造報告No.12-2_100均3LEDｸﾘｯﾌﾟﾗｲﾄの輝度ｱｯﾌﾟ改造（CL0118B+SBD+C、CREEﾁｯﾌﾟXP-GﾗﾝｸR4搭載）
改造報告No.12-3_100均3LEDｸﾘｯﾌﾟﾗｲﾄの輝度ｱｯﾌﾟ改造（CL0118B+SBD+C、ｵﾌﾟﾄｻﾌﾟﾗｲの1WﾊﾟﾜｰLED搭載）
改造計画No.12-4_100均3LEDｸﾘｯﾌﾟﾗｲﾄの輝度ｱｯﾌﾟ改造計画(ｲﾝﾊﾞｰﾀ未定、CREEﾁｯﾌﾟXP-Gを4灯組み込み予定)
改造計画No.12-5_100均3LEDｸﾘｯﾌﾟﾗｲﾄの輝度ｱｯﾌﾟ改造計画(CL0118B、LP-AWME56F1Aを3灯組み込み予定)
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改造報告No.22-2_100均ﾗﾝﾁｬｰﾗｲﾄV9の輝度ｱｯﾌﾟ改造(AMC7135、CREEﾁｯﾌﾟXP-G、Li-ion電池)
改造報告No.22-3_100均ﾗﾝﾁｬｰﾗｲﾄV9の輝度ｱｯﾌﾟ改造(AMC7135、LP-AWME54F1A)
改造報告No.22-4_100均ﾗﾝﾁｬｰﾗｲﾄV9の輝度アップ改造(AMC7135、OSW47L5111Y）
改造報告No.23____100均LEDﾐﾆﾀｯﾁﾗｲﾄの輝度アップ改造(NJW4616、ｵﾌﾟﾄｻﾌﾟﾗｲ製ﾌﾞﾙｰLED搭載)
改造報告No.24___100均5LEDｽﾀﾝﾄﾞﾗｲﾄと電球型LEDﾗｲﾄとを合体融合(ﾀｯﾁｾﾝｻｰ搭載)
改造報告No.25___100均ｻｲｸﾙﾌﾗｯｼｭﾗｲﾄの輝度アップ改造(OKL-T/3-W5N-C、CREEﾁｯﾌﾟXP-G）
改造報告No.26___100均LEDﾍｯﾄﾞﾗｲﾄの輝度アップ改造(CR123A、CREEﾁｯﾌﾟXP-G）
第１１１呟__________100均ﾀｲﾏｰﾗｲﾄのちょい改造(ﾀｲﾏｰ再始動用ｽｲｯﾁの追加)
【ＬＥＤライトの製造・改造、比較で気になる情報】
ＬＥＤライト改造で知りたい情報__ →CL0117、CL0118B、CX2601に［SBD+C]追加して最適化検証
ＬＥＤライト改造で知りたい照度比較__→100均ﾗｲﾄ改造品および未改造品の照度測定比較
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> ２ＷＡＹランタンからリフレクターを移植出来ることが判明
これは気付きませんでした。
こちらでもリフを確認してみるとこの為に設計したかのようです。
２ＷＡＹランタンのリフレクターは深くてスポット光となるため、LP-AWME56F1A程度の光量では不満で放置していましたが、XP-Gで250mA流せば実用になるでしょうか。
このリフの直径と同じものは「3LEDクリップライト」、ローソンストア100の「ストラップ付ⅢLEDライト」などがあるので色々組み合わせて遊べます。
> ミニ単二とLTC3490
クロヤマネコさんお得意の組み合わせですね。
私の方は18650が大量にあるので、電池ボックスが18650にピッタリな「スーパーLEDズームライト」の胴体と「自転車ライト」のヘッドを接着して実用ライト化です。
投稿: mytoshi | 2015年2月 1日 (日曜日) 午前 11時22分
以前、改造報告Ｎｏ．２－３でチップ形態のＸＰ－Ｇに３５０ｍＡ流して一瞬で轟沈してから年月が経ち、未だにリベンジが出来ていませんでした。今回はＸＰ－Ｇに放熱板付きを使うのと、前回の貴重な経験からＬＴＣ３４９０をフルパワーで駆動するのは避けて２５０～３００ｍＡに抑えることで対応する予定です。
なお、２ＷＡＹランタンのリフレクターとＸＰ－Ｇの組み合わせでは超スポット光になり、低い光束値（ルーメン）でも高い照度値（ＬＵＸ）を叩き出すはずであり、本来の用途である自転車ライトとしてならその方が有利かと。しかしながら自転車そのものを持ってないから全く使い道なかったりして。
投稿: くろやまね子 | 2015年2月 2日 (月曜日) 午後 06時23分
早速の完成、凄い実行力です。
巻頭の写真は最初からそのように設計された懐中電灯そのものです。
又、毎回とても綺麗なハンダ付けで感心しています。
私の場合、アイデアはいろいろ検討しても実行に移るのは一割というところ。検討中に他のアイデアの方が良いことに気付き、消去法が働いてしまいます。
> ＳＭＤアルミ基板に組み込んでみました
すぐにアルミ基板を応用ですね。低い電圧でLTC3490を使うと発熱が大きいので最善の方法だと思います。流石です！
この方法なら自転車ライトの電池ボックス体積を最大限使い、ミニ単二電池の容量を有効利用出来て良いです。
SMDアルミ基板はチップ部品を使用する時に便利そうなので今度購入して真似してみます。
> １ｍ先の照射径が１５ｃｍ以内の超スポット光
電球式の懐中電灯は超スポット光なので代用は可能ですが、配光パターンは適材適所だと思います。
超スポット光の場合、屋外での「探索」用途には向きますが、どんなに明るくても散歩や室内での通常用途には適度な周辺光が出ていないと使いにくいです。auモール訳ありライトでイヤというほど実感させられました。LEDをXM-L系に換えたり、リフレクタ表面をオレンジピール風にしたりして配光を広げたり散らす工夫をすれば通常用途で使い易いライトになります。
投稿: mytoshi | 2015年2月 8日 (日曜日) 午後 01時15分
いやはや今回は色々な点で苦労しました[mytoshi]さん、ＳＭＤアルミ基板は曲者です。
(1)まずどうやって希望の寸法に切断するか
シャーリングマシンでもあればスパッと簡単に切れるんですけど、仕方なしにニッパ
で齧りながらの切断になり端面確保のため幅５ｍｍほど捨てねばなりませんでした、
結構高いのに。
(2)ハンダゴテの熱容量
熱容量の低いハンダゴテでは熱が分散してしまって上手く溶けてくれません。いつも
よりコテライザーの燃焼ガス量を増してＷ数上げて対応できたから良かったですが。
(3)コテ先形状とハンダブリッジ
パッドが細かいので先端が潰れているコテ先では対応できません。またパッド間隔が
狭くて一度ハンダブリッジを作ってしまうとパニックに陥ります。さらに絶縁性テフロン
基板におけるパッド密着力が高くないので、ハンダ付けした部品に無理な力を加えると
簡単にパターン剥離を起こします。
今までベークライトやＦＲ－４、ＣＥＭ３などの銅張基板を使ってきた身には、今回の
ＳＭＤアルミ基板の高難度な使いこなしに戸惑いを感じ得ず、いつもよりも加工に時間
が掛かってしまいましたが、これでＳＭＴデバイスの空中配線による足折れ廃棄とは
おさらばできそうです。
投稿: くろやまね子 | 2015年2月 8日 (日曜日) 午後 06時13分
比較データをありがとうございます。
なるほど。改造前のスポットが意外に狭い事を改めて認識(＆自分でも確認)させられました。
出ている光量の割には視覚的に明るく感じていたのですが、他のライト(改造報告No.11など)に比べてリフが浅いので周辺光が比較的良く出ていて明るく感じていただけなのですね。視覚感覚とデータ表現の統一性をどのように表現出来るか又悩みが増えます。
改造報告No.11の元ライトやストラップ付きⅢLEDライト、auモール訳ありライト等はリフが深くて周辺光があまり出ないため中心光は強くても視覚的には暗いです。
別件、
私がこの所いろいろ検討していた常用キーライトの結果が出ました。面白みの無い結論ですが、検討内容など頭の中を整理してから、別途、関連記事へコメントを入れさせて頂きます。
他の検討中ライト、
スーパーLEDズームライトのような均等な明るさも悪くは無いですが、私の好み的にはやはりそこそこ明るいスポット光に適度な周辺光が出ているライトが使い易いので、今後作るのはこの方向です。
以前amazonで購入した砲弾型5LEDソーラーチャージャーライトは各LEDに抵抗が入っているので、持ちやすくするためにユニットをキャンドゥの4LEDハンディライトの筐体へ移した品の中心LEDを一個だけLP-AWME561Aに換えて周辺光を増やしてみようと思っています。
太陽光充電の役に立たないソーラーセルで太くて持ちにくいライトよりは使う気になるサイズです。華奢な成形品で耐久性は心配ですが、電池が単四x3(アルカリ又はNiMH)のままでも電流値的には今付いている27Ωで手頃な明るさになるはず。リフの形が良いので反射と集光効果が出ると思います。
投稿: mytoshi | 2015年2月11日 (水曜日) 午前 12時12分
2/8のSMD基板活用ノウハウ詳細説明に対するお礼を言っていませんでした。
苦労話を聞けるのはとても有り難いです。同じ失敗を最小限に出来ますから。
> まずどうやって希望の寸法に切断するか
私は「精密用糸鋸」を使用しています。昨年「アルミ用」の鋸歯を買い足しました。目数が違うらしいのですがあまり理解していません。
> ハンダゴテの熱容量
私の半田ごてはターボ時80Wですから熱量足りますでしょうか。
> コテ先形状とハンダブリッジ
ブリッジが出来た時は半田吸い取り線を試してみます。手持ちの昔のものは表面酸化が進み太くて使いにくいので、昨年2mm品を買い足しました。
> 無理な力を加えると簡単にパターン剥離を起こします。
無理な力がかかるとそんなに弱いのですね。部品配置を良く考えてから行動する必要が有りますね。感謝です。
投稿: mytoshi | 2015年2月11日 (水曜日) 午前 12時27分
(!_!)スポットよりの集光で周辺光も必要となると、コリメータなら２５～３０度のものがいいかも知れません。当方が良く使っているアバゴ製は６度で超スポット、ＣＲＥＥ専用品は４４度でワイド気味、何れも極端過ぎです。他、使えそうなものとしてはエルパラ扱いのノーブランド品くらいでしょうか。
(!_!)ＳＭＤアルミ基板のカット方法、糸鋸とは良い道具を教えて頂きました。それならば曲線カットも可能でしかも無駄が出ませんし。
(!_!)ハンダゴテは８０Ｗも出せるものをお使いなのですか、それなら余裕ですね。ハンダブリッジの除去方法は、ひたすらフラックスを効かせてハンダが撥きやすい様にしておいてから、基板を逆さまにし重力を利用して余分なハンダをコテ先に引き込む様にしています。または、ブリッジ部分へ十分に熱を加えておいてから基板をはたいてハンダを遠心力で飛ばす、なんてこともやります。
(!_!)ハンダ吸い取り線を使った時は、十分に熱を与えてから上手く剥がさないとパターンも一緒に剥がしてしまうかも知れません。注射器とバネを組み合わせたハンダ吸い取り器があれば楽なんでしょうけど。
投稿: くろやまね子 | 2015年2月11日 (水曜日) 午前 03時42分
残っている筒部分を利用したライト検討しました。作るかどうかは半々です。
私はこの記事の「３ＬＥＤ自転車ライト」ヘッド部分を「スーパーLEDズームライト」筒へ接着して18650化したため筒が残ってしまいました。
プラスチック製の筒だけを使ってライトを作れば26mmφx50mmの冬場に使い易いランチャーライトが出来ます。上向きに立てるろうそく立て方式も可能。ショートランチャーと通常ランチャーの中間サイズ、手の中に何とか納まります。「ミニランチャー」と呼びたいです。
共立エレショップから購入した「ハイパワーLED用リフレクタ REF-41(23.5φx15mm)」が筒にピッタリで、ツバ部分は筒の外径と同じです。電池蓋部分をくりぬいてリフからの光が通るようにします。
LEDは19mm放熱板付きXM-L2、放熱板の裏へ共立で購入した純銅製ヒートシンクRHS-03(12x12x4mm)貼り付け、CR2032x8個使用してCL6808をチップ1Ωx3並列で300mA駆動、150ルーメンと手頃な明るさ。
電池のプラス側になっていた穴にはオルターネートスイッチがピッタリ、ゴムキャップを付けるかどうかはお好みで。ネジ用のボスは邪魔になるので削り取ります。電池交換時は駆動部の中身が全部出てくるのでちょっと不便ですが、高効率のCL6808なら計算上は5時間程連続点灯可能かも。屋外でのチョイ点灯用には良さそうです。
投稿: mytoshi | 2015年2月27日 (金曜日) 午後 03時02分
XM-L2を300mAで使うのはもったいないので、放熱不要なLP-AWME561Aを使ってダイソー製リフランの3LEDリフと基板利用の3灯直列式で作る気になりました。リフの隙間に部品配置可能なのでCR2032x9個は楽勝で、10個でも行けそうです。
主スイッチの隣にマコトの2WayLEDキーホルダーの4接点スライドスイッチが納まるので、電流制御抵抗切り替えで、17ルーメン、45ルーメン、130ルーメンの三段切り替えライトです。
スイッチ部分へ目隠し板を嵌めれば見た目が良くなります。
よーし！ 作るぞ－！！！
投稿: mytoshi | 2015年2月27日 (金曜日) 午後 10時41分
(!_!)なんと、千石電商本店２Ｆに上がって左手にある中央配置の棚、上から２段目にたくさん置いてあったＬＴＣ３４９０は欠品状態に！！ しまった、当方在庫もあと２個あるかないか、これは今後ちゃんと考えて適材適所で使わなねばなりません。
[mytoshi]さんの案を真似た改造はしばらく出来そうにありません。３ＬＥＤ自転車ライト、３ＬＥＤリフもボディも使ってしまって筒だけが残っているという状態のものがなく、在庫ストックをバラす必要があるためです。
ずんぐりむっくり４ＬＥＤハンディライトの方は、竹割り状態なボディ構造が幸いして内部の要らない電池ＢＯＸや襞を削って無事に単２電池２本を入れることに成功、後は電池がガタつかないようにする支え構造を構築しつつ４個のＬＥＤをＬＰ－ＡＷＭＥ５６Ｆ１Ａに換装、インバーターはＬＴＣ３４９０の在庫を温存したいのでここはＣＬ０１１８Ｂを４発使った個別駆動回路とし、内部の襞を毟って出来た隙間へ詰め込みます。近々、改造報告Ｎｏ.１４として記載できそうです。
投稿: クロやまね子 | 2015年2月27日 (金曜日) 午後 11時13分
LTC3490は4月になれば入荷するのではないでしょうか？
年度末のこの時期にあれこれ大量に仕入れることはしないでしょうから。
ずんぐりむっくり単二ライト、楽しみです。
> ＣＬ０１１８Ｂを４発使った個別駆動回路とし
「LEDﾗｲﾄ改造で知りたい情報」によるとCL0118Bでは電池２本でLEDへ300mA前後流れるので、LP-AWME561A単発にCL0118Bを1発ではLED焼損します、多分。
ＬＥＤ4個へ1発(4LEDへ320mA、80mA/個)で足りるのでは？
電流LED1個当り160mAに増やすのならLED2個へ1発、合計2発。
或いは、通常時LED4個へ1発で、ターボ時CL0118B回路もう1発を並列(未検証？)にする。
※以前クロヤマネコさんが「ターボ用スイッチ」を使った頃から、私はターボ機能付きがとても気に入っています。
こちらの「ミニランチャー」続き、
リフを固定する電池蓋を糸鋸で上手に丸くくり抜けば残った円板はスイッチめくら板に使えそうです。主スイッチを中心から少しずらせば抵抗切り替えスイッチも楽に納まります。
又、スイッチ側にキーホルダーを取り付ける為の補強リングには、試し買いしたもののショウノウ臭がひどくて使う気にもならない「ランチャーV6」のスイッチ側電極の金属円柱リングがピッタリでした。但し、打ち抜いた時の断面がそのまま鋭角なので端面をヤスリで削らないと指の皮が切れてしまいます。
側面から穴を二個開けてキーリングを取り付ければロウソク立ての邪魔になりません。
投稿: mytoshi | 2015年2月28日 (土曜日) 午前 10時53分
うっかりしておりました、[mytoshi]さんアドバイス有り難う御座います。どうやら頭の中でまだ未完成な改報Ｎｏ.１２-４のＸＰ－Ｇを４発使うタイプとゴッチャになっておりました。むしろ改報Ｎｏ.１１が単１電池２本直列型でＬＰ－ＡＷＭＥ５６Ｆ１Ａを３発使ったインバーター１機タイプだからこれの延長でした。
投稿: くろやまね子 | 2015年2月28日 (土曜日) 午後 03時27分