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。
雪の結晶を採取する試料ホルダー 有効面積 9x7 cm
雪の結晶撮影装置のコンパクト化作業、 １月２７日にUpした記事・「撮影装置の小型化作業 暫定的に完了」の中では ”１０日以上手を掛けないと完了しないと予想され” と書いたけれど、 あれからもう１０日経過した状態で先の事を考えてみると・・・ 「今月の末迄掛かって完成出来るかどうか？」ですね。 まあ、遅れたからと言って「契約違反だ」なんてクレームがついて違約金を支払う心配が有る訳じゃ無いし、 マイペースで作業は進めます。
そのマイペースですが、 小型化 => コンパクト化 の実現方法として試料ステージベースユニット部分の前後方向のサイズを５cm ほど短く切断する荒療治的な手段をとったのです。 その結果、 降雪の中から雪を採取して観察する道具のエリアの面積は 9 x 7 cm のサイズで有ったのに、可動エリア」が メカ的な小型化による制限を受け、観察可能エリアのサイズが 7 x 5 cm ほどに狭くなってしまったのです。 当初、 それは我慢する心積りで居たのですが、 「そんなの駄目だ！」の気分が強くなって、 持ち運びする際の装置全体はコンパクト化するが、 セットアップした後には以前と同じ観察可能エリアの面積を実現するアイデアをさがして頭の中を駆け巡った結果、 今朝は未明の５時に起床して作業を開始。 午前中一杯と早めに終えた午後の囲碁対局の後の時間を使い、 夜中に頭の中を駆け巡ぐらせたアイデアを実現してみました。
どんな構造に変更して、 それが実現出来たか？ 「理解してもらうには判りやすい図を描くべき」と想うけれど、 今日はそのエネルギーが残っていないので、パスします。
雪の結晶撮影装置の小型化に取り組みつつある今日この頃、 従来のカメラユニットの小型化を考える頭の中に浮かんで来たアイデアはカメラの固定保持に特化した、 一般に使われている「カメラ用三脚ならぬ衝立状態のＬ型構造物」。
昨日はそれを作って見たのでご覧いただきます（Top写真）。
写真の左側に立つ箱型形状で内部にゴチャゴチャと電気配線が見えるユニットが今までのカメラユニットの筐体です。 右側手前に置いてあるカメラが 90 mm マクロレンズを装着した OM-D EM-5 です。
その背後にそびえ立った構造物が「試料ステージベースユニット」の上に乗った白っぽく見えるＬ型構造物がカメラを取り付ける「カメラ用三脚」ならぬ「カメラ用衝立」です。
この衝立正面の 12 mm 厚のベニヤ板にカメラを取り付けます。 写真でははカメラ取り付け用のネジ穴などの加工は未着手の状態です。
こんな物を作って「装置全体のコンパクト小型に役立つのか？」と想うかもしれません。 このカメラ固定用の L 形状の衝立に小型化の秘密があります。 持ち運びの際の梱包時、 衝立正面の厚板部分はベースユニットの上に乗せ、 衝立・側方の板はベースユニットの右側に添わせて押し当てる形で収納します、 すると撮影システム全体の容積はおよそ８ リッター、 従来の容積１５リッターのおよそ半分にする事が出来るのです。 その理由を大雑把に表現すれば「従来のカメラユニットの厚み 100 mm が 12 mm と大幅に小さくなったと見做せる」ためです。
これにはカラクリもあって、 カメラ本体はカメラを収容する肩掛けカバンに入れて持ち運ぶ事です。 このことは公共の交通機関、例えば飛行機、 高速バス等を利用する際の支障にはならず、 むしろ夜間に過度な低温からカメラ本体を保護する目的で撮影装置からカメラ本体を取り外して保温しており、「従来の運用方法とも合致して問題なし」と想っています。
雪の結晶撮影システムの小型化を目的とする場合、 現状のカメラユニット部分もその対象となる。 何しろそのユニットは贈答用素麺だったかの木箱をケースとして流用してデッチ上げたユニットなのだから、 改善の余地は大いに有るのです。 また木箱にカメラを組み込んだ後の空間に表面照射光源ランプや背景画像照射光源などの電源等（Top写真）を無造作に組み込んで来ました。 装置全体の小型化を目的とした場合、 それらプリント基板に組み込んだ電気回路は試料ステージベースユニット内部の空間に押し込むことは十分に可能。
そうすればカメラユニットは出来合いの木箱とは異なる構造、 もっと持ち運びの際に今よりも全体がコンパクトな形になる様に作り変える事が容易になると考えられます。
今日はそのカメラユニット内に組み込んである現在の電気回路全体を見渡せる資料をポンチ絵的に描いておきました。
２日前にUpした話題の小型化作業、 撮影装置は大きく分けてカメラユニットと試料ステージベースユニットに二分割されている。 今回はその２つのユニットの内、 試料ステージベースユニットに対して小型化目的の手を加えただけで作業を打ち切った。
カメラユニットの方も手を加えればサイズを小さく出来る要素は有るのだが、 その改造に取り掛かると改造に必要な材料の入手も含めて、 １０日以上手を掛けないと完了しないと予想され、 今シーズン中の雪の撮影に適したチャンスを逃してしまう可能性があるので、 その改造作業は矢張り４月以降に持ち越すのが適当だと判断している。 Top写真は撮影システム一式を持ち運びを容易にするために一番コンパクトに積み重ねた状態の写真です。 サイズを計ってみたところ、 容積で言うと１５リッター程度となりました。 大きさがイメージしやすいように、電気掃除機との２ショットで撮影して置きました。
