アクリル板の光る絵 ブレッドボード版

昨年の夏休みに、うちの上の子が夏休みの工作で作った「アクリル板で光る絵」は、はんだ付けで作りました。でも、はんだ付けはちょっとハードルが高い、という方に、ソルダレス・ブレッドボード（以下、ブレッドボートと略します。）を使ってはんだ付けなしで作る方法を紹介します。ブレッドボードについて、詳しくはこちらの記事をご覧ください。
→「簡単に回路が作れるブレッドボードの使い方」

「看板直送ドットコム」さんのブログでも私のブログを紹介して頂きましたので、せっかくなので、「看板直送ドットコムのアクリル板やさん」からアクリル板を買って、夏休みの工作に挑戦してください。ちなみに、私は「看板直送ドットコムのアクリル板やさん」から購入したことはありませんので、無責任な紹介です、あしからず。

もうひとつ、ちなみに、アクリル板はダイソーでも2mm厚のＡ４サイズのものが210円で売っています。おそらく、アクリルの品質はプロのアクリルやさんの方がよいような気がしますが、直接比較してなのでわかりません。それと、私のよく行くダイソーのお店では、透明のアクリル板はいつも売り切れで、めったに在庫がありません。

その他、使用する材料は次のとおりです。

アクリル板	厚さ２〜3mm、8〜10ｃｍ×10〜15ｃｍ程度
カラーボード	アクリル板とLEDの固用
空き箱	回路部分を入れて、アクリル板の下の土台にします。
ブレッドボード	ＥＩＣ－３０１
LED	３ｍｍの弾丸型、高輝度タイプ×３個 例えば青色だとこんなの
抵抗	100Ω×３本
電池ボックス	単三×３本、スイッチ付き

注）各部品のリンクはは2012年８月現在の秋月電子の商品ページです。

では、作り方です。
まず、アクリル板を必要なサイズに切り出して、それに絵を描きます。
絵は、アクリル板にキズをつけて描きます。キズのつけ方はいろいろありますが、１つは先にダイヤモンドバーの着いたリューターを使う方法で。安いものだとダイソーで６３０円で売っています。

大人にとっては、このリューターを使う方法が一番簡単なような気がしますが、子供によっては、ちょっと扱いにくい場合があるようです。
そんなときは、先のとがった硬いものを使ってキズを付ける方法もあります。例えば、やはりダイソーで売っているダイヤモンド・ヤスリの先の尖ったタイプのものなど。もっと安い道具は、針金、できればピアノ線などの硬い針金を短く切って、割り箸の先に刺したものも使いやすいです。

絵を描くときの注意は２点。１つは、下から２ｃｍ程度は、アクリル板を保持するために空けておくこと。もう１点は、できれば、絵を裏側から描くこと。その方が出来上がって光らせたときにきれいに見えます。

次に、ＬＥＤを光らせる回路を作ります。回路図は下のようになります。

 LEDを光らせる回路で注意が必要なのは、抵抗です。豆電球と違って、LEDでは必ず抵抗を入れる必要があります。この抵抗の値の計算方法はこちらのサイトが参考になります。
青色LEDの場合、順方向電圧は、製品により異なりますが、一般的には３〜3.6Vくらいの範囲のものが多いようです。例えば、３．３Vとして、抵抗を１００Ωとすると、電池×３本の電圧が４．５Vとして、LEDに流れる電流は、
(4.5 - 3.3) / 100 = 0.012 (A)
という計算で約12ｍAになります。LEDの定格電流は20mA程度のものが多いです。今回、上の部品表で紹介している青色ＬＥＤはハイパワータイプなので70ｍAと大電流が流せるものですが、そんなに流さなくても１２ｍＡで十分明るいです。ただし、ＬＥＤによっては10mA以上流してもあまり明るくないものもあります。ＬＥＤを選ぶ場合はなるべく高輝度タイプのものを選びましょう。

この回路をブレッドボードに組むと次のようになります。

ここで注意することは、ＬＥＤの向きです。ＬＥＤは電流の流れる向きが決まっているので、逆向きに接続すると光りません。多くのＬＥＤでは、足（リード線）の長いほうがプラスになっています。 上のブレッドボードの図では、上にＬＥＤのプラス、すなわち長いほうの足がきます。ＬＥＤの足は、下の図のように折り曲げて、下に向いている足がブレッドボードに刺さるちょうどの長さになるように切って、ブレッドボードの上にＬＥＤの頭だけがちょうど載っているようなかたちになるようにします。

ブレッドボードの図で上下に出ている赤と青の線は電池ボックスからのリード線です。赤色がプラス、黒色がマイナスです。
この回路が組めたら、一度電池を接続して、スイッチを入れてＬＥＤがちゃんと光るかどうか確認しましょう。

ＬＥＤの回路が完成したら、ＬＥＤの上にアクリル板を固定します。アクリル板の固定には発泡スチロールなどを使います。手ごろな発泡スチロールがない場合は、やはりダイソーで売っている、カラーボード・厚いタイプ（1cm）というものがよいです。

これを適当なサイズに切って、両面テープなどを使って、下の写真のようにブレッドボードの上、アクリル板がＬＥＤの上に来るよう、そして発泡スチロールでＬＥＤの頭を挟み込むようにして固定します。

横から見た断面図は下の図のようになります。発泡スチロールの下の部分は、抵抗などとぶつかるところは適当に切り欠いてぶつからないようにして下さい。そして、ブレッドボードと発泡スチロールは強力な両面テープで貼り付けています。

下の写真のブレッドボードの回路は、今回紹介しているものと少し異なっていますが、アクリル板の固定の仕方だけご覧ください。

あとは、このアクリル板とブレッドボードを、お好きな箱に組み込めば完成です。下の写真は小さなタッパを使ったものです。

箱の上面にアクリル板が通るスリットを切って、箱の中からアクリル板だけが頭を出すようにして、箱の中にブレッドボードを固定しています。写真では、アクリル板固定用の発泡スチロールの上面に両面テープがついていて、その両面テープで箱の上面の裏側に貼り付けて固定しています。

いかがでしょうか？お子様の夏休みの工作に、是非挑戦してください。暗いところで光らせるととてもきれいです。
私の説明文が拙くてわかりにくいところもあるかと思いますが、わからないところは、お気軽にご質問ください。



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