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zoom RSS テーマ「宇宙」のブログ記事

みんなの「宇宙」ブログ


6.6 金星の太陽面通過。

2012/06/08 00:07
6月6日にあった金星の太陽面通過だが、関東では台風の影響もあり、開始予定時間の午前7時10分頃、空は厚い雲に覆われ、おまけに雨も降っていたので、残念ながら観測を諦めたという人も多いと思う。

諦めきれずに待っていたところ、11時過ぎには雨も止み、次第に空も明るくなってきた。
そこで一縷の望みに賭け、撮影にチャレンジしてみることに。機材については、先日の金環日食の時のモノがそのまま活用できる。



雨が上がってから大急ぎで機材を準備し、雲の切れ間のチャンスを伺っていたところ、奇跡的に観ることができた。写真はそのうちの1枚であるが、常に薄雲がかかった状態であったため、フィルターはND400を1枚だけで撮影している。
12時以降からは空が厚い雲に覆われて小雨も降りだし、結局、終了の13時37分頃まで太陽を見ることはできなかった。(その何時間後に晴れて、日没頃には夕焼けだったりするのが憎たらしいが)




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5.21 金環日食を見た!撮った!

2012/05/22 07:35
当日にtwitterなどでは公開していたが、5月21日の金環日食について。

デジタル一眼での撮影



撮影機材については、前回の記事ですでに紹介しているが、実際の観測場面。撮影は常にライブビュー(液晶画面)で確認の上、行った。

前日の天気予報は曇りで、当日6時の時点では、東の空の方向は常に雲に覆われていた。実際に欠けた太陽が観られたのは、食の開始から10分程度経過してからだった。
今回、太陽撮影用に減光するNDフィルターをND400の2枚重ねにしたのも結果的に功を奏したと思う。他にND8とND16も持っていったので、それらを組み合わせ、雲に隠れた場合や金環時などに適宜濃さを調整することができた。(ND400、ND400+ND8(400x8=3200)、ND400+ND16(400x16=6400)、ND400x2(400x400=160000)の4段階) もし、この状況で専用のND100000などしか持っていなかったら、撮影は難しかっただろうと思う。





コンデジでの連続撮影

前回紹介したように、コンデジ(ニコンCOOLPIX S10)での間欠撮影にも挑戦してみた。



カメラは三脚を使って縦位置で真東の方向に向けて設置した。
撮影間隔を5分に設定し、連続撮影を行った。始めのうちは太陽が雲に覆われていたためフィルターを付けていないが、太陽が視認できるようになってからは、「太陽が見える下敷」(日本パール加工製)をカットした簡易フィルターをレンズ前に設置した。(前回記事参照)
撮影条件はISO感度を50に固定し、露出補正-2.0とした。日食の始まりから終わりまでが一画面におさまることを想定してレンズは広角側(35mm換算で38mm)にしている。(手ブレ補正はOFF)



連続写真を合成してみた。合成には「SiriusComp」という専用のフリーウェアを使用。これを用いれば、高価な画像処理ソフトや専門知識が無くても、連続した画像ファイルを指定するだけで簡単に合成画像が作成できる。
こちらの連続撮影はほぼ、ぶっつけ本番だったのだが、ここまで良く撮れるとは想像していなかった。金環状態の前後もバッチリだ。ところどころ太陽が写っていないのは、その時点で雲に隠れていたため。

もし銀塩(フィルム)カメラだったら、多重露光という方法を使わなければできないような写真だが、デジタルカメラならばこんなに簡単に実現できる。いい時代になったものだと思う。(一応、銀塩一眼レフカメラも所有しているので、まったく不可能ではないのだが)

金環までの部分を等倍でトリミングして、拡大してみた。
中央少し上にある白い点は星ではなく、CCDのエラーによるドット欠けだと思われる。



また、今回の日食観測を行うに当たって、「つるちゃんの日食ソフト」というフリーウェアがなかなか役に立った。観測地点の緯度や経度がわかれば、その地点での日食の見え方や食分などが計算できる。また、今後の日食で日本で観られるものについて、部分日食(2016年3月、2019年は1月と12月の2回、2020年6月)、2030年6月北海道での金環日食、2035年9月本州中央での皆既日食なども計算できた。とりあえず生きているうちにもう一度くらいは観たいものだ。

次回は6月6日、今回の機材を使って金星の太陽面通過が観測できるはず。晴れることを祈りたい。



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5.21の金環日食に向けて

2012/05/14 18:04
2012年5月21日まであと一週間を切り、世間もいろいろ騒がしくなりつつあるようだが、日本の多くの地域で見られるであろう、金環日食の話題。
筆者も昨年末頃から色々と情報を集め、観測と撮影に必要な機材等を色々と揃えてきた。

観測に必要なモノと言えば、いわゆる日食メガネだ。



ケンコー光学の一般的に売られているモノをメインに、星ナビ5月号増刊の付録シートをサブ的扱いで使うことにする。

一眼カメラでの撮影

まず、カメラでの日食撮影には必須なのが、減光のためのNDフィルターだ。
太陽撮影用にND10000やND100000などの専用品も出ているのだが、ここは汎用性とコストパフォーマンスを考えて、後々有効活用もできるよう、ND400(¥3000〜4000くらい)の2枚重ね(400x400=160000)で行くことにした。手持ちのズームレンズのフィルター径(55mm)と同サイズのものも多数市販されているので、変換アダプター等の必要がないのも便利。



一眼カメラでの太陽の撮影には、通常の望遠レンズ(いわゆるキットズーム)のままでも十分なのだが、さらに大きな画像を得ようとするならば、さらに倍率の高い(=焦点距離の長い)レンズが必要となる。



レンズに接続して、焦点距離を光学的に倍増するのが、テレコンバーターだ。(間にかますだけなので、画質が上がるわけではないし、絞り値も倍になってしまう)ケンコー製テレプラス2xが中古で安く(¥3000くらい)手に入ったので、それを使う。これで手持ちのレンズが300mm×2で実質600mmとなる。



カメラ(ソニーα)に付けてみた状態。ズームレンズ(タムロン100-300mm)を伸ばしているだけでも長いのだが、さらに長くなる。もちろん、実際は三脚に設置した状態で撮影を行う。



撮影中にシャッターボタンを押すことでカメラ本体が振動し、ブレが発生してしまう。そこで撮影に便利なレリーズ(リモートコード)もミノルタ製を中古で購入。ソニーのαでも引き続き同じモノ(ソニー製も全く同じものが現行で発売中だったりする)が使えるので便利。実のところレリーズはなくても、カメラ本体の2秒セルフタイマーがあれば何とかなると思うが、金環状態は5分程度しかないので、シャッターチャンスを活かすにはあった方がいいと思う。



予行演習として、実際に太陽を撮影してみた。トリミングをしないと、このくらいの大きさ。撮影はマニュアルモードで、ピント合わせも手動で行った。(ピントが合ったところで、レンズのピントリングをテープなどで固定しておくと良い)



トリミングしてシャープネスを掛けるとこうなる。元のレンズの性能があまり良くないので周縁のぼんやり感は否めないが、一応黒点も確認できる。この機材で、6月6日の金星の太陽面通過も観測できそうだ。

コンデジでの撮影

フィルターねじのない、コンパクトデジタルカメラ(いわゆるコンデジ)での日食撮影には、NDフィルターを付けることが難しい。ここではその方法について行ってみた。



ここで使うのは、100円ショップで最近売られている「太陽が見える下敷」(105円)だ。(株)日本パール加工製で、太陽観測が終わっても下敷きとして使えるので、「無用の長物」とはならないのが特徴。実は「星ナビ」付録のシートと同一メーカーの製品だったりする。(サイズも100均の方が大きい)これを、コンデジのレンズ部分より一回り大きいくらいの大きさにカットする。普通のカッターナイフで2、3回傷を付けると、パキッと割れるので切り取るのも簡単。角の部分はケガをしないようにハサミで切り落とした。

(参考)
(株)日本パール加工「太陽が見える下敷き」の安全性について
アストロアーツ製「日食観察プレート」の安全性について



デジカメのレンズ周りに両面テープでフィルターを固定して、完成。



カメラのISOを50に固定し、デジタルズームも活用して撮影してみた。右下に見える白い点は、CCDの欠陥によるエラーだと思われる。(通常の撮影では補正がかかるようで、現れないのだが)
このデジカメ(ニコンCOOLPIX S10)では、時間間隔を決めてインターバル撮影が可能なので、引きの画での連続撮影をしてみようと思う。


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光学式で最安!お手軽プラネタリウム「ホームスターAQUA」を使ってみた。

2010/05/16 13:50
某量販店でホームスターAQUA(HOMESTAR AQUA)が¥3,500くらいで売られていたので、これはと思い購入してしまった。

AQUAはセガトイズの家庭用プラネタリウム「ホームスター」シリーズでも最も安価なモデルで、エントリーモデルである「ホームスターPure」よりもさらに機構、構成が簡略化され、光学式(レンズ式)でありながら4千円を切る低価格を実現している。


外見的には、加湿器か空気清浄器のようにも見える。アナログボリュームのように見えるのは、電源スイッチ。AQUAの名が示すとおり、主にバスルームでの使用を想定しているため、防滴仕様となっている。(もちろん、湿気のないところでも普通に使うことは可能)


電源は単4電池4本を使用。防水機構のため、ふたはネジ止めするようになっている。本来、ニッケル水素電池の使用は推奨されていないが、個人の責任において一応使用は可能だ。


投影した星空をデジカメで長時間露光撮影してみた。さすが光学式といったところか、映し出された星像もぼけが少なく、10,000個の星や天の川もしっかり再現されている。(レンズ周りのリングを回転させるとピントを合わせることができる)簡略化された機能として、特定の日付・時間(7月7日の夜9時頃)の星空しか投影できないのは少々残念だが、雰囲気を楽しむだけで十分なユーザーにはこれでも必要十分だろう。
なお、ホームスターのホームページから、星空解説のMP3ファイルがダウンロードできるようになっているので、ここから「夏の星空」をチョイスすれば、さらに楽しめると思う。

ここまでAQUAを使用してみて感じたのは、主にバスルームでの使用を想定しているためか、天井に映し出される星空の照射範囲が微妙に狭いのではないか、ということ。3畳〜4畳半くらいの広さであれば十分だと思われるが、それより広い部屋の場合や、床よりも高い位置にAQUA本体を置いた場合だと、丸く星の塊が映し出されてしまうので、雰囲気があまり楽しめないような気がする。


AQUAは光学式のプラネタリウム、ということで、そこで役に立つのが、広角用のコンバージョンレンズ(ワイコン)だ。ここで使ったのはレイノックスのデジカメ用ワイドコンバージョンレンズ(0.65倍)。元々古いデジカメ(QV-200)用に使っていたものだったが、他に使い途もなく死蔵していたものが、こんなところで役に立つとは。使用方法は簡単で、レンズをAQUA本体の上に置くだけ。これだけで星空の照射範囲が広がり、6畳間くらいでもちょうど良い感じになった。なお、デジカメ用だけでなく、ビデオカメラ用のワイコンでも同様に使えると思われるので、お手持ちの方は試してみてもいいだろう。

(おまけ)


ついでに買ってしまった、「ホームスターBIRTHDAY」。万華鏡のように覗き込むタイプの簡易プラネタリウムで、1種類で1ヶ月分、それぞれの日付の星空を再現できる。1〜12月まで、全12種類が販売されている。



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ワンコイン(¥500)で手作りプラネタリウム。

2009/01/24 15:51
タカラトミー製のプラネタリウム手作りキット「星空工房」がドン・キホーテで特価¥500で売られていたので思わず買ってしまった。(定価¥1,575)


「星空工房」はピンホール式のプラネタリウムキットで、以前ブログでも紹介した、学研の「大人の科学マガジン 究極のピンホールプラネタリウム」(通称マイスター)とほぼ似たようなパーツ構成になっている。
ただ、「星空工房」の恒星球は紙製の正20面体で、投影できる星の数も1000個程度(1等星から3等星まで)となっている(マイスターの恒星球はPET樹脂製の正12面体で約10000個)。恒星1個1個については、付属の専用器具を使って“自分で穴を開ける”ようになっているところが一番の違いだ。それが星空“工房”という名前の由来でもあるのだろう。恒星球の表面には星座線や星座名も印刷されており、学習教材的な意味も多分にあると思われる。(監修は国立天文台の渡部潤一氏)

光源に豆電球を使う点もマイスターと同じではあるが、電源が単3電池4本(6V)と、マイスターの倍になっている。そのため、使われている豆電球もそれに対応したもの(4.8V 0.5Aのクリプトン球)が使われているようだ。対象年齢(6才以上)を考慮したのか、電球も透明カバーで覆われている。


恒星球に穴を開け、組み立ててみた。のりしろ部分を両面テープで張り合わせるのもマイスターとほぼ同じ。ただ、恒星の穴を開けるための専用工具はあまり精度が高くないため、3等星などの小さな星だと上手く開かなかったり、オリオンの3つ星のような星自体の間隔が狭い場合は穴同士がつながってしまったりすることがある。精度を高めるためには千枚通しなどを使って穴を開けた方が良いようだ。


実際に投影してみた。1〜3等星までの約1000個程度の星なので、マイスターの10,000個には遠く及ばないが、十分に雰囲気は味わえる。しかし、ピンホール型プラネタリウムの欠点ともいえる“スマイリーマーク”(遠くに投影された星が、光源となる電球のフィラメントの形状になる現象)がよりわかりやすい形で出てきてしまうのも気になる点ではある。
これを解消するためには以前も紹介したように、よりシャープな投影を実現する電球に交換すればいいのだろう。

(おまけ)
自分で恒星球を自作できるように、以前はタカラトミーのホームページから白紙の型紙がPDF形式でダウンロードできるようになっていたのだが、ホームページ自体が無くなってしまったようなのでここに置いておく。(「星空工房」星座ドーム型紙)
といっても「白紙」なので、自分で恒星点をプロットしなければならない。自作するのも少々面倒だ。
正20面体の天球儀を印刷できるフリーウェア(iStars天球儀 for Mac&Windows)があったのでそれが流用できないかとも考えたが、北極星の位置がずれているため、そのままでは方向がずれてしまうようだ。
恒星データそのものはメガスターのサイト(や国立天文台NASAのサイトなど)から得られるのだが、それを変換して正20面体上にプロットし、展開して図面に起こさなければならない。(結局、そこまでの気力がない…マイスターを超えることは難しい、ということもあるのだが)




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大人の科学マガジン「究極のピンホール式プラネタリウム」続き。

2007/03/07 00:17
前回に引き続き、大人の科学マガジン9号「究極のピンホール式プラネタリウム」(通称「マイスター」)ネタ。
ようやく、家電量販店でミニマグライト球を入手できたので、その効果を試してみた。

・噂の?ミニマグライト球を試してみる。


ミニマグライト用交換球、2-Cell AA(単三乾電池2個用) 2個セットで¥370だった。




前回のアルミビーム用交換球と同様、ガラス部分を取り去った豆電球の口金にハンダ付けした。

実際に投影してみた結果、マグライトの方がアルミビームよりはややシャープに見える(といっても、ほとんど変わらない)が、全体的な光量が少なく、暗くなったように思えた。コストやハンダ付け等の作業のしやすさを考慮しても、アルミビーム用の交換球(一般的にミニチュア球というらしい)の方が良好のようだ。

ちなみに、ミニチュア球は懐中電灯のほかに自転車用ランプなどにも使われている。通常の豆電球を小型化ような口金付きのものや、模型で使うムギ球状のものなど、形状にもバリエーションがあるようだ。また、同じ豆電球でもニップル球やハロゲン球など、電球のガラス部分の厚さが均一でなかったり、先端が尖っているものはプラネタリウムに適していないので要注意。

(参考) ナショナル自転車ライト用豆球
http://national.jp/product/conveni/flashlight/cycle/others/pdf/parts.pdf
(参考) サンヨー(協栄三洋工業)製自転車ライト用豆電球(この中のLK-K304A用ミニスーパービーム球)
http://home.kasai.sanyo.co.jp/kyoei/page-sq.html

・LED光源、再び。

前回は見事に失敗してしまったLEDだが、AC100V用のナツメ球と交換するタイプのLED光源が比較的拡散するタイプのLEDを使用しているようなので、これも100円ショップで入手したものを惜しげもなく分解して、試してみた。


ナツメ球タイプの白色LED電球。1灯タイプなので思ったよりも暗く、常夜灯には使えなかったため、このあと分解される運命に。

(追記)ここで余った整流回路は、別の形で再利用されることに。
自転車用ダイナモ式ライトを¥200(+α)で白色LED化する。


これも同様に口金部分にLEDを直接ハンダ付けした。電源にはオキシライド乾電池2個(3.4V)を使用。(本来は3.6V以上の電圧と、長時間連続使用する場合は電流制限用の抵抗や定電流ダイオードが必要なのだが、あくまで実験用、短時間のみの使用ということで省略。)


デジカメで64秒露光したものをさらに画像補正した。写真ではくっきり見えるが、実際は光量も少なく、暗いのは否めない。照射される範囲も90°くらい(スペック上は60°くらいだろう)しかなく、部屋全体には投影できていない。
前回使用した砲弾型のLEDと異なり光が拡散するタイプであったため、照射される範囲内の星座はきちんと投影されてはいるものの、遠くの星々はぼんやりと丸くなってしまうようだ。これは、LEDの発光部分の形状が点「・」ではなく、円形「●」をしているため。

やっぱり、白熱球にはかなわないのだろうか。

大人の科学マガジンVol.09
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大人の科学マガジン「究極のピンホール式プラネタリウム」を今さら購入。

2007/02/20 23:00
今さらながら、大人の科学マガジン9号「究極のピンホール式プラネタリウム」(通称「マイスター」)を購入した。

一昨年放送されたドラマ「星に願いを」の放送直後から気になってはいたものの、なかなか手が出ずにいたのだが、(もう一つの家庭用プラネタリウム、「ホームスター」はその価格のため手が出ず) ここ最近はコンビニでも「大人の科学」を扱うようになってきたせいか、購入欲がまたぶり返してきてしまった。

組立は意外と簡単で、テレビを観ながらでも1時間足らずで完成。
早速、部屋を暗くして点灯してみた。壁や天井一面に星が投影されるのは圧巻だったのだが、いまいち星が暗く感じてしまう。

その原因の多くは自室の壁二面が窓という立地のためで、遮光カーテンやロールスクリーンなどで覆ったとしても、どうしてもそのすき間から光が入ってきてしまう。しかも、交通量の多い通りに面しているため、夜中であってもかなり明るいというのも問題。

で、なんとかして明るく、シャープな星を見るためにはどうしたら良いか、ということで色々と試してみた。

その1:電源のパワーアップ

通常、「マイスター」の電源には単三乾電池(もしくはニッケル水素電池などの充電池)を使うのが一般的だが、その電源を強化すれば、単純に光量もアップするだろう、というしごく単純な発想。

・オキシライド乾電池を使う

最初に言っておくが、本来、オキシライド乾電池を豆球を使う照明機器に使用することは推奨されていない。通常のアルカリやマンガン乾電池の初期電圧が1.5Vなのに対して、オキシライド乾電池は1.7Vもあり、電球の寿命を縮めたり、発熱でソケット等が変形する可能性があるためだ。すべては自己責任で行って欲しい。

(参考) 電池の違いと主要機器別おすすめ(松下電池)


“禁断の”オキシライド乾電池。注意書きに「豆球式ライトに使用しないこと」とある。
結果は上々で、通常のアルカリ乾電池を使用した場合に較べてもかなり明るく感じた。
電球の寿命が気になる方は、キット添付の豆電球(2.5V 0.5A)よりも使用電圧の高い豆電球(3.8Vなど「電池3本用」と書かれているもの)に交換した方がよいだろう。

(参考) 商品一覧 豆球(松下電器) ←この中の「深見球」

・さらに強力!リチウム電池

さらに電圧を上げるとなると電池の数を増やすのが普通だが、キットをできるだけ改造せずできる何かがないかと探してみたところ、カメラ用のリチウム電池CR2(3V)が転がっているのを発見。


リチウム電池CR2。2個直列にすると、台座の電池ボックス一列にピッタリと収まる大きさだ。端子を入れ替えるだけなので無改造でOK。

6Vの高電圧をかけるとさすがに明るく輝いたが、しばらく遊んでいるうちに案の定、あっという間に電球の寿命が尽きてしまった。やはりこれも、4.8Vや6Vなどの対応した電球にあらかじめ交換した方がよいだろう。実のところ、このリチウム電池は電球用ではなく、後に登場するLED用として準備していたもの。今回、たまたまカメラで使用済になったものを再利用したのだが、このためにわざわざ購入するまでもないような気がする。(1個500〜700円くらい)


デジカメで10秒程度露光して撮影してみた。

その2:光源を変えてみる

良さそうな光源がないかと、色々と試してみた。

・白色LEDを試してみる

まず誰もが考えるであろう、白色LEDを使った光源を試してみた。
パーツ単位でLEDを購入するのが面倒だったので、100円ショップでLEDライト(電源に6Vを使うタイプ)を入手。中からLEDのみを取り出して、お釈迦になった豆電球を破壊して口金のみにしたものにハンダ付けした。LEDには極性があるので、テスターでチェックしながら行うとよい。(テスターがなければ乾電池と豆電球でも代用可能)



電源として、上でも登場したCR2リチウム電池2個を使用。(電流が流れすぎるとLEDが焼けてすぐにダメになるので注意。できれば100〜200Ωくらいの制限抵抗を入れておくとよい)



早速投影してみたが、この形状のLEDはこのプラネタリウムには向いていないことがわかった。樹脂の形状がレンズ状になっており、豆電球のように均等な光が得られないためだ。北極星方向の光もぼやけてしまっている。一方、周辺部はシャープだが明るさは暗く、豆電球にも遠く及ばない。

実は、LED豆電球というものも市販されている。なにぶん高価なのでもともと手が出なかったのだが、この形状だと上のような結果になってしまうと予想されるので、安易に導入することはおすすめできない。

(参考) LED豆電球(サイキット)

今後、光がより均等に広がるタイプのLED(チップ型等)が入手できたら、再度試してみたいと思う。
ちなみに、上記メーカーでは自作用にLED用昇圧回路や豆電球用のE10口金を単体でも扱っているようだ。寿命を終えた豆電球を再利用する手もあるが、ガラスを割ったりするのが不安ならば、口金だけを単体で購入するという方法もある。

(参考) E10口金を単体で購入できるサイト
http://www.xikit.com/products/parts/index.html#E10/13
http://www.audio-q.com/kousaku2.htm
http://www.tommy-bright.com/parts.shtml
http://www2.ocn.ne.jp/~idsystem/partskakaku10.html

・ほかの電球を試してみる

ピンホール式プラネタリウムの特性として、等級の大きな(=小さな)星の像が光源となる電球のフィラメント形状に左右されてしまう、ということがある。キット添付の豆球を使用した場合、遠くなるにしたがってその像はぼやけ、スマイリーマークのようになってしまう。
そこで、電球をフィラメントのできるだけ小さいものに交換することが、よりシャープな像を得るために重要となってくる。

その方法の一つ、五藤光学製のEX電球に交換する方法は、「大人の科学マガジン」初版には載っていたのだが、それ以降に増刷された版からは削除されている。おそらく、EX電球自体が手作りで流通量が限られており、また別途電源を用意して自作する必要があるなど、初心者には扱いづらい面があるためだろう。(大平貴之氏のサイトからもEX電球に関する記述が削除されていた)
詳しくは、以下のサイトに改造実例が紹介されているのでそちらを参照して欲しい。

(参考) マイスター改造記〜EX電球の実力やいかに?(カガクノトビラ)

上記サイトでも紹介されているもう一つに、ミニマグライト用の交換球に換装する方法(次記事参照)が紹介されている。
スペアの豆電球を購入するために行ったホームセンターには残念ながら、マグライト純正の交換球が見あたらなかったため、別のメーカーの似た製品を購入して、それを試してみた。オーム電機製、アルミビーム用の交換球。2個入りで¥189。(裏面には「クリプト球」と書かれていた) LEDのときと同様、ガラス部分を破壊した豆電球の口金部分だけを残し、その中に電球をハンダ付けした。2.4V 450mAとキット添付の豆電球とほぼ同じ特性のため、電源は通常の乾電池2個をそのまま使用した。



結果は上々。さすがはクリプトン球だけあって明るく、フィラメントも通常の豆電球より小さいので、像もシャープだ。マグライト球よりもリーズナブルなので、これはお得だったかも知れない。


デジカメで64秒露光して撮影。かなり明るく映っている。

(追記) ミニマグライト球を使った結果は、次の記事

大人の科学マガジンVol.09


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