レーザースピログラフの製作

レーザースピログラフとは

レーザースピログラフとは、レーザーを用いて壁などに以下の様な幾何学模様を投射する装置です。



この様な幾何学模様が描けます。
引き伸ばした画像なので、少々粗いです・・・。^^;

動作原理

モーターに鏡を重心の偏った状態で取り付け、レーザーを反射させてモーターを回して、光軸をずらし、結果ずれた光の当たった所は残像で模様として見える・・・という物の応用です。



よく、昔は太陽の光を鏡で反射させて、遊びました。
あの時、反射した光で円を壁に描こうとすると、手首を捻らなければなりません。
今回は、モーターに鏡を斜めに（重心が偏った状態）で取り付けてやり、その動きを再現します。
・・・すいません。上手く言えませんが、直感的に分かっていただければ幸いです。

装置の大まかな仕組みの模式図です。



毎度の事ながら回路図作成ソフトを使っています。　・・・使いやすいんですよ？
細い線は、レーザーの筋道を表しています。
図では鏡は2枚ですが、何枚でも大丈夫です。
ただし、1枚ですと楕円（円）しか描けません。
枚数が多いほど複雑な模様が描けます。　今回は2枚で行いました。

製作

反射鏡

反射鏡です。
ファンに両面テープで鏡を貼り付けています。　
ファンは何かと制御が楽で、いざとなればＰＣからでも制御が可能なので、重宝します。
土台はベーク板です。加工が楽＆安価なので。
Ｌ時金具で片方のみ固定してあるので、高さ、位置が容易に変更出来る仕様です。
しかし、長時間運転すると振動でナットが緩むという欠点が。（ぉ



上から見た図。
模式図そのまま（笑）。

レーザーモジュール

レーザーモジュールはどんな物を使用してもおｋですが、私が用いた物を２つ紹介します。

①市販の赤色レーザー。


よくある、市販のレーザーモジュールです。
写真は秋月電子通商の500円レーザー。
写真のレーザーはＤＶＤレーザーへと改造されつつあるので、もうここにはいません。（笑）
精度が悪い物だと集光しきれておらず、せっかくのスピログラフがぼやける事もあるので注意。

②：グリーンレーザー。


赤色のレーザーと比べて値段は高いですが、精度が良くハイパワーなので明るい所でも目視できるスピログラフが描けます。
共立や、秋葉原等で入手できます。

駆動

実際の動作です。
実は他にもたくさん撮影したのですが、声とか入りまくりなので没に。
内容もそんなに変わらないので。
実際に目で見ると綺麗な模様なのですが、カメラですとどうも切れ目が見えてしまう・・・。
静止画だと、結構綺麗に写るので以下静止画を並べてみます。



赤色レーザーでやってみる。
反射鏡は1枚で運転しています。



恐らく一番綺麗に整ったスピログラフなのですが、ぼやけています。
これがきっかけで赤色レーザーはリストラされました。（笑）



両面テープがずれてしまった時の一瞬。
偶然撮れた・・・。



グリーンレーザーにて。　ふつくしい。
高速で駆動すると、この様になります。



その２。　ふつくｓ（ｒｙ



鏡がファンの枠と衝突してしまった際。
これはこれで綺麗だ。（ぉ



どうも低速で駆動すると、切れて見えてしまう・・・。
ちなみにyoutubeに上げた動画は低速時の物です。
真昼間、部屋の電気を全灯している状態でもこの明るさ。　ぱねぇっす。

あとがき

肉眼ですと、結構綺麗ですが写真にすると印象が結構変わります。
綺麗になる事もありますが。

今回は2枚で、制御回路も何も組んでいません。
9Vの006P電池のみでの駆動です。(笑)
結構適当ながらもここまで綺麗できたので、しっかりと組めば更なる物を期待できそうです。
もし、時間があったら反射鏡を更に増やし、制御回路も組んでからリベンジしたいです。
と、いうか多分します。　のんびりと、安心してできる実験ですし。