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TechnoAlta's blog

技術サークル「テクノアルタ」のブログです。開発状況や開発Tips、告知情報を掲載しています。

ゼロから始める電飾製作(その1)

技術サークル「テクノアルタ」の静丘です。
以前から東方Projectを中心にレイヤーさんとコラボで電飾コス作品に携わってきました。

スマホと剣が連動するコスプレ電飾衣装を作ってみた【比那名居天子】 - YouTube

心拍と連動する虹色に光る巻物つくってみた【聖白蓮】 - YouTube

 

先日、大阪のコスプレイヤーsenさんと一緒に、リゼロのレムの光る角を作ったので、その製作の流れを紹介するのと合わせてLEDを使った電飾の基本的なところをまとめたいと思います。

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撮影 taki

ゼロから始める電飾製作

専門的な用語はできるだけ使わず、電飾小道具や衣装を作る人にとってわかりやすい内容になればと覆っています。全部まとめると結構なボリュームになるので、不定期で更新していきますね。(技術者からは少し曲がった表現を使いますが、入門記事なのでご了承ください)

LEDと豆電球、同じように電池を繋いで光りますが、似てても大きく異なるものです。LEDには「①電気を流す向きが決まっている」「②電圧が一定以上必要」「③光源自体に様々な色が存在する」特徴があります。発光する強さに対して省エネで、発熱も少ないのもポイントです。

LEDの種類

ネットを調べると色々な種類の部品があり、様々な情報があって困ることも多いと思います。電飾を作る時、LEDを使った電飾をつくる時「LEDモジュール」を使うのか「LED単体」を組み合わせて作るのかで考え方を変えないといけません。

 ● LED単体

発光する一つの電子部品としてのLEDです。ボタン電池を使って極力小型にしたい場合や、安価に電飾を1から作る時はこちらが向いています。後ほど説明する電流制限抵抗など、これを使うには回路の簡単な知識が必要です。

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 ● LEDモジュール
単体LEDを組み合わせ、車などの電飾をするために回路や配線を追加しているものです。大型の電飾を作る場合や、回路製作やハンダ付けを極力少なく電飾を作りたい場合に向いています。バッテリーも組み合わせで売られてたりするので手軽に電飾を構成できのが魅力です。車やお店の電飾がメインの用途だと思いますが、数多くの商品が出てきています。
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単体LEDの種類

 ● 砲弾型

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LEDでイメージすると最初に思いつくのはこちらではないでしょうか。
オーソドックスなLEDで、様々な機器に使われています。ホームセンターや部品屋さんで簡単に入手できて大変安価です。名前の通り「砲弾型」なので光源はある方向に強く向くような特性を持ちます。
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赤、青など、固定の色で光るものが定番ですが、中に制御ICを搭載して虹色に光ったり点滅するタイプもあります。
デジットBlog:自動点滅LED特集


 ● フラックス型、チップ型

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四本足のフラックス型は高出力で照明機器に使われることが多いです。チップ型は小型の機器に組み込む場合に多く使われ、電飾でも小型プラモデルに仕込む場合などで活用されている方が多くいます。工場でハンダ付けするように作られているので、これを個人でハンダ付けするのはなかなか難易度が高いです。

LEDモジュールの種類

  ● LEDストリング
単体LEDをひものように長く接続されたものです。
LED点灯用の回路も内蔵されているため、電源や電池を繋ぐだけで光るものも多くあります。

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akizukidenshi.com


 ● LEDテープ

単体のチップLEDがテープ上に貼り付けられたものです。
好きな長さに切って使うことができ、市場にある多くのテープには裏には両面テープが付けられているので簡単に造形物に貼り付けられます。

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色は単色で光るタイプと、制御装置を使って好きな色に制御できるタイプの2つがあります。また、電圧は大きくわけて5Vで動くタイプと12Vで動くタイプの二種類。


単色のタイプはこちら。

www.akiba-led.jp

私達はこれに制御ICも搭載しているWS2812Bを使う機会が多いです。こちらはまた後々に紹介します。

www.akiba-led.jp

私達が作る時はモバイルバッテリーで動かすために5Vで動くNeoPixelのLEDを用いる場合が多いです。

リゼロのレムの光る角を作ろう

今回はレムの角を作ろうと思うので、頭に付けられるて出来るだけ小型にするためにLED単体で作ることにしました。

 

最初に実際に製作したものを紹介しますね。

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筐体は3Dプリンターで出力、中はボタン電池とLEDとスポンジで出来ています。


①今回の電飾小道具のの条件を考えます
・サイズが小型にしたい(3cm×3cm×3cm程度)
・撮影の時に3時間ほど持てばOK
・赤色単色で光る
・スイッチでONとOFFができる

②構成を検討します
それぞれを実現するためにアイディアをあげます。

 ・サイズを小型化にしたい(3cm×3cm×3cm程度)
  → ボダン電池で角に内蔵する?もしくは腰から配線まわして大きな電池にする?

 ・撮影の時に3時間ほど光ればOK
  → 電池の容量の少ないボタン電池でも十分OKかな?

 ・赤色単色で光る
  → LEDは砲弾型LEDの単色でOK?


 ・スイッチでONとOFFができる
  → トグルスイッチかスライドスイッチを間に入れようかな?

イントロを書いているだけでも長くなってしまいましたが「サイズを小型にしたい」「撮影のときに3時間ほどでOK」という用途から考えた「電源」のことにフォーカスしてお話しようと思います。

電圧?電源って何をつければいいのか?って思う方は多いと思います。モバイルバッテリー、ボダン電池、単3電池、006P電池…色々な種類があります。私達でも一番苦労するところなので、続きは(その2)でボタン電池を使った電飾についてお話したいと思います。(2017/01/24 更新予定)