3本目のLEDテープ「5630」を買ってみた

作業机の上に位置する棚板の下面にLEDテープを貼って、面発光する作業灯を作ってみようと、以前買ったLEDテープを点灯してみたら青色で使えず。

LEDテープはもう1本持ってます。こちらはRGB発光。なので白色にして使えばいいかと試してみると、どうしても白にならず、こちらも使えず。

仕方ない、もう1本LEDテープを買ってみました。もちろん白色発光のもの。

LEDテープ5630

LEDテープが3種類3本。どれも5m、300LED(60個/m)のLEDテープです。

LEDテープ3種

これらの3種類のLEDテープ、色だけでなくLEDチップの種類も違います。左端から、「3528」(青色)、「5050」(RGB)、そして今回購入した「5630」(白色)。

LEDテープ各種

途中で切ってもOKって言われても、ちょっと不安

テープ面にハサミのマークが見えると思いますが、どれもLED3個単位でカットすることが出来ます。なので、5mのLEDテープは100個の5cmのLEDテープに分割が可能。

テープを途中でカットしてもOKって言われても、素人的にはどうも信じられなくて、これ本当に切っても大丈夫なの?って。

普通に考えれば、途中でカットしたら、その先は使えなくなっちゃうんじゃないのって、思いますよね。

その不安がぬぐい切れなかったので、LEDテープの仕組みを調べてみました。

そして分かったのは、LEDテープの中身は、3個のLEDと1個の抵抗とで1つのユニットを構成し、それが並列に接続されている(300LEDなら、100ユニットが)ってこと。

図にすると、下のような感じ。なるほど、これなら途中でどれだけ切っても、ユニット単位で、あるいは複数ユニットで点灯することが出来ますよね。

LEDテープの仕組み
仕組みが分かって、これでやっと心置きなく必要なサイズに切断して使うことが出来ます。

LEDテープの名称に入っている数字はLEDのサイズ

ところで、3528、5050、5630といったLEDテープの種類(名称)は、テープに使われているLEDの種類によって分類されています。

そしてその数値は、下記のようにLEDのサイズを表しています。

呼称

3528チップLEDは、ワンチップ(素子がひとつ)ですが、5050は1個あたりにチップが3つずつ搭載された3チップLEDです。

私の手元にある5050は3つのチップが赤・緑・青となっていますが、もちろん3つとも同色のものもあります。

そして5630は、サムスン製のチップLEDを搭載しています。3528と同じワンチップLEDですが、5050と同等レベルの明るさを持つと言われているそうです。

その明るいと言われている5630LEDテープを早いとこ点灯させてみたいのですが、テープとは別のお店でコントローラーを購入し、それがまだ届いていないんです。

もうちょっと辛抱して待ってみようと思います。


クルマのスマートキーと醤油の密閉ボトル -- その仕組みとは

今日は、このところ不思議だなって思っていた2つのことを解き明かしてみたいと思います。

一つはクルマのスマートキーで、もう一つはお醤油の密閉ボトル。

両方とも、 “今更?” って声が聞こえてきそうですが、共に何となく仕組みは分かってるような気がしながらも、微妙に不確かな点もあったので、ちょっと確認してみようかと。

「人体を通して」何らかの信号が伝えられてるのかなって思ったんだけど

先ずはスマートキー。これは、クルマの鍵に触れることなくドアロックの施錠・解錠を行ったり、エンジンを始動させたりすることができる機能を備えたキーの一般的呼称です。

スマートエントリーキー

例えば、ズボンのポケットの中にこのスマートキーが入っていれば、ドアノブに触れるだけでクルマのキーが解錠されます。

ま、普通に考えればスマートキーが微弱な電波を発信していて、これ受信したうえで、ドアノブのタッチセンサーが人体に流れる微弱な静電気をキャッチしてドアを解錠するんだろうなと。

疑問に思っていたのは、ドア近くに2人の人間が立っていて、キーを持っているのとは別の方の人がドアノブを触っても解錠されるのかな?ってこと。

実際には、その通りでしたね。いや、人が持っていなくてもキーが近くにあれば、誰がドアノブに触っても解錠されました。

考えていたのは、もしかしたら、カギを身に着けている(ポケットの中としても)ことによって、人の体を通して何らかの信号が送られて解錠されるのかな、みたいなことでした。

そんな高度なことはやっていなかったんですね。試しに、キーを離れたところにおいて試してみたら、約2mの範囲で解錠することが出来ました。

因みに、スマートキーを車の中に置いて外から施錠しようとしたら、これは警告音が鳴ってできませんでした。

ということは、スマートキーがクルマの中にあるか、外にあるかを認識してるってことですよね。これはどうやってるんだろ? 距離センサーではないと思うし。

クルマ側に2つのセンサーがあって、それとスマートキーとで三角測量みたいなことをしてる?

逆方向の2種類の「逆止弁」が仕組みの要

続いては、お醤油の密閉ボトルに関して。

最近よく目にするようになってきたこんな感じのボトルですね。ラベルに「酸化を防ぐ やわらか 密閉ボトル」とあります。

醤油密閉ボトル

「密閉ボトル」とは、空気と接触する面を極力少なくしているってことでしょう。普通のボトルだって、密閉と言えば言えるわけですから。そして、空気と接触しないから「酸化を防ぐ」ことが出来ると。

「やわらか」というのは、ボトルを握り潰してもペットボトルのようにパキパキしないってこと。

でも、どうやって中の醤油を密閉状態にしてるんだろ? 普通のボトルでは実現出来ないわけですから、多分2重構造になってるんでしょうね。

周りのフィルムを剥がしてみると、中の構造が分かります。外形を形成している外側のボトルの内側に、2枚の仕切りを入れることで袋状の密閉空間を作っているようです。

醤油密閉ボトル仕組み

横にカットしてみました。使い始める前は醤油がこの2枚の仕切りの内側に充満していたものが、少しずつ使うにつれ(醤油の減少につれ)仕切り板で作る空間が縮小していくのでしょう。

醤油密閉ボトル断面

でも、なんの仕組みも無ければ、中身の醤油が外に出ていくと、その分だけ空気が中に入って来てしまう筈(仕切り板で区切ってる空間は縮小しない)。

これを実現しているのが、キャップにある2種類の穴のようです。共に(それぞれ逆方向の)逆止弁になっているのでしょう。

逆止弁

真ん中の大きめの穴は、ボトルを握り潰すことで中の醤油が外へと出て来るけど、手を放してもこの穴から空気が中へと入っていくことは出来ません。

外側の2つの小さな穴は、内部の隔壁とボトル外形とで形成される空間に繋がっていて、この穴は外からの空気を取り込むけど、中の空気は外に出ていけないようになっています。

なので、ボトルを握り潰すと、その圧力は内側の醤油が入っている空間を圧迫し、そして醤油が出てきます。手を放すと、外側の穴から空気を取り込むことで、ボトルは元の形状へと戻ります。

なるほど。シンプルな仕組みだけど、良く考えられていますね。

ちょっとスッキリした気分。


Happy Hacking Keyboard を分解してみたら面白い光景が

Happy Hacking Keyboard の話の続き。

さて、何故この「バカ高いけど最高のキーボード」が私の手元にあるかというと、「壊れてて使えないんだけど直せないかな」ってのが、その理由。

息子の大学の研究室で使ってたやつらしいけど、だいぶ前に先生が水で丸洗いしてから幾つかのキーが入力できなくなってしまい、それ以来使わずに放られていたらしい。

取り敢えずキーの入力状況を確認してみたら、下のような感じに。赤い×マークが入力不良なキー。

HHKB故障キー

分解します

先ずは分解してみましょう。底面にはネジが3個しかありません。ステッカーの下やゴム足の下に隠しネジがあるものもありますが、こいつはシンプルに3個だけで固定されてました。

HHKB裏止めネジ

3個のネジを外すと、キーボード手前側はフックで引っかかっているだけなので、それを外せば底板とキーボード面へと別れます(両者はコネクタで繋がってますが)。

続いてキー面の基板を外します。こいつは17個のネジでシッカリと(キーの押し下げでブレたり浮いたりしないように)固定されています。

基板止めネジ

上物(キートップ)から基板を外しました。なんか、こんなモノが出てくるとは思っていなかったのでちょっとビックリ。

HHKB基板外して

1個1個のキーに対応して配置されているゴムのドーム状のモノは、基板からどうやって外すのかなって思いながら軽く触ったら、ポロッと落ちてきた。そして中からは円錐状のスプリングが。

HHKBキー構造

どうやら、このドーム状のゴム(ラバードーム)と基板とは特に固定されているわけではなく、基本的にはその場所に置かれているだけのようです。

逆さまにしても落ちてはこないので、微妙に粘着力があるのかな? でも、取れたやつを再びくっつけようとしても、くっつかないんだけどね。

ラバードームの内側に収まっているスプリングは、コニックリングという名称らしいです。

スプリング&ドーム

静電容量無接点方式の仕組みとは

さてさて、取り敢えず目視で故障箇所を探してみます。

が、特に「ここが原因か?」といった箇所も見つけられません。キレイなもんです。基板表面に剥離とかキズとかサビとか、何らかの異常が見つけられれば簡単なんですけどね。

このHKKBの最大の特徴は静電容量無接点方式にあるわけですが、これは円錐型のスプリングであるコニックリングが可動電極となって機能するってのが、その仕組の根本なんです。

コニックリングが縮められることによって基板上の固定電極との間に静電容量が形成され、その容量が一定値を超えるとスイッチが入る仕組みです。なので、無接点なんです。

静電容量によるセンシング技術で分かりやすいのはノートPCのタッチパッドでしょうね。

あのタッチパッドの下には、横方向(X軸)の電極と縦方向(Y軸)の電極が格子状に配置されていて、その電極間に電気エネルギーを蓄えています。

で、何も操作していない状態では、2つの電極は安定した電界を形成していますが、アースの役割を持つ人間の指が近接すると、指が触れた部分の静電容量値が変化するんです。

その電界の変化を、X電極とY電極のスキャニングを行うことで、指の位置座標を検出しています。

HHKBのキー入力では、コニックリング(円錐バネ)が、タッチパッドにおける指の役割を担い、これが基板上の電極に近づくことで電界が変化し、それをキー入力として検知しているんです。

なので、もしかしたらラバードームやコニックリングに何らかの異常があれば、キー入力に支障が出る可能性もあるので、その辺りを期待したのですが、少なくとも見た目はどれも正常でした。 

試しに、キー入力が正常な場所のラバードーム、コニックリングと入れ替えてみたりしたけど、結果は変わらず。

ってことは、やっぱり基板上のパーツが原因でしょうね。ICとか。となると、素人の私ではお手上げ。

ということで、 “修理” は一旦諦め、次回はソフト的に対応できないかを検討していきます。


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