工具あれこれ(その1)
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ルーペあれこれ
雑誌などで、子供の自然観察用具として1枚レンズの、いわゆる虫眼鏡が挙げられ、それを使って子供が花などを眺めている写真が載ったりします。
しかし、私に言わせれば、目の近点距離(ピントを合わせられる最短距離)が短い子供達には、虫眼鏡などは無くても困ることなどないでしょう。
私も子供のころには人並みに虫眼鏡を持ってはいましたが、拡大鏡としての便利さを感じたことはまったくありません。
使ったのは太陽光線を集めて紙を焦がしたり(文字通り焦点ですね)、日向ぼっこで隣の奴の坊主頭に焦点を合わせてアチチッと言わせたりしたことぐらいです。
虫眼鏡を便利と感じる人は、老眼が始まったか、遠視の傾向があるかでしょう。
それはさておき、ただでさえ近くのものが見えにくくなっている老眼世代にとって、物の細部の観察に手放せないのが、数枚のレンズを組み合わせた、ルーペと呼ばれる拡大鏡です。
ここに挙げたのは、私が日頃の模型工作で愛用しているルーペです。
この中で現在最も利用度が高いのは一番上のものです。
だいぶ前に東京国際ミネラルショーの会場で買った、中国製の安価なトリプレットですが、その下のオリンパスやツァイスのものと比較しても見え味に遜色はありません。
同一製品と思われるものが日本メーカーのブランドで売られています。
10倍と表示されていますが、おおまかに測ってみると8ないし9倍ぐらいのようです。
今ほど老眼の度が進んでいなかった頃には、オリンパスやツアイスの6倍が手頃でした。
ルーペの倍率は高いほど良いと思われがちですが、高倍率のものは視野が狭く、作業距離も極めて短くて使いにくくなります。
たとえば一番下のニコンの14倍のものは、ルーペを1センチぐらいに近づけないとピントが合わない、つまり見ようとするものが顔にくっつくほどに近づけなければなりませんから、状況によってはたいへん不便です。
そのせいかどうか、今のニコンの宝石鑑定用ルーペの倍率は10倍です。
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ヘッドルーペ
ルーペは、片手がふさがるので、両手での組み立て作業などには不向きです。
そこで使われるのがヘッドルーペです。
写真の一番奥にある黒いものは2.25倍のツァイス製ですが、レンズ部だけを跳ね上げることが出来ず、全体を掛け外ししなければならないので不便なことと、この倍率ではディスカウント店で買った度の強い(+4D)老眼鏡の見え方と大差ないので、ほとんど使っていません。
真ん中の白いものは、メーカー不詳ですが、レンズ部を上げ下げすることが出来ます。
レンズは倍率の異なるものに交換可能ですが、3倍のものを買いました。
買った当時は倍率が少々高すぎる感じでしたが、老眼の度が進んだ今ではちょうど良いようです。
両者ともに眼鏡(老眼鏡)を掛けたまま、その上に重ねて使えます。
写真手前にあるのはカートン光学の3倍の双眼近点スコープ、つまり至近距離用の双眼鏡です(今では販売されていません)。
30センチほどの距離で両眼の視野が一致するくらいの輻輳角がつけてあります。
つまり、普通の双眼鏡のように左右の望遠鏡の光軸が平行ではなく、寄り目状態にしてあるのです。
このような物々しい構造になっている利点は、作業をする手先と目との距離(作業距離)をヘッドルーペよりもはるかに長くできることです。
3倍のヘッドルーペの作業距離は12センチほどですが、同じ3倍の双眼近点スコープでは30数センチあります。
この利点を最大限に活用しているのが外科手術をするお医者さんで、テレビドラマ「ドクターX」の手術場面でも使われていました。
この双眼近点スコープは買ってはみたものの、手術とは違い模型工作では手先に顔を近づけられないということはあまりないし、正立プリズムを使ったケプラー式なので重く、眼鏡フレームを付属のバンドでしっかり頭に固定しないとアイポイントが目から外れやすいなど、とても便利とは言えないものです。
でもまあこれは、必要だったからではなく、興味を引かれて買ったものなので、実用的に使ったことはほとんどありません。
追記 1 百円ショップの老眼鏡
その後、百円ショップのダイソーで、高度数老眼鏡と銘打った+5Dの老眼鏡(商品シンプルリーディンググラス)を見つけて買ってきました。
これは眼鏡産業で著名な福井県鯖江市にある会社が製造販売元になっていますが、実際に作ったのは中国のようです。
よく出来ており、下手なヘッドルーペよりもこちらの方が手軽で使い勝手もよいです。
追記 2 ハズキルーペ
いっとき(あるいは今でも?)テレビで石坂浩二を使って宣伝していたハズキルーペという商品をご記憶ではありませんか?
あるデパートの文具売り場をぶらついていたら、ハズキルーペの見本が展示されていました
以前からこの商品に興味がありましたので、掛けてあれこれ眺めてみました。
その感想は、老眼鏡とどこが違うのだろうか、はたして1万円もする値段に見合った価値があるのだろうか、でした。
アマゾンでの購入者レビューを見ると賛否両極端があります。
ネットでこういうサイトを見つけました。
あれこれ詳しく述べられていることを読んでも、どうも釈然としないのですが、ひとつ考えさせられたのはルーペの倍率とは何なのかということです。
このサイトではルーペの倍率を求める一般式として 250÷レンズの焦点距離(単位mm)+1を挙げています。
ルーペの倍率の式にはもうひとつ、 250÷レンズの焦点距離(単位mm)、つまり前の式の+1を取り除いたものがあります。
私はこちらの+1が無いほうの式なら、どうしてそうなるのかを図示して説明することが出来るし、納得もしているのですが、なぜ1を加えるのかがいまだに理解できないのです。
なお、ニコン製のルーペの倍率は+1が無いほうの式によっています。
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単眼近点スコープ
模型工作では対象物に顔を近づけられないことはないとは言っても、旋盤やフライス盤を使っての作業ではそうもいきません。
そこで利用しているのがこの単眼の近点スコープです。
双眼ではないので立体視は出来ませんが、とくに不都合は感じていません。
カートン光学の6倍16oのもので、付属の超近点アダプターと称するクローズアップレンズを付けると14センチの近距離までピントを合わせることが出来ます。
ダイヤルゲージ用のスタンドに取り付けて使っています。スコープを挟んでいる金具は写真撮影用のレフランプのための磁器製耐熱ソケットを保持していたものです。
右の写真はこのスコープの利用例で、トヨミニレースML-360を使って、ブタンガスバーナー用のガスノズルにルーマー型のドリルで直径0.1ミリの穴を開けています。
このくらいの太さのドリルを肉眼視で送ると必ずと言ってよいほど折ってしまうので、近点スコープでキリコの出方を注視しながら、慎重にドリルを進めます。
余談ですが、奈良の正倉院展の会場で、ガラスケースに収められている展示物を小さな懐中電灯で照らしながら、近点スコープで細部をじっくり観察している人を見かけたことがあり、こういう使い方もあることを教えられました。
追記
私は、展覧会や展示会に行くときには画像左のニコンの7×15の単眼鏡を持って行き、展示物の細部を観察しています。
ところが先日(2017年11月3日)、東京日本橋で開かれていた展覧会(余談その1の「展覧会の印象」の追記参照)の会場で思わぬものを目にしました。
展示物に接近し、それぞれが双眼鏡で観察しているご夫婦がいるのです。
普通の双眼鏡の最短合焦距離は5メートルほどで、とても展示ケースに触れるほど近付くことなどできません。
私は、ニコンのコンパクトな双眼鏡の対物レンズの繰り出し量を制限しているビスを取り外し、近点スコープとして使っていますが、それでも1メートルちょっとぐらいにしか近付けません。
あのお二人が使っている双眼鏡はどこの製品だろうかと、そっと近づいて単眼鏡で盗み見してみましたがわかりません。
会場を出たところで声をかけて聞いてみましたら、ペンタックスでした。
そこで早速買い込んだのが右のペンタックス・パピリオU6.5×21で、最短合焦距離は50センチです。
双眼鏡では、単に合焦距離を短くするだけでなく、近付くにつれて左右の光軸の輻輳角を変化させる、つまり寄り目にさせる仕組みも組み込まれています。
なお、ブランドはペンタックスですが、メーカー名はリコーイメージングで、旭光学という名前はなくなっていることに今になってやっと気付きました。
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双眼実体顕微鏡
単眼近点スコープでも、とくに不都合は感じていないとは言っても、やはり立体視出来るにこしたことはありません。
私は高級虫眼鏡として左の写真のニコン簡易実体顕微鏡「ファーブル」を愛用してるのですが、加工中の様子を観察するには台座が邪魔になるので、何とか鏡体の保持法を工夫しようと思いつつ日が経っていました。
ところが最近読み返した「Model Engineer」誌に、こんなことが書かれている記事を見つけました。
「私の工作室にはスタンドに取り付けた双眼実体顕微鏡があり、旋盤やフライス盤で加工する時のセンターやエッジの決定にたいへん役立っている。
中古市場には研究室などの放出品がリーズナブルな価格で出回っており、どの工作室にとっても有用な追加品になるだろう」
なるほど、そういう手があったか、と早速ここの中古品コーナーで見つけて買い込んだのが中央の写真のユニバーサルスタンド付きのニコン製品です。
届いてみると予想外に大きく、丸い台座だけでも10sの重さがあるがっちりしたものなので、ミニフライス盤のそばにはなんとか置けますが、旋盤や大きいほうのフライス盤の脇にはそんなスペースはありません。
そこで台座を床に置き支柱を延長して鏡体を持ち上げてみました。
延長支柱には手元にあった太さ18oのSS材の丸棒を使ったのですが、これが失敗で、丸棒には弾力があり、上に乗せた重い鏡体や支持アームに触れると揺れるのです。
揺れはわずかであっても、倍率20倍の実体顕微鏡の視野には影響大ですし、揺れが収まるのにもかなりの時間がかかります。
こりゃぁダメだ、丸棒ではなくパイプなら揺れなかろうと、ステンレス巻き鉄パイプを買い込んだところで一休みしています。
雑誌の記事はこう続いています。
「個人的な経験ではあるが、この顕微鏡は皮膚に食い込んだ小さな金属片の除去にも大活躍している」
言われるまでもなく私も「ファーブル」をそのために活用していますので、買い込んだ本格機でもやってみました。
さすが上級機、見え味はファーブルの比ではありませんが、見えたものは渋紙(ってご存じ?)と見まごうばかりに老化した我が皮膚・・・・・
その後、直径32ミリのステンレス巻き鉄パイプを使って支柱を1メートル延長したところ、ほとんど揺れなくはなりましたが、顕微鏡本体を含めた総重量は16sにもなり、移動させるのが一苦労となりましたので、台座に3っ開いている穴を利用してゴム車輪のキャスターを取り付け、軽く押し動かせるようにしました。
そこで早速フライス盤に近づけてみたところ、予期せぬ障害に行き当たりました。
顕微鏡は、カメラや望遠鏡と違って、合焦距離が固定されているので、鏡体を移動させてピントを合わせます。
この顕微鏡の合焦距離は10センチで、それより近付いても遠ざかってもピントは合いません。
となると、右の写真のように、やや大ぶりのマシンバイスでは鏡体がつかえて真横からピントを合わせることが出来ないのです。
右下に見えるやや小ぶりのマイフォードのマシンバイスならいくらかはマシなのですが、いずれにしろ不便であることには大差はありません。
解決策は対物補助レンズを付けて合焦距離を伸ばすことですが、そうすると倍率が下がるなど、双眼実体顕微鏡の利用は思っていたほどには簡単ではないようです。
その後この顕微鏡はほとんど活用していません。
理由は簡単で、セッティングが面倒なことと、装置が大ぶりで作業の邪魔になりやすいことです。
追記
支柱に載せた顕微鏡は普段の観察には不便なので、机上用としてもう一台ヤフオクでニコンの旧タイプのズーム式双眼実体顕微鏡を入手しました。
対物レンズが0.7〜3倍のズームなのですが、使ってみると、カメラのズームレンズと違って、ズーミングするとわずかではあるもののピントがずれる、つまり合焦距離が変化することに気付きました。
合焦距離を伸ばすために0.5倍の対物補助レンズを付けると、そのズーミングによる合焦距離の変化が20数ミリに達するのです。
基準の合焦距離が100ミリなのですから20数ミリの変化はとても大きく、ズーミングによって鏡体を前後させることなくピントの微調整が出来るのです。
もちろん倍率は変化しますが、フライス盤上での加工の位置決めという使用目的には差し障りありませんので、支柱にはズーム式を机上には固定倍率式をと載せ替えました。
さて、そうして使いやすくなった双眼実体顕微鏡の利用によって、私の機械加工の精度が飛躍的に上がったかというと、正直な話、期待したほどではないのです。
要するに、道具ではなく腕の問題だということのようですね(^^;;;)
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レーザー・センター・エッジ・ファインダー
雑誌「Model Engineer」の製作記事に写真とともにこの位置決め工具が紹介されました。
筆者曰く「クロノスの広告で見て買ったのだが、使ってみるとその便利なこと!よくもまあ今までこれなしでやってこれたものだと思うほどだ。私はクロノスの回し者ではないが、ぜひおすめしたい」
これに釣られてさっそくクロノスに注文しました。
届いてみれば、イギリス製ではなくアメリカのSDAの製品でした。
(その後、本体に貼ってあるラベルの小さな文字をルーペを使って読んでみたら、製造元は中国でした)
ご覧のような大きさなので、主軸クイルの移動量が小さいミニフライス盤には向かないようです。
クロノスにはシャンク径が1/2インチと1/4インチのものしかありませんでしたので1/4インチのほうを買いましたが、SDA社にはミリサイズがありますので、とくにコレットでの保持にはミリサイズにしたほうがよいでしょう。
買ったのは2011年8月でしたが、円高ポンド安のおかげで、送料込みで1万円でした。
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レーザーファインダーは使いにくい
しばらくこのファインダーを使ってみましたが、どうも使い心地がよくありません。
ファインダーが投射する光点の見え方がすっきりしないのです。
半導体レーザー光を扱うのは初めてなのですが、レーザー光なんだからピシッと鮮鋭な光点を投射するのであろうと思っていたのですが、予想外にボケているのです。
例えれば、点光源である恒星を肉眼で見ると、ボケるというかトゲトゲの星形というか、とにかく点には見えませんが、それと同じような感じに見えるのです。
そこで、投射されたレーザー光点を双眼実体顕微鏡で見てビックリ!
天体望遠鏡で見た恒星が干渉リングで取り囲まれているのを思い起こさせる光点なのです。
ファインダーには偏光フィルターが付いており、それを回すと周りの環が薄らいで見やすくはなるのですが、それでも光点はこの大きさなのです(縦の黒線はスケールのミリ目盛です)。
これでは、センターファインダーとして今まで使っていた、自分で削って尖らせたステンレス棒のほうがはっきり見えるだけまだましではないでしょうか。
なお、この写真はニコンの双眼実体顕微鏡の接眼レンズにニコンのコンデジ・クールピクス950(余談の頁に画像あり)を近づけて、いわゆるコリメート法で撮りました。
追記
その後、このファインダーも使い方によっては便利であることに気付きました。
これは旋盤で面板を使ってボイラーの鏡板に炎管用の穴を開けているところですが、すでに大きな下穴が開けてあるので、センター合わせはその穴の縁を手掛かりにします。
そのときに旋盤の刃物台に取り付けたファインダーからのレーザービームの光点が役に立ちました。
面板を手で回し、光点と穴の縁とのズレを見ながら、鏡板を少しずつ動かしてセンターを合わせました。
光線ですので対象物との距離に制約がないことが便利なのです。
と、ここまで画像を見ながら書いてきて気付いたのですが、そんな面倒なことをせず、心押し台に回転センターを付け、その円錐面を穴に押し付けるだけで済んだのではないかと・・・
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デジタル・アングル・ゲージ
ご覧のようにアングルバイスを傾けて使うときに難渋するのが角度の設定です。
三角定規や腕付き分度器を使うのですが、どうもその正確さがいまひとつすっきりしません。
ところがやはり雑誌の記事中に見つけたのがこのゲージです。
国内でも売られていますが、イギリスのMachine-DROから買いました。
これまた円高ポンド安のおかげとセール中だったことで送料込みで約2,800円でした。
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1-2-3 ブロック
以前からこの工具の存在はカタログで見て知ってはいたのですが、何に使うのかはわかりせんでした。
その後、雑誌の製作記事でこの写真を見つけ、その用途の一端を知りました。
左の写真では肉厚のスコヤとして、中央の写真では平行台として使っています。
なるほど、こういう使い方があるのか、とくに肉厚スコヤは便利そうだなと早速クロノスに注文しました。
2個一組で立派な木箱に納まって届いたのには少々驚かされました。
1-2-3ブロックという名前は直方体の3辺が正確に1インチ・2インチ・3インチであるからで、各面も研削仕上げが施されています。
たくさん開いている穴の中に3/8インチのネジが切ってあるものがありますので、状況によっては便利に使えるのでしょう。
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テレスコピック・ボア・ゲージ
これはその存在も用途もずっと前から知っており、いずれ買おうかなと思っていたものなので、1-2-3ブロックと一緒に注文しました。
使い方は写真をご覧になれば一目瞭然でしょう。
先端の測定子を押し縮め、柄の先のクランプネジで固定して、シリンダーボアなどの円筒形の穴に挿入します。
クランプをゆるめて測定子を広げボアの内壁に当て、正しく内径を示す位置にしてクランプし、引き出してノギスで測定します。
2気筒ピストンバルブエンジンのシリンダーの加工に使うので、必要なサイズ1本だけ欲しかったのですが、バラ売りはしないようでした。
このところの円高ポンド安は大いに助かるのですが、調子づいて、この先使いそうもない工具や材料まで次々と注文したくなるので困っています。
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ボックス・アングル・プレート
これも雑誌の記事で見つけたものです。
素材の一つの面を削ってからボックスを倒すと、その面と直交する面を削ることが出来るのです。これは便利そうなので買ってみようと思いましたが、クロノスなどでは扱っていないようです。
検索してみましたが、工場向けの大きなものしかヒットしません。
そうこうするうちに、似たようなものを持っていることに気付きました。
だいぶ以前に買ってはみたものの、あまり使うことがなかった枡形ブロックです。
早速ネジ穴を開けてスチームエンジンの台座を取り付け、直交するケガキをしてみました。
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チャックにチャック
スチームエンジンのバルブ駆動用エキセントリックの旋削には四つ爪チャックを使います。
同じものを二つ作るのに、素材をひっくり返してくわえなおしても偏心量を再確認する必要がないようにと、素材を保持したコレットチャックを四つ爪チャックでくわえています。
使っているコレットチャックは、「作るために作ったもの」の頁に挙げた自作品です。
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