さて、今回はちょっと志向を変えて、電子工作です。写真のランタンを改造してみます。
普通に使用すれば、単３電池４本を２〜３時間で使いきるものです。これをＬＥＤ化すれば２０００ｍＡのニッケル水素充電池で最大１００時間もつ計算になります。
準備したものは、写真のランタン意外に、高輝度白色ＬＥＤ×１、６Ｐスイッチ×１、６８Ω抵抗×２です。
開けてみれば構造はいたって簡単！電池から、スイッチをとおって電球に配線してあるだけ。
まずはスイッチに２つの抵抗をはんだ付けします。このランタンは電池が４本直列に配線されているので、電球にかかる電圧は、乾電池で６Ｖ、充電池で４．８Ｖです。ＬＥＤは規格が３．６Ｖなので、抵抗で電圧を下げなければなりません。抵抗の値を決める方法は、オームの法則です。（覚えてる？ Ｒ（Ω）＝Ｅ（Ｖ）／Ｉ（Ａ）です。）
ＬＥＤの規格は、３．６Ｖ、２０ｍＡなので、４．８Ｖ→３．６Ｖに電圧を下げるためには１．２Ｖ消費させればよくて、１．２（Ｖ）÷０．０２（Ａ）＝６０Ωの抵抗をつければいいのです。また６Ｖ→３．６Ｖは、２．４（Ｖ）÷０．０２（Ａ）＝１２０Ωです。これ以上であれば問題ないでしょう。
１個の抵抗は電球と新しくつけるスイッチの上側の端子につけて、もう１つは新しいスイッチの端子の上側と、下側の端子につけて、真中の端子から電池へ接続します。これでロー／ハイのスイッチの完成です。
付属していた電球は割って、ガラスとフィラメントを固定してあったパテの様な接着剤を取り除きます。この口金にＬＥＤを取り付けます。ＬＥＤには光の指向性があり、今回購入した５０度と言うのは、かなり広がるＬＥＤです。普通は２０度程度なので、懐中電灯などには向いていますが、ランタンには不向きです。
基盤が無いと、ＬＥＤは２つ以上つけるのは、ショートしそうなので難しそうですね。横の面のはんだ付けは、はんだをたくさんつけるとはんだが引っかかり、電球が入らなくなるため気をつけてはんだ付けします。
さて、組み立ててテストします。無事、点灯しました。ローでもハイでもあまり明るさは変わりませんでした。
先ほども話しましたが、ＬＥＤは指向性があるため、このままでは上を照らすだけで、周りはあまり明るくありません。そこで、電球を覆っている筒の上に、アルミ箔を取り付けます。まずは、拡散させるためにアルミ箔をくしゃくしゃにし、広げてバトミントンの羽根の丸いところで形作り、拡散されやすいようにしました。不要な部分ははさみで切り取り、セロハンテープで固定しました。
先ほどよりかなり明るくなりました。しかし元々ついていた電球と比べるとかなり暗いです。次回はＬＥＤを４つほどつけて明るくしてみようと思います。４つつけても消費電力は８０ｍＡなので、２０００ｍＡのニッケル水素充電池なら、２５時間はもつ計算になりますね。ただ、ＬＥＤが１個２００円ぐらいするので、１個２０〜５０円の電球と比べると、ちょっと高価になってしまいます。しかし、寿命はＬＥＤは数万時間とも言われていて、使い切れば元は取れます。完成まで、１時間程度で出来上がりました。皆さんも挑戦してみては？