ニキシー管もどきの製作（その３）

　アクリル板を用いた疑似ニキシーですが前回の実験で奥のプレートが手前の刻印で遮られて見え辛くなってしまったので追加実験をしてみました。

　前回の記事で対策として書いたフォントを工夫して重なりが少なくなるようにしてみました。'0'～'9'の10個のフォントを重ねた状態が下図です。

疑似ニキシーのフォント

　また、前回からの変更点として

• 数字の刻印幅
  　前回は数字の部分は先端が0.2mmのピラミッド形状のエンドミルで0.4mmの深さで刻印していましたが、今回は刻印の深さを0.2mmにしているので文字の刻印幅が若干細くなっています。
• プレートサイズ
  　ナンバープレートのサイズが 30 x 40mm（前回は 20 x 25mm）で少し大きくしています（文字が大きくなった分、文字サイズに対する刻印幅の比率が小さくなる）

　ナンバープレートの製作過程は今までとほぼ同様で

1. フォントとフレーム
   　DesignSparkMechanical でフォントとフレームの2次元データを作成し、dxfファイルで出力する。
   
2. NCファイルの作成
   　作成したdxfファイルをEStlcamで読込み、NCファイルを作成する。
   
3. アクリル板切削
   　NCファイルをgrblControlで読込みCNCでアクリル板(1mm2mm厚※2019/01/20訂正）を切削する。
   
4. ベースフレームの作成
   　DesignSparkMechanicalでベースフレームを設計し、stlファイルに出力し、３Dプリンタで出力する。

　下の写真がアクリル板から切り出したナンバープレートです。'9'のプレートに緑色のレーザーポインタの光を当てているので光っています。

ナンバープレート

　ベースフレームは下図のような形状にしました。今回はナンバープレートが大きくなったこともあり、LEDの照射ホールを１プレートにつき2個にしました。
　また、ナンバープレートの順番は'1'を一番手前にして'2','3'と順番に入れていき'0'を一番奥にしました。
　上記のように'0'のフォントは他の番号のフォントとの重なりがほとんどないのでこの方が見易くなります。

ベースフレーム

　前回と同様に手持ちの青色LEDを1個仮止めして表示状態を確認しました。

　始めに一番奥の'0'ですが、他の番号とフォントの重なりがほとんどないのでくっきり表示できました。

'0'の表示

　次に奥から2番目の'9'は下の写真のように十分読める状態です^^

'9'の表示

　最後に中間にあるプレートの表示例として'5'の表示状態が下の写真です。全く問題ないですね＾＾
　後ろのプレートの反射で奥行き方向に薄く反射光が見えています（手前には反射光が見えません）。
　数字は反転してプレートの裏側に刻印しているのでプレートの裏側への光の方が強いのか？と思い裏側から見てみましたが裏から見た場合でも奥側だけに反射光が見える状態でした。

'5'の表示

　周囲が明るい場合、刻印が白く見えるので視認性が悪くなると思いますが、LEDの光量をそれなりに大きくすれば大丈夫ではないかと思います。


★2019/02/11　追記
　疑似ニキシーのフレームを３Dプリンタで作ってみました。ナンバープレートの淵が光ると数字の視認性が悪くなるので淵を囲むようにしています。　led基板も底部に付けて基板の両サイドからピンヘッダで信号を出そうと考えています。

疑似ニキシーのフレーム

チップLED基板（パターン作成中）

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ニキシー管もどきの製作（その２）

　アクリル板にLEDで照射してニキシー管のように表示する疑似ニキシーに関して、注文していたアクリル板が届いたので少し追加実験をしてみました。

　使用したアクリルは2mm厚のものです。ナンバーのプレートサイズは　20 X 25 [mm]でボトム部に導光のための突起を付けました。


　前回と同様にDesignSparkMechanicalでフレーム形状を作りdxf形式で吐出したファイルをEstlcamに読ませて数字データを追加し、NCファイルを作成しています。その後、CNCルーターで切削しました。

　今回は数字の部分は0.2mmのピラミッド形状のエンドミルで0.4mmの深さで切削し、数字の切削幅を細くしています（前回記載した対策案の2番目）

今回作成したナンバープレート

　また、プレートを固定するフレームを3Dプリンタで作成し、LEDの照射光が他のプレートに漏れにくくしました。

フレーム

　下の写真はフレームにナンバープレートを収めた状態の外観です。フレームの底面にはLED照射用の窓を付けました。ナンバープレートは手前から'0'から順番に入れています（'9'が一番奥）

疑似ニキシーモジュール

　最終的には基板化してマイコン制御する予定ですが今回はLEDをテープで仮止めした状態で視認性を確認しました。
　手持ちの青色のチップLEDを使っていますが疑似ニキシー管としてはオレンジ色がいいのでオレンジ色のチップLEDをebayで注文しました。

　'2'のプレートに照射したときの写真が下の写真です。肉眼で見ると写真よりも見易く感じます。

'2'の表示

　下の写真が一番奥にある'9'を表示している写真です。
　手前のプレートの番号の刻印に邪魔されて見え辛くなっています（肉眼で見ると写真よりは見易いけど）。

'9'の表示

　やはり数字の線を細くしても手前のプレートとの重なりの多い上部の横線等は見辛くなりますねぇ^^;
　対策としては

1. 数字の線の透過率を上げる
2. フォントを工夫して重なりを少なくする
3. 数字を複数の線で表現する（透過率を上げる一つの方法ですが）

等が考えられますが、２）と３）はCADのフォントデータをそのままでは使えないので手間がかかりそうです。
　また、既にやられている方がいらっしゃいますが、蛍光インクを使うのもいいかも・・・

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