Open11

一眼レフカメラ用単焦点レンズを自作する

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レンズ仕様

マウント

  • 加工のしやすさを考えM42マウント
  • M42→FXマウントアダプタ (SHOTEN M42-FX) でカメラに装着

焦点距離

  • これから設計する。単焦点で、50mm (35mm換算 75mm) になる予定。

F値

  • これから設計する。未定

カメラ機種

  • FUJIFILM X-S20

リンク

GitHub - モデリングデータなどを上げていく
https://github.com/tsumugu/my-camera-lens

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マウントアダプタのためにM42ねじを3Dプリンタで出力する

テンションを上げるためにM42マウントアダプタにねじ込むためのねじ部分を制作する。小さい達成感を積み上げてモチベを保つ作戦。

Fusion360で設計、ダヴィンチ mini w+ & Tough PLAで出力。
直径40mmの円柱に1mmピッチでΦ42のねじを切ったらいい感じになった。ねじの高さは2mm。
うまくハマった
部分ごとに出力すると無駄が少なくなって失敗を恐れずに済むのでおすすめ

STLファイルはGitHubに上げた。すべてGPL-3.0 licenseなので出力などご自由にどうぞ。
https://github.com/tsumugu/my-camera-lens/blob/main/trial/mount/M42_male_3_40mm_42mm.stl

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凸レンズを入手する

今回は家に転がっていたGoogle CardBoardを解体して凸レンズを入手した。

Google CardBoard 凸レンズx2 側面から
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レンズ配置の検討

カメラレンズを作るためには凸レンズを適切に配置する必要がある。

光学の知識を駆使して適切なレンズ配置を計算しなければならない。が、レンズを適当に入手したため曲率半径などの値が分からない...。

実際に試作してみるしかない。

つづく。

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本体の試作

凸レンズを挟み込むような形で固定することにした。0.5mmの隙間を空けたら接着剤なしでもうまく固定できた。

↑高さは試作して決めた。一番右側がうまくいったもの。
https://github.com/tsumugu/my-camera-lens/blob/main/trial/lens_base/lens_top_2.stl
https://github.com/tsumugu/my-camera-lens/blob/main/trial/lens_base/lens_bottom_3.stl

そして本体を試作した
https://github.com/tsumugu/my-camera-lens/blob/main/lens1/lens1.stl

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1回目...大失敗


レンズ2枚だとそもそも映らなかった。
1枚にするとかろうじて映るが、ぼやけているのと、対象から5cm前後まで近づかないと映らなかった。

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レンズを設計する

Utulensに付属していたL39→FXマウントアダプタを使う前提で設計。
このアダプタはGizmoショップで単体でも販売している
https://www.gizmoshop.jp/products/lens-adapter?variant=40739417817224

1mm = 4pxとして作図することで、比率を正しく計算することができた。

この設計図をFusion360で3Dモデル化。キャップでレンズを挟み込んで固定する方式を踏襲した。
https://github.com/tsumugu/my-camera-lens/blob/main/lens3/lens3_top.stl
https://github.com/tsumugu/my-camera-lens/blob/main/lens3/lens3_bottom.stl

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写った!!

本体はこんな感じ。

肉厚1mmで作ったので光が拡散してしまってソフトフィルターをかけたみたいになってしまっているが、1回目よりは遠くにピントが合っている。

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鏡筒の厚みを5mmにしたらかなり改善した


まだフレアっぽいが、前よりはクリアに写っている。
フィルムシュミレーションをACROSにするとすごく良い。

F値は写ルンですをリスペクトしてF10にした。キャップを付け替えるとF値も変えられる。

https://github.com/tsumugu/my-camera-lens/blob/main/lens4/lens4_top2.stl
https://github.com/tsumugu/my-camera-lens/blob/main/lens4/lens4_bottom.stl