3Dプリンターでカメラ改造！マイクロフォーサーズからEマウント自作へ
E-CSマウントアダプターを製作
CAD未経験の私が、SONY Eマウントアダプターの自作に挑戦！前回は、NVC200用の『マイクロフォーサーズ to CSマウントアダプター』を3Dプリントしましたが、検証の結果、レンズ単独ではマニュアルフォーカスが使えないという課題が見つかりました。
それなら、SONY Eマウント用のアダプターをということで、今回はAutodesk Fusion（旧Fusion 360）を使ってE-CSマウントアダプターを製作してみることに。
CADソフトも扱ったことのない素人ですが、SONYレンズ用のマウントアダプターはつくれるのか。はじめての自作3Dプリントにチャレンジです。今回は前編として、Autodesk Fusionを使った3Dデータ制作の過程をお届けします。
▶【後編】【レビュー】NVC200にEマウントレンズは使える？3Dプリントアダプターの自作とフランジバックの限界
なお、NVC200の仕様や詳細については撮影編、修理＆改造編など過去記事で詳しく紹介しています。YouTubeには掲載できなかった情報や追加情報についてはブログに随時掲載しているのでそちらも参考にしてください。それではレビュースタートです。
動画内で紹介した製品（Amazonリンク）
まずは練習！NV016専用C-CSマウントアダプターの設計
市販アダプターは装着できないので
CADソフトも触ったことのない素人がいきなり形状の複雑なマウントアダプターを製作するのは難しいので、手始めにナイトビジョンスコープNV016用のC-CSアダプターを製作してみることに。
NV016にEOS-Cマウントアダプターを装着するにはC to CSアダプターが必要ですが、市販のアダプターではサイズが1〜2mmほど大きく装着できません。
外径28mmの専用アダプターを自作へ
アダプターの外周をヤスリで削るのは大変なので、NV016に装着できるように市販の31mmより少し径の小さい外径28mmの専用アダプターを自作してみます。
STLファイルの加工は想像以上に面倒
Thingiverseで公開されているC-CSアダプターのSTLファイルを加工すれば簡単にできるかなと考えましたが。三角形の集合体であるポリゴンSTLデータを編集可能な状態にするにはいろいろと面倒なことが判明しました。
箱のような単純な構造のものなら比較的簡単に加工できますが、円やネジ山があるとかなり複雑な処理が必要なようで、我が家の古めのPCでは処理中にフリーズが多発する上に、生成されたポリゴンデータが細分化されすぎて加工するのに手間がかかります。
Eマウント用のアダプターを作るならどのみちCADソフトは必要ということでAutodesk Fusionで自作することに。
無料CADソフト「Autodesk Fusion」の使い方
素人DIYならフリー版で十分
Autodesk Fusionは私的利用ならフリーで使えるCADソフトです（※保存ファイル数など一部機能制限あり）。YouTubeにも使用方法を解説する動画がたくさんあるのでこちらを使用することに。
操作感はイラストレーターに近いが戸惑う点も
操作感は2DデザインソフトのIllustrator（イラストレーター）に近い部分もありますが、三次元空間での作業となるため、最初は面の選択などで戸惑うかもしれません。しかし、慣れてしまえばこっちのもの。まずはスケッチを選択し、描画モードからスタートします。
AutodeskFusionのPC要求スペックは
なお、使用したPCは古めのCore i7 4790Kですが、このスペックでも問題なくない動作します。CPUの使用率は10%未満。ただ、メモリは10GB前後使うので16GB以上推奨です。
| 項目 | 動作環境（実測） | 推奨環境 |
|---|---|---|
| CPU | Core i7 4790K (使用率10%未満) | 4コア以上 |
| メモリ | 約10GB使用 | 16GB以上 |
| ソフト | Autodesk Fusion (個人用無料版) | 同左 |
難関のEマウント側をどう設計するか？
単純な形状の設計は簡単
線や四角、円を使って図形を描いて。スケッチモードを選択。
プル/プレスを選択して。
図形を押し出し（プル）て立体化したり。
プルで穴を開けたりできます。
扇形を描くときは円弧から中心点円弧を選び。
角度を指定して3点を直線で繋げれば扇形になります。丸、四角、円弧の組み合わせでマウントアダプターに必要なパーツが作れます。
C/CSマウントの特殊ネジ規格「1"-32 UN」をFusionで作成する方法
ネジ山の工業規格を理解する
ネジ山については、Fusionには主要なネジ規格が登録されているので、 オスネジとメスネジを作って貼り合わせれば簡単に作れます。
C/CSマウントのネジは1"-32 UNという規格で、ネジ径25.4mm、ピッチ0.794mmです。
ネジのタイプはANSIユニファイ、サイズ1インチ、表示記号1-32 UN。クラスは3Bが遊びの少ない精密な等級で、一般的な用途であれば2Aで大丈夫です。
ネジ接合部の処理に注意を
オスネジ4mmとメスネジ5mmを貼り合わせて完成かと思いきや、拡大するとスキマができています。
市販のアダプターをよく見ると、オスネジ＋スペース＋ベース＋スペース＋メスネジの構成になっているので、3mm（オスネジ）＋1mm（スペース）＋1mm（ベース）＋1mm（スペース）＋3mm（メスネジ）と5つのパーツを組み合わせることに。
ネジ山サイズの微調整が必要
なんとか形は整いましたが、このままではネジがぴったりすぎて回らないみたいです。遊びができるようオスネジを微調整します。どの程度が適切なのか不明なため、スケール0.98で試してみます。3Dプリンターの収縮率や精度を考慮して、少し小さめ（あるいは大きめ）に設定してみました。
出力サービスJLC3DPに発注
.jpg "3Dプリント出力サービスJLC3DPにプリント依頼")
完成したデータを前回利用した3Dプリント出力サービスJLC3DPにプリント依頼して完了です。
出力イメージです。ネジ山の厚みが不足するため赤い箇所が多めですが、このまま出力を依頼します。
難関のEマウント設計。市販マクロアダプターを分解して「部品取り」に活用！
Fusionでゼロから設計することに
カメラ側のCマウントオスネジは制作できたので、あとはEマウント側のメス型を作って、フランジバックを調整すればE-Cマウントが作れるはず。
Eマウント用のレンズキャップデータを使えば簡単にできそうですが、編集可能なSTEPファイルがなく、メッシュデータのSTLファイルしか見つからなかったので、こちらもFusionでゼロから設計することに。
レンズロック機構の設計が壁
ただ、Eマウント側はレンズロック機構の着脱ピンなど素人には敷居が高そうです。
ネットで探してみるも、そもそも市販されているEマウントレンズ用のアダプター自体が少なく、マイクロフォーサーズのような設計用データ（写真）も見つかりません。
スマホ写真からトレースして図面化。JLC3DPへのプリント依頼まで
市販のマクロアダプターパーツを流用
そこで、ゼロから作るのではなく、手元にあったEマウント用のマクロアダプターを『部品取り』として活用することにしました。
分解してみるとロックピンやバネなどのパーツを流用できそうです。
ということで、レンズ側はこのマクロアダプターのパーツを使い、アダプター本体＋CSマウントをFusionで製作します。
アダプターの写真をトレース
アダプターの写真を取り込んでトレースしながら設計していきます。
円と扇形を押し出したりくり抜いたりしてベースを作ります。
ネジ穴は後からドリルで
このあたりまでは比較的簡単です。ネジ穴は細かすぎて3Dプリンターでは難しいので径1mmの穴だけ開けます。
バネを収める着脱ピンの箇所が少し複雑ですが、なんとか形になりました。
収まりのよい角度に修正
スマホ写真からのトレースでは精度が怪しいので、改めて図面を引いて正確な数字で下書きを作り直します。着脱ピンの位置を起点に角度を測定し、図形を配置します。
切り欠きやネジ穴は収まりのよい数字になっているので大丈夫ですが、指標ピンの位置だけ微妙な角度で心配です。まあ、この箇所は無くても機能するので、ハマらない場合はあとでカットすればよし。
やや複雑な形状でしたが、Eマウント側はなんとか完成しました。
フランジバックを合わせる
CSマウントのフランジバック
CSマウントオスとEマウントメスのアダプターパーツはなんとか形になったので、細部を調整していきましょう。
.png "CSマウントのフランジバックは12.5mm")
アダプターの全長ですが、NVC200に使われているCSマウントのフランジバックは12.5mmです。
マウントアダプターの全長は5.5mm以内に
一方、SONY Eマウントのフランジバックは18mm。CSマウントのレンズに装着するには5.5mmでアダプターを作ればよい計算です。
この5.5mmはEマウントレンズの装着面（アダプターの接する面）からCSマウントに接する場所までの距離で、CSマウント用のオスネジ（4mm）の長さは除外できます。
サイズ的に5.5mmに収めるのは厳しい
手元のEマウントレンズを見ると、レンズ接地面からの繰り出しが金属部5mm＋プラスチック部0.5〜1mm（※装着するレンズによる）で、アダプター本体を5.5mm以内に収めるのは難しい。
加えて、ナイロンMJFの3Dプリントは最低1mmの厚さが必要で、アダプターの全長は最短でも7mmになる計算です。これではフランジバックが19.5mmで、Eマウントの18mmより1.5mm長く無限遠でピントが合いません。
前回紹介したRedbeastのSONY E-CSアダプターはフランジバックを6.5mmに設定してあるとのこと。やはり、5.5mmに収めるのは難しいみたいです。
オーバーインフレンズなら使える？
Eマウントアダプター計画は終了かと思われましたが、よくよく考えてみるとSIGMA APO 50-500ではフランジバックが合致しない状態でも無限遠が出ていた記憶が。
調べてみると、FE 70-200 F2.8など一部のズームレンズは内部フォーカスで後側焦点位置が前方にシフトするフローティングエレメントという構造が採用されており、フランジバックが長くても望遠側であればピントが合うみたいです。
【追記：勘違いしていたポイント】インナーフォーカスやフローティングエレメントは無関係でした。①インナーフォーカス ＝ 鏡筒の伸び縮みがないだけで、無限遠の位置自体は変わらない ②フローティング＝近距離収差補正用で、無限遠ではほぼ影響なし。フランジバックが長くても無限遠でピントが合うのは下記のオーバーインフの効果です。
オーバーインフレンズなら1mmの誤差を吸収できる
また、今どきのレンズは無限遠側に遊びをもつオーバーインフィニティ機能（オーバーインフ）を搭載しているので0.5-1mmくらいのフランジバック誤差を吸収できます。SONYのEマウントレンズは大半がオーバーインフに対応しているようです。
フランジバック7mmで発注
使えるレンズがあるならせっかくだし作ってみるかということで、可能な限り全長を短くしてアダプター製作することに。オスネジ部を除いての全長（フランジバック）は5.5mm＋1.5mmの7mmに。
最後にプリント規格に合うように細部を微調整します。今回使用するナイロンMJFではネジ穴のような微細孔はΦ1.5mm、ピンなど小型円柱はΦ2mmが最小単位なので修正します。1mmのネジ穴は後からドリルで開けることに。
JLC3DPにプリントオーダー
プリント料金は送料込みで５ドル
とりあえず、これを試作品として出力してみましょう。前回利用した3Dプリント出力サービスJLC3DPにプリントオーダーします。
プリントオーダーの手順はマイクロフォーサーズ編で詳しく解説しているのでそちらを参照ください。
確認したところアダプターの厚みも問題なし。
プリント料金はC-CSアダプターが1ドル、SONY E-CSが3.06ドルです。
これにOCS Expressの送料２ドルがかかります。
急ぎの場合は少し高い（$13.5）ですがDHL便を使えば1-3営業日で届きます。
注文完了です。とりあえず今回はここまで。商品が届いたら後編でレビューです。
まとめ：未経験からのマウントアダプター設計を終えて
CADソフトの操作はすぐ慣れる
今回は、CAD初心者が Autodesk Fusion を使って E-CSマウントアダプター の3Dデータを作成するまでの過程をお届けしました。ナイトビジョンカメラNVC200にSONY Eマウントレンズを装着するためのマウントアダプターをCADソフトで制作してみました。
はじめてAutodesk Fusionは当初操作方法が今ひとつピンときませんでしたが、３日も使えば慣れてきてマウントアダプター程度ならつくれるように。Illustratorとか使ったことある人なら、要領さえわかれば操作はそれほど難しくないです。
細かい部品はパーツ流用で解決
アダプター制作については、Eマウントの図面がないため写真からのトレースになりましたが、マクロアダプターとの組み合わせでなんとかなりそう。ロック機構が必要ないなら、レンズキャップからデータを取って作る簡易版でも大丈夫です。
Eマウントレンズはフランジバックが短いため、CSマウントでは無限遠が出ませんが、一部のズームレンズは焦点位置が動くということで無限遠が出ることを期待です。
Fujifilm Xレンズも使える？
今回注文したアダプターがうまく機能すれば、同じフランジバック18mmのEOS-Mや17.7mmのFujifilm Xマウントあたりも使える可能性がでてきます。
実際にチャレンジしてみて分かったポイントは以下の3点です。
- 既存のSTL編集よりゼロからの設計が楽： ネジ山を含む複雑なデータは、無理に加工するよりCADで引き直したほうがスムーズ。
- 規格の理解が重要： Cマウントの「1"-32 UN」規格など、正確な数値を把握することが設計の第一歩。
- 「部品取り」という選択肢： 複雑なロック機構は、市販のアダプターを分解して流用することでハードルをぐっと下げられる。
スマホ写真からのトレースでどこまで精度が出せているのか、そして「0.98スケール」の調整でネジはスムーズに回るのか……。
次回はいよいよ、JLC3DPから届いた実機への組み込み＆検証編です！ 果たして、このアダプターで無限遠のピントは出るのか？実機への装着テストの様子は、こちらの後編記事で詳しく紹介しています。
▶【後編】【レビュー】NVC200にEマウントレンズは使える？3Dプリントアダプターの自作とフランジバックの限界
今回の設計で使用したツール・サービス
Autodesk Fusion JLC3DP