艦長日誌・私的記録 DS9

　ここ数年は，紙で配付される資料が減ってきていること，そしてさすがに紙の本を買うことが減ってきたこともあって，ScanSnapの出番も減ってきました。とはいえ，定期購読している電子化されていない技術系の雑誌はスキャンするしかありませんので，必ず使うものであることには変わりません。

　うちのScanSnapは三代目で，初代のS500はWindows専用機だったScanSnapがMacにも対応をした頃のものだったと思います。このころのScanSnapはまだCCDラインセンサと冷陰極管を使った光学系で，重送を防ぐローラも超音波による重送センサもなく，今考えると本のスキャンというのはなかなか根気のいる作業だったんだなあと思い返します。

　それでもスキャナと言えばフラットベッドスキャナだった当時，両面を1パスで，しかもADFで本一冊を一気にスキャンできるScanSnapは画期的で，本一冊のスキャンを休日の午後の優雅な嗜みから普段の仕事に格上げするものだったと思います。

　ScanSnapはラインセンサゆえに小さなゴミが縦筋になるという問題もありますし，裁断した本由来のゴミがあちこちに入り込むので，初代のS500はよくスキャンに失敗していました。結局センサユニットを分解して掃除することまでやって延命を重ねていたことを思い出します。

　二代目はiX500という高級機で，スキャン速度の向上とWiFiの内蔵が売りでしたが，個人的には銃創防止のローラーと重曹検出センサの搭載が大きな変化です。センサはCISに代わり，画質にも変化が出ましたが，光学系がシンプルになることは耐久性や信頼性の向上を期待させました。

　このiX500は本のスキャンを「覚悟なし」に思いつきで行う事を可能にしたものでしたし，センサユニットが密封されたことで本当にゴミに強くなりました。重送もなくなり画質も向上しているということで，まさに決定版となったと思います。

　しかし，WiFiは速度が遅いこともあって使うことはありませんし，本のスキャンを主目的とする私にとって，スキャンを行うもの，データの管理を行うものとしてPC以外を考える事はないので，余計な機能を持つことになっているなとも感じた機種でした。

　iX1500で本体に大型のLCDまで持つようになりましたがこれこそ本当に無駄で，こういうことにお金を使うという方向性には残念なものを感じていました。

　そんなときに登場したのがiX1400で，基本機能を強化したモデルに私は運命的なものすら感じて発売直後に買うことにしたのです。

　機構的にはiX500とそう変わりませんが，読み取り速度も向上していますし，私にとって本当に必要なものだけが搭載されているので，なにも我慢を強いられることはありません。安いですしね。

　途中，ScanSnap ManagerからScanSnap Homeへの移行を取りやめたりしましたが，ScanSnapを使うようになって16年，これまでに実に40万枚近い紙を取りこんできたわけで，それらが紙のまま残っていたかもしれない，あるいは逆にその紙の情報をすべて失っていたかも知れない，と思うと，これほど私の生活を変えたマシンもないんじゃないかと思います。

　さて，そんなScanSnapですが，前述の通り現在使っているのはiX1400で，2021年1月に購入したのでまだ2年半です。それまでの機種はいずれも6年以上使っていますのでまだまだしっかり頑張ってもらう必要があるのですが，これまでに掃除をしても改善された縦筋に手を焼いたことがありました。

　USBを挿し直したり起動し直すと縦筋軽減機能のおかげで消えてくれることもありますが，それでもダメな場合には本体をポンポンと叩くとセンサユニット内部のゴミが落ちるようで，縦筋が出なくなりました。

　そんなおり，億劫になってため込んでいた本のスキャンをやろうと重い腰を上げた先日，また縦筋の問題に気が付きました。

　今回の問題は，A4サイズをスキャンすると，表面の左から1cmほどのところに水色の筋が出るというものです。背景が白や黒だと消えてくれるのですが，青空のような場合には筋と背景色の区別がつかないせいか，筋が残ります。

　掃除をしても解決しません。どんな原稿でも必ず同じ場所に出てきてしまうので，これはもうセンサユニット内部のゴミの問題か，センサ（LEDも含む）の破損ということでしょう。まだ2年ちょっとなので，これは弱りました。

　素直に修理に出すことも考えたのですが，どうせ保証期間は過ぎていますし，長く使うつもりなら出来るだけ自分でメンテ出来るようにしたかったので，センサユニット内部の清掃を行ってみることにしました。いやー，危険です。

　iX500もそうなのですが，センサユニットは両面テープでガラスとケースが隙間なく接着されるため，基本的には分解できません。S500のようなCCDに縮小光学系を組み合わせたものは分解出来て，組み立て時に調整が必要だったのですが，CISを使ったモデルではセンサユニットそのものは完全にユニット化されているので，分解のしようもなく，ゆえに調整もありません。

　私はそのセンサユニットを分解掃除しようとしているので，壊してしまう可能性も大きいです。なんといってもガラスを剥がしてしまうわけですから・・・

　本体をさっさと分解し，表面のセンサユニット（つまり本体側のセンサユニット）を取り外します。とりあえず目視でゴミを探しますが特になく，この段階で「手の届く範囲にゴミがある可能性」は薄くなります。

　ガラスを外して，センサの光学系をアルコールと綿棒で拭き掃除します。でもたったこれだけです。そこから先は不可逆な分解を伴うので出来る事はこの程度なのです。

　組み立て直して試してみますが，やはりというか，全く改善されていません。壊さなくて良かった，ゴミがふえてなくて良かったとは思いますが，改善されなければ意味がありません。

　ここで，ScanSnap Homeにあるという縦筋軽減機能を試してみようと考えました。私はScanSnap Managerを使っていますが，これには縦筋軽減機能の設定がありません。（機能そのものがあるかないかはわかりません）

　それで，ScanSnap Homeで試してみようと考えたのですが，私の環境ではScanSnap Managerを完全にアンインストールするしかなく，やむを得ずアンインストールを行って試したのですが，結果はなにも変わらず。

　ScanSnap Homeが使いにくく，動作も緩慢であることをまた思い知っただけとなりました。


　次に考えたのはiX500のセンサと交換することです。ぱっと見た目に同じだったのでiX500を分解，センサユニットを比べて見ると，外形はほぼ同一，コネクタの位置もピンの数も同じ，しかも型番も1文字違い（それも末尾）ということで，互換性のある可能性が高いと想像して交換。

　組み立て直してテストしますが，これは全く動作しませんでした。センサユニットのデータシートも見る事が出来ませんので，これ以上はもうどうにもなりません。

　万策尽きたところで，とりあえずiX1400を元に戻します。この時センサユニットえ少し強めに本の山をパンパンと叩いて，ダメモトでゴミを落としてから，組み立てます。

　ここで軌跡が起こります。組み立て後のテストで，見事に縦筋が消えていたのです。ゴミを落としたのが効いたのでしょう。他に縦筋が出ていないかをよく見てみましたが，とてもきれいなものです。

　どうも，結果に影響を与えるようなゴミが製造時に入り込んでいて，これが時々悪さをしているようです。

　ScanSnap ManagerをTimeMachineから書き戻して（実際にはすべてを書き戻す羽目に陥った）テストするも，全く問題なし。試しに縦筋の出ていた雑誌のスキャンをやり直して，ちゃんと使える事を確認しました。

　わずか2年半で壊れたこと，ゴミがセンサユニットの中にいること，それが動いて悪さをすることがわかったわけで，しかも私はセンサユニットを分解していますので，次に修理を行う時には怒られるかもしれません。

　しかし，自分で対処出来ることもわかったので，今後同じようなことが起きた時には，衝撃を与えて解決するかどうかを試してみることになるでしょう。

　とりあえず直って良かった。

　さて，先日アクティブプローブのP6201を手に入れた話を，結局2465Aのメンテを行いことになったと言う形で書きましたが，今回はその続きです。

　10:1や100:1のアッテネータがないために実用的に使えないじゃないかという話はあるものの，とりあえず調整をやってみることにしました。うまく調整ができれば壊れていないという証にもなりますし。

　P6201はプローブですから，調整は不可欠です。ただちょっと面倒なのでやってない人も多いでしょう。ということでマニュアルを見ながら調整を進める事にするわけですが，高速な立ち上がりのパルスを発生させる機材もないし，1GHzの帯域を持つオシロスコープもありませんので，そこはもう自分の届く範囲でと言うことで割り切り他ありません。

　ところで，調整方法が書かれたマニュアル（サービスマニュアルではない）は新旧2種類があるようで，わかりやすさで言えば旧，確実性で言えば新ということになりそうです。今回は新マニュアルで進めます。

(1)まずは分解です。ネジを外して，上下のケースを外します。まるで三枚おろしのようになると思いますが，この状態でオシロスコープに接続します。もちろん電源も繋いで下さい。
そうそう，電源ラインに入った抵抗がかなり熱くなるので注意。

(2)まずはスイッチ類の設定です。50ΩTERMはINT，DC OFFSETはOFF，COUPLINGはDCに設定します。

(3)ではオフセットから調整します。オシロスコープの入力を1MΩのDC，最小レンジに設定し，この時輝線が0VになるようにR250を調整します。R250はDC OFFSETのスイッチがある面の端っこにあり「OUTPUT ZERO」と書かれています。

(4)次にバイアスの調整です。Q300というトランジスタ（マイクロディスク型とは珍しい）のベースとGNDの間の電圧をテスターで測定し，-3.3V±25mVになるようR230を調整します。Q300は先程のR250とは反対の面にあり，R230はR250と同じ面にあり「BIAS ADJ」と書かれています。

(5)実はこの2つの調整は温度変化に弱いので，上下のケースを仮組みして20分放置し，再調整を行います。

(6)高周波のゲインを調整します。ファンクションジェネレータで10kHzの方形波を作り，プローブに入力します。オシロスコープは0.2ms/div，50mV/divに設定しておき，波高値が5divになるようにファンクションジェネレータを調整します。

(7)出てきた方形波が綺麗な方形波になるよう，R370を調整します。R370はQ300同じ面にあり「H.F. GAIN」と書かれています。

(8)設定などはなにも変えず，今度はC220というトリマコンデンサを，方形波が綺麗に表示されるように調整します。これは高周波のクロスオーバー位相調整というらしいのですが，よくわかりません。とりあえずC220はDC OFFSETのスイッチと同じ面にあります。

(9)もしアッテネータがあれば，アッテネータを取り付けて，アッテネータの横についているトリマコンデンサを調整して方形波が綺麗に出るようにします。

　たったこれだけです。オフセットをゼロにすること，内部のトランジスタのバイアスを調整すること，そしていつもの方形波が綺麗に表示されるように2ヶ所同時に調整すること，だけです。

　実は，プローブ内部の調整もあるのですが，ここはそれほど狂わないだろと言うことと，壊してしまうかもしれないのでやめておくことにしました。

　また，低周波のゲインや50Ω終端抵抗もチェック対象なのですが，ここはチェックをするだけで調整出来ないので，結局意味がないということでキャンセルしました。一応見ておいた方が壊れていない証明になって安心出来るとは思います。

　さてさて，こうしてP6201の調整が終わり，ちゃんと観測出来ることが分かったので，いよいよ本気でアッテネータを手に入れる必要が出てきました。

　しかし，P6201の付属品ですし，これだけ手に入れるのは難しそうです。どうしたものかと考え込んでいると，耳寄りな情報が！

　とある中古測定器の業者さんが，無保証のジャンクとしてP6201を3000円ほどで売っているのを見つけました。プロの業者さんがジャンクで3000円ですから間違いなく壊れている（それもどうしようもないほどに）のは当たり前としても，付属品が一式揃っているというのが目を引きます。

　そう，ケースこそないんですが，それ以外の付属品は揃っているんです。アッテネータが壊れているという可能性は低いだろうし，仮に壊れていてもこれくらいなら直せそうです。

　こういうのは売り切れている場合が多いんですが，幸いにして在庫ありとのこと。すぐに購入して手に入れました。

　届いたP6201は思った以上に程度が良く，付属品も問題はありません。まずアッテネータのチェックをすると全く問題なしです。いやー，これですでに3000円の元は取ったなあ。

　次にP6201本体のチェックですが，実はこちらも問題はなさそうでした。調整も出来ましたし，先に手に入れたP6201と比較するために同時に同じ信号を測定して波形を重ねてみましたが，ぴったり重なりました。故障もなければ，特性のばらつきも（私の見える範囲では）小さくまとまっていそうです。

　ということで，結果的にアクティブプローブが2本も手に入ってしまいました。アッテネータが1つしかないのは残念ですが，1:100のものを上手く使えばなんとかなる場合も多いでしょう。水晶発振や高速クロック，バスの信号波形の確認に威力を発揮しそうです。

　・・・こうなってくると，いちいち2465Aの電源を入れるのが面倒ですよね。1101Aという電源ユニットが未だに人気なのはP6201を現在のオシロスコープで需要があるからですが，その1101Aも決して安いわけでも，数が出ているわけでもありません。

　そこで世界中のマニアが自作を考えるわけです。±15Vでせいぜい500mA程度の綺麗な電源を出す電源器があればそれでOKなので自作の難易度は低いのですが，なかでも最高難度のものが，あの電源コネクタの入手です。

　古い2400シリーズから取り外す人，保守パーツを探し出して手配する人などいろいろいるようですが，どちらにしても簡単ではありません。

　私も1101A相当品を作ろうと思っているのですが，やはり難しいのは電源コネクタの入手です。

　ん，そういえば部品取りにと2445を1つ押し入れに入れてあったなあ。これから取り外してみますか・・・必ずしもついているとは限りませんが。

 

　計測器関連で，あると便利かなと思うようなものは，もうないかも知れないと思っていた矢先，ふとしたことからアクティブプローブの故障品を入手しました。テクトロニクスのP6201というものです。

　オシロスコープが誰でも買えてしまう測定器になって久しいですが，だからといってプロとアマチュアの間の差が縮まったかと言えばそんなことはなく，そこに横たわる最も大きな差はおそらくプロービングでしょう。

　最近は最初のオシロスコープが新品だったという人が増えたこともあり，付属してくる1:10プローブを無意識のうちに使うようになってきていると思いますが，残念な事にここ止まりなのがアマチュアだと言い切ってしまいましょう。

　パッシブプローブは安価ですし，使い勝手も良い上，万能選手ですのでこれで不満が出ることは少ないと思いますが，これで不満が出始めるともうプロ級です。検討する回路の範囲が広がって行くに従って欲しくなるプローブは自ずと特殊性が高くなるわけで，その代表格が電流プローブとアクティブプローブでしょう。

　電流プローブはその名の通り電流を測定するプローブで，電流の波形が見たいとき，例えばスイッチング電源のコイルに流れる電流の波形を見たい時にはこれがないとお手上げです。

　一方のアクティブプローブはFETプローブとも言われていて，プローブの入力部がFETで受ける様になっているものです。パッシブプローブと違って測定対象から見た負荷がFETだけになりますから，回路に与える影響が小さく出来ます。（その代わり電源が必要になります）

　通常のパッシブプローブだと入力容量は10pF程度になりますが，アクティブプローブ（P6201）だとわずか3pF，1:10のアッテネータを用いると1.5pFになります。

　水晶発振子が発振しているかを確認しようとして，プローブを当てたら発振が止まったり，逆に発振していないんじゃないかと思った水晶発振子がプローブを当てると発振したりと，10pFで結果が大きく変わるような回路の測定が上手くいかなかった経験のお持ちの方もいると思います。

　あるいは100MHzを越えるようなデジタル信号の波形を見ようとして，パッシブプローブを当てたら回路そのものが動かなくなってしまったりとか，そういうことも思い当たるかもしれません。

　これ，いずれも10pFという容量が悪さをしています。水晶発振についてはこの容量のせいで発振が止まらずとも，周波数がズレてしまうものですので，パッシブプローブではもうお手上げなのです。

　そこでアクティブプローブです。かつてはこうした用途での測定に用いられる特殊なプローブという扱いでしたが，1GHzを越えるような高速オシロスコープでは，標準搭載されることも普通になってきました。

　で，P6201というアクティブプローブは，名門テクトロニクスのプローブの1つで，1970年代初期に発売になって，1990年頃まで現役だったロングセラーです。900MHzまで使える帯域の広さ，汎用性と安定した性能から，国産のスペアナなどの測定器も，P6201を使う事が前提になっていたほどです。

　電源はオシロスコープ本体から供給される仕組みですが，別売りの外部電源を用いれば現在でも十分に使えるもので，古き良きアナログ全盛のテクトロニクスの商品にあって，現在でもなかなかの人気商品だったりします。

　私も過去に何度か仕事でアクティブプローブの世話になり，その都度「いいなあ」と思ってはいたのですが，高価ですし個人で持つにはしんどいなと，今まで入手を考える事すらしてきませんでした。

　しかし，今回ふとしたことから入手し，俄然興味がわいてきたというわけです。

　P6201を動かすには，まず電源です。幸い私のアナログオシロ，2465Aにはオプション11というプローブ用の電源コネクタが用意されているので，とりあえず電源はここから確保です。

　電源ON，しかし残念な事にP6201はまったく動きませんでした。もともと故障品という事でもらったものですので期待していなかったのですが，入力部のFETが死んでいるくらいだろうと思っていたので，これほどうんともすんと言わないとは，思っていませんでした。

　P6201は，実は高周波と低周波で内部の信号経路が違います。高周波ではMMBF4416というRF用のJ-FETに入るのですが，低周波ではLM308AというOP-AMPに入ります。それぞれの出力は最終段のドライバで上手く合成されるようで，経路には切り替えスイッチなどはありません。面白い回路です。すばらしい。

　で，問題はこのJ-FETで，過大入力があったりすると，割に簡単に壊れるそうです。静電気もそうですし，GNDのミノムシクリップが外れたりするとGNDから浮いた信号で壊れたりすることもあるそうです。

　 FETが壊れてもOP-AMPは壊れていませんから，100kHzくらいの周波数だと問題なく動いてしまい，FETの破損に気が付かないそうです。

　私はこのJ-FETの破損を予想していたのですが，1kHzでも全く波形が出てきません。これはかなり厳しい故障です。

　まず手始めに電源電圧を見てみました。すると，+15Vと-15Vが供給されるべきラインの電圧が，それぞれ+15Vと+5.5Vとなっています。あきらかにおかしいです。

　電源電圧ですので，これは2465A側の問題かもしれません。そういえば，10年前（もう10年もたってしまいました・・・）の大レストアの時に，プローブ用電源のコネクタの接続に迷ったことを思い出しました。

　気なってしまうと，もう確認をしないわけにはいきません。

　早速2465Aを分解して確認です。しかし，間違いはなさそうです。

　おかしい。

　ここから2465Aや別売りの電源ユニットである1101A，もちろんP6201についても調べてみることに時間を費やしました。すると，今回の件には関係ないのですが，2465Aには電源ブロックに持病があり，部品の交換が定番になっているという情報を得ました。

　なるほどと思ったのは，それが俗にXコンデンサと呼ばれる，ACラインにまたがって入る，ノイズ対策用のコンデンサの焼損だったからです。

　ACに入るコンデンサですので使用中はずっと高圧がかかり続けますし，万が一ショートでもすれば発煙発火騒ぎになります。以前AppleIIが煙を出しましたが，あの時も原因はこのXコンデンサのショートでした。

　この時代のアメリカ製のMPコンデンサ（メタライズドフィルムコンデンサ）は結構破損し，しかも故障モードがショートになるものが多く，壊れる前に交換するのがお約束になっています。

　2465Aも壊れやすいメーカーのコンデンサが使われているそうで，これを交換しないと安心出来ません。そこで取り急ぎ交換することにしました。

　あいにく，0.068uFという元の容量のXコンデンサに使えるような部品は手持ちがなく，定番の0.1uFを使うことにしたのですが，ここは測定器の性能に影響は与えませんし，むしろ容量が大きいくらいが都合が良かったりするので，これに交換します。Yコンデンサについても0.01uFだけは，手持ちの0.022uFに交換しておく事にします。

　しかし，2465Aってこんなに分解にしにくかったかなあ。10年前はサクサクと分解した記憶があるんですが，今回はえらく手こずりました。

　交換後は当たり前ですが問題なく動作。ついでにSRAMバックアップのリチウム電池の電圧も確認すると，3.3Vとまだまだ十分です。

　さて，本来の目的だったプローブ電源なんですが・・・

　改めてP6201を繋いでみたら，なんと+15Vと-15Vが来ているじゃありませんか。波形もそれっぽいものが出てきているようです。うーん，コネクタの接触不良ですかね。

　ということで，P6201はこれから本格的に故障診断と修理，そして調整をすることになります。そしてその前に2465Aの延命処置が終わって，一安心というところです。

　P6201が動き出したら，外部電源を作って他のオシロスコープでも使えるようになったら便利です。特にTDS3054Bで使えるとメリットがあります。

　その前に，実は手に入れたP6201には付属品が一切なくて，1:10や1:100のアッテネータがありません。特に1:10のアッテネータがないのは致命的で，これをどうするかも実は大きな課題だったりします。

　どうするかなあ。