まだまだ粘るES2
- 2006/09/12 12:51
- カテゴリー：カメラに関する濃いはなし
ES2の検討ですが，昨日少し思うところがあって進めてみました。問題点は相変わらずオートモードでの1/1000秒が遅いことです。作業メニューは2つ。
(1)メモリブロック
少し前にメモリブロックが壊れてしまい，シャッター速度が安定しなかった問題は，部品取りのES2から外したメモリブロックに交換して修理できました。
この壊れたメモリブロックを復活させ，もとのES2に戻して問題が解決したことを確認できれば，メモリブロックを自力で修理出来るようになったと考えて良く，長く使うにあたっての不安材料が1つ減ってくれます。
メモリブロックはリーフスイッチ2組とFET，そして高精度・低リークのタンタルコンデンサからなっている単純な部品ですが，樹脂製のケースに入れられ，しかもエポキシ接着剤（まさに2液混合型のあれです）を充填されているため，分解は難しく，修理も簡単ではありません。
思うにメモリブロックというブロックを独立させたのは，メカ的に制約のあるリーフスイッチの取り付け位置を優先し，そこにFETとコンデンサを出来るだけ近くに置くことで，リークを減らし精度を確保しようという意図があるのではないかと思います。ということは，メモリブロックを復活させる際に，コンデンサをFETをスイッチから離してしまうことは避けなければならないということです。
FETは2SK30AのOランク，コンデンサは1μF/35Vの湿式タンタルで，非常に小型のチューブラー型です。現在では特殊用途（軍用とか）くらいにしか使われないと思います。高性能ですが高価ですし，逆電圧や機械的なストレスに弱いことで知られている，出来ることなら使いたくないコンデンサです。
この2SK30Aは現在2SK30ATMとして手軽に手に入れることが出来るからいいとして，問題はコンデンサです。出来ればリークの少ないコンデンサが欲しいのですが，元々使われていた湿式タンタルは，入手しやすい乾式のタンタルに比べて一桁，アルミ電解に比べて二桁も三桁もリークが小さいのです。
リークが小さいコンデンサを探してみると，これがなかなか見あたりません。ふと思ったのですが，フィルムコンデンサは原理的にリークが小さいはずです。というより，電解コンデンサのリークがフィルムコンデンサに比べて極端に大きいから，リークのスペックが明確にされているのだと，勝手に想像します。
ポリプロピレンコンデンサなどのコンデンサは，大容量で小型のものが作れますので探してみる価値がありますが，あいにく私の手持ちで1μFというのは，9mmx9mmx5mm程の大きさです。それでもかなり小さいと思うのですが，これではカメラの中には収まりません。
WEBなどで探してみると，最近はフィルムコンデンサでも面実装品があったりするのですね。こういうものが手に入るといいのですが，手に入りそうなところがぱっと頭に浮かびません。
さらに探してみると，OSコンという有機半導体コンデンサのリークが低いようです。しかも小型。有極性なのでちょっと理想からは外れますが，非常に現実的です。カタログを見ると1μFでも直径4mmくらいらしいのですが，手持ちを探すとあいにく0.47μFしかありません。直径は同じくらいなのですが，容量が半分なので2つ必要になります。果たしてカメラに収まるかどうか・・・
FETも手持ちは2SK30ATMのYランク。IDSSがOランクよりも1ランク大きく，この差が露出計の指示の差になる可能性は高いでしょう。
それで，壊れたメモリブロックを分解し，新たに組み立ててみました。これが完成したメモリブロックの互換品です。
OSコンが2つで元の大きさ以上になってしまっていますが，樹脂ケースがないぶん，この状態ならギリギリカメラ内部に収まります。
ここまで出来ると実際に試してみたくなるのがこれ人情というもの。ES2からメモリブロックを取り外し，この互換品と交換します。
ちなみに，メモリブロックはカメラ本体に，こんな具合におさまっています。写真は交換前のオリジナルです。
ついでに，回路はこんな感じです。
試してみると，一応露出計は動作しているようです。またスローシャッターも切れます。1秒の指示で本当に約1秒のシャッター速度が出ていましたので，動作はきちんとしているようです。
これでもし1/1000秒も直っているのなら，このままこのメモリブロックを使い続け再調整を行うつもりでいたのですが，1/1000秒のシャッター速度は相変わらず1/400秒程度です。全く変化なし。メモリブロックの問題ではないことがはっきりしました。むむむ，残念。
メモリブロックを交換したままにすると調整もやり直しですから，元のメモリブロックに戻して，この件は終了。成果としては1/1000秒の問題はメモリブロックに原因がないとはっきりしたこと，それとメモリブロックが修理できるようになったということでしょうか。今度はきちんとOランクの2SK30ATMと小型のフィルムコンデンサ見つけて，オリジナルよりも高性能なメモリブロックを作ってみようと思います。
(2)タイミングコンデンサ
ES2は，後幕の係止を，ソレノイドの吸着で行っています。ソレノイドがONだと後幕は係止され，ソレノイドのOFFで後幕が走り始めます。
露出計の出力を絞り値と合算し，その結果を実際の後幕を係止し続ける時間に変換するのが，タイミングコンデンサのお仕事です。
タイミングコンデンサもタンタルとおぼしきチューブラー型のコンデンサが使われていますが，容量は0.33μFです。ここが劣化すると確かに後幕が走り出すまでの時間が狂いますので，1/1000秒の不良の原因になっている可能性は否定できません。
手持ちを探してみましたが，0.22μFしかありません。仕方がないのでこれで状況が変わるかどうかだけ確認してみます。
試したところ，ダメでした。やはり1/1000秒が出てません。
他の速度はそれなりに出ていますので，このコンデンサの不良はないようです。安心したというか，がっかりしたというか・・・
コンデンサの電荷が少なくなればなるほど，シャッター速度は速くなります。1/1000秒というのは最高速ですから，ここがコンデンサの不良で問題があるなら，それ以下の速度でも問題が出てこないといけないわけで，辻褄があいます。
なら，このコンデンサを外してしまうと，常に最高速になるのではないか，と思いついて，コンデンサを外してシャッター速度を測定すると，全速で1/400秒になります。
つまり，このカメラの最高速が1/400秒であり，これ以下の速度であれば制御されているということになります。電池を外せば1/1000秒以上の速度が出ているので，これは電気回路によるものだと思います。
なかなか面倒なことになってきました。
それで，今後の方針ですが，基板上にダイオードが1つあります。ツェナーダイオードではないかと思うのですが，これが劣化していると安定化された電圧が出てこず，電源電圧や基準電圧がずれます。そうなるとコンパレータの動作も変わってくるでしょうから，最高速が低いところで固定されるという話にも筋が通ります。
問題は，ツェナーダイオードは表面だけ見ても，それが何Vのものなのか，そもそも本当にツェナーダイオードなのかも，分からないことです。そこで部品取りの基板から同じダイオードを外して交換して，様子が変わるか見てみることにします。ちなみにダイオードの両端の電圧は約1.7Vでした。通常のダイオードでは0.6V（もちろん逆方向なら何Vでもありですが）ですから，ツェナーダイオードの可能性は高いでしょう。
基準電圧が狂っているなら，バッテリチェックの指針がおかしいことも説明がつきますが，それにしてもツェナーダイオードなど，普通はハイブリッドICに取り込んでしまうんじゃないかと思うのです。わざわざ外に出す理由が見つかりません。
だから，このダイオードの交換でも直らないとすると，今度はもうICの問題しかないということになります。演算を行うモノリシックIC（μPC34）は，他の速度がきちんと出ているので壊れてないでしょうし，ソレノイド駆動のハイブリッドICも，温度補償回路のハイブリッドICも動作しているはずですので，残るは電源とコンパレータを内蔵したハイブリッドICが怪しいということになります。
しかし，部品取りの基板も壊れているため，これからICを外して交換しても，確実に修理できるとは限りません。きちんと動作する基板が欲しいとは思いますが，それって要するに完動品のES2ということと同義ですから，高いでしょうしそもそも修理でもなんでもないように思います。
原因が絞り込まれてくるのは面白いのですが，それがより難しい方向に向かっているのが，悩ましいところです。まあ，とりあえずダイオードだけ交換してみます。
