ToUCam Proの長時間露出改造

回路図はこのページの下方にあります。



Philips ToUCam Pro

2003年が火星大接近ということもあり惑星用撮影に絶大な威力を発揮するWEBカメラとして有名になったToUCam Pro。
無改造状態ではシャッタースピードは1/10000~1/25秒に設定できる。惑星観察には十分な露出時間だが、星雲・星団を写すには足りない。そのため数秒~数時間露出ができるように改造を行う。
  (2003:09:28 16:39:27,FinePixS1Pro, 絞り優先, F2.8, 1/15, -1.2, 54mm)

ボディを止めるネジは1つだけ。しかしプラスやマイナスと言った普通の形ではなく、特殊な形状。でもプラスドライバーを使って無理やり回すことが可能だった。
  (2003:09:28 16:40:15,FinePixS1Pro, 絞り優先, F4, 1/10, 1.0, 54mm)

ボディを止めるネジをはずすと足部分が取れる。
  (2003:09:28 16:42:44,FinePixS1Pro, 絞り優先, F2.8, 1/20, 0.7, 54mm)

そしてそのままボディを2つに分解することができる。
  (2003:09:28 16:44:04,FinePixS1Pro, 絞り優先, F3.3, 1/20, 0.7, 54mm)

基板を止めている2つのネジもやはり特殊な形状。しかしここもプラスドライバーではずす。
レンズはボディにねじ込まれているだけなので緩める側に回し続けるとはずれる。
  (2003:09:28 16:46:09,FinePixS1Pro, 絞り優先, F4, 1/8, -1.2, 54mm)

基板のCCD側

マイク(ECM)、CCD(ICX098BQ)、LED、垂直信号発生IC(μPD16510)などが載っている。
  (2003:09:28 16:48:49,FinePixS1Pro, 絞り優先, F4.8, 1/2, 0.3, 54mm)

基板のコネクタ側

CCDカメラ用コントローラ(SAA8146)、10bitA/Dコンバータ(TDA8787)、フラッシュメモリ(24C04)、 水晶(48MHz)などが載っている。
  (2003:09:28 16:49:42,FinePixS1Pro, 絞り優先, F4.8, 1/8, 0.3, 54mm)

動作時にはLEDが光る。
  (2003:09:28 17:09:10,FinePixS1Pro, 絞り優先, F4.8, 1/10, 0.3, 54mm)

CCDはスルーホールではなくフラットに付けられている。そのため外すのが容易。
  (2003:09:28 17:15:10,FinePixS1Pro, 絞り優先, F4.8, 1/6, 0.7, 54mm)

CCDを外す

CCDの足に大量に半田を載せてブリッジを作り、温めながらドライバーなどでゆっくり上に 持ち上げて外す。


注意:長時間露出改造のみの場合はCCDをはずす必要はありません
  (2003:09:28 17:20:57,FinePixS1Pro, 絞り優先, F5.6, 1/4, 1.0, 54mm)

無事CCDを外すことができた。
  (2003:09:28 17:27:17,FinePixS1Pro, 絞り優先, F6.7, 1/4, 0.7, 54mm)

CCDセンサー面

  (2003:09:28 17:28:13,FinePixS1Pro, 絞り優先, F4, 1/8, 0.7, 54mm)

CCDセンサー裏面

SONY ICX098BQが使われていた。ICX098AKが使われていることもあるとのこと。ICX098BQの 方がノイズに強いらしい(本当かどうかは知らない)。
  (2003:09:28 17:28:42,FinePixS1Pro, 絞り優先, F4.8, 1/6, 0.7, 54mm)

CCDの基板側にリード線を半田付け

配線はできるだけ短くし、シールド線を用いないとノイズが乗り画像が悪くなる... がとりあえずの動作実験なので無視。
  (2003:09:28 18:29:33,FinePixS1Pro, 絞り優先, F4.8, 1/6, 0.7, 54mm)

CCDにリード線を半田付け。

ピン配置を間違えないように。CCDを外す直前の画像を参考にしながらリード線を半田付けする。
  (2003:09:28 18:29:00,FinePixS1Pro, 絞り優先, F4.8, 1/3, 0.7, 54mm)

改造箇所付近

とにかく細かいので卓上蛍光灯で明るく照らしながら作業した方が見やすい。
  (2003:09:28 19:19:38,FinePixS1Pro, 絞り優先, F6.7, 2, -1.2, 54mm)

D16510の8pinと13pinをジャンパーで結ぶ。
複線のリード線から中の線を1本だけ抜き取りジャンパーとする。
  (2003:09:28 19:42:24,FinePixS1Pro, 絞り優先, F4, 1/20, 1.0, 54mm)

プリントパターンカット

プリントパターンを2箇所カットする。カッターナイフを慎重に扱いパターンを切断する。
  (2003:09:28 19:55:51,FinePixS1Pro, 絞り優先, F4.8, 1/20, 0.7, 54mm)

74HC00のGNDに落とす7、9、10、12、13ピン以外を上側に曲げる。
  (2003:09:28 20:03:04,FinePixS1Pro, 絞り優先, F4.8, 1/4, -0.6, 54mm)

74HC00の3、4ピンを接続し、5、14ピン間を10KΩでつなぐ。
  (2003:09:28 20:11:24,FinePixS1Pro, 絞り優先, F5.6, 1/8, -1.2, 54mm)

74HC00を基板の空いているGNDパターンに直付けする。
そして必要な線を結ぶ。
  (2003:09:28 20:54:30,FinePixS1Pro, 絞り優先, F8, 1/2, -0.9, 54mm)

丸ピンのICソケットを用意する。
  (2003:09:28 20:52:31,FinePixS1Pro, 絞り優先, F6.7, 1/6, -1.2, 54mm)

丸ピンソケットをニッパーで切断し、5ピン分残す。
  (2003:09:28 20:53:56,FinePixS1Pro, 絞り優先, F6.7, 1/6, -0.9, 54mm)

ICピンを空いている位置に接着剤で固定する。
  (2003:09:28 21:04:27,FinePixS1Pro, 絞り優先, F6.7, 1/2, 1.0, 54mm)

ICピンに出力用のジャンパーを結びつけて完成。
動作確認は別ページ参照。

ちなみに、ここではソケットのピン配置を写真上から10pin、LPT21pin(GND)、LPT2pin、long exp.、 normal(10PAD)とした。
  (2003:09:28 21:24:15,FinePixS1Pro, 絞り優先, F4, 1/15, 0.0, 54mm)



回路図と改造箇所



※注意:ToUCamの基板パターンを2箇所切断する必要があります


改造箇所(その1)

D16510の8、10、13ピンおよび8PADと10PAD。
  (2003:09:28 19:19:38,FinePixS1Pro, 絞り優先, F6.7, 2, -1.2, 54mm)

改造箇所(その2)

上記2箇所のプリントパターンカット位置。
  (2003:09:28 19:19:38,FinePixS1Pro, 絞り優先, F6.7, 2, -1.2, 54mm)

改造箇所(その3)

5V電源位置。
  (2003:09:28 19:19:38,FinePixS1Pro, 絞り優先, F6.7, 2, -1.2, 54mm)

改造箇所(その4)

74HC00取り付け位置。この周辺のパターンはほぼ全てGNDに落ちているので、パターンを削って直接74HC00を半田付けすることができる。ただし小さい赤枠内のパターンはGNDでないことに注意!
  (2003:09:28 17:27:17,FinePixS1Pro, 絞り優先, F6.7, 1/4, 0.7, 54mm)

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