OLDPHOTON: Quantix 6303E Project

24 Nov 2015

DSLR 렌즈를 Quantix 카메라에 붙여서 광각부터 준망원까지 사용해보려고 한다.
흑백 카메라에 필터는 필수.
Quantix 카메라 특성상 셔터도 필수.

CCD가 진공 챔버로 둘러싸여 있어 카메라 전면에서 12.7mm 안쪽에 놓여있다. 내가 사용할 니콘 계열 렌즈의 마운트-초점 거리가 46.5mm이므로, 불과 33.8내에 렌즈 마운트, 필터, 셔터가 모두 설치될 수 있어야 한다.

처음 생각하고 있는 것은 Copal No.3 shutter를 사용하는 방법이다. 대형 카메라에 사용되는 기계식 셔터로, 보통은 앞쪽과 뒤쪽에 렌즈 셀이 결합되어 사용된다. 릴리즈를 이용하여 작동할 수 있다.

ebay에서 Fujinon 렌즈와 결합된 것을 210달러에 구입했다.

27 Nov 2015
드디어 Copal No.3 셔터가 도착했다.

코팔 셔터와 렌즈 세트. 셔터는 5장, 조리개는 7장의 막으로 되어있다.
전체 두께는 32.8mm이고 지름은 100mm. 최대 개방 지름은 45mm.

02 Dec 2015
필터 삽입 편리성, 필터 방향, 세트 스크류 등을 고려해서 설계를 바꾸었다.

Layout for F mount lens to copal shutter and CCD camera

09 Jan 2016
렌즈 어댑터와 필터 홀더 제작이 끝났다. ㅇㅅ기계 사장님 깔끔하게 잘 만든다.

12 Jan 2016
Copal 셔터는 기계식 셔터다. 매 프레임을 촬영 때마다 수동으로 셔터를 열고 닫는 일은 보통 번거로운 일이 아닐 것이다. Quantix 카메라에서 나오는 셔터 신호를 받아서 릴리즈 셔터를 눌러주는 장치를 만들려고 한다.

camera shutter signal --> electromagnetic solenoid(push) --> release tip --> shutter

전자석은 다음 조건을 만족해야 한다.
- 릴리즈 팁을 7mm 정도 밀어줄 수 있어야 한다.
- 크기가 작아서 릴리즈에 바로 결속해서 사용하면 더 좋을 것 같다.(추가적인 섀시가 없어야 좋음)
- T 셔터는 개방시와 폐쇄시 각각 한 번식 푸시해 주어야 하는데, 카메라에서 나오는 신호는 그렇지 않다. 따라서 B셔터를 이용해야 한다.
- 즉, 셔터 개방 펄스시 릴리즈를 푸시 하고, 저전압으로 셔터 개방을 유지해야 한다. (카메라에서 셔터로 공급되는 상시 전압은 24V이지만, uniblitz 셔터의 실제 작동 전압은 개방 펄스 70V, 유지 전압 5V라고 되어 있다. 코일 저항은 12옴이다.) --> duty cycle 100%(continuous)
- 셔터 폐쇄 신호(0 전압)에서 스프링에 의해 릴리즈 팁을 빠르게 복귀시켜야 한다.

결론(요구 사양) : 전압 5~6V / 코일 저항 12옴 내외 / 푸시 타입 / 인가 전류 200mA 내외 / continuous

18 Jan 2016
카메라가 도착했다. 판매자가 테스트를 해볼 수 없어 부분품으로 싸게 내놓았다. KAF6303 카메라를 250달러에 사다니! 다행히 모든 기능이 정상적으로 작동한다. 지금 산 제품이 더 신형인 것 같다. 카메라 뒷면에 센서 온도와 램프가 부착되어 있다. 겉부분에 약간 녹이 슨 볼트가 있었지만 문제 없다.

Quantix 카메라 2대.
왼쪽은 SLR렌즈용, 오른쪽은 망원경용

20 Jan 2016
이베이로 구매한 솔레노이드가 너무나 약하다. 수동 릴리즈를 밀어 줄 힘에 턱없이 모자란다. 강력한 솔레노이드를 쓰거나.... 아니면 자동 셔터는 포기할까? 어차피 셔터를 장전하는 작업은 손으로 매번 해주어야 하니까 노출 때마다 한 번씩은 손이 가야 한다. 다만, 셔터를 자동으로 바꾸면 시간에 맞추어 릴리즈를 눌러주거나 풀어주는 일은 안해도 될 것이다.
카메라에서 나오는 신호는 펄스 전압으로 나오는 것이 확인되었다.

21 Jan 2016
처음 제작한 렌즈 마운트 어댑터가 생각보다 깊숙이 들어가는 바람에 광경로가 짧아졌다. 카메라와 셔터 사이를 3mm 정도 벌려 놓은 상태... 이 두께 만큼의 스페이서를 제작해야겠다.

15 Feb 2016
그동안 전자식 셔터로 바꾸는 작업을 계속 시도했었다.
- Prontor E/40 shutter : 구경 40mm. 별도의 회로없이 카메라에 연결하기만 하면 된다는 것이 장점. 결정적으로 전자석이 너무 커서 한정된 공간 안에서 도저히 설계가 안나온다.
- Ilex shutter : 구경 50mm. 깔끔하고 컴팩트하다. 그러나 지금 구입한 것은 24V 전자석이라서 카메라와는 별도의 회로 구성이 필요하다.
- Melles Griot shutter : 정보가 별로 없었다.

그러다가 가장 간결한 궁극의 해법을 찾았다. 카메라 제조사에서 만든 다른 카메라의 셔터를 옮겨 심는 거다. Roper Scientific / Photometric camera 중에서 CH250은 내장된 센서의 크기에 따라 다양한 셔터가 장착된 것 같았다. 어떤 제품은 Uniblitz vs25가 장착되었는데 이건 구경이 25mm로 너무 작다. 찾다 보니 어떤 제품에는 Melles Griot 셔터로 보이는 것이 있었다. 제조사 홈페이지에도 이 카메라에 대한 설명은 없었다. CH250 규격을 그린 사진과 CH300 시리즈 매뉴얼을 토대로 보니 Quantix 카메라와 호환이 잘 될것만 같았다. 판매자에게 셔터 내경을 재달라고 했더니 답변을 보내왔다. 사진을 보니 최소 33mm는 넘을 것 같았다. 곧바로 구매 결정.

25 Feb 2016
드디어 CH250 카메라 도착. 센서의 크기는 관심을 끌지 못한다. 지금은 구형이 됐지만 그래도 연구용 CCD의 전문 제조사 답게 잘 만들었다.
셔터는 Melles Griot / Ultra thin solenoid shutter / aperture 34.9mm. holding at 6V. 별도의 회로없이 Quantix 카메라에 바로 연결하면 정상적으로 작동한다. 테스트 해보니 아주 훌륭하다. (셔터만 별도로 가격을 알아보니 무려 500달러다. 횡재라 생각하자.)
헤드 지름과 어댑터의 나사 구멍 위치까지 완벽하게 호환된다.
니콘 F마운트의 만듦새도 아주 훌륭하다.

29 Feb 2016
셔터를 옮겨 심었다. 오리지널 셔터보다 훨씬 간결하고 가볍다.

Hybrid camera
Shutter module from CH250 has been planted on Quantix 6303.
(seems Melles Griot 35mm shutter)
Best fit, compact, and perfectly compatible.

More compact and light than the original shutter

20 Aug 2016

수동식 필터 드로어가 가장 좋은 대안이다. 자동 필터 휠이면 좋겠지만 그렇게 얇은 제품은 없다.
휠터를 얹을 드로어는 두께가 5mm이고 드로어를 넣을 케이스(?)는 같은 두께의 드로어 공간 위 아래로 2mm 두께의 판을 결합한다. 드로어가 흔들리지 않고 꼭 맞추어 들어가도록 했고, 불필요한 빛이 들어가지 않도록 했다. 렌즈 어댑터가 견고하게 결착될 수 있도록 드로어 시스템 자체에 나사로 고정한다.