Внутреннее расследование

Автор: Сергей Леонов
Опубликовано в журнале "Компьютерра" №39 от 26 октября 2006 года

Сегодня мы займемся варварским делом - разборкой одной из современных цифровых фотокамер. Не слишком часто удается разобрать до винтика подобную технику, но раз уж такая возможность представилась, почему бы не изучить внутреннее устройство камеры? В конце концов, несмотря на возраст, детское желание понять, "как оно устроено", никуда не делось (у читателей, надеюсь, тоже). В качестве подопытного кролика выступает Canon PowerShot A620 - семимегапиксельная "мыльница", один из недавних фаворитов в своем классе.

Собственно разборка устройства, собранного в Китае (фото 1) - дело не слишком интересное, и этот момент можно опустить. Требуется пара отверток и аккуратность, чтобы не порвать пленочные шлейфы да не потерять мелкие винтики. Для расстыковки отдельных узлов придется отпаять несколько проводов (цветовая маркировка указана на платах - не запутаетесь) и пару шлейфов да отклеить эти же шлейфы от корпусных деталей, где они зафиксированы двухсторонним скотчем. При сборке все это без труда клеится и паяется обратно, разве что не так эстетично, как на заводе. Следуя принципу "лучше один раз увидеть…", я не буду слишком сильно мешать вашему созерцанию внутренностей аппарата, давая лишь необходимые пояснения по ходу дела. Итак, наша камера состоит из следующих деталей:

Плата процессора (Canon DIGIC-II) (фото 2). Здесь же расположены микросхемы флэш-памяти (MX 29LV320, содержит микропрограмму для процессора камеры), буферной памяти изображения (Elpida DS2532), разъем флэш-карты и прочая электронная начинка. На этой же плате находится датчик ориентации камеры, благодаря которому она умеет автоматически поворачивать изображения портретного формата.

Плата преобразователей питания и органов управления, расположенных на задней крышке (фото 3). Напряжение четырех пальчиковых батарей преобразуется здесь в набор стабилизированных напряжений, требующихся электронным узлам камеры.

Плата верхних органов управления (фото 4). Диск выбора режима работы камеры, звуковая головка, регулятор положения зума (линейный потенциометр, позволяющий плавно регулировать скорость зуммирования), кнопки включения и спуска затвора.
Объектив и привод системы зуммирования (фото 5). Этот же привод переводит объектив в нерабочее положение. Двигатель постоянного тока, на оси которого закреплен "лепесток" оптического датчика (ИК-оптопара), считающего обороты вала. Понижающий редуктор из винта и трех шестеренок создает необходимое усилие. Взаимное положение трех подвижных секций объектива задается механическим способом - с помощью фигурных пазов и направляющих на цилиндрических деталях объектива (фото 6). Устранение возможных люфтов между подвижными деталями обеспечивается точностью изготовления игольчатых направляющих и пластиковыми пружинящими элементами конструкции. Именно этот узел чаще всего подвержен поломкам при падении аппарата с выдвинутым объективом - направляющие выскакивают из пазов. В отличие от более старых моделей, где использовались пластиковые направляющие (легко ломающиеся и не обеспечивающие точности положения), здесь они металлические.

Cистема фокусировки (фото 7). Под линзой расположена матрица CCD. Фокусировочная линза перемещается винтом, установленным на оси шагового двигателя; специальная пружинка устраняет возможный люфт - здесь точность положения очень критична. Датчиков положения линзы нет - в качестве обратной связи используется собственно изображение с матрицы. Кроме прочего, длинный винт служит толкателем для металлических шторок объектива - при полностью вдвинутом положении торец винта упирается в рычаг, который механически закрывает шторки (фото 8).

Собственно матрица CCD 1/1,8 дюйма 7,1 Мп (предположительно производства Sony) (фото 9). На самом деле, матрица находится еще под одним элементом - инфракрасным светофильтром (пластиковая пластинка голубого цвета). Дальнейшая разборка узла не рекомендуется, так как приведет к смещению матрицы относительно выставленного заводом положения оптической оси и, соответственно, возможным неравномерностям засветки и прочим искажениям изображения. Тем более что все элементы здесь зафиксированы компаундом (фото 10).

Привод диафрагмы (фото 11). Шаговый двигатель без каких-либо датчиков, обратная связь осуществляется опять же через матрицу. Здесь также расположен электромагнитный привод механического затвора и сам затвор.

Затвор камеры (фото 12). Две раскрывающиеся под углом металлические шторки. Механические детали очень легкие, малое время срабатывания позволяет пренебречь формой отверстия в переходных режимах. Раньше такой затвор называли центральным, и делался он обычно трехлепестковым, обеспечивая более или менее равномерное открытие отверстия от центра к краям. Миниатюризация привела к уменьшению влияния формы шторок на равномерность засветки, зато значительно упростилась конструкция. Из-за миниатюрности деталей затвора и диафрагмы дальнейшая разборка узла не рекомендуется.

Дисплей (фото 13). Полупрозрачный стеклянный "бутерброд", чьего производителя определить, увы, не удалось. 2 дюйма, 115 тысяч пикселов. Дальнейшая разборка узла не рекомендуется из-за возможного нарушения контакта между шлейфом и стеклянной матрицей (обычно приклеивается токопроводящим клеем).

Система подсветки дисплея (фото 14). Никаких ламп, два белых бескорпусных светодиода, пленочное зеркало и набор пленочных рассеивателей. Для правильной ориентации рассеиватели имеют фигурные выступы, однако порядок их размещения при сборке легко перепутать.

Шарнир дисплея (фото 15). Двухкоординатный, с датчиками положения по осям, в роли которых выступают механические концевые выключатели. Соединения шарниров неразборные - оси расклепаны.

Блок видоискателя (фото 16). Оптическая система состоит из пяти пластиковых линз и двух зеркал (с их помощью увеличивается длина оптического пути при сохранении небольших габаритов, как в призматических биноклях). Три линзы подвижные, от их положения зависит увеличение и фокусировка видоискателя. В нужное положение линзы устанавливаются механическим способом - с помощью выступов, двигающихся в фигурных пазах одного из колец объектива (фото 17). Пружинки устраняют возможный люфт выступов в направляющих канавках. Положение зума видоискателя жестко связано с положением зума объектива.

Блок вспышки (фото 18). Большую часть его объема занимает высоковольтный электролитический конденсатор. Здесь же расположен высоковольтный преобразователь, заряжающий этот конденсатор, и транзисторный ключ, осуществляющий "поджиг" лампы.

Несмотря на общую "пластмассовость", камера не оставляет впечатления хлипкой и одноразовой. В отношении же китайских девушек можно заметить, что они научились вполне аккуратно собирать высокотехнологичные изделия, хотя исключить возможные ошибки сборщика в немалой степени помогает предусмотрительность конструкторов.