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掉進海裏報廢的尼康17-55mmDX牛頭全功能修複過程 - by 三月三

(2009-08-13 12:49:22) 下一個

1. 緣由:此鏡頭主人在海邊外拍時不幸絆倒腳架,連機帶鏡跌落海水中,撿起來發現D50機身的腳架孔已經被腳架掰下來一塊,還有一股焦糊味,機身明顯沒救了,但還是救起了價值上千美元的這個牛頭。下麵是鏡頭主人“踏浪”自己的描述:

“今晨,麻麻亮, 躡躡出門,向海邊而去。放眼望,海上天邊,雲濤滾滾,如鏡大海安詳寧靜,竊喜。 停好車,看日出方向,如待出閣新娘,瑰麗無比。 為追光迎天神,岸邊石上狂奔,直往海岈腳,安抵。支好腳架,無視海神遍遍勸告,任浪花沒膝,快門照壓。 盼浪花如瀑,霞光如柱。 瞬間,貪心起。遙望對麵池中彩雲,誘惑無比,無視海峽難跨,潮水洶湧,環顧四周,觀岈腳山洞在一波浪潮退去時,似可駐足。 未細想,也不必挽褲腳, 反正已濕,索性透。雖蒙海神照顧,未動雷霆大怒, 無奈腳下石頭小人,尖猾無比,放我於海溝裏。 嗚呼。。。可憐伴俺兩年,給俺快樂的D50 和愛頭, 隨我一同蒙難。萬幸有三張收獲,特貼一,以留念。 ”

這是此鏡頭失事前拍的最後的照片:



鏡頭在兩天後被送往洛杉磯Nikon維修部,診斷結果為"beyond repair (無法修複)”,幾個主要部件被海水損害(診斷見圖)(不便公開的部分已做馬賽克處理)。此時恰逢我修複了自己一個掉進淡水的大變焦DC (此貼的修複過程照片就是它照的,我回頭再貼這個相機的修複過程),於是此頭被送到我手裏做最後嚐試,我當時認為,自動對焦不靈了知道應該可以把它修複成一個手動頭來用。



2. 鏡頭情況介紹:此頭為尼康的專業級DX頭,全稱為AF-S DX Zoom-Nikkor 17-55mm f/2.8G IF-ED。光學結構見圖2(幾個鏡片組已標上字母以便下麵引用),這是個內對焦頭,即對焦時前組不動,(經拆解發現參與對焦的隻有C組鏡片),而變焦時為了滿足個焦段的成像性能,所有鏡組(包括位於D和E組間的光圈組件)都會前後移動,而狗頭隻移動部分鏡組,所以這個頭的機械結構比狗頭複雜很多。組裝時發現,前鏡身和後鏡身各由三層套筒組成,一轉變焦環,六個筒來回移動,看得眼暈。拿到手時,變焦環完全不能轉動,對焦環勉強可以動,光圈撥杆也卡死。

圖2



3. 鏡頭結構與功能ABC:為方便新入門的朋友看貼,簡單說一下現代變焦鏡頭結構的常識。老鳥可略過這部分。

機械部分:變焦鏡頭為了實現變焦,往往要讓不同鏡組在使用者轉動變焦環時做獨立運動,所以要把它們固定在不同的套筒上,各套筒間用定位銷和滑槽配合來協調相互滑動,負責對焦的鏡組由對焦馬達或手動驅動。光圈大小由機身撥動光圈撥杆來控製(目前隻有尼康這樣,其它品牌都由鏡頭電路來變光圈),老手動頭有鏡身光圈環手動控製。

電子部分主要是向機身提供本鏡頭的類型和光圈範圍,以及由位置傳感器提供的拍攝時的焦距和對焦距離,同時接受機身傳來的AF信號驅動對焦馬達,非尼康的鏡頭的電路還負責變光圈。

4. 拆解過程:整個拆卸過程中鹽花四濺,不需要防塵,所以在我的飯桌上進行。我用工具較專業的包括直徑1.5mm的十字螺絲刀(要專業工具鋼的,家用型的不行),3mm寬的薄刃一字螺絲刀(普通的厚度太大),防靜電腕帶,可固定開合的尖嘴鉗,光譜純乙醇和乙醚(配製鏡頭清洗液),專業kimwipes實驗室用擦拭紙,電導率低於10E-10的高純水。

後組拆卸:

取下卡口處幾顆螺絲後就可以很容易卸下卡口,電觸點,光圈撥杆和後組保護環。這時後麵還掛著電觸點:

圖3



繼續拆下圖3可見的幾顆螺絲後,鬆開AF/MF開關,就可以取下鏡頭後麵連著變焦環的外殼,露出電路板(圖4)。發現電路板並沒有接觸海水,隻有幾個連接線和後組鏡框被腐蝕。所以,如果對焦馬達沒問題,我認為有可以全功能修複的可能。

圖4



斷開所有的電連接件,卸下固定螺絲,就可以取下圍繞鏡筒的四塊小電路板,放在錫箔上防止靜電擊穿(圖5)。

圖5



取下電路板,可以看到後鏡筒的定位銷和滑槽(圖6)。此圖中後鏡組(圖2中F組)已被取下(由三顆螺絲固定)放在右邊桌麵。

圖6



對焦馬達電刷的腐蝕情況:

圖7



取下光圈組件上的E組,此鏡組通過螺紋和光圈連接,要用尖嘴鉗或專用工具旋下,這個過程很考驗心理素質,因為上得很緊,如果失誤就會損害鏡片表麵。動手前要用記號筆標記相對位置,以便安裝時恢複原位置。拆下的E組在左上角(圖8),現在光圈葉片已露出,注意到有幾片葉片被鹽沾住了。

圖8



撥動光圈撥杆,有至少三片葉片無法動作(圖9):

圖9



要修理光圈組件,必須從前麵拆開。

前組拆卸:
鏡頭前麵有一圈用雙麵膠固定的薄鋁片環,取下它才能看到前組(圖2中的
A組)固定螺絲。

圖10




取下螺絲,拿下變焦伸縮筒:

圖11




前組鏡筒上的鹽:

圖12



小心取下前組。

圖13



B組被鹽沾了個結實,要加兩滴水輕敲邊沿才能取下。

圖14



海水腐蝕

圖15



露出C組,這一組管對焦,固定在一個浮動鏡架上。

圖16



取下相應的定位銷,就可取下前鏡身外筒。圖中那個不鏽鋼的圈圈為對焦馬達,看起來光鮮,其實已經無法轉動,被鹽沾死了。

圖17



取出十幾個定位銷後,經過艱難的努力,被鹽沾死的鏡筒終於被分開了,從前麵拿出了D組和光圈組件,鏡筒拆空了。

圖18



D組和光圈組件特寫,可以清楚看到被鹽沾住的光圈葉片:

圖19



這是鏡頭全部零碎的全家福。(拍照時我還不知道對焦馬達如何拆下清理,所以留在鏡筒上。藍盒子裏是拆下的螺絲分類保存):

圖20a



另一個方向看鏡頭部件

圖20b



5. 光圈拆解過程:

光圈無法動作,如果不修好,當手動頭用也不行。

這是光圈組件,位於D和E組之間,E組就通過螺紋旋在它的背麵。必須拆開前麵的鏡片才能取出光圈。

圖21



打開蓋子,發現有三四片葉片鏽蝕:

圖22



光圈完全拆散後,上麵五片葉片完好,下麵四片被腐蝕,其中兩片的銷釘已經脫落,擺在右下焦。

圖23



銷釘脫落的兩片葉片之一:

圖24


6. 對焦馬達拆卸:

在前麵的鏡頭部件全家福(圖20)裏,對焦馬達還在主鏡筒上,我是後來才琢磨出來怎麽拆的。在馬達的黑金屬圈(圖17可以看到)上有三個小孔,要轉動這個黑圈才可以看到有三顆小螺絲對著三個小孔,取出螺絲就可以卸下馬達。這個不是一個普通的電磁馬達,而是使用壓電陶瓷的超聲波馬達,拆開的定子和轉子隻有幾個環,都沒腐蝕,用水擦掉鹽漬就可以了。

7. 清理和修複

光圈:銷釘脫落的兩片葉片已無法使用,我手上的舊頭的光圈也和這個牛頭的不一樣,隻好硬著頭皮用502膠水把銷釘沾在被腐蝕變大的葉片的孔上,其中一片沾得還算完美,但另一片腐蝕更厲害,需要多加膠水,晾幹24小時後,裝好光圈,葉片可開合,但不如正常的滑順。

其它所有部件都重新清理除鹽,用了高純雙蒸水,被腐蝕的電連接重新接好,光學表麵的清理用了鏡頭紙和自配的鏡頭液,清理組裝在超淨台進行。由於沒有分解鏡片組,C組和E組螺紋旋回原位置,其它組都是螺絲固定,光學準直應該不受影響,所以沒有專門校正。

7. 測試

組裝好後,沒敢先上數碼機,先用一個多日不用的膠片機測試,鏡頭被正確識別,顯出F2.8,表明鏡頭標識電路完好。

圖25



裝到D50上,AF正常,可以變焦,試拍兩張,光圈可以開合。

貼兩張被修複鏡頭的試鏡片:

模特是佳能FD卡口的老機,拍攝時用了F4,曝光正常,說明光圈開合還可以。

圖26



校園裏盛開的虞美人:

圖27



8. 後記:

這是我第一次修理這麽昂貴的牛頭,由於工作忙,修修停停拖了好幾天,所用的時間加起來大概有8-10小時,很多時間是用在琢磨變焦機械原理,怎樣拆開和怎樣才能保證複原。總共拆下形狀和材料尺寸不同的六十多顆螺絲,我整個過程做了詳細筆記,螺絲都分開存放,加上我很長的拆裝修複經驗和實驗室的專業器材和設備,所以最後才能順利修複。如果你經驗不足,不可貿然對牛頭下手。關於尼康說這個鏡頭不能修了,可能是他們的政策規定不修被海水浸過的鏡頭,或修理後不能達到原有技術標準,不想砸牌子。


這個頭的外殼雖然是工程塑料的,但有關光學準直的部分全部是厚實的金屬(像是鎂鋁合金),耐摔耐衝擊就不奇怪了。這個頭的電路板不是一般鏡頭的環狀,而是四塊分開,所以幸免於海水損壞。通過觀察海水的侵襲情況,發現海水主要是從鏡頭前麵變焦時可以伸縮的那個套筒間隙進去的,但所到之處的大部分材料都抗腐蝕,卡口處的密封橡皮圈有效封住了從後組近水,前組鏡片也被UV鏡有效保護,尼康牛頭名不虛傳。

鏡頭主人說這個頭被撈起來後,他來回轉對焦圈,可能這是海水滲入光圈的最大原因。所以,如果有鏡頭落水,撈起來後不應該轉動任何部分,要盡快從相機上取下來,卡口朝上,立即放進幹燥箱或用別的辦法讓它快速幹燥,就可以把損失減到最小。

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