Cooled DSLR EOS 1000Da

Cooled DSLR EOS 1000Da

Alles fing mit einer Schnapsidee an und hatte gleich mein volles Interesse. Eine gekühlte EOS100DA war irgendwie ein Gedanke, der mich nicht mehr los ließ.  Anfänglich war mir nicht klar, wie Umfangreich, Schwierig und Zeitintensiv so ein Projekt ist, von den Kosten mal zu schweigen.  Da stand sie nun vor mir, meine neue Erungenschaft, eine EOS1000D mit ca. 7500 Auslösungen. Also nahm damit das Glück seinen Lauf :)

!!!WICHTIG!!! -> Ich beantworte gerne Fragen und gebe Hilfestellung, evtl. wäre ich sogar bereit bei kleineren Arbeiten mitzuhelfen... ABER: ich werde keine Umbauten für andere vornehmen und auch mit der Elektronik nicht in Massenfertigung gehen ;) Es ist und bleibt ein Hobby Projekt, bei der die Sinnvolle Nutzbarkeit definitiv noch in frage steht.

Als erstes auf meiner Einkaufsliste stand ein passendes Gehäuse und ein tauglicher CPU Kühler, der das Peltier ( welches nachher für die nötige Temperatur sorgen soll) kühlt.

Ausschlaggebend waren mehrere Kriterien für den Kauf des " Scythe Shuriken Rev.B Topblow Kühler ". Die niedrige Bauform, das geringe Gewicht und die nötige Power standen neben dem relativ günstigen Preis bei mir ganz oben auf der Entscheidungsliste.

Nachdem ich alle groben Bauteile hatte musste ich erst einmal die Kamera zerlegen und in das Gehäuse einpassen. leider konnte ich kein wirklich schickes Gehäuse finden, deswegen nahm ich dann nach längere Suche ein standard Elektronik Gehäuse. Im laufe dieses Bauberichtes erkennt man das ich mich für einen schicken Rotton entschieden habe, diese Farbe wurde nicht gewählt, weil es andere Astro Kameras in der Farbe gibt, sondern war ausschließlich meinem Lackregal geschuldet , indem nur noch eine Dose Rotes Spray vorhanden war.

Als dann die Einpassung abgeschlossen war, musste die EOS1000D ersteinmal abspecken.

Dafür habe ich alle nicht benötigten Bauteile entfernt, wie z.b.: der Blitz, der ja völlig überflüssig ist, das Display mit den Bedienknöpfen - da die Kamera ja vollkommen per PC bedient werden kann und einige gehäuseteile sind auch dem Dremel zum Opfer geworden. Dabei ist echt Fingespitzengefühl erforderlich, da sich in der gesamten Kamera Folienkabel verbergen und diese unter keinen Umständen beschädigt werden dürfen. Sollten doch solche Leitungen beschädigt werden, ersteinmal keine Panik. Die meisten der offen liegenden Folienleitungen sind eh nicht mehr von Nöten und können dann sauber mit einer scharfen Schere gekürzt werden. Das geht natürlich nur mit den Kabel, die wirklich überflüssig sind ;)

Nachdem ich die Kamera geliftet habe und danach die Funktion ein weiteres Vorgehen erlaubte , habe ich angefangen das Gehäuse grob vorzubereiten und die Platzaufteilung vorgenommen.

Ein komplett eigenständiges und sehr aufwendiges kapitel beim Bau einer Cooled EOS ist wohl der Umbau des CMOS Sensors, hierbei ist zu beachten, das durch das Kühlen - das eindringen von Feuchtigkeit nicht immer zu verhindern ist und damit der Sensor gegen solche geschützt werden muss, aber dazu später mehr. 

Außerdem war mir nach einigen Tests schnell klar, das die tiefen Temperaturen ein zutauen der Rüttlerscheibe verursachen und ich gezwungen bin, die mit einer kleinen Heizung Taufrei zu halten.

Gelöst habe ich das Problem, indem ich eine Klebefolie " Falsch" - herum mit einem 0,05 mm dünnen Konstantandraht auf 14 cm umwickelt habe, dieser Draht hat einen Widerstand von 298 Ohm/ Meter und bringt bei 12 Volt und 14 cm Draht eine reine Heizleistung von ca. 3,4 Watt, das ist zwar etwas mehr als benötigt, aber gerade im Prototypen Bau sollte man sich solche Reserven mit einplanen , damit einem nach hinten nicht die Luft ausgeht.

Man muss sich wundern, das der Bau einer kleinen 1 Watt ( 3,4 Watt ) Heizung doch sooooo kompliziert sein kann. Das schwierigste daran ist wohl, das CANON einfach keinen Platz für eine Heizung beim Bau der Kamera mit eingeplant hat und dieser jetzt merklich fehlte :)

OK, aber auch das war geschafft... 

       

 Jetzt kommt der Sensor wieder in die Kamera und wird auf exaktem Abstand zum Peltierkühler gewinkelt. Damit der Kühler etwas Anpressdruck am Peltier hat, habe ich mit 0,1mm überhang gekanntet.

Einmal alles zusammen bauen um zu testen ob es auch wirklich passt und ich bin sehr zufrieden mit dem Ergebnis. Naja, fast... wie es meistens, bei einem solchen, doch großen Projektes ist, verbringt man geraume Zeit im Internet um sich andere Lösungen anzusehen. Wie es der Teufel so will, hatte ich dann eine Seite gefunden, wo ein anderer mutiger Mitstreiter ebenfalls eine EOS zerlegt hat und dabei auch gleich den Spiegel entfernte. Gute Idee, dachte ich und wieder alles auseinander.

Hier einmal zu sehen, die Spiegelkammer inkl. dem Spiegel
(von hinten)

 

Und hier einmal die selbe Spiegelkammer mit ausgebauten Spiegel.

Da ich ein komplett gekapseltes Gehäuse verwende, rechne ich nicht mit übermäßiger Feuchtigkeit innerhalb der Kamera, dennoch habe ich mich entschieden, eine Trockenpatrone zu verbauen. Natürlich ist es immer einfach sich für so etwas zu entscheiden, wenn einem die Herstellung leicht fällt, da eine Private Drehbank zu Verfügung steht.
Diese Patrone besteht aus einem Drehteil mit verschraubaren Deckel und befestigungs Verschraubung. Der Inhalt der Röhre fasst ca. 8 Gramm Silica Gel Kugeln. 

Nachdem alle möglichen Fehler und Komplikationen aufgetreten sind, bereit mir die Messung der temperatur witziger Weise am meisten Probleme. Eigentlich dachte ich das ich das am schnellsten in den griff bekomme, denkste. Aufgrund der Langen Leitung von der Elektronik zur Kamera , stören die ganzen Pulsweitenmuldulationssignale heftig in die Messung hinein.

Der LM335 Sensor, der eigentlich immer der einfachste seiner Art war, entpuppt sich in dieser Funktion als unendliche Störquelle und wird ( sobald die Kamera die ersten brauchbaren Bilder geliefert hat ) gegen einen Digitalen Fühler getauscht. Leider ergibt sich daraus eine komplett neue konzipierung der Elektronik.

Hier sieht man auf den Bildern einmal schön, wie ich mir den die Aufteilung aller einzelnen komponenten innerhalb der Kamera gedacht habe. Entstanden ist eine Art Busplatine .

Die Isolierung der Elektronik ist noch nicht das Endgültige Ergebnis, aber eine Teer Bandage , wie sie auch in der Industrie Kältetechnik eingesetzt wird erweist sich als äusserst praktisch.

Natürlich ergeben sich auch immer wieder einmal während einem solchen Projekt kleinere Ideen zur Umsetzung diverser Problem, die man am Anfang noch nicht so ganz auf dem Schirm hatte, wie hier z.B.: mein USB Anschluss um die Kamera bedienen zu können.

Der Bau der Elektronik wird noch ein hartes Stk. Arbeit, bei denen kleinere Rückschläge wohl auch nicht so ganz zu vermeiden sind ;) , naaaa.... wer findet den Fehler :)

RICHTIG : das Layout ist Spiegelverkehrt... !!! LOL, war wohl zu Müde ;)

Ein andere Problem, was natürlich nach einiger Bauzeit kommen musste, war , das ich bei ersten Versuch ein Objektiv auf zu setzen, dieses nicht mehr entfernen konnte :), DIE FREUDE WAR RIESIG...
OK, das war natürlich auch etwas dumm, nach einiger Bastelzeit ( das Objektiv ist noch ganz ) habe ich es wieder gelöst bekommen und die entriegelung für das Bajonett so gelöst, einfach aber sehr hübsch, wie ich finde :)

Nach vielen Stunden Arbeit, steht die fertig COLLED EOS 1000DA vor mir, hier einmal ein paar Eindrücke von allen wichtigen Seiten.

Hier war die Kamera das erste mal an Spannung , als Info zu diesen Bildern sei gesagt, das sie mit einem Abstand von 60 sec. aufgenommen wurden um zu ermitteln, wie schnell das Peltier seinen Dienst erfüllt. Etwas über einem Grad / Minute ist dabei genau der Wert, den ich erreichen wollte. 

Für den ersten Versuchsaufbau habe ich mein Standard Objektiv verwendet und einmal verschiedene Belichtungszeiten und Temperaturen getestet, weiter unten zu sehen ein Versuch bei Raumtemperatur und einmal gekühlt auf knapp unter 0°C

Die ersten Testbilder

Daten : ISO 1600 / 60sec 

CMOS: -4°C

CMOS: +24°C

das erste "richtige testbild" aufgenommen wurde es am 5.01.2014 gegen 22:00 mit 25,6% Mond und ca. 11 Grad Umgebungstemperatur. Die EOS ist auf -6°C abgekühlt worden und eine ISO200 Aufnahme mit 1200sec Belichtungszeit wurde erstellt, hier das Ergebnis

Einzelframe :