Elektroda.pl
Elektroda.pl
X

Search our partners

Find the latest content on electronic components. Datasheets.com
Elektroda.pl
Please add exception to AdBlock for elektroda.pl.
If you watch the ads, you support portal and users.

Mikroskop z Powiększalnika AXOMAT 5

maciekk 12 Mar 2016 16:58 10530 15
Computer Controls
  • Mikroskop z Powiększalnika AXOMAT 5
    Pojawiły się na Elektrodzie konstrukcje mikroskopów, więc pora przedstawić własne dzieło.
    Swoją wersję mikroskopu oparłem o moduł kamery wykorzystujący tandem:
    1/3 SONY IMX138+FH8520. Kamera ta zapewnia naprawdę bardzo dobrą jakość obrazu – PAL:1280(H)×1024(V).
    Dodatkowo moduł kamery pozwala na modyfikację parametrów obrazu
    oraz wyposażony jest w cyfrowy zoom, możliwość pracy w PAL i NTSC, proporcjach obrazu 4:3 oraz 16:9.
    Mikroskop z Powiększalnika AXOMAT 5 Mikroskop z Powiększalnika AXOMAT 5

    Konstrukcja.

    Do budowy mikroskopu posłużyły elementy powiększalnika „Axomat 5” zapewniając doskonałą stabilność konstrukcji oraz pełny zakres wymaganej regulacji.
    Kolumna powiększalnika (rura) została skrócona do 35cm. Jak widać na zdjęciach - został również wykorzystany oryginalny mieszek powiększalnika,
    do którego przy pomocy dorobionej redukcji zamontowany został obiektyw HELIOS 44M, który doskonale się sprawdza ze względu na głębię ostrości oraz dobrą jasność do tego zastosowania.
    Oryginalny „mieszek” powiększalnika pozwala zaś swobodnie osiągnąć zamierzone pole pracy i odpowiednią odległość od obserwowanego obiektu.
    Od razu dodam, że zamiast mieszka można oczywiście wykorzystać pierścienie do makrofotografii.
    Jako oświetlacz zostały wykorzystane dwie diody LED 1W zamocowane wraz z kolimatorami na aluminiowym profilu, zasilane z przetwornicy (PT4115), oczywiście z regulacją,
    która to przetwornica idealnie zmieściła się w korpusie powiększalnika.

    Mikroskop z Powiększalnika AXOMAT 5 Mikroskop z Powiększalnika AXOMAT 5
    Mikroskop z Powiększalnika AXOMAT 5 Mikroskop z Powiększalnika AXOMAT 5

    Ostatni element układanki – monitor.

    Pierwsza wersja wykorzystywała 22-calowy monitor od komputera z którego korzystam, jednak szybko ujawniły się wady tego rozwiązania:
    1. spore opóźnienia, które praktycznie nie pozwalały na np. lutowanie pod tym mikroskopem.
    2. Położenie monitora – lewa strona biurka – powodowało problem z koordynacją ruchów i po dłuższej zabawie drętwienie karku.

    Rozwiązaniem tych problemów okazał się analogowy 7-calowy monitor LCD umieszczony bezpośrednio na ruchomej konstrukcji powiększalnika. Dzięki temu rozwiązaniu pozbyłem się całkowicie opóźnień (widocznie mój monitor komputerowy poddaje obraz z wejścia AV obróbce i stąd „lagi”).
    Po drugie i chyba najważniejsze, teraz pracuję na wprost, wygodnie usadowiony w fotelu, monitor 7'' mam na wysokości oczu, oddalony od oczu na ok. 40cm. Monitor znajduje się w jednej osi z obiektywem, co pozwala na normalną pracę z wykorzystaniem tego mikroskopu. Przyzwyczajenia jedynie wymaga dwuwymiarowy obraz na monitorze, ale do tego można się szybko przyzwyczaić.

    Wyniki, jakie osiągam na tej konstrukcji:

    Odległość obiektywu do obserwowanego obiektu od 14cm do 28cm (w praktyce pracuję na 28cm);
    głębia ostrości przy przysłonie 11 wynosi 1 cm, co pozwala na pewne operowanie np. grotem lutownicy.

    Mikroskop z Powiększalnika AXOMAT 5 Mikroskop z Powiększalnika AXOMAT 5

    Do przybliżonego pomiaru powiększenia zestawu posłużyły dwie linijki - jedna jako obiekt obserwowany, druga przyłożona do monitora.

    Oto wyniki, jakie osiągam (jeśli dobrze to policzyłem):
    odległość od obiektywu do obiektu 28cm, cyfrowy zoom x0 = powiększenie około 8 razy
    odległość od obiektywu do obiektu 15cm, cyfrowy zoom x0 = powiększenie około 15 razy
    odległość od obiektywu do obiektu 28cm, cyfrowy zoom x5 = powiększenie około14 razy
    odległość od obiektywu do obiektu 15cm, cyfrowy zoom x5 = powiększenie około 30 razy

    Mikroskop z Powiększalnika AXOMAT 5 Mikroskop z Powiększalnika AXOMAT 5 Mikroskop z Powiększalnika AXOMAT 5 Mikroskop z Powiększalnika AXOMAT 5 Mikroskop z Powiększalnika AXOMAT 5 Mikroskop z Powiększalnika AXOMAT 5 Mikroskop z Powiększalnika AXOMAT 5 Mikroskop z Powiększalnika AXOMAT 5

    Na załączonych zdjęciach widać całe urządzenie oraz wyniki pomiarów
    Jakość zdjęć obrazu wyświetlanego na monitorze niestety jest bardzo słaba, ale nie potrafię zrobić lepszych, aparat mi głupieje przy próbie zrobienia zdjęcia pracującej matrycy LCD – zapewniam, że jakość obrazu LIVE jest doskonała. :)

    Pozdrawiam.
    Maciek K.

    Edycja: dodane fotki mocowania modułu kamery ;)
    Mikroskop z Powiększalnika AXOMAT 5 Mikroskop z Powiększalnika AXOMAT 5 Mikroskop z Powiększalnika AXOMAT 5 Mikroskop z Powiększalnika AXOMAT 5

    Cool? Ranking DIY
    Can you write similar article? Send message to me and you will get SD card 64GB.
    About Author
    maciekk
    Level 11  
    Offline 
    maciekk wrote 15 posts with rating 37, helped 0 times. Live in city Nad morzem. Been with us since 2006 year.
  • Computer Controls
  • #2
    Krzysztof Kamienski
    Level 43  
    Konstrukcja naprawdę niegłupia, i wykorzystanie powiększalnika, tylko obudowa kamery to (????) zużyty carrtrige po kawie nesspresso ? :D Warto by zamówić do takiej konstrukcji, element mocujący przetwornika (kamery CCD) w trybie druku 3D lub frezowania, z przyzwoitym panelem czołowym, bo teraz na straszną prowizorkę wygląda. Pozdrawiam.
  • #3
    maciekk
    Level 11  
    Przepraszam że pominąłem ważny szczegół konstrukcji, moduł jest zamocowany na mosiężnych tulejkach gwintowanych, mocowanie jest wykonane z laminatu 1,5 mm i przykręcone do korpusu głowicy powiększalnika.
    To białe coś jest tylko "tymczasową" obudową która nie spełnia żadnej funkcji konstrukcyjnej - po prostu zakrywa plątaninę przewodów a na górze znajduje się klawiatura do sterowania modułu kamery :)
    A Jest to przelotka meblowa-kablowa ;)
  • #5
    maciekk
    Level 11  
    Uzupełniłem fotki na których doskonale widać mocowanie modułu kamery do głowicy powiększalnika - nie ma tam żadnej prowizorki :)
    Jest skończone, pracuje na siebie od roku, przy konstrukcji nie użyto ani grama "gluta" czy innych wynalazków, cała konstrukcja mechaniczna jest skręcana -
    nawet ten nieszczęsny biały "kołnierz" jest zamocowany przy pomocy 4 śrub M2 i nie leży sobie luzem.
    Tymczasowa jest tylko estetyka tego białego elementu ale jak pomaluję np na szaro to będzie git ;)

    MK
  • Computer Controls
  • #9
    maciekk
    Level 11  
    Nic nie smuży, opóźnienia obrazu brak, tak jak wspomniałem na wstępie monitor 7'' wybrałem (po wielu próbach) właśnie ze względu na brak „lagów”
    w odróżnieniu od 22'' monitora komputerowego z wejściem video, poza tym ten monitor jest zamocowany w osi optycznej co daje dużą łatwość pracy przy obserwowanym obiekcie.
    Zamieszczam film-jakość filmu do Du.. opss, do KITU, 640x480 robione „małpką” Canon SX100 (ustawioną na kartonie z powodu braku statywu) ale wydaje mi się że daje pogląd na możliwości urządzenia.
    Obraz na żywo jest naprawdę „żyleta” ;)


    Jest jeszcze jedna zaleta tej konstrukcji - jest prawie autonomiczna, prawie gdyż zrezygnowałem z oryginalnej podstawy powiększalnika przykręcając kolumnę bezpośrednio do blatu biurka,
    jednak zawsze można wykorzystać oryginalny blat powiększalnika i w ten sposób uzyskać pełną mobilność kompletnego urządzenia ;)

    MK
  • #10
    JanuszArtur
    Level 14  
    Kilka lat temu robiłem LDM wykorzystując elementy KROKUSA. Wyszedł jak na fotografiach. Zastosowałem kamerę + optykę z zabawki o nazwie 'mikroskop USB' (głównie ze względu na okrągły kształt i USB). Zastosowanie ruchomej optyki pozwala na regulację powiększenia oraz ostrości. Zastosowanie kostki światłodzielącej z wewnętrznym 3W LED pozwala na obserwacje zagłębień/dna otworów. Pytania mam takie:
    - jakie jest powiększenie przy zastosowaniu zwykłego obiektywu powiększalnika?
    - jaka jest minimalna odległość od obserwowanego elementu?
    - czy możesz wkleić fotografię markera 100um?

    Mój szmelc:
    Mikroskop z Powiększalnika AXOMAT 5 Mikroskop z Powiększalnika AXOMAT 5
  • #11
    maciekk
    Level 11  
    1. obiektyw oryginalny od tego powiększalnika nie nadaje się:
    - zniekształcenia i brak ostrości na brzegach – aberracja optyczna
    - bardzo mała głębia ostrości

    2. W mojej konstrukcji minimum to 7cm od obiektu, pewnie przez dodanie pierścieni można by zejść niżej – nie sprawdzałem

    3. Jedyne co przyszło mi do głowy do wykorzystania jako marker to suwmiarka ustawiona na 0.1mm, odległość obiektywu od obiektu 7cm, linijka przyłożona do monitora 7'':
    fotka 1 – bez powiększenia cyfrowego
    fotka 2 – powiększenie cyfrowe x5 (dostępne w module kamery)
    Mikroskop z Powiększalnika AXOMAT 5 Mikroskop z Powiększalnika AXOMAT 5

    Quote:
    Zastosowanie kostki światłodzielącej z wewnętrznym 3W LED pozwala na obserwacje zagłębień/dna otworów.
    - ciekawa sprawa, można prosić o więcej szczegółów na temat tej „kostki”, skąd pozyskana, dostępność i ewentualnie model jeśli jest to fabryczna konstrukcja.

    MK
  • #12
    JanuszArtur
    Level 14  
    Dzięki, wiem już na jakie powiększenia można liczyć. Spróbuję zrobić podobny sprzęt bo kolejny powiększalnik zaraz będzie złomowany.
    Odnośnie do kostki: można zastosować lustro półprzepuszczalne, zwane inaczej 'płytką światłodzielącą'. Kostkę miałem od kolegów optyków z Politechniki. Myślę, że zarówno płytkę jak i kostkę można u nich zamówić, ja mam taką, którą robili studenci na laboratoriach - bo jest wystarczająca. Oczywiście mogła by być także płytka ale łatwiej mi było wyrżnąć korpus mikroskopu w sześcian niż się bawić z układami regulacji położenia. U mnie położenie określają 3 śruby i jeden otwór do wypychania :).
    To naprawdę mało skomplikowana konstrukcja.
  • #14
    maciekk
    Level 11  
    W związku z pojawiającymi się pytaniami dotyczącymi miejsca zakupu modułu kamery to oczywiście "Aliex...".
    Podpowiem że jeżeli komuś się spieszy to można też pozyskać taki moduł z gotowego produktu - kamera do monitoringu, np. w "Alle..." szukać pod hasłem IMX138 z użyciem opcji "szukaj też w opisach" :D

    Dołączam jeszcze jeden .pdf ze skróconą specyfikacją:

    MK
  • #15
    techkom
    Level 12  
    Quote:
    Odnośnie do kostki: można zastosować lustro półprzepuszczalne, zwane inaczej 'płytką światłodzielącą'. Kostkę miałem od kolegów optyków z Politechniki.


    JanuszArtur, mógłbyś napisać jak jest wykorzystana kostka / lustro - jak to działa i co daje? Może jakieś rysunki? Ile taka kostka kosztuje?
  • #16
    JanuszArtur
    Level 14  
    Kostka światło-dzieląca albo lustro półprzepuszczalne (tzw płytka światło-dzieląca). Tak, to dwa pryzmaty sklejone razem. Chodzi tutaj o tor światła: najpierw światło biegnie na kostkę z LED 3W. Potem leci w dół przez obiektyw na próbkę (w moim przypadku - umieszczoną na stoliku mikroskopu sił atomowych). Odbite światło od próbki wraca na kostkę i przez nią przechodzi do kamery. Jeżeli bardzo interesuje Pana konstrukcja to prześlę schematy SolidWorks (można pooglądać w darmowym oprogramowaniu tejże firmy). W innych mikroskopach, metalograficznych (odwróconych) mam płytki półprzepuszczalne. Kostkę wybrałem bo łatwiej mi nią operować - sześcian zawinąłem w teflonowe płytki 1,3mm i wepchnąłem w otwór - regulując ampulami 2mm z lewej, prawej i od tyłu ustawiłem oś optyczną. Druga sprawa dotycząca wyboru - niebagatelna: kostki były a płytek półprzepuszczalnych nie było robionych na laboratoriach. Jeżeli Panu bardzo zależy to poszukam po świętach (teraz mam urlop do 29 marca) dostawcy tychże elementów. Mogę także się zapytać kolegi czy nie ma. Ale wtedy będzie musiał mi Pan opłacić koszta dostawy (9,5pln). Kończąc życzę spokojnych Świąt!

    Mikroskop z Powiększalnika AXOMAT 5 Mikroskop z Powiększalnika AXOMAT 5

    EDIT: dorzucam pliki do przeglądania w eDrawings (http://www.edrawingsviewer.com): Long_Dista...oscope.rar Download (2.37 MB).

    EDIT: kostki światłodzielące można kupić na chińskim portalu aukcyjnym/handlowym. Występują pod nazwą Beamsplitter. Jeżeli komuś zależy na dokładności to warto rozważyć to: http://www.thorlabs.de/newgrouppage9.cfm?objectgroup_id=914