Umbau

Die obige Schaltung kann auch zur Speisung der Halogenbeleuchtung Verwendung finden!

Ich habe nun komplett auf eine LED-Beleuchtung umgestellt, dies hatte einfach den Grund, zum einen eine ent-sprechende LED zu finden, die eine hohe Lichtstärke besitzt und zum anderen den Grund, das eine Halogen-beleuchtung doch bei Dauerbetrieb ein erhebliches Wärmeproblem darstellt, selbst dann, wenn man so wie ich, probeweise zwei kleine Ventilatoren in den Fuß einsetzt. Die von mir z.Zt. verwendete LED bringt bei 5 Volt Speisespannung immerhin 11 000 mcd.

----> EIGENWERBUNG <----

Die Fa. SYSTEM'S 2000 hat diese LED in größerer Stückzahl erworben. Leider sind z.Zt. bereits alle LED verkauft! Wir sind gern bereit, beim Hersteller einen zweiten Run zu ordern, benötigen dafür aber auch eine größere Anzahl an Interessenten, da wir nicht in kleinen Stückzahlen ordern können. Wir haben deshalb eine unverbindliche Interessentenliste angelegt. Bei Interesse senden Sie uns dieses mit ca. Stückzahlbedarf und Ihrer Liefer- und Mailandresse bitte direkt per Mail an systems_2000@sys2000.de unter Betreff "LED-Interesse" zu. Mit den gleichen Konditionen bieten wir ebenfalls einen LED-Einbausockel mit Linse an. Sie erhalten nach Maileingang von uns eine kurze Bestätigung über den Listeneintrag. Wenn enstrechend der Mindestabnahmemenge genügend Interessenten vorhanden sind, bekommen Sie eine neue Mail mit den Versandkonditionen, welche Sie dann erst als verbindliche Bestellung wieder zurücksenden müsen! Es geht somit zunächt nur darum, genügent Interessenten aufzunehmen um eine Order beim Hersteller sinnvoll aufgegen zu können. Dies ist ein Sonderservice für Mikroskopiker um die ansonsten schwer beschaffbaren LED zu erhalten.

ACHTUNG: Diese LED sind gegen statische Aufladung empfindlich und können zerstört werden. Sie dürfen somit nur im geerdeten Zustand verarbeitet werden! Ein Garantieanspruch besteht bei falscher Handhabung in diesem Falle nicht und kann vom Hersteller nachgewiesen werden!

----> Ende Eigenwerbung <----

So, nun aber wieder zurück zum Umbau, jetzt mit der oben erwähnten LED!

Ich kann hier natürlich den Umbau immer nur auf "mein Laboval 2" bezogen, darstellen. Wie und ob das mit Ihrem Mikroskop möglich ist, müssen Sie leider selbst abschätzen!

Da ich ja so wenig als möglich an dem Grundkonzept und somit an der eingebauten Beleuchtungseinrichtung verändern wollte um einen möglichst schnellen Rückbau zu gewährleisten, durften die Änderungen nur marginal sein. Es wurde deshalb der Originaltrafo (7,5 V ~) beibehalten. Einzig den Spiegel samt Halterung habe ich abgeschraubt und diese Halterung mit der Rückseite auf ein Stück Pertinax (Platinenmaterial ohne Kupferbeschichtung) gelegt um die Form zu übertragen. Danach diese mittels Laubsäge ausgeschnitten, den Spiegelmittelpunkt vom oberen und seitlichen Rand ermittelt und auf dieses Pertinaxstück als Markierung für die spätere 8 mm Bohrung zur LED-Sockelaufnahme übertragen. Die beiden Bohrungen für die Verschraubung am Lampengehäuse wurden mittels Bleistiftmarkierung durch die Originalbohrungen des Spiegelträgers direkt übertragen. - So lässt sich der Spiegel bei einem eventuellen Rückbau schnell wieder montieren -.

Die 8 mm Bohrung war mit einem Holzbohrer schnell erledigt, da dieser das Pertinax schneidet und nicht bohrt! Metallbohrer sind für Pertinax ab einer gewissen Bohrstärke ungeeignet, da das Material dann schnell bricht! Die beiden 3 mm Bohrungen für die Verschraubung mit dem Lampengehäuse hingegen können mit jedem herkömmlichen Bohrer gebohrt werden. Nachdem nun das Pertinaxstück mit dem LED-Sockel bestückt war, setzte ich es - besser versuchte ich es - in das Mik. zur ersten "Anprobe" noch ohne LED einzusetzen. Man denkt eben nicht an alles! Nein, der Sockel war zu lang! Er musste genau hinter der Mutter abgesägt werden! Aber, wie die LED im noch verbliebenen Sockelstück fixieren? Der mitgelieferte Kunststoffeinsatz bekam so keinen Halt, es passte gerade mal der LED-Körper in dieses Sockelstück! Also, das ganze vorsichtig in einen kleinen Schraubstock gespannt, die LED eingesteckt und von hinten mit Heißkleber im Sockel fixiert! Die Beine der LED wurden direkt 1 mm hinter dem Sockelende rechtwinklig nach unten abgebogen. Zwei Drähte zur späteren Spannungsversorgung angelötet und danach die Beinchen und die Lötstellen mit Schrumpfschlauch gegen Berührung gesichert. Nun passte die Originalbeleuchtungseinrichtung und ihre neue Lichtquelle auch in den Mikroskopfuß. Die kleine Schaltung von (siehe oben auf dieser Seite) war schnell "zusammen gelötet". Das Original-Drahtpoti wurde gegen das 1 K Ohm Kohleschichtpoti getauscht. Die Schaltung mit der Eingangsseite zu den Trafoklemmen verbunden und die LED mit dem Ausgang der Schaltung! Das war´s!

Der erste Lifetest konnte starten! Aber, was war das? Das Licht der LED stand nicht mittig im Bild, sondern es war eine deutliche Verschiebung "nach links unten" also real nach "rechts oben" zu erkennen! Was nun? Ganze Beleuchtungseinrichtung also wieder raus, aber die LED war doch mit Heißkleber... mhm... Na klar, Heißluftföhn her, kurz mit mittlerer Einstellung auf die LED gehalten, Kleber wird weich, etwas nachgerichtet, abkühlen lassen, Beleuchtung wieder rein. Glück, oder Können? Lassen wir´s dahin gestellt sein, auf Jedenfall exakt mittig! Doch eher Glück!

Nun, die LED war drin! Auch hell genug! Ließ sich Butterweich mit dem Poti rauf und runter regeln! Soweit, so gut! Doch nun kam der "Arbeitstest" mit allen Objektiven! Dazu wurde ein Diatomeen Dauerpräparat mit "Pleurosigma angulatum" auf den Objekttisch praktiziert, das kleinste Objektiv (3,2 x) eingeschwenkt und... :-( Nur ein kleiner heller Lichtpunkt war zu sehen! Nun, hier musste die Großfeldlinse des Kondensors einfach Hilfestellung leisten! Na ja, geht doch, zur Übersicht reicht es allemal. Hinter einander wurden alle Objektive getestet. Je größer um so weniger Probleme.

Aber, nicht nur meine Augen wollen etwas "sehen", meine Kameras auch! Reicht das Licht? Bedenken hatte ich vor allem bei meiner kleinen CCD-Chip Kamera "AVC 591". Doch, ausreichend, sogar sehr ausreichend, nein falsch, mehr als ausreichend, ich muss zurückregeln. Nun, die richtige "Lichtmenge" werde ich noch genau ermitteln, jetzt sind erst mal diese Seiten dran!

Dies sind "leider" nur meine persönlichen Erfahrungen, gerne hätte ich an dieser Stelle auch die Erfahrungen der Leute dargestellt, die bereits diese LED´s bei uns gekauft haben. Leider, bis dato: (Heute 18.10.2002) haben wir noch keine Rückmeldungen, weder positive noch negative. Aber eventuell hatten die Besteller noch keine Gelegenheit die LED einzubauen oder andere Hindernisse die erst überwunden werden müssen.

Wie geht es weiter? Zur Zeit teste ich ebenfalls ein LED-Modul, bestückt mit 20 weißen LED´s und matter Frontscheibe. Hergestellt zur Hintergrundbeleuchtung! Ggf. folgt hier noch ein weiterer Erfahrungs- und Umbaubericht!

Falls Sie also Ihr Mikroskop umrüsten möchten, nur zu, ich hoffe Ihnen mit der obigen Darstellung ein wenig geholfen zu haben. Auf jeden Fall wünsche ich Ihnen...

...Viel Spaß beim Nachbau!

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Eine neue Idee wächst...

Die Idee!

Um eine möglichst gleichmäßige Lichtverteilung und für den "Notfall" sprich, bei Bedarf, noch Lichtreserve zu haben, habe ich wieder einmal etwas rumgetüftelt....

Das Ergebnis:

Eine LED - Beleuchtung mit 9 x 5 mm LED´s a 11000 mcd / LED (leider nur für das LABOVAL 2, da ich andere Mikroskopbeleuchtungen nicht kenne).

Es gibt zwei Möglichkeiten, dieses Konstrukt einzusetzen! Zum einen als runde Platte, die als Ersatz für den zu entfernenden Hohlspiegel dient. (Bei einigen Spiegelhalterungen kann der Spiegel ausgeschraubt werden.)

Für die Interessenten, die einen entfernbaren Spiegel besitzen, wurde der Teil den sie benötigen "schwarz" gezeichnet!

Für die, bei denen der Spiegel jedoch eingeklebt ist, dient Möglichkeit 2. Hier wird zunächst der "blau" gezeichnete Körper auf ein Stück Pertinax übertragen und ausgesägt.

Für beide Versionen geht es nun mit der Bohrung für die 9 LED´s weiter. Hierbei kann die gezeigte Zeichnung als Bohrschablone dienen. Dazu wird zunächst die Zeichnung (schwarz oder blau) ausgeschnitten und entweder auf der Kreisplatte oder der Pertinaxform fixiert. Nun mit einen feinen Körner an den 9 Punkten durch das Papier hindurch vorsichtig und gefühlvoll kleine "Bohrhilfen" geschlagen. Diese "Abdrücke" können nun mit einem 5 mm Bohrer geöffnet werden. (Hinweis: Da jede LED einen Haltekranz von 5,6 mm besitzt, haben die LED-Kreise einen Durchmesser von eben diesen 5,6 mm um den Abstand jeder LED von der Nächsten zu gewährleisten. Die Löcher werden vom Mittelpunkt natürlich nur auf 5 mm aufgebohrt!)

Geplant ist, nur das Loch für die mittlere LED genau senkrecht zu bohren, alle Löcher für die sie umgebenden LED´s dann im ca. 30° Winkel zu bohren. Zeichnung der geplanten Bohrung Dadurch wird das Licht der 8 LED´s zur Mitte abgestrahlt.

Nun, gedacht ... getan!

Hier nun der fertige "erste" Aufbau, bereit zum Test!



Bild 1	Bild 2	Bild 3

Die Herstellung:

Zunächst wurde die obige Schablone auf einem Drucker ausgedruckt und der Form nach zugeschnitten!

Aus einem Stück EPOXYDHHARZ-Platinenmaterial wurde nach Auflegen der vorher bereitgelegten Schablone ein etwas größer bemessenes Viereck ausgeschnitten um noch "etwas Fleisch" zum Anfassen und zur Führung beim späteren Sägen zu haben. (Man kann natürlich auch ein Stück einfaches Pertinax-Platinenmaterial nehmen, muss hierbei jedoch unnötig vorsichtig beim späteren Sägen und Bohren sein, das dieses Material, anders als das Material aus Epoxydharz, spröder ist und gerne bricht!)

Auf dieses zurechtgeschnittene Viereck habe ich nun die Schnitt- und Bohrschablone aufgeklebt und danach mit einer einfachen Laubsäge mit feinem Metallblatt die vorgegebene Form aus dem Viereck des Platinenmaterials ausgesägt. - Kein großer Akt! - Nun wurde mit einem 1 mm Bohrer, welcher genau in die vorgegebene Lochmitte angesetzt wurde, das Material vorgebohrt um dem darauf verwendeten 5 mm Bohrer eine "Führung" und einen Bohransatz zu bieten. Soweit so gut und vor allem Problemlos!

Doch jetzt folgte der komplizierte Teil!

Das Loch in der Mitte war ebenfalls kein Problem, aber die 8 anderen Löcher jeweils im 30° Winkel zur Mitte zu bohren - manchmal geht´s im Kopf halt einfacher als später in der Praxis - stellte doch ein Problem dar, das gelöst werden wollte! Winkelmesser??? Vergiss es! Bei der Größe des Objektes! Nein, zuerst einmal eine Trockenübung! Wie muss ich den Bohrer halten? Rutscht er ab? Hm! Nun, es half alle Überlegung nichts, das erste Loch musste rein. Schräg ansetzen funktionierte nicht, der Bohrer eierte über das Platinenmaterial und lief weg, denn er hatte nichts, wo er anpacken konnte! Also bohrte ich vorsichtig senkrecht an, bis der Bohrer packen konnte, und nun ging alles ganz schnell und zu meiner Verwunderung sehr einfach! Während des Bohrvorganges (mit geringer Drehzahl) neigte ich den Bohrer immer weiter zum 30° Winkel und somit zum mittleren Loch. Die anderen sieben Löcher waren nun kein Problem mehr und schnell hinzugefügt!

Nun wurden die Dioden eingesetzt! Um später nicht durcheinander zu kommen, wurden alle Anodenanschlüsse (längerer Anschluss der LED) immer zur rechten Seite zeigend, gedreht! Diese Bestückung (alle Anschlüsse zeigten noch senkrecht nach oben) wurde zunächst mit einer dünnen Schicht Heißkleber auf der Platine fixiert!

Danach wurden die Kathodenanschlüsse soweit mit einem kleinen Seitenschneider gekürzt, dass sie sich nach dem umbiegen zur Mitte hin, alle in dieser und somit auf der mittleren LED trafen. Mit dem Lötkolben wurden alle in der Mitte verlötet und mit dem Minuspoldraht meiner Stromversorgung verschaltet. Darauf folgte wieder eine dünne schicht Heißkleber, der das Ganze zum einen zusammenhält und des Weiteren auch noch isoliert!

Jetzt wurden die 9 (neun) 75Ohm Widerstände (1/4 Watt) wie bei einem Blumenstrauß an einem Drahtende zusammengefasst und diese Drähte mit der Zange gegeneinander verdrillt, danach mit Lötzinn verlötet und mit dem Pluspol meiner Stromversorgung verlötet. Die noch freien Drähte wurden nun an die entsprechend gekürzten und nach unten abgebogenen Anodenanschlüsse jeder einzelnen der 9 LED´s angelötet, so dass jede LED nun einen eigenen Vorwiderstand besitzt! (Bitte nie mehrere LED die parallel liegen, nur an einem einzigen Vorwiderstand betreiben! Bei Reihenschaltung von LED´s geht das aber in Ordnung! Ohmsches Gesetz beachten!)

Dies wurde nun abschließend nochmals mit einer dünnen Schicht Heißkleber abgedeckt! Damit war die Beleuchtung für den ersten Generaltest (leuchten alle LED´s?) fertig! Schalter an! Funktioniert! Poti hoch und runter gedreht! Funktioniert auch!

Um nun das Gebilde auch exakt positionieren zu können - auch um ggf. etwas Spiel zu haben - und da der 5 mm Bohrer ja eh noch eingespannt war, bohrte ich die Anschraublöcher ebenfalls auf 5 mm auf!

Da das Beleuchtungsgehäuse des Laboval 2 ja mit einer Glasscheibe am Lichtaustritt versehen ist, suchte ich mittels Messschieber zunächst einmal dessen Mittelpunkt! Mit einem Filzschreiber markierte ich diesen als Kreuz auf dieser Scheibe und spannte das komplette Gehäuse in einen kleinen Schraubstock (Achtung das Gehäuse ist aus Gussmaterial und bricht sicherlich bei zu festem Druck) nur so fest ein, dass ich sicher daran arbeiten konnte.

Jetzt wurde der neue Beleuchtungsträger mit den neun LED´s an das Beleuchtungsgehäuse angeschraubt, aber die Schrauben noch nicht festgezogen! Da die mittlere LED exakt im vorher markierten Mittelpunkt des Austrittsglases eingespiegelt werden muss, konnte ich dies dank der etwas größeren Befestigungslöcher ohne Probleme bewerkstelligen. Bild 1 (oben) zeigt die fertig montierte Einheit von Vorn, Bild zwei von Hinten. Deutlich zu erkennen, die mit Heißkleber fixierten neun Dioden. Bild 3 zeigt nun, bei Runtergeregelter Beleuchtung, einen direkten Einblick in das Lichtaustrittsglas des Beleuchtungskörpers. Hier sieht man deutlich die mittlere LED und die acht Satelliten-LED´s welche durch die Leuchtfeldblende zur Hälfte verdeckt sind um sehen zu können, ob auch wirklich alles exakt zentriert ist! Im Großen und Ganzen ja, aber die Leuchtfeldblende ist etwas dejustiert, so dass die LED´s im Bild 3 unten, nicht so weit abgedeckt werden wie die oberen, zudem habe ich wahrscheinlich auch etwas von der Seite aufgenommen. Aber zur Verdeutlichung des oben Beschriebenen reicht diese Darstellung sicher!

Das Laboval 2 begrenzt leider den Platz hinter den LED´s, so dass unbedingt so flach als möglich die LED-Anschlüsse waagerecht abgebogen werden müssen, damit die ganze Einheit auch wieder ins Mik. passt! Es passte und es ist eingebaut!

Praxistest:

Es musste schon noch etwas nachjustiert werden, aber nun ist alles mittig und vor allem stimmig!

Na ja, die "kleinen" Objektive schauen immer noch auch "zwischen" die LED´s, so dass es leichte Abschattungen gibt, hier muss die Großfeldlinse des Kondensors noch hilfreich ausgleichen! Kein Vergleich jedoch mit der einen LED die bisher eingebaut war, hier war die Hell- Dunkelzone schon störend. Aber mit jedem Objektivwechsel schwindet auch dieser leichte Nebeneffekt und das Bild wird sauber ausgeleuchtet! Licht in "rauen" Mengen, könnte man sagen. Selbst meine kleine CCD-Kamera zeigt kaum noch ein Rauschen um die Objekte im Dunkelfeld, was bisher Aufnahmen damit nicht sinnvoll erscheinen ließ. Für die normale Beobachtung muss das Poti schon ziemlich die Spannung runterregeln damit man nicht geblendet wird.

Natürlich, es wäre besser, die 9 LED´s noch dichter und im Versatz zueinander zu setzen um auch diese verbleibenden kleinen "Dunkelzonen" zu eliminieren, dies müsste dann aber maschinell gebohrt werden. Eine andere Lösung wäre, solch eine Anordnung direkt beim Hersteller der LED´s zu beauftragen, nur wird die Angelegenheit dann sicherlich zu teuer.

Einen Nachteil jeder LED-Beleuchtung sei aber auch erwähnt! Man muss immer mit einer Mattscheibe, am besten direkt vor den LED´s im Strahlengang arbeiten, ansonsten man die beiden Bonddrähte der LED unschön im Mik.-Bild sieht, stellt man nach Köhler die Beleuchtung ein. Weiterhin, da das "weiße" Licht der LED ja nur ein Mischprodukt aus blau und gelb ist, ergibt sich oft ein gelber Schimmer im Bild, arbeitet man ohne Mattglasscheibe.

Hat sich die Arbeit gelohnt?

Ja!

Muss nachgebessert werden?

Das muss nun der Arbeitsalltag und der weitere Verlauf zeigen. Hier kann ich noch keine endgültige Antwort geben. Falls doch, hier finden Sie dann auf jeden Fall die Antwort.

Ja, es muss leider nachgebessert werden!

Falls Sie den o.a. Nachbau planen, oder bereits begonnen haben, warten Sie bitte noch!

Grund:

Was bei den ersten Tests so positiv aussah, stellt sich im Mikroskopier - Alltag dennoch als sehr problematisch dar. Das Mikroskop - Bild "fällt" vor allem bei Objektiven unter 40 in ein gewisses Dunkel. Die Satelliten - LED haben zur Mittel LED einen zu großen Abstand und selbst einen zu geringen Abstrahlwinkel. Dies ergibt zusammen einen etwas dunkleren Bereich um die mittlere LED. Auf der obigen Zeichnung habe ich deswegen 2 LED entfernt und die restlichen mehr zur mittleren LED gesetzt. Leider aber aus Zeitmangel noch nicht aufgebaut.

Bevor ich also diesen Aufbau hier darstelle, teste ich ihn vorher auf Alltagstauglichkeit. Meine vorschnelle Euphorie zu obigem Aufbau bitte ich zu entschuldigen. Aber aus Fehlern soll man ja auch etwas lernen können!?

Ich bitte um Geduld!