Liebe LED-Freunde,
hat schon jemand die Cree CXA2011, warmweiß, 2600lm mit schlaffen 45 Watt eingebaut oder Versuche damit angestellt? Ein Muster habe ich bestellt und der Hintergedanke ist, damit eine Blitzleuchte zu bauen. Es gibt dann keinen Unterschied zwischen Einstell- und Blitzleuchte. Die 2600 Lumen kann man mit einer Glühlampe von 150 Watt vergleichen. Wenn die optische Ankopplung gut gelingt, so soll es doch für Blitzaufnahmen reichen.
Viele Grüße
Peter
Hallo Peter,
au ja fein, da könnte man ja endlich mit dem technischen Fortschritt da weiter machen wo wir
im letzten thread aufgehört haben.
http://www.mikroskopie-forum.de/index.php?topic=2308.0
Damals hatte ich ja schon gezeigt, dass mit einer 3 Watt LED im Pulsbetrieb im normalen Hellfeld 1/20000sec möglich sind.
Mit der 10 fachen Leistung und im Pulsbetrieb müsste ein Blitzersatz eigentlich endgültig möglich sein.
Es müsste nur einer die Optik exakt an die grossflächige LED anpassen und einen entpechenden Blitzgenerator mit 10 bis 20 A Pulsstrom und entsprechend kurzen Pulsen bauen.
Ich habe ja damals schon keine Zeit gefunden den teuren Laborpulsgenerator durch ein entsprechend von der Kamera getriggertes billiges Pulsgerät zu ersetzten.
Aber wenn du etwas in die Hand nimmst ist es aber doch immer nachhaltig von Erfolg gekrönt ;D
Ich bin gespannt !
viele Grüsse
Wilfried
Zitatteuren Laborpulsgenerator
Da könnte auch ein Computernetzteil reichen.
Die Billigen haben schon so um die 14A.
Gruß
Olaf
Lieber Peter und Wilfried,
es ist schon irre, wie rasant die Entwicklung in dieser Branche verläuft!
Und deshalb will ich jetzt auch ausnahmsweise 'mal nicht über spektrale Verteilungen jammern, sondern fragen, ob es nicht vielleicht ein Mikroskop-Leuchtmittel gibt, das einen ähnlich riesigen Durchmesser (gut 15 mm) der Lichtquelle hat, wie diese LED. Die dazu gehörige Kollektoroptik müsste dann doch geeignet sein...
@ Olaf,
die Sorte Pulse, die ein Computernetzteil liefert, ist hier wahrscheinlich nicht gemeint.
Strahlende Grüße, Thomas
Hallo,
sorry ich hatte ganz übersehen,dass es ja ein Array mit grosser Fläche ist und seriell geschalteten LEDs. Man bräuchte also einen Pulsgenerator mit entsprechend hoher Spannung und "nur" 1 bis 2 Ampere.
aber ich lese gerade diesen interessanten Beitrag, wo wir uns über das Thema LED mit grosser Fläche
und entsprechend angepasster Optik schon einmal unterhalten haben
http://www.mikroskopie-forum.de/index.php?topic=5909.msg40770#msg40770
und Herr Husemann und ich der Meinung waren, dass es nur auf die Leuchtdichte der LED ankommt und nicht auf die Gesamtleistung, wenn sie nur über eine grössere Fläche der LED erzeugt wird und nicht über eine höhere Leuchtdichte.
Insofern möchte ich wieder "zurückrudern" und befürchte dass auch die 45 W LED keine kürzeren Blitzzeiten erlaubt weil die Leuchtdichte ja vermutlich nicht grösser ist.
viele Grüsse
Wilfried
Hm, ich lese gerade mit und grübele in verschiedene Richtungen. Kann ich den Durchmesser der Lichtquelle nicht optisch verkleinern, z.B. durch eine weitere Linse zwischen LED und Mikroskop? In modernen Lichtquellen brennt eine grosse Xenon-Kurzbogenlampe, deren Licht komplett in einen Lichtwellenleiter eingespeist wird, dessen Ende ja fast punktförmig ist. Oder liege ich da völlig falsch?
Gruss,
Stefan
Ich möchte ja kein Spielverderber sein ..
..aber seht Euch mal das Datenblatt an: http://www.cree.com/products/pdf/xlampcxa2011.pdf.
Die Led hat 20mm Leuchtfläche (!) und eine Flußspannung von 40V bei maximal 1 A! Das bedeutet, da sind 12 oder 13 großflächige 3W-Leds in Reihe geschaltet (mit dünnen Bond-Drähten!). Die ist für Raumbeleuchtung hervorragend geeignet (abgesehen vom Preis), aber nicht als Blitzlicht.
Die 20mm Leuchtfläche sind auch nicht ohne Verluste auf kleinen Durchmesser abbildbar.
Bei zu hohem Strom braucht nur 1 Draht durchzubrennen - und das ganze Geld dafür ist "verbraten" (weil irreparabel).
Ich hatte auch schon in Richtung Blitz-Led Überlegungen angestellt.
Ich würde eine 1-W-Led verwenden (ca 2mm Leuchtfläche) und ausprobieren, bei welchem Impulsstrom der Bonddraht durchbrennt. Diese Leds sind relativ günstig zu bekommen, da tut ein Zerschießen nicht so weh...
Aber warum eine Blitzröhre ersetzen? Die Teile inklusive Wandler sind praktisch kostenlos zu bekommen - aus alten Kameras oder Einmal-Kameras.
Mit einer Zylinderlinse oder einem Zylinderspiegel kann man eine Menge Licht auf ein Glasfaserbündel fokussieren, das andere Ende blitzt dann. Warscheinlich geht der Ellipsoid- oder Paraboloidspiegel eines Auto-Xenonlichts noch besser - aber leider habe ich noch keinen zum Testen.
Noch was zu Beleuchtungleds:
Bei Pollin-Electonic gibt es (als 20-W-Halogen-Ersatz) 2,4-W-Leds mit 140 Lumen relativ günstig. Da sind 10 großflächige Leds verbaut.
Habe ich mir besorgt - und dann kam die Ernüchterung: Die Helligkeit sinkt auf 60% ab, wenn die Lampen einige Zeit brennen. Beim Anblasen mit Druckluft werden sie wieder heller - zu viel Leistung auf zu engem Raum - die Konstruktion müßte für bessere Kühlung komplett geändert werden.
Weniger unbefriedigend sind da die 1-W-Leds (6 Elemente), die sacken nur auf 83% ab - für die Flurbeleuchtung langts.
Das heißt auch: Eine güte Kühlung für Mikroskopleds ist unbedingt erforderlich. Test durch Anblasen mit Kältespray. Eventuell Kupfer-Ableitung zum Kühlkörper vorsehen. Ich arbeite (aus Faulheit) noch mit den Glühbirnen, irgendwann baue ich mir aber eine Led-Beleuchtung...
An Stefan:
Auch eine große Kurzbogenlampe hat einen Bogen von nur einigen Millimetern. Nur ein Teil der Gesamtstrahlung kann in eine Faser eingekoppelt werden. Weil die aber so hell sind, ist das unbedeutend. Die eingekoppelte Energie hängt nur von der Fläche der Linse ab. Ein Hohlspiegel hinter der Lampe erhöht die Lichtleistung, seitlich abgestrahltes Licht ist verloren. Man könnte nun 4 Linsen um die Lampe anordnen und 4 Lichtleiter zusammenführen, das vervierfacht die Fläche (und die Kosten), aber die Flächenhelligkeit bleibt gleich - viel Aufwand ohne Nutzen. Die Abbildung durch eine Optik ergibt auch die vierfache Fläche - und dann wird abgeblendet fürs richtige Köhlern.
Viele Grüße - Werner
Nochmal, hm: bei einer modernen Xenonlampe sitzt der Lichtbogen im Brennpunkt eines Parabolspiegels, die Verluste sollten minimal sein. Alles seitlich abgestrahlte Licht geht in den Spiegel. Bei besagter LED sollte es als Flächenstrahler noch einfacher sein, mit einer Linse vor der Fläche das Licht komplett in eine Faser zu bringen, die dann als Punktstrahler fungiert, bzw ihren Ausgang dort hat, wo vorher der Glühfaden lag. Damit würde sich die Flächenhelligkeit erhöhen....? Das Prinzip mit dem LWL wurde schon 1985 in der Leitz Variolum umgesetzt. Ob der Aufwand sich lohnt, ist natürlich eine andere Frage.
Gruss,
Stefan
Hallo Stefan!
Der Spiegel ist ein Ellipsoidspiegel, in einem Brennpunkt ist der Bogen, im anderen der Eingang des Faserbündels. Das Faserbündel (ungeordnete Fasern) hat noch die erwünschte Nebenwirkung, die Beleuchtung zu homogenisieren. Am Faser-Eingang liegt das BILD des Bogens mit unterschiedlich hellen Zonen. Durch die Faser-Unordnung werden die unterschiedlichen Helligkeiten nun vermischt, sodaß ein gleichmäßig leuchtendes Faserende erscheint.
Einen Flächenstrahler kann man NICHT in einen Punkt abbilden! Eine Veranschaulichung ohne Formeln in der Ebene:
Die Fläche wird zu einer zur optischen Achse senkrechten Strecke. Zerlege die Strecke in 4 Teile, danach kommt eine Sammellinse im geeigneten Abstand. Das obere Viertel wird nun in der Bildebene als unteres Viertel (verkleinert) abgebildet. Das in der Quelle darunterliegende Viertel wird auch in der Bildebene abgebildet, und zwar oben anschließend an das erste Viertel, aber nicht auf dieselbe Stelle! Die folgenden Viertel werden wieder daran anschließend abgebildet, zwar verkleinert, aber doch als Stecke und nicht als Punkt.
Ein Linsensystem erzeugt immer ein BILD des Gegenstands.
Der Brennfleck der Sonne ist nie ein Punkt, immer eine runde Fläche, weil die Sonne ja auch rund ist.
Nun gibt es noch Wabenkondensoren, bestehend aus vielen, vielen kleinen Linsen. Damit wird eine große Fläche von einer kleinen Quelle (Wendel oder Bogen) GLEICHMÄSSIG ausgeleuchtet, und zwar gleichmäßiger als mit einer asphärischen Kondensorlinse. Die inneren Mikrolinsen haben eine andere Brennweite als die äußeren, jede erzeugt ein Bild der Wendel, angrenzend an das Bild der Nachbarlinse. So erscheint eine gleichmäßig helle Fläche in der Bildebene.
Viele Grüße - Werner
Noch´n Gedicht
Bei der 45-W-Led handelt es sich um eine Fläche von 2 cm Durchmesser!
Nehmt eine Led-Taschenlampe mit 8 oder mehr Leds, die haben etwa die Fläche. Nun probiert mit einer billigen Lupe oder einem höchst hochwertigen Foto- oder Repro- oder Astro-Objektiv, ob Ihr einen kleinen Brennfleck hinbekommt.
Bleibt nicht zulange auf - gute Nacht - Werner
Hallo Werner,
ZitatEin Linsensystem erzeugt immer ein BILD des Gegenstands.
Damit hast Du völlig recht, aber ich verstehe Dich trotzdem nicht. Mit einer 10x verkleinernden Abbildung mache ich aus einer LED mit 20mm Kantenlänge eine mit 2mm. Und jetzt erkläre mir bitte, warum dieses reelle Bild eine andere Wirkung hätte als ein primärer Strahler mit 2mm Kantenlänge.
Verwirrte Grüße
Alfred
P.S.
Jetzt haben wir uns gegenseitig überholt.
ZitatNehmt eine Led-Taschenlampe mit 8 oder mehr Leds, die haben etwa die Fläche. Nun probiert mit einer billigen Lupe oder einem höchst hochwertigen Foto- oder Repro- oder Astro-Objektiv, ob Ihr einen kleinen Brennfleck hinbekommt.
Ja, natürlich kriege ich den kleinen Fleck hin. Habe ich soeben ausprobiert, und seine Helligkeit ist 10x größer als das Ausgangsbild . . .
Ich verstehe wirklich nicht, wo das Problem ist.
Hallo Werner,
danke für die Ausführungen! Eine Korrektur sei gestattet: die Xenon gibt es mit Ellsoidspiegel mit Brennpunkt vor der Lampe, aber auch als Parabol ohne Brennpunkt. Davon habe ich welche hier.
Ansonsten schliesse ich mich Alfred an, ich bin auch verwirrt. Das sich physikalisch eine Fläche nicht als Punkt darstellen lässt, ist klar. Aber technisch reicht doch die Annährung? Wenn ich vor die LED eine Sammellinse setze, die ihren Brennpunkt dort hat, wo vor dem Umbau der Glühwedel der Halogenlampe gesessen hat, sollte das Lampenhaus ganz normal benutzbar sein?
Das Lampenhaus projiziert doch das Bild des Glühwedels verkleinert auf die Ebene der Leuchtfeldblende, wo das Bild als Lichtquelle wirkt, genau wie es ein verkleinertes Bild der LED tun würde? Es bräuchte halt ein anderes Linsensystem.
Gruss,
Stefan
Zitat von: Stefan_O in Juli 28, 2011, 08:00:13 VORMITTAG
H Wenn ich vor die LED eine Sammellinse setze, die ihren Brennpunkt dort hat, wo vor dem Umbau der Glühwedel der Halogenlampe gesessen hat, sollte das Lampenhaus ganz normal benutzbar sein?
Das Lampenhaus projiziert doch das Bild des Glühwedels verkleinert auf die Ebene der Leuchtfeldblende, wo das Bild als Lichtquelle wirkt, genau wie es ein verkleinertes Bild der LED tun würde? Es bräuchte halt ein anderes Linsensystem.
Hallo Stefan,
1) im Brennpunkt der Sammellinse ist nicht das Bild der LED (dazu müsste sie unendlich weit weg sein so wie die Sonne bei der Lupe)
2) beim Köhlerschen Beleuchtungsstrahlengang projiziert das Lampenhaus das Bild der Lichtwendel nicht verkleinert auf die Ebene der Leuchtwendel sondern vergrössert auf die vordere Brennebene des Kondensors also in die Ebene der Aperturblende.
@all
Alle die im Köhlerschen Beleuchtungsstrahlengang durch Verkleinern einer grossen LED Fläche die Intensität erhöhen wollen lege ich nochmal den link auf die unsere frühere Diskussion zu diesem Thema nahe
http://www.mikroskopie-forum.de/index.php?topic=5909.msg40770#msg40770
wo die Grenzen dieser Methode dargelegt sind (man muss halt auch die dabei entstehenden grösseren Aperturwinkel beachten).
viele Grüsse
Wilfried
Guten Morgen!
Um eine Fläche auf 1/10 verkleinert abzubilden, muß sie 10 Brennweiten vom Brennpunkt entfernt sein.
Das Bild ist dann 1/10 der Brennweite vom anderen Brennpunkt entfernt.
Bei einem Dia-Kondensor mit 2,5 cm Brennweite bedeutet das einen Abstand der Led von 27,5 cm.
Bei 6 cm Durchmesser der Linse erfaßt diese einen Raumwinkel (Kegel) von nur etwa 12°.
Die Led strahlt die Energie aber unter einem Winkel von 120° ab, man erfaßt also nur etwa 1/100 des Lichtstroms.
Die Led beleuchtet also vor Allem die Umgebung, das Bild hat 1/100 der Gesamthelligkeit.
Kraß ausgedrückt: wenn ich die Led weit genug wegstelle, erscheint sie auch kleiner.
Fazit: Eine großflächige Lichtquelle ist nicht adaptierbar. Je punktförmiger, desto besser. Relativ gut geeignet ist eine 1W oder 3W-Led, weil einer Halogenwendel am ähnlichsten. Am besten ist der positive Krater einer Bogenlampe (Kohle, Hg, Xenon).
Trotzdem noch einen schönen Tag - Werner
Guten Morgen Werner,
klar doch: mit einer Lupe geht so was nicht. Mit 2 Linsen (dazwischen sind Unendlichstrahlen) geht das schon, oder sehe ich das falsch ?
Immer noch verwirrte Grüße
Alfred
Hallo,
das geht doch alles viel einfacher: die Fläche dieser LED ist doch offenbar so groß, dass ich sie überhaupt nicht abzubilden brauche. Ich befestige sie direkt unter der Kondensorblende und die Köhler-Bedingung ist erfüllt. Oder meinetwegen bilde ich sie mit einer Linse 1 : 1 oder leicht vergrößert ab. Also, warum ich da etwas verkleinern soll, nur um dieses kleine Bild dann wieder so zu vergrößern, dass es die Aperturblende ausleuchtet, verstehe ich nicht. :-\
Herzliche Grüße
Detlef
Hallo Herr Dr. Kramer,
so wird es ja auch in der Praxis gemacht, siehe z.B. Axio Scope.A1 mit Durchlicht LED.
Werner Jülich
Hallo,
wenn ich die Diskussion richtig verstanden habe, ging es darum, an dem bestehenden Beleuchtungspfad nichts zu verändern. Und dann muß ich halt die Leuchtwendel in ihrer echten Größe simulieren.
Alfred
Hallo,
das ist ja interessant, was für eine Fläche hat denn die LED im Axioskop und wie macht man das dann mit der
Leuchtfeldblende.
Beim Köhlerschen Strahlengang ist doch gerade der Witz, dass Lampenkollektor und Kondensor so zusammenspielen dass die Leuchtfeldblende (Ebene gleichmässiger Ausleuchtung) in die Objektebene, und die Aperturblende (Bild der Lichtquellenebene) in die hintere Brennebene des Objektivs abgebildet werden (verflochtener Strahlengang).
Gruss
Wilfried
Hallo Alfred!
Ein Parallelstrahl geht durch den Brennpunkt. Die Quelle muß also im Brennpunkt stehen. Aber nur eine KLEINE Fläche um die optische Achse wird zu Parallelstrahlen. Für Punkte außerhalb der Achse erscheint die Linse "gekippt", kein Parallelstrahl mehr, nur Astigmatismus und Koma, das Licht wird gestreut. Das ist dann auch nicht mehr verlustarm durch eine weitere Linse abbildbar. Probier mal mit einer Led und schräg gestellter Lupe oder einer vielfach-Led-Taschenlampe.
Eine gute Abbildung geht wirklich nur mit einer annähernd punktförmigen Quelle.
Mach mal eine Skizze mit der klassischen Strahlkonstruktion wie im Physikbuch.
Ein Linsensystem kann man rechnerisch IMMER zu einer Ersatz-Einzellinse vereinfachen. Ein Kamera- oder Mikroskop- oder TV-Zoomobjektiv (bis zu 17 Linsen) hat immer auch nur eine Brennweite, die Abbildungsgleichung gilt dann für diese.
Viele Grüße - Werner
Liebe LED-Blitzfreunde,
und jene die mir den Spaß verderben wollen ;D
Ich hatte in einem Satz geschrieben : Wenn die optische Ankopplung gut gelingt ....
Was ich nicht geschrieben hatte nun aber angeklungen ist, ist der Umstand, dass ich am Mikroskop und der eigenen Beleuchtung keinen Umbau vornehme, ABER die Flächen-LED praktisch auf die Leuchtfeldblende legen werde. Mit 16mm Durchmesser der Austrittsfläche der LED paßt es recht gut bei einem Zeiss Standard.
Sicher verschenke ich jede Menge Strahlung, denn der Abstrahlwinkel wird mit 120° angegeben. Vielleicht kommt eine asphärische Kondensorlinse drauf um besser anzupassen. Das wird sich aber alles erst nach dem Versuchsaufbau zeigen.
Jedenfalls sparen die Pessimisten viel Geld, wenn sie gleich diesen Ansatz verwerfen und ich habe danach reichlich neue Meßergebnisse um für zukünftige Projekte aus der Erfahrung schöpfen zu können. Das ist es mir wert.
Das kleinste Problem ist die Ansteuerung der LED mit 45 Volt und 1 Ampere im Zeitbereich 10µs - 10ms.
Irgendwann werde ich versuchen zu berichten ;D Jetzt ist aber Arbeit angesagt.
Gruß
Peter
Hallo zusammen,
Es ist schön, daß im Forum mitunter Sachverhalte aufwallen und dann kontrovers diskutiert werden, die eigentlich zum Basiswissen der Optik gehören. So auch die punktförmige Fokussierung der Gesamtstrahlung einer Lichtquelle. Sie ist auch mein Problen und noch keineswegs gestemmt. >:(
Gruß - EFH
Hallo Freunde, vor allem Wilfried und Werner,
vielen Dank, ich hab's endgültig begriffen.
Die ganze Zeit hatte mir folgendes Bild vorgeschwebt:
(https://www.mikroskopie-forum.de/pictures002/69731_22422259.jpg)
sprich: die LED vor dem Brennpunkt anzuordnen.
Bloß: so sieht die Wirklichkeit ja nicht aus. Das wäre eine LED, welche die Ebene einer punktförmigen Quelle darstellt, und schon sind wir wieder beim Punkt.
Facit: es geht wirklich nicht . . .
Danke und Gruß
Alfred
Hallo jaracim,
alles richtig bis auf Krümmungsradien! Bedenke aber, wenn LEDs einen scharf begrenzten Abstrahlwinkel hätten, sähe man man bei ihrer Betrachtung außerhalb dessen kein Licht.
Gruß - EFH
Hallo EFH,
ne, ne, 120 Grad Abstrahlwinkel sind 120 Grad Abstrahlwinkel: der Kegel sieht schon so aus, und außerhalb ist Dämmerung.
Aber die Strahlen verlaufen eben nicht so, als ob dahinter ein Punktstrahler wäre . . .
Zitat von: Detlef Kramer in Juli 28, 2011, 10:07:05 VORMITTAG
Ich befestige sie direkt unter der Kondensorblende und die Köhler-Bedingung ist erfüllt.
Hallo Detlef,
die Idee ist gut und könnte mit so gossflächigen und einigermassen kalten Flächenstrahler LEDs angegangen werden.
Es ist aber nur eine Köhlerbedingung erfüllt, die zweite, dass die Kollektorlinse in der hinteren Brennebene eine gleichmässig ausgeleuchtete Leuchtfeldblende besitzt die gleichzeitig in die Objektebene abgebildet wird ist damit natürlich schwierig zu erfüllen.
Ich hatte noch einen alten 5x5 Led Array mit 1cm x 1cm und 15 Watt hier und habe den mal direkt unter den Kondensor vom Zeiss GFL gehalten. Die kleine Vergrösserung 4x wird nicht mehr gleichmässig ausgeleuchtet aber ab 10x sieht es gut aus und auch die Apertur des Objektivs ist bis 40x gut ausgeleuchtet. Also mit einem dichter gepackten Array von 15 x 15 mm hätte man Chancen. Ob es aber heller wird als mit der Hiller LED 3,7 W LED, die ich gleichzeitig drin habe wage ich zu bezweifeln. Bis jetzt habe ich allerdings nur 0,2 A bei 15 V gefahren also ca. 3 W und die Hiller LED im richtigen Köhlerschen Strahlengang noch sehr hell dagegen. Ich muss aber erst einen richtigen Kühlkörper drehen, dass ich den Array voll ausfahren kann (17,2V bei 1A max).
Ich werde dann wieder berichten.
viele Grüsse
Wilfried
Zitat...und außerhalb ist Dämmerung.
Eben! Also trifft immer noch Energie aus. Zieht man dazu ins Kalkül, daß diese ´Dämmerung´ außerdem schädliches Streulicht darstellt, ist der Idealzustand nicht erreicht: Bündelung einer großflächigen Lichtquelle zu einer kleinflächigeren bis annähernd punktförmigen.
Gruß - EFH
Zitatschädliches Streulicht
das ist doch alles lösbar: Papierkegel drum und es gibt
kein Streulicht mehr.
Ok, die optische Abbildung haben wir ja nun ausreichend diskutiert. Was den Peter-H aber erwartet, sind ganz andere Probleme.
Die Energie solcher Blitze wird in Joule oder Ws angegeben und reicht von 30Ws für meinen Einmal-Wegwerfblitz bis zu 160Ws bei einem METZ 60-CT4.
Geblitzt wird dabei ca. 1/1000 bis 1/40000 Sekunde lang.
Bereits meine Wegwerfkanone stellt also 30
Kilowatt für die Dauer von 1ms zur Verfügung.
Wie man dagegen mit 45W anstinken möchte, ist mir ein Rätsel . . .
Zitat von: jaracim in Juli 28, 2011, 16:28:15 NACHMITTAGS
Bereits meine Wegwerfkanone stellt also 30 Kilowatt für die Dauer von 1ms zur Verfügung.
Wie man dagegen mit 45W anstinken möchte, ist mir ein Rätsel . . .
Hallo Jaracim
Ganz einfach, weil dein Blitz mit dieser Pulsleistung nur einen ganzen Raum ausleuchtet. Wenn du mit ihm aber im Mikroskop ein Objektfeld von 1mm ausleuchtest nutzt du natürlich vielleicht nur 1/1000 dieser Pulsleistung und es reicht offenbar trotzdem ein Bild zu belichten. Die 45 Watt Diode bei richtig optischer Anordnung kann nahezu volkommen in die 1mm fokussiert werden und schon wäre man wieder zusammen.
@Detlef
ich habe nun schnell einen Kühlkörper für meinen 17 W LED Array gedreht sodass ich die vollen 17W (17,2V, 1A)fahren
kann.
Ergebnis: Bei Anodrnung des Arrays unter dem Kondensor möglichst nahe der Aperturblendenebene ist das ganze immer noch nicht so hell, wie die Hillersche LED, die im Köhlerschen Beleuchtungsstrahlengang eingebaut ist.
Ich bin auf Peters Ergebnisse gespannt.
Da mein 17 W Array ein etwas betagtes Produkt ist habe ich jetzt auch mal die neue 45 W Cree CXA2011 bestellt, denn
nur Versuch macht kluch. Aber ich mache mir keine grossen Hoffnungen. Zur Not kann ich den LED Array immer noch für ein anderes Beleuchtungsprojekt verwenden wo nur Leistung und nicht Leistungsdichte gefragt ist.
viele Grüsse
Wilfried
Ich will, ich muß mich ja nicht rechtfertigen, welchen Blödsinn ich baue ;)
Das folgende Bild ist mit einem Objektiv 10x und Kameraadapter 0,5x aufgenommen. Also ein Musterobjekt.
(https://www.mikroskopie-forum.de/pictures002/69740_48757236.jpg)
Belichtung 1/10 000s , LED Cree Cree XM-L T6 , gerade mal mit nur 700mA betrieben. Nach Datenblatt sollen es dann ca. 280 Lumen sein. Es wurde nur LED gegen Halogenleuchte getauscht. So funzelig sind also die LEDs garnicht. Voll mit 3 Ampere betrieben schaffe ich nur überbelichtete Bilder, denn kürzer als 1/10 000s geht es bei mir nicht.
Gruß
Peter
Hallo Herr Höbel,
ich finde Ihren Ansatz durchaus interessant und halte es mit Wilfried "Versuch macht kluch".
Allerdings ist ihr Testbild soweit ich es erkennen kann ein normales Hellfeld Durchlicht Bild. 1/10000 sec wird bei Phasenkontrast oder DIC schnell mal den Faktor 2hoch5 also 32 mal länger und damit 1/312 sec (oder auf den üblichen Wert aufgerundet 1/250 sec).
Wir wollen aber eigentlich alle bei Phasenkontrast oder DIK blitzen und das dann wie angesprochen mit 10 µsec bis ca. max 0,5 msec. Ob die angedachte Flächen LED das hergibt?
Etliche 3,7 Watt Cree LEDs (mit angegebenen 180 Lm) betreiben Nutzer, die reines Hellfeld machen, im Bereich von 3 bis max 20 mA sonst blendet es schon - aber Phasenkontrast, Pol oder DIK erfordert bei diesen Typen schon 300 bis 500 mA für ein helles Beobachtungsbild. Blitzen im oben genannten Zeitbereich mit LEDs habe ich bisher nicht geschafft. Auch nicht mit der Cree XM-L und auch nicht mit der Luminus SST 50 die immerhin bis 5A bestromt werden kann und die im Vergleich zur angesprochenen Flächen LED wesentlich kleinere Emissionsflächen haben. Ca. 1100 Lumen wurden übrigens schon vor Jahren von der 6-Chip Osram OSTAR LEWE3B LED erreicht und das auf einer wesentlich kleineren Emissionsfläche.
Trotzdem bin ich auf Ihre Ergebnisse gespannt.
Grüße
Stephan Hiller
Was nicht im Datenblatt steht >:( >:( >:(
Das LED-Muster ist angekommen und schon ist der Gedanke nahe dem Friedhof - noch nicht im Grab, aber ???
Es stören nicht die Einzel-LEDs, sondern die unterschiedliche Farbtemperatur.
(https://www.mikroskopie-forum.de/pictures002/69801_37260176.jpg)
Zur besseren Darstellung wurde die Farbsättigung angehoben und ein Weichzeichner verwendet. Deutlich die andere Farbe zur Mitte hin.
(https://www.mikroskopie-forum.de/pictures002/69801_51272237.jpg)
Die Einzel-LEDs , leider durch die Einbettmasse nicht besser darstellbar.
(https://www.mikroskopie-forum.de/pictures002/69801_21786952.jpg)
Da die Flächendiode als "Ersatz" für die Leuchtfeldblende dienen sollte und sich somit unscharf in der Bildebene zeigt, sind diese Farbverschiebungen extrem störend.
Hinsichtlich der Helligkeit nur soviel.
1. bisherige Cree am Olympus BH2 an der Leuchtfeldblende gemessen 16 000 Lux bei 750mA
2. Cree CXA Chip nahe der Leuchtfeldblende und ebenso gemessen 60 000 Lux bei 100mA
Ob man linear extrapolieren darf? Vermutlich nicht.
Nun kommt noch ein Versuchsaufbau mit Timer für die Idee der LED-Blitzsteuerung. Danach wird dann die LED eine andere Funktion bekommen. Versuch macht kluch ::) wie Wilfried schrieb.
Viele Grüße
Peter
Zitat von: peter-h in Juli 29, 2011, 18:52:50 NACHMITTAGS
[Hinsichtlich der Helligkeit nur soviel.
1. bisherige Cree am Olympus BH2 an der Leuchtfeldblende gemessen 16 000 Lux bei 750mA
2. Cree CXA Chip nahe der Leuchtfeldblende und ebenso gemessen 60 000 Lux bei 100mA
Ob man linear extrapolieren darf? Vermutlich nicht.
Hallo Peter,
selbst wenn man nicht linear extrapolieren kann wäre der Unterschied enorm.
Aaa..ber so darfst du nicht vergleichen, dein Lichtmessgerät schert sich nicht um die Aperturwinkel
die nachfolgende Optik aber schon. Die Apertur deiner Cree in der Köhlerbelechutung, wird durch die die Kollektorlinse ja
verkleinert (d.h. der Strahl wird paraleller und durch die Kondensorlinse wird mehr erfasst als bei dem auf der Leuchtfeldlblende liegenden Chip, der nach wie vor mit 120° Winkel strahlt. Der Richtstrahlwert also Strahlung/Fläche und Raumwinkel ist entscheidend wenn der Strahl danach optisch weiterverarbeitet wird.
Du musst also schon am Ende der Kette auf dem Kamerachip messen und da ist der Unterschied vermutlich nicht mehr so gross.
viele Grüsse
Wilfried
Hallo Wilfried,
natürlich ist es mir bewußt dass der Aperturwinkel hier eine ganz große Rolle spielt. Es war nur eine erste Messung, welche ich schnell durchführen konnte. Vielleicht kann ich noch mit einer Kondensorlinse eine kleine Verbesserung der Strahlführung erreichen. Aber das wesentliche KO-Kriterium bleibt die unterschiedliche Farbverteilung der Einzeldioden. Immerhin ist die LED noch als kleiner Flächenleuchter für ein Stemi brauchbar oder ich gebe sie in die Bucht.
Viele Grüße
Peter
Noch eine Ergänzung zur 45 Watt Cree LED.
Die im Datenblatt genannte Farbtemperatur von 3000K war zunächst kein Negativpunkt. Weitere Versuche zeigen aber, bedingt durch die übliche Lücke im Spektrum, dass die Canon 450D damit nicht zurecht kommt. Es gelingt mit allen verfügbaren Einstellungen kein sauberer Weißabgleich (zumindest mir nicht). Gespannt welche Überraschungen noch kommen ???
Sonntagsgruß
Peter
Liebe Mikroblitzer,
auch wenn es eher ernüchternd ist, so will ich doch ein Ergebnis zeigen. Eine kleine Versuchsschaltung ist fertig geworden und so konnte ich zunächst mit halber Leistung einige Versuche fahren. Das Bild ist nur in der Größe reduziert, keine sonstige Bearbeitung.
Im Prinzip also mit vielen Einschränkungen möglich, aber z.Zt. nicht empfehlenswert. Jetzt warte ich auf die Punkt-LED mit 500 Watt :D
(https://www.mikroskopie-forum.de/pictures002/69932_48289333.jpg)
Einen schönen Restsonntag.
Peter (H)
Und zum Abschluß noch 2 Bilder.
LED - BLITZ - DIC ?
Jeder darf sich nun seine Meinung bilden, still oder in schriftlicher Form ;)
(https://www.mikroskopie-forum.de/pictures002/69962_49378475.jpg)
Bitte nur als Belichtungsvergleich bewerten!
(https://www.mikroskopie-forum.de/pictures002/69962_11251585.jpg)
Es war eine sehr lehrreiche neue Erfahrung :D Mal sehen was die Zukunft bringt.
Grüße von einem der es wissen wollte.
Peter
Hallo Herr Höbel,
ich hab heute nochmal nachgemessen und es waren etliche LEDs neuerer, wie älterer Bauart dabei (Cree XM-L, Cree XR-E 7090, Nichia NS9W153MT, Seoul P4, Luminus SST 50, Nichia NS6W183T, Osram Golden Dragon LUW W5AM) keine dieser LEDs erreicht die Helligkeit, oder besser den "Richtstrahlwert" wie die Cree XR-E.
Meine Versuchsanordung:
Zeiss Standard GFL mit Trinokulartubus (fest 70% Kamera / 30% Binokularer Einblick)
Canon Power Shoot A95 (Shooting Mode AV, Einstellung 50 ASA, f 5,6)
LEDs in Lampenkollektor 15 mit Klarglaslinsenoptik (Position der LED jeweils von der Einschubtiefe optimiert auf gleichmässige Ausleuchtung beim 6,3x Objektiv)
Phasenkontrastobjektiv Ph2 40x/nA 0,65, Phasenkontrastkondensor IV Z7 mit Frontlinse apl. 0.63 in Position 2 (ph2)
Nur bei der Cree XR-E R2 bekomme ich im 40er Phasenbild eine Belichtungszeit von ca 1/400 sec (bei 1000 mA). Die Cree XM-L benötigt etwa den 3-fachen Strom um auf einen ähnlichen Wert zu kommen. Man muss der XM-L aber zu Gute halten, dass sie wegen Ihrer größeren Leuchtfläche das Gesichtsfeld bei kleinmaßstäbigen Objektiven sehr gleichmässig ausleuchtet und beim 40er Objektiv in obiger Anordnung die Objektivaustrittspupille (AP) nahezu vollständig ausgeleuchtet wird. Alle anderen LEDs finden sich weit abgeschlagen mit 1/60sec bis bestenfalls 1/125 sec.
Wir hatten ja dieses Thema schon einmal "beleuchtet" : https://www.mikroskopie-forum.de/index.php?topic=5909.msg40722#msg40722
und ich möchte hier noch die 2 Bilder zum Vergleich XR-E und XM-L ergänzen (die Position der vollständig geöffneten Kondensoraperturblende ist mit dem gelben Kreis markiert):
(https://www.mikroskopie-forum.de/pictures002/69967_56323811.jpg)
Im Hellfeld sind mit der Cree XR-E (oder der XM-L) mit Sicherheit ähnliche Blitzzeiten wie mit der von Ihnen gestesteten 45 Watt Flächen LED möglich- mit dem kleinen Unterschied, dass auch eine Leuchtfeldblende weiterhin benutzt werden kann und dass die Farbtemperatur der LED auch einen vernünftigen Weissabgleich der Kamera zulässt.
Fazit: wozu eine 45 Watt Flächen LED, wenn es die 3,7 Watt XR-E viel besser *) tut?
*) sie ist besser weil sie den für den Kollektor optimalen Abstrahlwinkel von ca. 90 Grad hat und der Chip eine höhere Leuchtdichte/Fläche aufweist und aus einer nahezu gleichmässigen Emissionsfläche besteht und nicht aus zig Einzel-Emittern die darüberhnaus noch unterschiedliche Farbtemperaturen emittieren.
Gäbe es die XM-L in einer "angenehmeren" Farbtemperatur (ca 4500 - 5000K) und auf einer leichter zu verarbeitenden kleinen Basisplatine, wäre sie eine Alternative zur XR-E, wenn man vom Aufwand der 3 A Ansteuerschaltung mal absieht.
Gerade sehe ich Ihre DIC Aufnahmen. Dazu die Frage: welches war die "herkömmliche" Cree? Eine XR-E R2? und wo saß die? Wieso kann mein GFL mit einem 70/30 Tubus 1/400s bei 50 ASA/f 5.6 im 40er Phasenkontrast und Ihre Anordnung nur 1/50 sec bei 200 ASA mit dem 20er DIK???
Fragen über Fragen.
Mit etwas verunsicherten Grüßen
Stephan Hiller
Guten Morgen Herr Hiller,
ja die Cree XR-E 7090 ist wirklich nicht schlecht ! Der Zug zur Cree XM-L T6 kam durch die größere Leuchtfläche, welche bei meinem Olympus BH2 eine gleichmäßigere Ausleuchtung bei geringer Vergrößerung bringt. Ähnlich wird es bei meinem Standard 16 sein, aber da ist noch die XR-E verbaut und reichte bisher für alle Anwendungen.
(https://www.mikroskopie-forum.de/pictures002/69983_27574907.jpg)
Nachtrag:
jetzt die Cree XM-L bei 3 Ampere gemessen -> 41000 Lux , der Abfall der Effektivität Lm/Watt wird deutlich !
Die gemessenen Lux wurden direkt auf der Leuchtfeldblende des Oly. gemessen und sollten nur die geringen Unterschiede zeigen. Vermutlich werden beide LEDs für längere Zeit die besten LED-Quellen darstellen. Aber vor 5 Jahren hätten wir die Entwicklung sicher nicht so rasant vermutet.
Viele Grüße
Peter Höbel
Hallo Herr Höbel,
beruhigend, dass sie da hinsichtlich der Mikroskopie-geeigneten LEDs zu einer ähnlichen Beurteilung kommen. Was mir aber immer noch nicht klar ist: warum haben sie mit der Cree XR-E 7090 mit dem 20er Objektiv im DIC bei 200 ASA und 750 mA LED Strom nur 1/50 sec Belichtungszeit und ich am GFL mit derselben LED im Phasenkontrast sogar bei einem 70/30 Split-Tubus bei 50 ASA und f 5,6 ca 1/400sec bei 1000mA LED Strom?
Irgendwie beunruhigt mich das ein wenig, so viel effizienter wird doch das Kollektorsystem des betagten GFL nicht sein, oder??
Immer noch grübelnd ...
Stephan Hiller
Hallo Herr Hiller,
ich werde demnächst einen Versuch am Standard 16 mit dem Beleuchtungsrohr 46 70 50 mit Mattlinse vornehmen.
Objektiv Planachr. Ph2 40/0,65 und Kondensor II Z 46 52 70 . Zur Kamera dann über einen Fototubus mit 100% zur DSLR.
Damit haben wir sehr ähnliche Verhältnisse.
Gruß
Peter Höbel
Hallo Safari,
meine Messungen bezüglich der Lux-Werte sind mit einem MAVOLUX electronic gemacht. Die sonstigen Angaben bezogen sich auf die DSLR Canon 450D über ein Mipro/Projektiv 80mm + Kameraadapter mit f=110mm , somit Faktor 1,375x.
Und da der Kamera Chip eine Diagonale von ~ 27mm hat sind das in der Zwischenbildebene 19,6mm, also maximale Ausnutzung des Sehfeldes.
Das erste Bild in diesem Thread mit der Belichtung von 1/10000s wurde mit einer CMOS Kamera , Typ DFK72 gemacht.
Ich hoffe die Angaben sind ausreichend.
Gruß
Peter
Hallo Herr Hiller,
hier noch mein letzter Versuch, nun aber am Standard 16.
Objektiv 40/0,65 Ph2 , Kondensor II Z , Cree XR-E bei 1000mA , Fototobus mit 100% zum Foto. Adaption zur DSLR über S-Kpl 10x/20 Br. + 40mm Objektiv zur Canon 450D manueller Modus. Einstellung auf 100 ASA 1/200s.
Durch das Beleuchtungsrohr mit Mattglas erscheinen mir nun die Werte besser vergleichbar.
Fazit : Das Olympus schluckt recht viel Licht im Beleuchtungsstrahlengang. :(
Gruß
Peter Höbel
Hallo Herr Höbel,
OK, damit liege ich mit meinen am GFL gemessenen Werten nicht mehr weit weg. Der Klarglaskollektor ohne Mattscheibe erklärt den Unterschied.
Und da sag einer mal dass Zeiss nicht tolle Optik hatte in den alten GFL's.
Ich weiss schon, warum ich dieses Mikroskop so schätze - und ich glaube ich bin da nicht der Einzige im Forum. :D
Grüße aus dem Zeiss Werk in Oberkochen
Stephan Hiller