Olympus BX - DIY - LED Beleuchtung mit integriertem Blitz

[ImperatorRex]

Nachfolgend möchte ich den Umbau der 100W Halogenbeleuchtung auf LED mit integriertem Blitz beschreiben (ein Rückbau der Beleuchtung ist jederzeit möglich).

Gründe für den Umbau:
Mit dem "Einblitzen" über einen Strahlenteiler (50/50)" stoße ich bei meinem Olympus BX60 an die Leistungsgrenzen des Blitzes: Mit DIK und Objektiven 60x aufwärts / ISO 200 an der Kamera muß der Blitz bereits mit halber bzw. voller Leistung blitzen. Eine effizientere Alternative wäre eine externe Blitzröhre im Doppelkollektor.

Alternative zum Doppelkollektor:
Die Lösung mit dem Doppelkollektor ist sehr aufwendig. Eine simple Alternative ist mittels LED zu realisieren: Statt Doppelkollektor und Halogenlampe gibt es eine LED, direkt vor der LED wird die ausgelagerte Blitzröhre installiert. Das sollte funktionieren, schließlich ist der Wärmeeintrag geringer und sowohl LED als auch Blitzröhre können beide zusammen in bzw. in unmittelbarer Nähe des Brennpunktes des Kollektors installiert werden.

Soweit die Theorie. Das ganze sollte nun auch mit meinen bescheidenden Bordmitteln (Lötkolben, Bohrmaschine mit 3 oder 3,2 mm Bohrer, kleine Kombizange) zu realisieren sein.
Ergebnis meiner Überlegungen ist ein vielleicht etwas seltsam anmutendes "Konstrukt“:

















Das geht sicherlich schöner und edler, damit ist dies vermutlich nichts für Perfektionisten. Aber das ganze ist ja auf der Rückseite des Stativs und bislang bin ich mit der üppiger Leistung sehr zufrieden: Für DIK mit den großen Objektiven reichen nun 1/8 der  Leistung des Blitzes. Im Hellfeld muss ich bei 1/128 Leistung sogar Neutralfilter dazuschalten. Die Ausleuchtung ist sehr homogen ab dem 10er Objektiv.

Der Umbau gestaltet sich prinzipiell wie folgt:

• Die Olympus 100W Halogenlampe wird geöffnet. Kollektoroptik des Lampengehäuse ausbauen, hierzu sind drei Kreuzschlitz-Schrauben zu lösen (Schrauben für einen eventuellen Rückbau aufbewahren).
• Drei Löcher in die Aluscheibe bohren (entsprechend der Gewindebohrungen des Kollektorringes). Kabel an die LED löten und die LED mit den Wärmeleit-Klebepad im Zentrum der Aluscheibe festkleben (vorher markieren). Die ausgelagerte Blitzröhre mit Möbelgleitpads direkt vor der LED anbringen. Ich habe die selbstklebenden Pads entsprechend zugeschnitten und zusätzlich mit Sekundenkleber verklebt.
• In die Gewindebohrungen der Kollektoroptik werden die drei Befestigungsschrauben mit den Distanzmutter eingeschraubt. Mit den Stell- und Kontermuttern kann die LED in den Brennpunkt der Kollektoroptik justiert werden. (LED dazu anschalten, im Brennpunkt sollte der Emitter der LED scharf abgebildet werden). Abschließend alle Muttern/Kontermuttern fest anziehen.

Ausbau und Auslagern der Blitzröhre:
Über die Demontageschritte gibt es detailierte YouTube Videos. Aufgrund der Imponderabilien habe ich mich nicht getraut, meinen Yongnuo Speedlite YN568EXII Blitz (NP 100 Euro) zu demontieren. (Yongnuo fertigt sehr preisgünstiger Clones der Canon Blitze). Stattdessen habe ich für 20 Euro einen manuellen, gebrauchten Blitz YN560II in der Bucht als Versuchskaninchen ersteigert.

Letztendlich war das Auslagern der Blitzröhre erfolgreich und ich konnte die vorhandenen Anschlüsse der Blitzröhre durchtrennen und verlängern (jeweils 20 cm Kabel anlöten, blanke Kabel werden mittels Schrumpfschläuchen neu isoliert).
Vorsicht Hochspannung: Unbedingt darauf achten, dass der Blitzkondensator entladen ist – ich habe hierzu den Blitz mit max. Leistung ausgelöst, sogleich die Batterien entfernen, damit ist schon mal ein Großteil der Ladung weg. Nochmals eine Nacht drüber schlafen, am nächsten Tag sollte dann der Kondensator durch Selbstentladung wirklich leer sein.
Etwas knifflig empfand ich das Ausbauen der Blitzröhre mit den Silikon-Befestigungspuffern am Blitzreflektor. Ich habe hier nicht wirklich die Geduld mir das anzuschauen wie es geht, habe dann mal mit der Kobi-Zange einfach alles rausgezogen. Ich bin mir daher nicht sicher, ob ich die Blitzröhre jemals wieder passgenau in den Blitzreflektor zurückbauen könnte. Selbst wenn – dazu hätte ich wirklich keine Lust!   
Nachfolgend mal die Komponenten, welche ich für den Umbau verwendet habe:

-   Aluscheibe ( „ALU Ronde Ø60x1,5mm“ - 2,60 Euro - über ebay).
-   3 Schrauben mit metrischen Standardgewinde M3x40mm, dazu  6 Unterlegscheiben.
-   1m 0,75 mm² Silikonlitze hochflexibel + etwas  Schrumpfschlauch für die Kabelisolation (2 Euro).
-   1x LED CREE XM-L2 U4 mit 1x Wärmeleitklebepad 6eckig (16,50 Euro). Klebt Bombenfest, die LED kriegt man danach nicht mehr ab
-   Selbstklebende Schaumstoff – z.B. Möbelgleiter, als Abstandshalter  o.ä. (1 Euro Shops …)
-   Elektroblitz Yongnuo Speedlite YN560II  (gebraucht über ebay < 20 Euro)
-   Kabelbefestigung als Zugentlastung hatte ich noch irgendwo rumliegen.
-   Stromversorgung für die LED.

Noch ein abschließender Hinweis:
Der Yongnuo Speedlite YN560II  ist kein E-TTL Blitz, der Blitz wird daher nicht von der Canon EOS-Utility Software erkannt. Insofern kann man den manuellen Weißabgleich nur an der Kamera vornehmen. Machbar und funktioniert auch, ist aber natürlich nicht so komfortabel wie über die Software. Insofern werde ich vermutlich doch meinen Yongnuo Speedlite YN568EXII dazu verwenden. Ich brauche hier ja die Blitzröhre nicht ausbauen, ich habe ja schon eine Blitzröhre. Nur die Kabel wären dann entsprechend zu kappen und umzulöten.

Viele Grüße
Jochen

[Peter Reil]

Hallo Jochen,

coole (ich hoffe, die Deutschpuristen des Forums verzeihen mir den Ausdruck  ) und einfache Idee!

Die Umsetzung ist prima. Seit langer Zeit überlege ich auch, einen Blitz einzuspiegeln. Vielleicht mache ich das so wie du.

Vielen Dank für's Zeigen!
Peter

[ImperatorRex]

Lieber Peter,
ich habe mich über Deinen positiven Kommentar sehr gefreut. Das Einspiegeln eines Blitzes ist immer einen Versuch wert, das Blitzgerät bleibt dabei ja in der Regel unverändert und diese Lösung funktioniert ja auch sehr gut, solange der Blitz über ausreichend Leistungsreserven verfügt. (Bei meinem Zeiss IM35 und dem Zeiss Standards bin ich mit dem Einspieln mittels Zeiss Grundkörper vollauf zufrieden.)
Mit dem Ausgelagern der Blitzröhre ohne Doppelkollektor stünde dann immer noch eine günstige Alternative zur Verfügung, um bei Bedarf noch mehr Lichtausbeute zu erzielen.

Heute würde ich vor dem Umbau des Blitzes einfach eine Ersatzblitzröhre für wenige Euros aus China kaufen, damit kann die Originalblitzröhre im Reflektorgehäuse des Blitzes verbleiben. Sollte man den Blitz wieder rückbauen wollen, erspart man sich das mühselige Einbauen in das Reflektorgehäuse. Das Zusammenlöten der druchtrennten Leistungen sollte eigentlich kein Problem darstellen.

viele Grüße
Jochen


 

[reblaus]

Hallo Jochen -

Glückwünsche vom Mit-Bastler!
Das Problem mit dem Lichtverlust beim Einspiegeln eines nicht amputierten Schwachblitzes kenne ich auch. Vor allem, wenn man die 30/70-Teilung des Zeiss Grundkörpers nicht optimal orientiert, d.h. das Blitzlicht muss in der 70%-Richtung eingespiegelt werden, die Beleuchtung über die 30%-Seite.

Auch noch ein Tip für Blitzbastler: Für Einspiegelung über einen Grundkörper ist die ältere Variante von Zeiss-Winkel günstiger, weil sie ein größeres Prisma enthält. Sie hat zwar keine Projektivlinse - aber die baut man ja eh aus!

Viele Grüße

Rolf

[JB]

Hallo Jochen,

Danke fuer die Vorstellung der Blitzadaption! Schoene Loesung wenn man keinen Doppelkollektor bekommen kann. Waere noch interessant zu beobachten ob das UV-Licht aus dem Blitz der LED-Optik langfristig zusetzt.

Heute würde ich vor dem Umbau des Blitzes einfach eine Ersatzblitzröhre für wenige Euros aus China kaufen, damit kann die Originalblitzröhre im Reflektorgehäuse des Blitzes verbleiben. Sollte man den Blitz wieder rückbauen wollen, erspart man sich das mühselige Einbauen in das Reflektorgehäuse. Das Zusammenlöten der druchtrennten Leistungen sollte eigentlich kein Problem darstellen.

Super Idee    Der Ausbau war bei mir auch mühselig (YN560 III).

Beste Gruesse,

Jon

[ImperatorRex]

Auch noch ein Tip für Blitzbastler: Für Einspiegelung über einen Grundkörper ist die ältere Variante von Zeiss-Winkel günstiger, weil sie ein größeres Prisma enthält. Sie hat zwar keine Projektivlinse - aber die baut man ja eh aus!

Rolf, Deinen Ausführungen kann ich zu 100% zustimmen. Mit dem Zeiss-Winkel Grundkörper kann das Plan 6,3 Objektiv noch ausleuchtet werden, mit dem Carl Zeiss Grundkörper funktioniert das leider nicht.

...Waere noch interessant zu beobachten ob das UV-Licht aus dem Blitz der LED-Optik langfristig zusetzt.

Hallo Jon, darüber habe ich noch gar nicht nachgedacht. Falls die UV Strahlung signifikant ist, müsste ich mir da nicht eher Sorgen um mein Augenlicht machen?! Die LED kann ich ja ersetzen...
Vielleicht ist das aber alles nicht so relevant, die Blitzdauer ist ja sehr kurz.
Bedeutet das, dass im normalen Betrieb des Blitzes die Streuscheibe eine UV Filterfunktion hat?

Nachdenkliche Grüße
Jochen

[JB]

Hallo Jochen,

Ja, einige Blitzgeraete haben einen UV-Filter. Wir hatten das hier mal angeschnitten: https://www.mikroskopie-forum.de/index.php?topic=26835.0 

Viel davon wird bis zu den Augen absorbiert aber ich persoenlich habe mir nach Bau des Blitzes einen UV-Filter besorgt (Hoya UV(0)), allein schon um die Polfilter zu schuetzen. Er liegt auf der Leuchtfeldblende des Zeiss Standard.

Beste Gruesse,

Jon

[ImperatorRex]

Hallo Jon,

Ja, einige Blitzgeraete haben einen UV-Filter. Wir hatten das hier mal angeschnitten: https://www.mikroskopie-forum.de/index.php?topic=26835.0 

.

Das ist schon sehr beeindruckend mit dem Polfilter, hoffentlich kommt da wirklich nicht so viel UV Strahlung bis zum Auge durch. Ich habe am Lampenkollektor den IR Filter entfernt, nachdem ich ja auf LED umgestellt habe. Insofern könnte ich an dessen Stelle einen passenden UV Filter einbauen.
(Durchmesser des IR Filters ist 44mm)

Danke nochmals für den Tip/Hinweis,
viele Grüße
Jochen

[Werner]

Einen Blitz fürs Mikroskop hatte ich auch schon mal angedacht. Die Leitzsche Lösung mit Zwischenabbildung auf die Blitzröhre ist viel zu aufwendig und selten zu finden. Abhilfe wären die kleinen Blitzröhren (15 mm) aus alten Analog- oder Digicams, die im Strahlengang gerade unterzubringen wären. Leitzahl 20 müßte fürs Mikroskop ausreichen, wenn nicht, kann man einen zweiten Blitz danebensetzen.  Die Blitzelektronik ist auch in den Kameras vorhanden, man muß nur den Lade- und Auslöse-Pfad herausfinden (reverse engineering).

Den Blitzelko könnte man auch etwas vergrößern, das gibt mehr Dampf. Die Drähte zwischen Röhre und Elko mit Schalttransistor sollten wegen des Impulsstromes so kurz wie möglich und von größerem Querschnitt sein und nah zusammen verlegt werden (gegen Streu-Magnetfeld). Der Blitzelko ist eine Spezialausführung, die impulsfest ist, er kann nicht durch normale Elkos ersetzt werden, die schaffen den Strom nicht. Zur Handhabungssicherheit bei der Montage kann man den Kondensator einfach mit einem alten (isolierten!) Schraubenzieher an den Anschlüssen entladen. Das knallt zwar unter Funkenflug heftig, schadet aber nicht, weil der Elko bauartbedingt kurzschlußfest ist. Man kann natürlich auch über einen Widerstand entladen, aber das ist komplizierter zu handhaben.

Bei alten Blitzgeräten erfolgte die Blitzauslösung über die Zündspule und dauerte bis zum Entladen des Kondensators. Eine Neuerung war eine im Blitzgerät eingebaute kurze Quenchröhre, die den Entladestrom übernahm und den eigentlichen Blitz verkürzte, Photodiodengesteuert (Automatik). Der Blitzkondensator mußte aber wieder komplett aufgeladen werden, das dauerte.
Praktisch alle der neuen Blitzgeräte haben einen Spezialtransistor (IGBT), der auch das Ausschalten des ganzen Blitzstroms gestattet und den Kondensator demnach nicht weiter entlädt, das Aufladen geht schneller.

Aus Kenntnis dieser Spezialteile habe ich keine Kamera mit eingebautem Blitz weggeworfen und fische auch welche aus dem Schrott, wenn ich sie sehe. Deshalb kann ich auch welche abgeben, wenn jemand Beschaffungsprobleme hat.

Gruß - Werner

[ImperatorRex]

Lieber Werner,

Die Drähte zwischen Röhre und Elko mit Schalttransistor sollten wegen des Impulsstromes so kurz wie möglich und von größerem Querschnitt sein und nah zusammen verlegt werden (gegen Streu-Magnetfeld).

Was wären denn die negativen Konsequenzen, wenn die Kabel zu lange bzw. einen zu kleinen Querschnitt hätten? Kann man in etwa abschätzen, ab welcher Kabellänge es Probleme geben kann?

viele Grüße
Jochen

[Werner]

Der Blitz wäre einfach zu "dunkel", weil nicht genügend Strom fließen kann (ohmscher Widerstand bremst den Strom und induktiver Widerstand bremst die Anstiegs-Geschwindigkeit).

Gute Nacht - Werner

[ImperatorRex]

Hallo Werner,
danke für Deine Info.
In dem von mir beschriebenen Umbau/Auslagerung der Blitzröhre sind die Verlängerungskabel etwa 20 cm lang. Der Querschnitt der Kabellitzen beträgt  0,75mm2. Es scheint damit alles noch ganz gut zu funktionieren...Glück gehabt :-)

viele Grüße
Jochen 

[ImperatorRex]

Edit: Habe in meinem Beitrag oben noch 3 weitere Detailfotos hinzugefügt.

[ImperatorRex]

Viel davon wird bis zu den Augen absorbiert aber ich persoenlich habe mir nach Bau des Blitzes einen UV-Filter besorgt (Hoya UV(0)), allein schon um die Polfilter zu schuetzen. Er liegt auf der Leuchtfeldblende des Zeiss Standard.

Habe heute mal einen HOYA HD UV-Filter in den Strahlengang der UV-Auflichtfluoreszenz, nach der UV-LED eingebaut: Die Fluoreszenz wird schon etwas gedämpft, aber es sieht so aus, als dass da doch noch einiges zwischen 360 und 400nm durch käme.

Auf der nachfolgenden Webseite werden einige Transmissionskurven von UV Filtern gezeigt.
http://www.makarovns.com/INTERESTS/Photo_Filters/index.htm

"Hoya Pro1 Digital UV" oder "Hoya HMC Super UV" wären demnach noch etwas stringenter mit dem Filtern der kurzen Wellenlängen kleiner 400nm. Vielleicht versuche ich es mal mit dem Hoya Pro1 Digital UV, diesen gibt es auch mit 46mm Durchmesser.

Viele Grüße
Jochen

[unkenheini]

Moin ,
Ich hatte meine Blitzröhre(Nikon Blitz)ausgebaut,und an meinem Will/Hund VB365 vor die Halogenlampen gesetzt.Das hat ganz gut funktioniert.Nach meinem LED -Umbau noch nicht wieder eingebaut.Zuvor hatte ich die Biltzröhre in einen Aluring verbaut,den ich einfach in Die Filtervertiefung der Leuchtfeldblende gelegt habe,,mit einem Mattglas ging es beim 4.Objektiv mit leichtem Lichtabfall zu den Rändern.Verbunden habe ich die Blitzröhre und den Blitzkörper mit 1000V Messleitungen.Im ehemaligen Reflektorkopf des Biltzes sind die drei Sicherheitsbuchsen für die Messleitungen verbaut.
Mit freundlichen Grüßen Jörg