LED-"Modul" für provisorische Durchlichtbeleuchtung am Mikroskop gesucht

[Fraenzel]

Hallo Hugo,
offensichtlich eine lichtstarke Idee. Wie kann man hier die Stromversorgung realisieren?
Mikrogrüße
Peter

[Lumi]

Guten Abend zusammen,
ich habe gerade einen Versuch gemacht und bin überrascht wie super mein Handy auf diese Beleuchtung reagiert, egal ob für Fotos oder zum Filmen. Die Streulinse mit Milchglas bringt ein homogenes Lichtbild im Kondensor, vielleicht könnte es etwas heller sein, ich mach mal Versuche ob das LED-Panel auch 14V dauerhaft aushält.
Ich habe solche Mikroskop-Unterbauten hier schon öfter gesehen und deshalb möchte ich es zeigen.
Dieses Selbstklebe-LED-Panel findet man auf ebay unter der Suche nach "led auto panel" und hat die Maße 40x59mm mit 48 LEDs und passt genau in das Lichtgehäuse, allerdings habe ich für die Verschlussschraube einen Halbkreis mit dem Dremel ausgefräst. Wenn man den Sockel von der original Glühlampe löst dann passt das Panel auch ohne Nachbearbeitung.
Technische Daten: LED-Panel 12V/3Watt/0,25A
für eine portable Reisebeleuchtung könnte man das Batteriegehäuse
https://www.ebay.de/sch/i.html?_from=R40&_sacat=0&LH_TitleDesc=0&_nkw=batteriegehäuse+12v&_blrs=spell_check
verwenden.

Hier ein Video mit der Beleuchtung von meinem einfachen Mikroskop
https://vimeo.com/489063884
ein Wurm mit 2 oder 3 Mägen, keine Ahnung, irgendwie komme ich mit der Bibel "Das Leben im Wassertropfen" nicht klar

Grüße
Franz

[mlippert]

Interessant! Gibt es da keine Probleme, dass die Lichtquelle fernab des Fokus des Kondensors ist, die LEDs nicht zentriert sind und vor allem das Licht der meisten nur zu Streulicht beiträgt?

[Lumi]

Interessante Lösungen! Sagt mal, wie groß ist denn die ideale Leuchtfläche? Ich dachte immer so klein wie möglich? Vermutlich irre ich mich da, ja?

Super mlippert,
da triffst du auf den Pragmatiker schlechthin "ich nehme Lichtquelle, halte hin, schaue, beurteile usw", solche Leute brauchen die Professoren für...
Von der Optik habe ich keine Ahnung, bzw. kann sie nicht berechnen, und es wäre interessant die Lichtquelle weiter entfernt oder näher von der Streulinse entfernt anzubringen

oder nur eine LED_Quelle mit genügend Leuchtkraft in der Mitte zu platzieren,
ich nehme an, du hast in dieser Richtung noch keinerlei Versuche gemacht?

oder arbeitest du mit einem Mikroskop mit Spiegel, dann muss die Lichtquelle eher zentral sein

Grüße
Franz

[Detlef Kramer]

Hallo,

das mit der kleinen Leuchtfläche ist ein Irrtum, dem ich auch einmal verfallen war. Die Leuchtfläche muss so groß sein, dass die hintere Brennebene des Objektivs voll ausgeleuchtet wird. Das ist nicht nur bei Köhler so. Das Problem des Streulichts ist bei heutigen Systemen ziemlich irrelevant. Ein anderes Problem sehe ich bei Lumis Lösung in den vielen getrennten Chips. Nach meiner Erfahrung erzeugt solch ein System erhebliche Abbildungsfehler, die man aber mittels Streuscheiben minimieren kann.

Herzliche Grüße, Detlef

[Peter V.]

Hallo Lumi,

irgendwie muss ich bei Deiner Beleuchtung an Schrotschüsse denken - irgndein Photon wird schon das Ziel treffen 

...und weg! 
Peter

[mlippert]

Hallo Detlef,

klar, die hintere Ebene muss es ausleuchten, aber tut es das nicht auch bei unendlich kleiner Lichtquelle mit entsprechendem Öffnungswinkel? Ich rede ja nicht von einem dünnen Strahlenbündel...
Ich habe es bisher so gehalten, dass ich die Leuchtfläche leicht größer als die Frontlinse des stärksten Objektivs wollte.

Grüße,
Micha

edith sagt: Ich beziehe mich insbesondere auf die Lagrange Invariante, die im Endeffekt sagt, dass keine Stelle des optischen Systems eine höheren Fluss hat als die Leuchtfläche selbst. Im besten Fall kann ich also den vom Kondensor erfassten Fluss der Lichtquelle durch die Präparatebene schleußen. Keine Stelle des Präparates ist dabei heller als die Oberfläche der LED.

[Lumi]

Hallo Peter,
deswegen habe ich ein Video mit dieser Beleuchtung gemacht, also (dass ich keine Schrotschüsse erkennen kann), ich weiß jetzt nicht wie ich es noch besser zeigen/erklären kann/soll.
Ich weiß auch nicht was ihr für Streulinsen an euren Mikroskopen habt, meine ist jedenfalls herausdrehbar, also weiter entfernbar von der Lichtquelle.
...und weg

[Lupus]

Hallo Micha,

die Leuchtfäche unterhalb des Kondensors muss maximal den Durchmesser des Bildfeldes des schwächsten Objektives, multipliziert mit dem Abbildungsmaßstab des Kondensors aufweisen, da dieser die Leuchtfläche entsprechend verkleinert (typ. auf 1/4 bis 1/6). Für die Lichtquelle bei Köhlerbeleuchtung gelten natürlich ganz andere Kriterien, da muss die Lichtquelle so groß sein dass ihr Bild durch die Kollektoroptik die Kondensoraperturblende voll ausleuchtet. Eine unendlich kleine Lichtquelle kann man nicht so weit vergrößern. 

Hubert

[rhamvossen]

Hallo,

Hier noch meine Lösung. Zwei LED Lampe auf 3 AAA Batterien die in der Baumarkt zu finden sind. Die Lampen haben beiden eine mattierte Haube, damit sind zusätzliche Mattscheiben nicht nötig. Auch habe sie beide eine ziemlich grosse Oberfläche. Das erste von Hugo Brennenstuhl, hat 12 LEDs. Die LEDs sind immer noch zu sehen durch die Haube aber am Mikroskop gibt die Lampe eine sehr homogene Beleuchtung. Mit Objektiv 2.5 oder 4 muss die Klapplinse des Kondensors aus dem weg.  Man kan mit diese niedrigen Objektive auch der Kondensor vollständig entfernen, die Lampe alleine gibt dann auch eine sehr gute homogene Beleuchtung. Die Lichtintensität ist mit 3 Stufen einstellbar. Die zweite ist von 'Noviplast' und gibt auch eine homogene Beleuchtung, aber nicht so gut wie die erste Lampe. Die Lichtintensität ist nicht einstellbar, aber ich glaube das es auch eine Version mit 2 Stufen gegeben hat. Beide Lampen geben genug Licht, mit dem 100er aber nicht wirklich Hell. Beste Grüsse,

Rolf

[mlippert]

die Leuchtfäche unterhalb des Kondensors muss maximal den Durchmesser des Bildfeldes des schwächsten Objektives, multipliziert mit dem Abbildungsmaßstab des Kondensors aufweisen,
Eine unendlich kleine Lichtquelle kann man nicht so weit vergrößern. 

Hmm, Hubert, das ist doch kein Zufall, dass das in etwa der Durchmesser der Streuscheibe ist, oder? Könnte man sagen, dass alles, was die Streuscheibe heller macht auch das Bild heller macht?

[Lupus]

Hallo Micha,

Du zitierst mich im falschen Zusammenhang, der letzte Satz bezieht sich auf die Lampe der Köhlerbeleuchtung.

das ist doch kein Zufall, dass das in etwa der Durchmesser der Streuscheibe ist, oder?

Bei Köhlerbeleuchtung befindet sich die Leuchtfläche fast immer direkt unter dem Kondensor im Stativfuß, dort wo gleichzeitig die einstellbare Leuchtfeldblende ist. Diese Ebene bildet der Kondensor scharf in die Objektebene ab, begrenzt also das ausgeleuchtete Bildfeld. Bei 20 mm Okularsehfelddurchmesser und z.B. Objektiv 6.3x ist der Bildausschnitt 3.2 mm groß, bei z.B. 5:1 Kondensorabbildungsmaßstab beträgt also der notwendige Leuchtfelddurchmesser etwa 16 mm. 20 mm ist auch typisch der max. Durchmesser der Leuchtfeldblende. Bei schwächeren Objektiven ändert sich der Abbildungsmaßstab des Kondensors durch das notwendige z.B. Wegklappen oder Abschrauben der Frontlinse zu geringeren Werten. Die typisch 20 mm reichen also zur Ausleuchtung des Bildfeldes für alle Objektive.

Wenn ich sog. kritische Beleuchtung verwende wurde die Leuchtfläche früher üblicherweise durch eine Glühlampe mit großer Wendel + Streuscheibe gebildet. Nachdem aber hier meist immer noch die Glühwendel erkennbar bleibt und man auch nicht die Streuscheibenkörnung abbilden will haben die Kondensoren dann eine längere Gegenstandsweite und bilden eine "virtuelle" Leuchtfläche innerhalb oder sogar hinter der Beleuchtungseinheit ab. Daher hat die sog.  kritische Beleuchtung meist keine Leuchtfeldblende, sie lässt sich nicht zur Bildfeldbegrenzung scharf abbilden. Der notwendige Durchmesser der homogen ausgeleuchteten Streuscheibe hat aber etwa den gleichen Durchmesser wie die Leuchtfeldblende der Köhlerbeleuchtung, etwas größer wegen des meist größeren Kondensorabbildungsmaßstabes bzw. weil sie zwischen Kondensor und seiner Gegenstandsweite liegt.

Um eine homogene Leuchtfläche mit Streuscheibe zu erhalten ist es in Analogie zur großen Glühwendel effektiver, die Fläche mit einem Feld aus LEDs zu belegen statt mt einer einzelnen starken LED zu arbeiten. Bei letzterer muß die Streuscheibe stärker wirken, wodurch höherer Lichtverlust entsteht (oder zusätzlich eine Feldlinse verwenden um den Hotspot zu vermeiden, was dann fast zur Köhlerbeleuchtung führt).

Könnte man sagen, dass alles, was die Streuscheibe heller macht auch das Bild heller macht?

Natürlich.

Hubert

[Peter V.]

Hallo,

ich habe jetzt folgende Lösung (wenngleich nicht ganz so handlich wie eine Drückleuchte):

https://www.ebay.de/itm/Microscope-Bottom-LED-Lighting-Source-Supplementary-LED-Lamp-USB-Power-Supply/273460726402?ssPageName=STRK%3AMEBIDX%3AIT&_trksid=p2057872.m2749.l2649

und

https://www.ebay.de/itm/Batteriekasten-Powerbank-USB-Stromversorgung-Schalter-4-x-AA-EIN-AUS-S81/231158807705?ssPageName=STRK%3AMEBIDX%3AIT&_trksid=p2057872.m2749.l2649

Die Leuchtfläche reicht aus, um an einem Olympus mit Weitfeldtubus einer 10er-Objektiv vollständig auszuleuchten.

Herzliche Grüße
Peter

[mhaardt]

Letztlich geht es bei der Beleuchtung immer darum, ob sie ein ausreichend kontraststarkes Bild des Objekts erzeugt.

Streulicht mindert den Kontrast und es gibt Situationen, wo das ein Problem ist.  Natürlich gibt man sich bei den Optiken Mühe, Streulicht zu unterdrücken, aber die Köhlerbeleuchtung erzeugt ein Lichtbündel, was in die Optik "passt" und damit weniger Streulicht erzeugt, als ein Lichtbündel, was viel zu breit ist.  Weiterhin erzeugt ein zu breites Lichtbündel im Objekt auch Streulicht im Objekt selbst.

Wo gibt es Probleme? Bei kontrastschwachen Objekten und bei hoher Vergrößerung, was interessanterweise das Gleiche ist.  Die MTF gibt (vereinfacht) den Kontrastverlust in Abhängigkeit der Detailgröße an.  Man kann also eine bessere Optik benutzen, sofern die Physik und das Geld es hergibt, oder für ein besser beleuchtetes Objekt sorgen.

Das Thema gibt es auch in der Fotografie, aber solange man keine unerwünschen Linsenreflexe im Bild bekommt, wird es meist ignoriert, solange die Kontrastminderung wenig auffällt.  Ich halte das für einen praktikablen Ansatz.

Michael

[plaenerdd]

Hallo Hugo,
die sieht ganz gut aus, aber ich finde die nur mit rotem Licht, jedenfalls dort bei Conrad.
LG Gerd