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実体顕微鏡用の48灯LEDリングライトの製作

◆まえがき
 実体顕微鏡用に調光器付きの48灯LEDリングライトを自作しました。ネットで探すと多くの方が作られているので、参考にしながら作業を進めました。

◆まずは12灯で試作
12灯で試作
 明るさを考えると、目標は48灯なのですが、いきなり作って失敗するのもいやなので、まずは12灯で作ってみました。
 ベースに使ったのは厚さ1mmのケント紙です。ここはプラ板でも良いかも知れませんが、半田付けの熱で変形するのが怖いので樹脂を使うのはやめました。ケント紙なので、サークルカッターを使えば綺麗に切断することができます。また、LEDのリードを通す穴も千枚通しでプスプスと簡単に加工できます。

 寸法は内径50mm、外形70mmで、できるだけ顕微鏡のボディに近づけて、作業のじゃまにならない物を作ってみました。

 作ってみると、強度的にはケント紙でもいけそうです。また明るさも十分だったのですが、ここで問題発生。
 LEDがこの位置では対物レンズに近すぎで、最低倍率(8倍)にした時に対象物に写りこんでしまいました。もっと外側にLEDを取り付けないとダメです。

◆本番バージョン製作
LEDの配線
 試作結果をふまえて、本番バージョンを製作。写真はLEDを配線して、ニ液のエポキシで固定した完成状態です。LEDはこの反対側にあります。寸法は内径50mm、外形95mm、内側LEDのPCD75mm、外側LEDのPCD84mmです。おっと、書くのを忘れてました、使ったLEDは照射角20度の物です。

 内径に3箇所切り欠きがありますが、これは顕微鏡への取り付け用の仕組みで、後で説明します。

 LEDは顕微鏡のワークディスタンス100mmの中央に向け、内側に傾ける必要があります。そうするためには、ケント紙にぴったりと取り付けてしまうと、後で向きを変えることができなくなります。そこで、約1mmくらい浮かせて取り付けておいて、後で角度を内側に曲げてやる必要があります。
 このために、外径1mmくらいのビニール線をLEDのリード間に通し、仮のスペーサーにして作業を行いました。半田付け後はこのビニール線はすぐに抜いてしまったのですが、配線を接着固定するまで抜かない方が良かったかもしれません。

 今回のライトの場合、LEDを4直列で使うので、4個直列を作る毎に試験点灯させて、変なLEDが混ざっていないか確認しました。

 4直列が12個完成したら、並列配線は後回しにして、LEDの配線をニ液のエポキシ接着剤で固定しました。その際、LEDとケント紙の間隔がきっちり空いているようにするため爪楊枝を差し込んで作業しましたが、この時の造形が美しかったので、パチリ。
接着作業中

◆顕微鏡への取り付けは簡易バヨネット
LEDと取り付けリング
 左は48灯LED発光部で、右側の黒いリングは顕微鏡への取り付け金具です。取り付け金具といっても、ネジ径48mmのフィルタを2枚使って作った物です。上側は、半田付けの煙などから対物レンズを守るためのプロテクター。下側は、フィルターガラスを外して枠だけを使い、厚さ2mmくらいのアルミ板の小片を曲げて、接着剤で3箇所取り付けておきます。使うフィルターは、ジャンクコーナーがあるカメラ屋さんなら、1枚200円くらいで手に入ります。

 この取り付け金具を顕微鏡に取り付けておいて、 
 取り付け金具
 LEDライトを下から差し込んで、ちょいと回せば発光部は落ちてこなくなります。

◆完成
完成
 48灯のLEDの明るさは申し分ありません。

 手前に写っている箱は調光器で、中には以下の回路が入っています。

◆調光回路
調光回路
 電源は16VのスイッチングタイプのACアダプタから取り、オペアンプを使ったシリーズ型の定電流回路で点灯させています。電流はボリュームの回転角に比例し、0~240mAの間に設定することができます。今風にやるなら、PWMで調光すれば格好いいのですが、そこまでの技術力は私にはありません。

 電圧が安定化されているACアダプタを使っていて、電圧もちょうど良い値になっているので、Q1のトランジスタはほとんど発熱しません。ただ、別の電圧の高いACアダプタを持ってきても大丈夫なように、Q1はアルミケースにネジ止めしておきました。ACアダプタの仕様によっては、かなりの余剰電圧をQ1で処理することになるので、その場合はもっと容量の大きいトランジスタが必要になります。

◆まとめ
 とにかく実体顕微鏡用の白色LED照明装置が完成しました。
 LEDのカバーが無いので、ちょっと格好が悪いです。そのうち何か適当な素材を改造して、取り付けたいと思っています。植木鉢の受け皿とかが良さそうです(*^_^*)

 まだLEDがたくさん残っているので、時間があればカメラの接写撮影用に、電池駆動の物を作ってみたいと思います。でも、カメラバッグに放り込んでも大丈夫なくらい丈夫に作らないといけないので、ケント紙じゃちょっとヤバイか、
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No title

斜めから光をあてると影が出来ますもんね。
これはなかなかの優れもの・・・・
みんな色々考えているんですね。

No title

オールトの雲さん今晩は、コメントありがとうございます。

これ、明るさは申し分無いし、無影観察ができて具合がいいです。
ただ、人工物を見ると、ギラギラと光ってしまってあまり適していないみたいです。

そのあたりの感想と対策は、また記事でご紹介したいと思っています。ただ、いつになることやら。

No title

照明装置いいですね。
私も欲しくなりました。
調光器の内部を詳しく公開して下さい。

norikenさん、おはようございます

すみません、内部を詳しくと言われても、

この記事の回路図の回路が入ってますとしか言いようがありません。中には小さなユニバーサル基板が入っていて、その上に部品を載せています。
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