Microskop Objektiv

  • Hallo Leute
    Zum prüfen von Spiegeloberflächen will ich mir ein Microskop mit Webcam bauen.
    Damit ich die ganze Oberfläche eines größeren Spiegel prüfen kann.
    Ein fertiges möchte ich nicht kaufen, das ist entweder zu teuer oder zu schlecht.


    8 / 0,20 hab ich als Bezeichnung gefunden für ein Objektiv.
    Wie berechne ich jetzt den Abbildungsmaßstab? den Abstand von Linse zur Oberfläche und den Abstand von Webcam und Objektiv.


    Wie kann ich das in die Linsengleichung reinbekommen?
    gruß Bernd

  • Bernd ,


    das wird nicht funktionieren , wenn Du das Mikroskop-Objektiv wie ein Photo-Objektiv
    einsetzen willst :also den entfernten Prüfspiegel in die Webcam abbilden.
    Mikroskop Objektive sind für den extremen Nahbereich gebaut , nämlich ein Präparat
    (auf Glasträger) wenige mm vor dem Objektiv hoch vergrößert ins Okular abzubilden
    C.S.

  • Ja das meine ich ja.
    Das Objektiv ein paar mm über der Glasoberfläche und die Webcam ( ohne Optik )
    10-20 cm dahinter.
    Geht mir ja darum wie lange die Länge zwischen Objektiv und Bildebene ist.
    Bei dem Objektiv sollte ja 8 die Brennweite sein??. 0,2 ist ein Blendenequivalent.


    gruß Bernd

  • Hallo Berndi,


    8 steht vermutlich für 8x Vergrösserung
    0,2 steht für eine NA von 0,2


    die Brennweite solch eines 8x Objektives sollte ca. 18.6mm betragen


    sollte es sich um ein standard DIN objetiv handeln so ist der abstand von der gewindeschulter zum objekt 45mm, der abstand von der gewindeschulter zum entstehenden bild (ccd) 160mm.



    du kannst natürlich auch näher rann an das objekt und muss dann entsprechend mit der ccd weiter wegrücken um eine grössere vergrösserung zu erhalten, bezw umgekehrt für eine kleinere vergr. in beiden fällen wird die abbildungsqualität leiden. optimal arbeitet so ein objektiv nur wenn die 160mm eingehalten werden.


    p.s. bei einem JIS standard Objektiv sind es 36mm/170mm


    l.g. robert

  • Hi berndi,


    bedenke das die beleuchtung hier zum problem werden könnte, bei erschwinglichen 8x objektiven wird der arbeitsabstand vieleicht 8mm betragen der durchmesser des objektivgehäusese wird vieleicht 20mm oder mehr sein. du wirst wohl von hinten durch den unbelegten spiegel beleuchten müssen.


    l.g. robert

  • Hallo Bernd,


    <blockquote id="quote"><font size="1" face="Verdana, Arial, Helvetica" id="quote">Zitat:<hr height="1" noshade id="quote"><i>Original erstellt von: Berndi</i>
    <br />Hallo Leute
    Zum prüfen von Spiegeloberflächen will ich mir ein Microskop mit Webcam bauen.
    Damit ich die ganze Oberfläche eines größeren Spiegel prüfen kann.
    ...
    <hr height="1" noshade id="quote"></blockquote id="quote"></font id="quote">


    Um ehrlich zu sein, mir ist völlig unklar was du eigentlich machen möchtest. Kannst du das mal etwas detaillierter beschreiben?
    Eine Skizze sagt wahrscheinlich mehr als 1000 Worte.


    Gruss
    Michael

  • Hallo,
    Ich würde erst mal ein Mikroskop zum visuellen beurteilen bauen. Dazu brauchst du ein Rohr etwa 180mm, das Objektiv, eine Beleuchtung, damit du auch was siehst. dann im festgelegten Abstand eine Auflage damit mn das Mikroskop auf der Oberfläche abstützen kann und dann ein Okular.
    Interessantes Objekt. Lässt sich mit etwas Holz und Metall bewerkstelligen.
    Ich habe ein Mikroskop das für Maschinenbauer konstruiert ist (Flohmarkt), ich sollte dafür auch eine Auflage und eine Beleuchtung bauen.
    Grüße Martin

  • Hallo Bernd,


    soweit ich mich richtig erinnere brauchst du bei modernen (nach ca. 1986) gebauten Objektiven eine Tubuslinse, da die Objektive im unendlich Raum ein Sehfeld von 22mm abbilden. Die Bezeichnung 8x/0.20 steht für Vergrößerung/Numerischer Apertur. Die Tubuslinsen für Zeiss-Obj. haben eine Brennweite von f=163.5, für Olympus-Obj. eine von f=180mm. Nimmst du eine Tubuslinse anderer Brennweite dann ergibt sich die Vergrößerung aus dem Verhältniss der Originalbrennweite zur verwendeten Brennweite, also bei einem Zeissobj. mit Olympustubuslinse 163.5/180 mal Objektivvergrösserung. Schau mal unter http://www.olympusmicro.com/pr…py/transmitted/index.html nach. Da gibts einige nette engl. sprachige Tutorials zu dem Thema. Linsen & Objektive bekommst du bei Thorlabs & Linos (wenigstens die Olympus-Obj.). Für die Beleuchtung reicht eine Luxeon LED dicke aus. Eine schräge unkollimierte Beleuchtung schaft bei Oberflächen mehr Kontrast.


    Viel Spass beim bauen!


    Gruss,
    Robin

  • Moin,


    wenn der Spiegel bei der Bearbeitung eine schwarze Rückseite hat, reicht jede einigermassen helle Punktlichtquelle und man sieht (locker mit blossem Auge) Oberflächenfehler bis in den Mikrometerbereich wie Sterne funkeln.


    Es kann höchstens sinnvoll sein, z.B. am Randbereich mit einer ca. 6fach vergrößernden Lupe nachzusehen, ob kleinere Fehlstellen einfach nur nicht auspoliert sind oder andere Ursachen haben.


    meint


    Matthias

  • Hallo Berndi.


    Mir ist leider auch noch nicht klar was du kontrollieren möchtest.
    Ist es die Oberfläche die du vergrößern möchtest um zu sehen ob sie auspoliert ist,
    Oder möchtest du bei der Schattenprobe den Spiegel verkleinert abbilden
    damit du ihn noch auf den Chip darauf bekommst?
    Die Daten 8/ 0,20 bedeuten
    8 ist die Vergrößerung und 0,20 ist der Sinus des Öffnungswinkels ab der Achse
    und gilt für die Auflösung aber nicht für den Bildfeldwinkel der ja größer sein kann.
    Die Abstände kannst du folgend finden.
    Versuche ein durchsichtiges Lineal durch das Objektiv wie mit einer Lupe anzuschauen,
    dann siehst du wie groß der Abstand vom Lineal ist.
    Dann versuchst du einen 1mm Strichabstand so zu projektieren bis er 8 mm groß ist.
    Dann hast du genau die Abstände für die das Objektiv berechnet worden ist.
    Es kann sein das es um die Bauform zu verkleinern, nicht mehr nach Standart berechnet ist.
    Natürlich kannst du dann auch wie Lupos schon beschrieben hat, die Vergrößerung oder
    Verkleinerung durch Abstandsänderung ohne besondere Verluste variieren solange sie nicht
    bis unter 5fach gehen, bei mehr als 8fach gibt es kein merkliches Problem mehr.


    Viele Grüße
    Alois

  • Hallo Berndi.
    Ich habe mal eben Deine Idee nachgebaut. Allerdings mit einem 10x Objektiv. Also Webcam Toucam
    Original-Objektiv raus. Mikroskop-Objektiv rein. Über einen Bogen Millimeterpapier gehalten.
    Bei 13,3mm!!! Abstand von Frontlinse zum Millimeterpapier wurden auf dem Bildschirm quer 2mm
    abgebildet. Die Frontlinse des Mikro-Objektivs befand sich 50,2mm vor dem Chip. Das Mikro-Objektiv ist ein Original Leitz für 170mm Mikroskop-Tubuslänge ausgelegt, was aber für Deine
    Konstruktion nicht von Belang ist. Wenn Du eine stärkere Vergrößerung brauchst, mußt du mit dem
    Mikro-Objektiv etwas weiter vom Chip weg. Dann aber mit der ganzen Sache näher zum Objekt.
    Wenn Dir diese Vergrößerung von 2mm auf Bildschirmbreite gefällt, nimm 10mm statt 8mm.
    Ich wünsch Dir Erfolg.
    Rolf aus Hamburg.

  • Hallo nochmal Berndi,
    Achtung Schreibfehler!! In letztem Satz muß es natürlich heißen: nimm 10x statt 8x und nicht "nimm 10mm statt 8mm".
    Ich weiß ja nicht, was vergrößert gesehen werden soll. Spiegel-
    schleifen ist mir eine zu saubere Schweinerei. Aber bei Deinem Projekt gibt es nur eine geringe Tiefenschärfe wegen der starken Vergrößerung und eine miserable Auflösung wegen des Chips.
    Also viel Spaß weiterhin.
    Rolf aus Hamburg (auch ein McNaught-Geschädigter)

  • Hallo Bernd,


    ich habe mir sowas als Auflichtmikroskop für die visuelle Kontrolle gebaut. Sieht so aus




    Wenn Du das Okular oben durch die Webcam ersetzt, sollte das gehen. Fokussiert wird über den Abstand zur Spiegeloberfläche durch Verschieben der Abstandshülse unten. Die Tiefenschärfe ist aber ziemlich gering. Ich verstehe nur nicht ganz, warum Du das mit Webcam machen willst. Um den Fortschritt vergleichen zu können?


    Mehr dazu hier


    Viele Grüße
    Reiner

  • Danke für eure zahlreichen Antworten.
    (==&gt;) Robert: die Beleuchtung wird als Auflicht, mit 2 verschiedenfarbigen leds, von zwei Seiten. Dadurch wird der Oberflächenkontrast höher.
    (==&gt;) Michael es geht mir darum die Rauheit und Rauhtiefe optisch zu messen, bei verschiedenen Körnungen.
    Fotos vom Bau gibt es bald :)
    (==&gt;) Martin Optisch hab ich ja hier eine Lupe ( 12fach ), das reicht mir aber nicht da kein Vergleich da ist.
    mit einem nanometer maßstab von Zeiss ( als Objektträger ) mache ich ein Foto als referenz, dann gehts auf den Spiegel los. dann kann man die Größe der Löcher messen.
    (==&gt;) Robin danke für den Link, das ist fast genau das was ich machen will, nur mit zwei verschiedenfarbigen leds
    (==&gt;) Rolf wenn du da auf 2 mm kommst ist mir das dann zu wenig, dann muss ich doch mit 25Fach Arbeiten.
    Die geringe Tiefenschärfe ist mir ja bewusst, damit kann ich dann einmal den boden der löcher scharfstellen, und einmal die Bergspitzen und damit hat man die Tiefe gemessen :)
    (==&gt;) Reiner genau so will ich das ja, nur halt mit Webcam das ihr auch durchgucken könnt, und natürlich fest montiert an einem Arm.
    Bilder folgen!


    gruß Bernd

  • hallo berndi, robin,


    einfache achromaten oder bessere apo objektive die für eine endliche abblidung ausgelegt sind werden auch noch heute gebaut / verkauft.
    die moderneren unendlich objektive welche im professionellen bereich verwendet werden sind normalerweise unerschwinglich teuer, neupreis 1000-5000€ für ein stk.
    diese objektive sind für eine abbildung im unendlichen korrigiert und meistens mit infinity oder dem unendlich symbol gekennzeichnet. für monochromanwendungen kann man solche objektive mit kaum merklichen verlust auch ohne tubuslinse einsetzen in dem man ein paar zehntel mm weiter weg vom objekt rückt dann entsteht das bild (mit den richtigen paar zehmteln) auch bei z.b. 180mm.


    (==&gt;)berndi, das problem bei der beleuchtung ist das du durch das objektiv dein objekt abschattest und mit led's nur sehr seitlich beleuchten kannst.
    optimal wäre eine beleuchtung durch das objektiv. dazu muss man eine punktlichtquelle kollimieren (mit optik parallelrichten) und über einen strahlteiler zwischen ccd und objektiv in den Strahlengang einlenken.


    viele mikroskop anwendungen sind für durchlicht beleuchtung das ist einfacher weil man ein mehr oder weniger transparentes objekt von unten beleuchtet.


    l.g. robert

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