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■私の愛機紹介

天体望遠鏡の愛機紹介なら世の中にゴマンとありますが、顕微鏡の「愛機」にはなぜか WEB上で出遭ったことがありません。

今日ご紹介する私の愛機は実体顕微鏡で、ほぼ毎日愛用しています。 所有する光学機器のなかでも最も使用時間が長い機材です。

実体顕微鏡本体はニコンのSMZ645で 基本倍率は8〜50倍のズーム(10倍接眼時)、さらに0.5倍の純正ワイドコンバーターレンズを自作のターレット式

切替装置に装着し、倍率を半分の 4〜25倍に瞬時に切替可能です。 ただし図のようにコンバーターレンズ有/無で 顕微鏡の高さが大きく変わるため、


   

    X0.5コンバーターレンズ挿入時                  コンバーター無し(ノーマル状態)

スタンドポールを延長し切替の都度高さを上下させています。 

架台は中古(メーカー不明)でマイクロフォーカシング機能付き、照明装置は自作で無影のリングライトと斜入射ライトの両方を装着しており、

光量と色温度の調節が可能です。 半田付けなどの工作を行う場合はワイドコンバーター付きでの最低倍率の4倍を使うことがほとんどで、

ワーキングディスタンスが非常に長いため、工具が顕微鏡に当たることもなく、比較的厚みのあるものでもステージに載せてリューターなどで加工をすることができます。

立体で観察するため疲労が少なく、削る深さを立体視で加減することができ、工作精度のためには無くてはならないものになっています。

なお接眼レンズは 10倍のスケール入り(片側のみ)で 被検物を非接触で長さの測定が可能です。

ゴム見口(ボーヤフィット)を装着しており作業に集中できるようにしています。 また眼幅はベルクロ(画像の青いやつ)で自分専用に固定しています。


■実体顕微鏡 フォーカシング装置の改良

性能には十分満足していますが、工作時に不便なところがひとつあります。  最低倍率で使用することが多いので被写界深度は深いのですが、

それでも10mmもずれるとさすがにピントを合わせ直す必要が出てきます。 仕方なく作業の手を止めてピントを再調整しますが、こんなときは3本めの手が

欲しいと思ってしまいます。 そこで足で操作する電動フォーカシング装置を作ることにしました。

電動フォーカシング装置は市販品を探してみても 汎用で安価なものは存在しないようです。 

手術用実体顕微鏡の業界では、施術者の手は使えないので 足操作が独自に進化しており、フォーカシングはもとより、ズーミングやフレーミング、

撮影操作まで付いているものもありますが、さすがに手が出せませんね。

できるだけシンプルかつ違和感のない構造で、フットスイッチで上下にピントを移動させることのできる、電動フォーカシング装置を設計・製作中です。

上手くいけば工房として製品化も可能かなあ?

次回ご紹介します。
                  (2024年4月13日)



製作

「電動フォーカシング」 と聞いて、ラックピニオンの微動ダイヤルをモーターで駆動すると思われがちですが、そうではありません。

実体顕微鏡のポールスタンドを電動昇降式にして、昇降する部分に実体顕微鏡をラックピニオンごと取付けます。

こうすることで、170mmという非常に大きいストロークを確保し、ワイドコンバーターの有無に関わらず1作動でフォーカシングできます。

また電動ユニットの先には手動のラックピニオンが付くので、電動で粗調整したあと、必要なら手動での微調整(微調範囲は40mm)も可能です。




組中のフォーカシングユニットになります。 

支柱は□50mmのアルミ角パイプ、上下の摺動はミニチュアスライドガイド、駆動にはDCギヤードモーター、

上下運動変換には3Dプリンタ用のリードスクリューセットを使っています。  モーターはノートPCのACアダプタを再利用し、DC19Vで駆動します。

実体顕微鏡(可動部重量3.3kg)はまだ取り付かないので、試しに3.5kgのウエイトを2個乗せていて、問題なく昇降しています。

昇降速度は4.5mm/secで フルストロークを40秒弱で移動します。 両終端部にはリミットスイッチを設け自動停止します。

画像手前のフットスイッチは昇降と早遅 合計4個のモメンタリスイッチを用意しています。 

                         (2024年4月27日)


■電動フォーカシングに成功

実体顕微鏡とフォーカシングユニットを合体させ駆動に成功しました。

手放し運転できるのは痛快です。

昇降速度は大きく動かすときには遅く感じますが、ピント合わせするには適度かと思います。

大きく動かすとき、例えば倍率をワイドコンバーター無しから有りへ切り替えるときなどに今はフットスイッチを押し続けているのですが

押し続けなくて良いように制御を工夫する予定です。

    



  

角パイプの中の赤いのは上端リミットスイッチです。 これで上端を検出してモーターを安全に停止させます。

モーターカップリング横の赤いのは 一度停止したモーターを中央方向に動かすためのリミット停止解除スイッチです。

なお黒い丸い棒はキャリングハンドルです。




これは下端リミットスイッチです。 これで下端を検出してモーターを停止させます。




フットスイッチです。 スイッチの頭径が小さくて押した指が痛かったので、押し面にキャップを取り付けました。 (市販薬のフタです)

左側の2ボタンが下降、右側の2ボタンが上昇です。 また両端のボタンがフルスピード、中央よりボタンがミドルスピードで ミドルスピードは可変にする予定です。

4つともスイッチから足を離すとモーターにはショートブレーキがかかりスパッと停止します。 惰性でダラダラ動かないようにしています。

現状、配線が現状むき出しになっています。 制御系はまだ入ってなくて、フルスピードでの昇降ができるのみの状態です。

今後は制御系をコンパクトなケース内に構築し、配線ももっとスッキリさせる予定です。
 
                 (2024年5月5日)


回路をアルミケースにおさめる

回路を タッパーケースからアルミケースに入れ替えました。



十分な大きさのケースのはずだったのですが、欲張って機能を追加していったため、ギリギリのサイズとなっています。

図中A部は 主要部分であるDCモーターのドライブ回路でフットスイッチでの動作をすべて担っています。

タッパーに入っていたのはこの回路のバラックでした。

B部とC部は 機能を追加した部分でまだ配線はできていませんが、バラックセットで動作確認はできています。

あとはこの狭い空間に入れるだけです。




回路ケースとACアダプターは 角パイプ支柱の背面に抱かせています。

回路増設で中の部品や基板の配置はゴロゴロ変っていて、現物を見ながらケースに押し込むしかないという状態です。

                   (2024年5月19日)





直線上に配置

                            

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