Illuminazione per microscopio: concentratore cilindro-conico per illuminatore anulare
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Microscope lighting: cylindro-conical concentrator for annular illuminator
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È molto difficile ottenere un'illuminazione uniforme per la fotografia in luce riflessa con obiettivi da microscopio biologico, come quelli che utilizzo per fotografare i Foraminiferi. La distanza piccolissima tra obiettivo e soggetto da fotografare rende complicato utilizzare illuminatori a collo flessibile. Ho pensato di affrontare questa sfida usando un illuminatore anulare a LED, e un concentratore riflettente di forma cilindro-conica, realizzato con carta metallica adesiva a specchio (commercializzata come "specchio flessibile" o "specchio adesivo").
Ha senso costruire questo riflettore se - come nel mio caso - l'obiettivo da microscopio è montato su una serie di tubi di prolunga passo C o similari: l'idea non è applicabile se si utilizza un microscopio con gli obiettivi montati su revolver.


It's very difficult to achieve uniform illumination for reflected-light photography with biological microscope objectives, such as those I use to photograph foraminifera. The very small distance between the objective and the subject makes it difficult to use flexible-neck illuminators. I decided to address this challenge using an LED ring illuminator and a cylindrical-conical reflector made of adhesive mirrored metal paper (marketed as a "flexible mirror" or "sticky mirror").
It makes sense to build this reflector if - as in my case - the microscope objective is mounted on a series of C-mount extension tubes or similar: the idea is not applicable if you use a microscope with the objectives mounted on a revolving nosepiece.


La porzione cilindrica deve avere un diametro pari al diametro esterno dell'anello di LED, nel mio caso 9.8 cm. La base della parte conica deve avere lo stesso diametro, per raccordarsi al cilindro e, nel suo punto più stretto, deve avere un'apertura circolare di circa 2.5 cm, da cui possa agevolmente passare l'estremità di un obiettivo da microscopio. Nel mio caso, la sezione conica ha un'altezza di circa 45mm.
Per poter svolgere la sua funzione, ovviamente questo concentratore va realizzato con la superficie riflettente rivolta all'interno.

The cylindrical portion must have a diameter equal to the outer diameter of the LED ring, in my case 9.8 cm. The base of the conical portion must have the same diameter, to connect to the cylinder, and, at its narrowest point, it must have a circular opening of about 2.5 cm, through which the tip of a microscope objective can easily pass. In my case, the conical section is about 45 mm high.
To perform its function, this concentrator must obviously be designed with the reflective surface facing inward.

Sulla superficie esterna appariranno i raccordi in nastro adesivo. Per consentire il passaggio del cavo di alimentazione dell'anello di LED, una stretta fessura percorre tutta la sezione cilindrica: per preservare la forma cilindrica e una certa rigidità, ho usato velcro adesivo. Nel corso della lavorazione, ho anche utilizzato una semplice puntatrice ovunque necessario.

The adhesive tape connections will appear on the outer surface. To allow for the LED ring's power cable to pass through, a narrow slot runs along the entire cylindrical section. To preserve the cylindrical shape and maintain a certain rigidity, I used adhesive Velcro. During the process, I also used a simple stapler wherever necessary.

L'illuminatore anulare a LED deve essere posizionato in modo che i LED si trovino immediatamente sopra alla sezione conica. Se si monta l'illuminatore troppo in alto, al centro del campo visivo dell'obiettivo si formerà una macchia nera, dovuta al riflesso dei tubi di prolunga.
Il concentratore sarą infilato dal basso, come una manica, attorno all'illuminatore anulare.

The LED ring illuminator should be positioned so that the LEDs are immediately above the conical section. If the illuminator is mounted too high, a black spot will form in the center of the objective's field of view due to reflections from the extension tubes.
The concentrator will be slipped from below, like a sleeve, around the ring illuminator.

Nelle fasi iniziali di messa a fuoco, si può lasciare che l'obiettivo sporga leggermente dal cono riflettente: ciò consente di osservare la distanza tra obiettivo e soggetto da inquadrare.

In the initial stages of focusing, you can let the lens protrude slightly from the reflector cone: this allows you to observe the distance between the lens and the subject you are framing.

Se però il concentratore viene tenuto troppo in alto, sarà lo stesso obiettivo a creare una macchia d'ombra al centro del campo visivo, come nell'esempio qui visibile.

However, if the concentrator is held too high, the object itself will create a shadow spot in the center of the field of view, as in the example shown here.

Per ottenere un'illuminazione uniforme, senza macchia centrale, il diffusore conico deve sporgere al di sotto dell'obiettivo. Questo può essere problematico per le piccolissime distanze focali tipiche degli obiettivi superiori a 10 ingrandimenti.

To achieve uniform illumination without a central spot, the conical diffuser must protrude below the objective. This can be problematic for the very short focal lengths typical of objectives above 10x magnification.

Per mitigare il problema della macchia scura al centro del campo visivo, ho realizzato due inserti riflettenti, come da immagini nella colonna centrale, per coprire i tubi di prolunga e l'apertura superiore.

To mitigate the problem of the dark spot in the center of the field of view, I made two reflective inserts, as shown in the images in the center column, to cover the extension tubes and the top opening.

È comunque necessario posizionare l'illuminatore anulare a LED il pił in basso possibile, compatibilmente alla forma del concentratore.

However, it is necessary to position the LED ring illuminator as low as possible, compatible with the shape of the concentrator.

Il risultato è soddisfacente per distanze di lavoro fino a 7 - 8 mm circa, come quella di un obiettivo LOMO 8x.

The result is satisfactory for working distances up to approximately 7 - 8 mm, such as that of a LOMO 8x objective.