Karl Deckart (DGPh)
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90542 Eckental
05.01.20114

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Aus der Praxis für die Praxis

Motorisches Stacking am Mikroskop mit dem Helicon-Remote-Programm

Bekannter Weise ist Stacking das Aufeinanderschichten von Aufnahmen die aus gleicher Richtung aber mit unterschiedlichem Fokus aufgenommen wurden und zur Tiefenschärfendehnung zusammen gerechnet werden. Stacking ist eine kabelgebundene Aufnahmemethode, die im Besonderen im Makrobereich eingesetzt wird und mit einem Laptop oder PC durchgeführt wird.

Helicon-Remote ist eines der bewährten und erschwinglichen Stacking-Programme  für ausgewählte Nikon- und Canon-Kameras. Im beschriebenen Fall ist es eine Canon 5D Mark II die mittels eines mechanischen Adapters auf einem Nikon-Mikroskop verwendet wird, sie ist dauerhaft an einen entsprechenden Netzadapter angeschlossen.

Basis für das Stacking ist u.a. immer ein leistungsstarkes Live-Bild der Kamera. Während Helicon-Remote im Makrobereich die Fokussierelemente von Kamera und Objektiv nutzt, ist im Mikrobereich ein Hilfsmittel nötig, das die variable Fokussierung übernimmt, nämlich ein Schritt-Motor. Dieser wird idealerweise über eine lose spielfreie Kupplung mit dem Feintrieb des Mikroskops verbunden.

Die mechanische Basis in der gezeigten Anordnung bildet der dunkelbraune Alu-Block. Auf ihn wurde der bronzefarbene Winkel mit zwei Inbusschrauben M6 montiert. In diesen Winkel wurden die Löcher, entsprechend den Maß-Angaben des Motors gebohrt und dieser dann angeschraubt. Die Zentren der Motorwelle und der Feintriebwelle sollten möglichst genau auf gleicher Höhe sein. Diese Teile bilden eine bewegliche Einheit und müssen nicht auf der Tischplatte befestigt werden.

Bild 1) Schrittmotor: Trinamic PANDrive PD3-110-42-232

Die wichtigsten Motorangaben sind der Wellendurchmesser von 5 mm und die Betriebsspannung von 7-34 Volt DC. Alles Weitere auf der folgenden Seite. Für den Motor wird ein eigener Netzadapter verwendet  

https://heliconsoft.com/images/PD3-110-42-232.pdf

Zur Verbindung des Motors mit dem Computer und der Spannungsversorgung ist ein besonderer USB-Stecker notwendig: USB-RA232 Konverter (zu beziehen v.B. Conrad)

Bild 2) FTDI - USB-RA232 WE -1800 -BT Konverter

Bild 3) Verdrahtung des 5-poligen Steckers

die Verdrahtung des Motors erfolgte entsprechend den im Bild 3 vorgegebenen Angaben über den USB-RA232 Konverter: zwei Drähte dienen der Spannungsversorgung, drei der Verbindung zum Computer

Zur Montage der Kupplungsteile wurde das kleine Feintriebrad des Mikroskops demontiert. Es ist dabei zu beachten, dass das kleine Rad ohne Strichmarkierung demontiert wird, weil die Markierung bei der späteren Findung der beiden Fokus-End-Punkte benötigt wird. Wichtig ist die Ermittlung des genauen Durchmessers der Welle des Feintriebs, weil sie zur passgenauen Bohrung des mikroskopseitigen Kupplungsteils maßgeblich ist.

Als spielfreie Kupplung wurde verwendet “ROTEX GS 14 AL-H“ der Firma:

KTR Kupplungstechnik GmbH
Rodder Damm 170
48432

E-Mail: ktr@ktr.de  Internet: www.ktr.de

(Diese Kupplungsteilte sind nur preiswert wenn man sie ungebohrt bestellt.
Der Preis ist 18,50 € + Porto + Mindermengenzuschlag von 15,-- € + MWSt)

Ungebohrt deshalb, weil sie sonst wirklich teuer werden. Die Aluteile müssen einerseits für die Welle des Feineinstellrades und andererseits für die Motorwelle zentrisch und passgenau gebohrt werden. Außerdem muss jeweils eine Gewindebohrung für eine Madenschraube zur Fixierung des jeweiligen Kupplungsteils auf der entsprechenden Welle gebohrt werden. Mittels der Madenschrauben werden die Alu-Kupplungselemente auf den jeweiligen Wellen fixiert.

Bild 4) Plastikeinsatz der Kupplung

Der orangene Plastikeinsatz (Bild 4) der Kupplung bewirkt die spielfreie Übertragung und erlaubt gleichzeitig ein leichte Abweichung der Achsenzentrierung.

Bild 5) Motor mit geöffneter Kupplung

Nach erfolgter Montage aller Teile und der elektrischen Verbindungen kann die Motoreinheit mit ihrem Kupplungsteil mit dem orangenen Plastikeinsatz einfach in den Kupplungsteil des Feineinstellrades geschoben werden. Jetzt ist der Motor betriebsbereit.

Bild 6) Betriebsbereiter Motor

Die Arbeitsweise mit HELICON REMOTE weicht ein wenig von der üblichen ab.
In der Mikroskopie ist der Nahpunkt “A“ der oberste Punkt des Objektes, der Fernpunkt “B“ der unterste. Beide Punkte werden durch manueller Fokussierung am Mikroskop und der Benutzung der Lupeneinstellung ermittelt und entsprechend der Punkte “A“ und “B“ im Programm-Menü angeklickt und damit fixiert. Hierbei ist es hilfreich, sich auf der Skala des Mikrotriebes am Mikroskop die Fokuspunkte zu merken und anhand der sich ergebenen Distanz zwischen der untersten und obersten Fokusebene die Aufnahmeanzahl empirisch zu ermitteln. Unterschiedliche Objekte erfordern auch oft unterschiedliche Aufnahmeanzahlen

Bild 7) Teilansicht des HeliconRemote-Menüs.

Nach erfolgter Aufnahmeserie kann der auch im Menü angezeigte HeliconFokus Knopf angeklickt werden und schon rechnet das Programm die einzelnen Aufnahmen zu einem Gesamtbild zusammen.

Bild 8) Gesamtansicht (Graukarte verdeckt alle Kabel)

Bild 9) Stacking-Beispiel: Diamanten besetzter Zahnarzt-Bohrer, 10x