Aufbau und Justage mit Laserdiode
Der Laserstrahl legt die optische Achse des Mikroskops, zumindest des Objektstrahls fest, d.h. alle optischen Komponenten müssen an diesem ausgerichtet werden. Da ein Verkippen der einzelnen optischen Komponenten nicht vorgesehen ist (außer beim Spiegel), sollte der Strahl so parallel wie möglich zur Schiene ausgerichtet werden. Außerdem bietet es sich an, dass der Laserstrahl mittig zur Schiene verläuft. Nach der Justage des Lasers sollte dieser nicht mehr relativ zur Schiene bewegt werden.
Es sollten alle optischen Komponenten entfernt werden bis auf den Laser, Strahlteiler und die Kamera. Die Schienenläufer sollten allerdings schon auf der Schiene sein, dabei sollte beachtet werden, dass die Schrauben der Schienenläufer alle auf der gleichen Seite sind um die Justage zu vereinfachen. Hilfsmittel: (gelochte) Visitenkarte (weißer Karton)
- Laser und Kamera werden an den gegenüberliegenden Enden platziert und der Strahlteiler richtig herum eingebaut (Referenzstrahl nach oben).
- Die Höhe von Laser und Kamera wird so eingestellt, dass es noch Spiel nach oben und unten gibt (d.h. nicht ganz unten aber auch nicht ganz oben).
- Den Laserstrahl so ausrichten, dass er auf die Kamera trifft. Überprüfen ob der Strahl etwa mittig durch den Strahlteiler verläuft.
- Der Laserstrahl sollte parallel zur Schiene verlaufen. Das kann mithilfe einer Visitenkarte überprüft werden. Dafür hält man diese an zwei verschiedenen Stellen auf der Schiene in den Laserstrahl (z.B. einmal nahe des Lasers (Pos1) und einmal nahe der Kamera (Pos2)) und markiert bzw. merkt sich jeweils den Auftreffpunkt des Strahls. Ist dieser gleich, ist der Strahl parallel. Die Karte sollte natürlich in beiden Fällen gleich positioniert werden, damit das Ergebnis aussagekräftig ist. Alternativ kann man sich auch eine Halterung für die Visitenkarte basteln oder eine Lochblende.
Ziel: der Strahl trifft an Pos.1 und Pos.2 an derselben Stelle auf die Karte.
Falls der Strahl nicht parallel verläuft, muss der Laser solange verstellt werden, bis dies der Fall ist. Dafür müssen folgende Schritte (eventuell mehrmals) durchgeführt werden. Dazwischen muss immer wieder die Position des Laserstrahls überprüft werden.
Zuerst sollten Abweichungen nach oben (weg von der Schiene) bzw. nach unten ausgeglichen werden: Strahl geht nach oben: Laser anheben und nach unten verkippen. Strahl geht nach unten: Laser absenken und nach oben verkippen.
Der Links-Rechts-Ausgleich funktioniert analog: Strahl geht nach links: Laser nach links verschieben und nach rechts drehen. Strahl geht nach rechts: Laser nach rechts verschieben und nach links drehen.
Eine weitere Möglichkeit der Überprüfung ist, die Kamera oder den Laser entlang der Schiene zu verschieben. Dann sollte sich das Bild der Kamera nicht verändern.
Es bietet sich zunächst an die Schrauben noch nicht all zu fest anzuziehen. Ist der Laser in seiner finalen Position muss so fest sein, dass Erschütterungen den Lichtstrahl nicht dejustieren.
Falls noch nicht geschehen sollte jetzt die Kamera so positioniert werden, dass der Laserstrahl mittig auf den Sensor trifft.
Es muss die optimale Position des Strahlteilers relativ zu Kamera gefunden werden. Die Faustregel lautet: ST-K:ST-Sp = 10:1
Dabei ist ST-K der Abstand zwischen Strahlteiler und Kamera und ST-Sp der Abstand zwischen Auftreffpunkt des Laserstrahls auf dem Strahlteiler und Auftreffpunkt des Laserstrahls auf dem Spiegel.
Bei unserem Aufbau ergibt sich also 35cm für den Abstand zwischen Strahlteiler und Kamera. Dieser kann mit Hilfe eines Lineals o.ä. bestimmt werden.
Einbau des Objektivs und eines Objektträgers und damit Aufnahme eines erstes scharfen reellen Bildes.
Der Objektträger, mit einem strukturreichen Päparat sollte in den Objekthalter so eingebaut werden, dass sich das Präparat im Laserstrahl befindet. Der Objekthalter sollte so nah wie möglich am Strahlteiler positioniert werden. Das Objektiv sollte zunächst am Laserstrahl ausgerichtet werden:
- dieser sollte vorn mittig auftreffen und
- immer noch auf die Kamera treffen Die Justagemöglichkeiten nach oben und unten bzw. nach links und rechts in Kombination mit der Verdrehung sollten das ermöglichen.
Eine zumindest kleine Verschiebung längs der Schiene sollte keine Veränderung des Laserstrahls verursachen!
Dann sollte das Objektiv längs der Schiene so verschoben werden, dass ein scharfes Bild des Präparats zu sehen ist auf dem Monitor zu sehen.
Der Spiegel wird so eingestellt, dass der Referenzstrahl ebenfalls auf Kamera trifft.
Der Spiegel wird so verkippt dass der Laserstrahl auf die Kamera trifft bzw. zumindest die richtige Höhe hat. Die Links-Rechts-Justierung wird mit den 4 Schrauben an der Spiegelhalterung durchgeführt. Am Ende sollten die Schrauben nicht zu locker sein bzw. der Spiegel fest.
Die Linse muss so justiert werden, dass sie den Strahlengang nicht mehr verändert und der Fokus des Referenzstrahls etwa auf der Höhe des Objektivs liegt.
Damit obige Bedingungen erfüllt werden muss der Laserstrahl zentral durch die Linse gehen. Deren Ebene muss senkrecht zum Laserstrahl liegen. Durch Verschieben der Linse entlang der Schiene sollte das Bild nicht (signifikant) verändern und es sollte Möglich sein den Brennnpunkt in die richtige Position zu verschieben!
