2018年5月21日月曜日

顕微鏡組み立て(レンズ、フィルター、イメージングセンサのアセンブリ)

映像取得部分の組み立てについて説明します。
下のほうに、本家の組み立て動画を貼っておきます。


基本的に本家と同じですが、製作過程で気づいたこと等盛り込んでおきます。
・作業は明るい場所で行うのが良いです。
・レンズ、フィルターを入れる際にはホコリをふき取ってから入れるようにします。
  レンズクリーニングペーパーを用意しておくのが良いと思います。
・アセンブリの際に、傷、指紋が付かないよう気を付けましょう。


・励起LED基板にはあらかじめLED,ケーブルをはんだ付けしておきます。詳細はこちら
・イメージングセンサー基板にはあらかじめ同軸ケーブルをはんだ付けしておきます。詳細はこちら





1.プラスチック加工部品の検査をします。光路上にプラスチックのバリや、ホコリ、ごみ等がないかよく確認します。あった場合はピンセットやデザインナイフなどで取り除きます。

2.本体下の3つの穴に磁石を押し込みます。磁石の極性は他の顕微鏡と統一しないと、同じベースプレートが使えなくなります。磁石は大きさのばらつきがあるので、ぴったりはまるものを選ぶか、ゆるい場合は接着剤で固定します。

3.Achromatic Lensを筒部分に挿入します。フラットな面が上にくるようにします。棒などで奥までしっかり圧入しますが、レンズを傷付けないようにレンズクリーニングペーパーを棒に巻いたりして、クッションをつくってからやると良いです。

4.Excitation Filter, Dichroic Mirror, Emission Filterをそれぞれスロットに入れます。
切断面に、「<」のマーカーが書いてありますが、開いているほうが光路の出口側です。
イメージングセンサ > フィルタ > LED という向きになるようにします。
詳しくは、動画を見ると良いです。


5.ハーフボールレンズを丸いくぼみに入れ、ハーフボールレンズの平面がプラスチックと平行になっていることを確認します。その後LED基板で蓋をして、1mmのタッピングネジで基板を固定します。

6.プラスチック加工部品の「Filter Cover」を横からセットし、1mmのタッピングネジで固定します。

7.プラスチック加工部品の「Focus Slider」を上からスライドさせます。横の二つの穴にイモネジを入れておきます。

8.イメージングセンサー基板を上の四角いスペースに入れ、ネジで固定します。









顕微鏡2号機のフレームについて

2号機のフレームは、少し改良を加えたものを実験的に採用しています。

具体的には、
・ピント調節のためのスライドがスムーズになるようにした。
・現在制作中のフォーカス補助装置が使えるように穴などを追加した。
の2点です。


まだ検証が出来ていないためこのバージョンでうまく使用できるかどうかは分かりませんが、データをアップロードしておきます。
ベースプレート、フィルターカバーについては変更はありません。

MainBody
FocusSlider

2018年5月14日月曜日

コネクタ、電子部品、小物などの発注

基板等とは別に、単品で発注すべき部品があります。
今回はそれらの発注についてです。

本家の部品リストはこちらからダウンロードできます。

しかし、既に取り扱い終了していたり、商品を探しにくいものがあったため、リンクに調整を加えたものを用意しました。こちらからダウンロードできます。
最初のものより、手軽に購入できるようになっているはずです。2号機はこのリストを参考に部品を購入しました。
ドライバーなどの工具はリストから省かれており、必要な部品のみ記載されています。


使う工具としては
・ニッパー
・ラジオペンチ
・ドライバー
・六角レンチ(0.028)
・星形ドライバー
・半田ごて
あたりがあればよいと思います。
六角レンチ、星形ドライバーに関しては他のものと比べてサイズや形状が特殊なため、現在使っているものと同じもののリンクを張っておきました。

機械加工部品の発注

顕微鏡の先端部分(映像を取得する部分)の入手方法についてです。

初号機は、本家(shylostiteler@gmail.com)にメールし、加工済みのものを販売してもらいました。
本体(黒いプラスチック部品)のセットが$160、ベースプレートが$25でした。


2号機は、Miniscopeの3D_CADデータをダウンロードして、PROTOLABSという国内の加工会社に発注しました。
部品は1個ずつ発注すると、1部品につき10000円程度かかってしまいますが、個数を増やすと単価は安くなります。


このように見積をとります。







その後、見積が返ってくるので、OKなようなら発注します。
加工方法は切削(マシニング加工)、材料はPOM(黒)を指定します。
POM(ポリアセタール)は、デルリン、ジュラコンなどと同じものです。

ベースプレートの材料はアルミなら何でもよいかと思います。




            







2017年10月17日火曜日

CMOSセンサ基板、その他基板の製作(日本から向け発注先情報付き)



データ収集装置以外の基板は、elecrowに発注しました。
elecrowはBGA部品の実装は出来ませんが、基本的な基板の製造や実装は比較的低コストで済ませることが出来ます。

elecrowに発注した部品は下記の3つです。
発注用のデータは、それぞれリンクからダウンロードできます。



イメージングセンサにより、レンズで拡大した映像をデータとしてDAQに送信するための基板です。部品の実装が大変なため、elecrowのPCB Assemblyサービスを利用し、基板の製造に加え、部品の実装も依頼しました。

基板製造では、スールーホールのドリル径が小さいためElecrow Premium PCB Serviceを適用することになり、通常の基板よりコストがかかりました。

以下が、この基板の見積結果です。
2pcs : $128.59
5pcs : $212.47

基板の設定は以下のようにしました。
[PCB spec]

PCB Thickness:1.6mm
Copper Weight:1oz 35um
PCB Color:Black
Suface Finish:Hasl

PCB Stencil:No Stencil
Panelizing:1 Sub-PCB
shipping:DHL








・Excitation LED
 励起用LEDを固定するための基板です。部品はLEDのみのため、自分で実装します。
 実装方法はこちらから動画で確認できます。
 基板製造のみ、かつ2層基板のため安く作れました。
 発注はelecrowの2layer PCBより行いました。


 基板の設定は以下のようにしました。
 [PCB spec]


 PCB Thickness:0.8mm
 Copper Weight:1oz 35um
 PCB Color:Black
 Suface Finish:Hasl
 PCB Stencil:No Stencil
 Panelizing:1 Sub-PCB
 shipping:DHL












・Miniscope_Coax_2_SMA_PCB

 同軸ケーブルにコネクタを取り付けるための基板で、Excitation LED基板と同様、基板製造のみ、かつ2層基板です。
 実装方法はこちらから動画で確認できます。
 発注は2layer PCBです。


 基板の設定は以下のようにしました。
 [PCB spec]


 PCB Thickness:1.6mm
 Copper Weight:1oz 35um
 PCB Color:Green
 Suface Finish:Hasl
 PCB Stencil:No Stencil
 Panelizing:1 Sub-PCB
 shipping:DHL









2017年6月15日木曜日

データ収集装置の製作(日本から向け発注先情報付き)

DAQとはデータ収集装置のことを指します.
ここでは特に,画像センサからの情報をPCに転送できる形式にする装置がそれにあたります.



データ収集装置(DAQ)にはBGAというタイプの部品を使いますが、業者によっては実装出来ないところもあるため、確認が必要です。

発注用のデータはこちらからダウンロードでき、ガーバーデータはFabrication Filesフォルダに入っています。

今回は、日本の業者であるP板.comに発注しました。
まずは見積をとり、良ければ発注します。
見積の各項目は以下の通りです。

        部品実装

        基板製造


基板の製造枚数は多くするほど、基板1枚あたりのコストが下がります。
今回は2枚発注で、基板の製造が\50000、部品の実装が\100000、程度でした。

PCBCARTという業者もBGAの実装が出来そうなので、コストを重視する場合こちらでも良いかもしれません。(まだ使ったことはありません)



ピンク色のケースは、3Dプリンタで印刷しました。
データはこちらです。


P板.comより届いたデータ収集装置の基板画像です。(2017/10/17追記)






2017年6月13日火曜日

UCLA Miniscopeでの撮影

マウスの脳切片のプレパラートを、製作したUCLA Miniscopeを用いて撮影しました。
ノイズや気泡が見られるので、調整の必要がありそうです。




Miniscope 接続部の改良

幣研究室では実験中にMiniscopeから出ているケーブルが外れてしまうという問題がありました。 現在はこのようにグルーガンで固定していますが、それでも外れることがあるため、基板に直付けではなくコネクタを介して接続するよう改良しました。 コネクタを介すことで負荷がかか...