Herstellung einer Fotoapparat Halterung am Oszilloskop


Hier wird gezeigt wie eine Halterung für eine Kamera selbst herstellt werden kann, passend zur 7000er Mainframe Serie

Das Fotographieren von analogen Oszilloskop Röhren ist mit digitalen Kameras leicht geworden. Früher wurden hierfür z.B. Rollfilm Sofortbild Kameras in speziellen Halterungen verwendet; Kameras mit ausgezeichneter messerscharfer Bilderqualität, jedoch durch das Filmamterial war die Angelegenheit nicht ganz so unkompliziert wie heute. Mittlerweile ist auch das Filmmaterial zunehmend schwerer erhältlich. Die Verschlußsteuerung dieser Spezialkameras war erstaunlich gut, ein großer Vorteil gegenüber den gewöhnlich ungetriggerten Digitalkameras. Manche der alten Objektive zeichneten sich durch gute Abbildungseingenschaften aus, sie wurden auf diese Anwendung berechnet.

Drei Beispiele für solche analogen Kameras:
C-12
C-30A
C-53

Heutzutage schaffen Digitalkameras Abhilfe. Anzuraten sind digitale Spiegelreflexkameras unter der Verwendung von Makroobjektiven. Diese Objetive schaffen es trotz der vergleichsweise geringen Aufnahmeentfernung mit fast verzugsfreien Kanten aufzunehmen. Viele Oszilloskop CRT Bilder auf dieser Webseite sind noch mit einer gewöhnlichen Zoom Digitalkamera aufgenommen, wenn man genauer hinsieht ist der Verzug am Rand deutlich zu erkennen. Das ist für die Bildinformation zwar nicht weiter störend aber eine kosmetisch unschöne Sache. Seit der Verwendung eines digitalen Makroobjetives gehören auch diese auffällingen Verzerrungen der Vergangenheit an.

Problem der Fotographie einer analogen CRT ist weiterhin die Adaptierung und Ausrichtung des Fotoapparates. Zwar läßt sich durch einfaches Draufhalten bereits das aussagekräftige Foto erstellen, die Qualität ist jedoch abhängig von Beleuchtung, Spiegelungen, Verwackeln und der Ausrichtung der Kamera exakt parallel zur Bildebene. Diese Probleme erscheinen bei jedem Foto neu, daher sah ich es als notwendig hier Abhilfe zu schaffen mit dem Bau einer Halterung ausgelegt für die 7000er, die Serie ich am häufigsten nutze.  Das lästige Problem von Spiegelungen von Raumlicht auf der Röhre ist dadurch beseitigt.

Digitale Oszilloskop nutze ich seltener, nicht weil diese nicht mag, sondern eher aus Gründen der Ergonomie und Haptik der Bedienelemente der älteren Serien und der Strahlschärfe der analogen CRT. Digitale Oszilloskope finden meine Verwendung bei nicht periodischen Signalen oder komplizierten Triggereinstellungen; bei den digitalen Geräten ist die Speicherung des Oszillogramms natürlich einfacher.

Storing CRT screenshots from digital scopes, easy, take your USB-stick or send the jpg or gif via a network connection to your hardisk. But doing excellent photos of an analoge CRT is easy and difficult in the same way, it depends from the quality you except. Even a small digital pocket camera can do photos were you see what's the matter on the screen. If you are interested in excellent photos you should take the original analog cameras developed for this purpose, if you don't like their handling with films and you don't need the extra trigger possibilities supported by special analog cameras, there is another idea.

Build up your own digital camera holder and use quality cameras in combination with real macro lenses:



Den Gewohnheiten folgend beginnt der Bau des Gehäuses mit Kupfer Leiterplattenmaterial, leicht, stabil und lötbar.
I'am used for working with Epoxy-PCB materials, light-weight, stable and solderable, good as wood or metall.







Vier Seitenteile werden so zusammengelötet, daß ein Lichtkasten entsteht. Die Seitenteile passen sich eng dem CRT Rand an. Ein Trick dabei ist die rechte Seitenwand schließt nicht bündig mit den beiden anderen Trägerplatten ab, dadurch entsteht ein Federdruck auf den CRT Rand. Dicke Lötstellen am Ende verhindern ein Abreißen unter Federdruck. Die Digitalkamera verwendet ein 35mm Objektiv im Four Thirds Standard, das entspricht einer equivalenten Kleinbildbrennweite von ca. 70mm. Gewählt wurde ein Abstand Objektiv Vorderseite zur Bildfläche von ca. 25cm, damit ist die Chipfläche nicht ganz ausgenutzt.  Näher an die Bildfläche heranzukommen was wünschenswert wäre im Hinblick auf einen kleineren Kasten würde eine kleinere Brennweite erfordern, ein deratiges Makroobjetiv passend zur Kamera ist mir nicht bekannt. Die orginalen dafür gerechneten analogen Spezialkameras haben eine kleinere Brennweite und sind näher am Objekt, deren Kasten ist dadurch natürlich kürzer.

Solder four pieces of copper to a box. The right side panel isn't complete soldered, resulting in resilience holding the CRT-bezel tight in position.  A strong solder iron at least 100 oder 200 watts should be used. Unfortunately the copper cabinet length reaches about one feet, because nowadays many digital macro lenses using longer focal distances of 70mm to 200mm (35mm camera). The used Four Thirds Standard 35mm macro lens  (equivalent to 70mm for a analog candid camera) needs about 20 cm to 30 cm distance to the CRT.  A special designed analog CRT camera operate with much less focal length, allowing a closer CRT distance, their advantage. Bad luck nowadays, but no problem.







Das Aufsetzen des Kastens geht ganz leicht, linke Seite ansetzen, draufschieben, rechte Seitewand ein Stück nach außen ziehen - sitzt - hält.
Start mounting the box from left side, then pull the small knob a litte - finish.







Der aufgesetze Kasten hält ganz von alleine nur durch den Federdruck der rechten Seitenwand. Dieses Gebilde zu löten erfordert einen großen Lötkolben, viel Lötzinn und ausreichend frische Luft. Das schwierige ist das exakte Sägen und das Löten der ersten paar Lötstellen. Die Fixierung vor den ersten Lötstellen ist etwas nervig, besonders dann wenn man es alleine macht, einfach nicht genug Hände.

Soldering this box isn't so easy, first solder joints are the most difficult, especial for a single person, you never have enough free hands. Open your window wide when soldering so much.






Vorrichtung um den Kasten fest zu fixieren. Die äußeren fünf Schrauben fassen durch ein Gewinde im Epoxy direkt in den oberen Rand des  CRT Rahmens, in diesem befindet sich auf der Oberseite eine Nut, in die genau eine M3 Schraube hineinpasst. Zieht man die Schrauben bereits nur leicht an ist der Kasten sehr gut fixiert und kann mit Gewicht belastet werden. Der CRT Rahmen ist sehr stabil und kann bedenkenlos mit diesem Gewicht + Kamera belastet werden. Die Gerätefront wurde auch ausgelegt um Kamerahalterungen aufzunehmen.

Selbstverstädnlich hätte man auch eine alte gebrauchte originale Kamerahalterung für diesen Gerätetypen kaufen können und umbauen können, aber wenn man keine hat ist das irgendwie müßig darüber nachzudenken, zumal diese Halterungen nicht gerade an jeder Ecke an den Bäumen wachsen.

Der kleine schwarze Knopf dient dazu beim Ansetzen der Halterung am CRT Rahmen die rechte Seitenwand ein wenig nach außen zu ziehen, damit der Kasten aufgesetzt werden kann, das funktioniert so wunderbar.

The five border srews fix the box very tight in the CRT bezel, the bezel has a flute on top where 3mm screws fitting excellent. The bezel is very stable and carries the copper and camera easily. The black knob helps bending the copper-panel.





Der Knopf stammt von einer russischen Batterieröhre.
Knob taken from a russian battery electron tube.




 
Die Platte links dient als Halterung der Kamera mittels der Schlitzschraube.
Camera holder.




 
Die Kamera kann leicht von unten angeschraubt werden, im Hintergrund die Lichtblende.
Camera bolt from bottom.





Der Kamera Auszug ist in drei Positionen fixierbar, weit - mittel - nah
Camera mounting in three positions, far - middle - close





Die Kamera ist auf dem Auszug montiert, der nur mit einer Flügelmutter fixiert ist, konstruktionsbedingt hält der Ausleger aber sehr fest, da er sich mit dem Eigengewicht gegen die Bodenplatte abstützt. Die Lochblende ist noch nicht befestigt. Das Oszilloskop trägt das Gewicht dieser Konstruktion problemlos.

Das schwierigste am heutigen Tag war es die Kamera selbst zu fotographieren. Gedacht ich mach noch schnell ein paar Fotos wenn die Kamera drauf montiert ist, "ja aber wie denn, etwas schwierig?"  In so einem Fall hilft nur eine zweite Kamera, die natürlich erst wieder schnell organisiert werden musste.

This self-supporting construction with the single butterfly nut is very simple, the camera weight makes it more stable. The copper light-aperture isn't fixed yet. Most difficult task today was taking a photo of the camera itself, a hard task without another camera, friends can help.






Das Makro Objektiv sorgt für eine sehr verzugsfreie Abbildung bis in die Randbereiche der Bilder. Mit dieser Kamera und dem Objektiv bin ich sehr zufrieden. Das 35mm (ca. 70mm Kleinbild) Objektiv steht hier in ca. 28 cm Abstand Vorderkante Objektiv zur Bildebene, damit sind Größenordnung 80% des Formats ausgefüllt.

This macro lens in combination with the camera does nice photos, sharp and no barrel distortion, every CRT line looks straight. A 28 cm CRT to lens distance results in approximately 80% effective used photo edge length.






Mit den vier Schrauben läßt sich die Kamera exakt parallel zur Bildfläche ausrichten, eine Grundvorrausetzung für gerade Linien im Bild. Besonders am Raster einer CRT sind Fehler in der Kameraausrichtung sehr auffällig. Für eine schnellere Verstellbarkeit werden die Muttern noch durch Flügelschrauben ersetzt. Normalerweise muss diese Einstellung nur einmal vorgenommen werden, gelegentlich etwas korrigiert.

Four screws alignment of camera position exactly parallel to the CRT. Every misalignment heavily indicated by the straight CRT lines.  Standard nuts should be replaced by butterfly nuts for a easier fine adjustment without tools.






Der Kasten wird im Innern schwarz gestrichen, damit das Licht der CRT Beleuchtung und des Strahls sich nicht an der metallischen Oberfläche spiegelt und Reflexionen verursacht. Eine alte Farbe aus dem Keller tut es für sowas immer, mattschwarz oder mattgrau sind sicher ganz gut geeignet.

Black painted box inside, every dull dark color should be ok. Painting reduce beam reflexions on the sleek copper surface.







Selbstverständlich erhält auch die Lochblende ihren dunklen Anstrich, nach dem Befestigen ist sie sonst schwerer zugänglich.
The light-aperture should be painted.




Die ersten Fotos

Selbstverständlich wurde nach dem Zusammenbau sofort mit dem Fotographieren begonnen.

 
photos not edited - original sharpness and colours - original size 3648x2736


MY FIRST PHOTO



7904 with option Blue Phospor, my most beautiful scope.
triggered on square wave, sine wave free running with slightly different frequency.
File size 32kb, for all JPEG photos, 80% compression rate with IrfanView.

click for a - My First photo - slideshow




MY SECOND PHOTO



7704A with green phospor, mein Arbeitstier.
sine wave
File size 34kb, for all JPEG photos, 80% compression rate with IrfanView.



click for a - My Second photo - slideshow



Viel Spaß beim selber bauen


Fotoapparat Halterung Teil 2


Nach einer mehrmonatigen Nutzung der alten Fotoapparathalterung entschloss ich mich noch eine zweite Apparatur aufzubauen. An der ersten störte mich, dass jedesmal Schrauben in das Mainframe eingeschraubt werden mussten, außerdem auch immer das lästige Gefummel unter dem Fotoapparat mit der Schraube durch das Loch hindurch um diesem festzuklemmen. Schweren Herzens entschloss ich mich meine C-53 Kamera zu schlachten, da diese den 7000er Adapter besaß und mechanisch die besten Vorraussetzungen für einen Umbau hatte.

Auch wenn es weh tat das Ding auseinander zu reißen, es musste sein - erstens habe ich sowieso keinen funktionstüchtigen Rollfilm mehr, wenn es neuen noch irgendwo gibt ist er bestimmt elends teuer - außerdem die Vorteile der digitalen Makrofotographie liegen klar auf der Hand. Einzig das getriggerte Auslösen der Kamera auf Single Ereignisse kann ich jetzt vergessen, aber was soll's, hatte sowieso noch nie ein analoges Foto von einem Single Ereignisses gemacht - also was soll's - zerlegen und los geht.

After some months working with the old camera hodler I decided to replace the old holder by a new one. The new one don't use srews fixing it on the mainframe bezel. The body of my C-53 camera with 7000 adapter is a good mechanically starting point. It's painfull to put the camera in pieces, really, but I don't have new analog rollfilms, hard to get fresh one and they getting may be expensive nowadays, the modern digital makrophotographie has too many big advantages.


Kamera ausräumen, auf der Unterseite zwei Platten mit M6 anschrauben, rechts und links auch.
Remove everything inside the camera and srew the PCB epoxy plates on the frame.


   
Richtig schön massiv mit vielen Schrauben arbeiten. Epoxydharz Leiterplatten sind relativ leicht, stabil, leicht verarbeitbar und sollten jahrelang verzugsfrei bleiben.
Take many srews, here M3 and M6 combination. Epoxy PCB's are light, rugged and solderable.



Nachdem mühselig alle Platten montiert sind und einiges zurecht gefeilt wurde war es Zeit für eine Zwischenreinigung von dem vielen feinen Feil- und Bohrstaub, der geradezu magisch überall am Gehäuse klebt. Ein Geschirrpüler ist hierfür eine ideale Erfindung (danach die Spülmaschine richtig auswaschen, damit man hinterher nicht diesen sicherlich schädlichen Staubdreck mitfrisst).

Das Epoxy läßt sich auch wunderbar in einem Bogen biegen, hierbei die unter starken Spannungen stehenden Teile bewegungsfrei sichern oder mit überstehenden Schrauben die mechanische Spannung halten, bevor mit Lötzinn die Naht verlötet wird, die Lötstelle soll nicht die mechanische Spannung dauerhaft halten müssen. Vermutlich wird sich aber nach ein paar Monaten Lagerung die mechanische Spannung stark reduzieren und das Material sich der Biegung etwas angepasst haben.

After screwing everything it was time for cleaning the camera holder from filing and drilling dust (clean the dishwasher good after use, to prevent eating the harmful epoxy dust). The photo shows the bended PCB. Before soldering, fix the mechanical tension by screws or anything else. Hoping after some months the tension inside the PCB decreases.



Fast fertige Kamerahalterung. Das Kupfer muss noch geputzt oder lackiert werden. Noch ein schwarzer Stoff über die Kamera beim Fotographieren und die Sache passt ohne jeden Lichtreflex von außen.
Almost finish, copper should be cleaned or painted.



Die Kamera passt exakt auf einen halben Millimeter genau in diese Aussparung aus Holz. Einfach die Kamera ganz nach vorne schieben - fertig mehr ist nicht zu tun, in Sekundenschnelle ist die Kamera positioniert. Eine Sicherungseinrichtung wird die Kamera noch fest gegen Herunterfallen fixieren. Übrigens das Holz ist massiv Kirschbaum (noch unbehandelt).

The camera suits perfect in the holder made of cherry tree wood, just push the camera to the front assault - finish - photo geometrie fits perfect.



Das hier ist ein Foto mit der Kamera (noch ohne vollständige Lichtdichtheit, sieht man an den spiegelnden Reflexen). In das Bild wurden hier per Software vier gerade rote Linien eingezeichnet. Sie sind ein guter Maßstab dafür wie exakt und gerade die Holzhalterung die Kamera positioniert hat. Die erreichte Geometrie ist wunderbar, der Strahlengang liegt fast genau in der Mitte der Linse. Ein Oszilloskop Bildschirm ist wegen der eingezeichneten Linien und der geometrisch klaren Planheit ein schwer zu fotographierendes Objekt, es zeigt einen Objektivverzug gnadenlos deutlich an.

Im innern des Kameragehäuses befindet sich ein kleiner halblicht durchlässiger Spiegel der hilfreich ist um die Kamera genau in der Mitte zu positionieren. Das Makroobjektiv hat erfreulicherweise nur einen geringen Verzug und zeigt kaum Neigung zur sonst typischen Tonnenform. Bei noch größerem Abstand der Kamera vom Objekt ließe sich die Tonnenform noch weiter reduzieren, von der Kamerauflösung her gesehen könnte man problemlos noch viel weiter weg, allerdings ist ein zunehmend größerer Kameraabstand immer schwieriger aufzubauen, die gewählten 37cm Abstand sind ein guter Kompromiss aus geringem Verzug und Baubarkeit. Der 100% Formatfüllende Mindestabstand läge bei diesem Objektiv bei ca. 25cm, so weit ich mich recht erinnere.

First photo done with the new holder (not yet 100% protected against light reflexions). With a software four red straight lines were put in the photo, this is an indicator showing the excellent adjustment of the camera holder, the lenses are exactly in line with the middle of the CRT. It's difficult to adjust the holder with precision. Inside the C-53 camera frame there is a small mirror helps positioning the camera 




Lackiert in grünmetallic Hammerschlag, ein ähnlicher Farbton wie manch ein Sportwagen von der Insel. Das Holz behandelt mit Hartöl, die Maserung kommt dabei schon heraus.

Painted with green metallic varnish, hard-oil for the wooden holder.





Noch irgendwelche Fragen oder Anmerkungen der Strahlengang der Kamera sitze nicht ausreichend in Mitte?

Viel Spaß beim Bau Deines eigenen Kamera Systems, Eigenkonstruktionen werden gern online gestellt.

Any remaining questions about the precision? - have fun build your own camera system.



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