Microscope adapter for mobile phone camera

Anyone who has tried to take a photo through the ocular of a microscope knows that it can be very hard to get the camera correctly positioned. The slightest deviation from the ideal position results in a less than full field of view. There are five degrees of freedom to get right, X, Y, Z, pitch and yaw so the process can be a bit frustrating.

To help with this task, I designed a 3D-printed adapter between my Nikon stereo microscope and Galaxy S9 mobile phone. The ocular has an outside diameter of 34 mm so the adapter fits any microscope with the same diameter. The adjustability should also allow it work with a large number of mobile phones.

Here is a photo of the design I came up with:

Photo of the adapter

There is a barrel that goes around the ocular and the position of the barrel can be fixed inside the main piece of the adapter via a locking screw. Here the layer lines of the 3D print helps to ensure a good grip. Three adjustable side-stops can be locked into place using M3 screws to fit the phone. There are recesses to hold standard M3 nuts in the plastic, so no special heat-set inserts are necessary. Washers are also needed at the screw heads. These could have been eliminated by a 3D-printed washers, but I decided to use metal washers instead.

Another view of the adapter

The photo below shows what it looks like when the adapter is used. Double-sided tape holds the phone in the adapter while I was taking this picture, but normally one needs to hold the phone in place in the adapter.

The adapter in use on the microscope

Here are two sample pictures taken with the adapter. It is much quicker and gives better results than hand-holding the phone.

Photo taken through the microscope using the adapter
Photo taken through the microscope using the adapter

I printed the adapter using PLA, which worked fine. No supports are needed.

The 3MF files are available in the following zip-file. Make sure to print three copies of the MicroscopeStop1.3mf-part.

Montering av växthus

Början av semestern ägnades åt att montera ett Willab Garden Green Room Season Classic i trädgården. Vi hade låtit en firma anlägga en isolerad och dränerad grund, men själva bygget hade vi tänkt göra själva. Hur svårt kan det vara, liksom?

Det visade sig att vissa moment var mer utmanande än jag hade trott. Att sätta upp stommen var inga problem, men framförallt att få de tunga takfönstren på plats fick lösas med en del oväntade ingenjörsinsatser. Här följer ett antal bilder och text som beskriver monteringen.

Ramen och hörnstolparna är på plats.
Överliggarna på gavlarna har monterats.
Långsidornas överdelar har tillkommit.
En del av stolparna mellan fönstren är på plats.

Här någonstans insåg vi att det blivit fel i leveransen. Vi hade beställt kittet för att få dörren på långsidan istället för på gaveln (som är standard), men det kit vi fått var något som passade ett helt annat växthus. Efter telefonkontakt med Willab Garden och reklamation på deras hemsida lovade de att skyndsamt skicka de saknade delarna (inte minst några stolpar som ska vara mellan rutorna). Som tur var hade vi fått alla glasskivor som behövdes, så det var enbart saker de normalt har i lager som saknades. Reklamationen gjordes på torsdag eftermiddag och följande tisdag kom leveransen. Skönt att de var smidiga och snabba att hantera ärendet.

Bygget kunde fortskrida i väntan på delarna, men en del av momenten fick utföras i en annan ordning än den som byggbeskrivningen anbefallde.

Takåsen kom på plats med hjälp av några hemsnickrade stöd – fastsatta med tvingar – som gjorde att det gick att få upp den utan att vara fler än en person.
Delar av gavlarna har tillkommit.
Ytterligare några gaveldelar på plats.
En del (tunga!) glasrutor är monterade. Alla som skulle monteras i det här steget kunde inte monteras p.g.a. de saknade delarna.

Nu började de mer utmanande momenten. Att lyfta upp de två mindre, fasta, takfönstren gick att göra genom att stå på en enkel invändig ställning, även om det var på gränsen till lite väl tungt för mig. De större takfönstren väger uppskattningsvis 40 kg och är nästan 2 m2 stora, så att lyfta upp dem på samma sätt lät sig inte göras.

Efter en hel del funderande skruvade jag ihop en sorts ramp som vilade på hängrännan (med support underifrån). Rampen var först nedfälld så att det någorlunda enkelt gick att lyfta upp en ruta på den, men därefter lyfte jag upp nedre änden av rampen och stödde upp den med en hög bock för att få rutan i lämplig vinkel för att dra den på plats.

För att dra rutan över rampen byggde jag en vinsch som placerades under nocken och drog ett rep över nocken till nedre hörnen av rutan. Det hade nog varit smartare att istället fästa repet i den utmärkta glaslyftaren som följde med växthuset, men att fästa i hörnen (med hjälp av hemsnickrade hakar av trä) gick det också.

Rampen hade dels glidytor täckta med handdukar för att inte repa rutan, och dels hjul som rutan kunde rulla på. När den var nästan på plats tog jag över och lyfte den från en ställning inuti växthuset. En ytterligare person vevade på vinschen medan en annan hakade av repet från hörnen när det var dags för det och guidade sedan övre delen av rutan.

Den här metoden är inget jag rekommenderar, även om den fungerade. Den metod vi senare använde på andra sidan av växthuset är smidigare.

De små takrutorna gick att lyfta upp med en ställning invändigt, men de större behövde andra lösningar. Här ses en ruta på den upplyfta rampen innan den dras på plats med vinsch med rep över taknocken.
Plywood på sidorna av rutans fack guidade placeringen. Här är första stora takrutan på plats medan rampen har vinklats ner.
Tredje stora takrutan är placerad i rampen som ännu inte fällts upp inför vinschningen.
Alla tre stora takrutorna är på plats på den “enkla” sidan av växthuset.

Eftersom det står en häck mot granntomten en halvmeter från andra sidan av växthuset så gick det inte att använda rampmetoden även där. En annan lösning behövdes, men det var inte uppenbart hur det skulle gå till. En natts funderande var på sin plats.

Den lösning jag till slut kom på var att lyfta upp rutorna genom taket på växthuset med hjälp av vinschen, placera dem rätt medan de dinglade i luften och sedan försiktigt sänka ned dem efter att nederkanten placerats rätt. För att möjliggöra detta behövdes en kran mellan taknocken och hängrännan på en höjd av drygt en meter över taknocken.

Jag snickrade ihop en sådan kran, delvis av virke från lårarna som växthuset levererades i, men när vi “bara” skulle lyfta upp den på taket visade det sig att den var lite för tung och taket lite för högt för att det skulle gå att göra på ett enkelt och säkert sätt.

Så här högt kom vi med kranen innan det började kännas vanskligt.

Lösningen var att bygga en ännu högre kran som kunde lyfta upp den första kranen! Så en ca 6 m hög stolpe av brädor skruvades ihop med ett block högst upp. För att slippa åka och köpa delar svarvade jag hjulet i blocket själv och som axel använde jag ett rör av aluminium med en M8-bult igenom.

Den höga kranen är på plats inför lyftet av tak-kranen.

Den höga kranen behövde såklart en del strävor för att stå stadigt. Den fungerade utmärkt, men för säkerhets skull kallade vi in förstärkning, så med en person som vevade vinschen och två som guidade den dinglande kranen så gick det fint att få den på plats på taket.

Kranen är på plats på taket och vilar på nocken och i hängrännan.
Som planerat gick det fint att skjuta kranen i position för att lyfta upp den första rutan på baksidan av växthuset.
En ruta väntar på att lyftas upp. Denna gång använde vi glaslyftaren för att få grepp om rutan, samt en krok för att haka i repet i handtaget. Vinschen är placerad mellan växthuset och häcken.
Vinschen är nedlastad med en massa plattor för att inte lätta från marken.
Alla tre stora rutorna på baksidan har kommit på plats och tak-kranen har lyfts ned med hjälp av den höga kranen.

Nästa utmaning var att komma åt att skruva i några skruvar uppe på nocken för att hålla fast lister som håller fast takfönstren. Lösningen blev att bygga en tillräckligt hög ställning inuti växthuset så att det gick att nå skruvarna i mitten av taket via de ännu öppna takluckorna.

Ställningsbygge inuti växthuset för att komma åt att skruva fast lister uppe på nocken.
Ställningar inuti växthuset.

En återstående utmaning var att få de öppningsbara takluckorna på plats. De ska lyftas upp till nocken och skjutas in i ett spår från gaveln. För detta jobb använde vi den höga kranen igen, men aningen flyttad och lutad mot växthuset. Vi klarade jobbet på två personer.

Vi lyfte upp takluckorna med den stora kranen.

Gummilisterna runt takluckorna var förresten lite trixiga att få på plats när jag skruvade ihop luckorna. Efter mycket trilskande kom jag på att testa att spruta på diskmedel utspätt i vatten på gummilister och fönster. Efter detta gick det väldigt mycket lättare. Detta tips hade gärna fått stå i monteringsanvisningen.

Takluckorna är på sina rätta platser.
Till slut kom de saknade delarna och resterande stolpar kunde monteras.

Dörrarna var ännu lurigare än takluckorna att skruva ihop. Man måste väldigt noga kontrollera detaljer i bilderna i anvisningen och även lista ut några saker som inte står i anvisningarna för att lyckas. Jag tror jag monterade den ena dörren tre gånger innan det blev helt rätt.

Dörrarnas gummilister kom på plats med samma diskmedelstrick som jag använde på takluckorna.

Allt glas, inklusive dörrarna, är på plats.
De automatiska värmestyrda lucköppnarna har monterats och ställningen har rivits.

Att montera gummilisterna runt fönstren visade sig också vara besvärligt. Tricket att smörja med diskmedelsvatten fungerade inte alls på denna typ av list (de gled in för långt och hamnade i fel position), så mycket tålamod och ett hemgjort petverktyg av trä fick tas till. En del av rutorna behövde även lyftas lite för att få rätt avstånd mellan glas och aluminium. Finns det något bättre trick för att få listerna på plats?

Växthuset sett ur en annan vinkel. Mycket av det virke som användes för att bygga lyftkranar och ställningar ligger på marken.

Nu återstår plattläggning samt el- och vatteninstallation.

Växthuset känns mycket gediget och de flesta delarna passade perfekt. Monteringsinstruktionerna var OK, med bara några mindre felaktigheter, men hade vunnit på att ha mycket mer beskrivande text med tips om vad man bör tänka på och hur man kan lösa olika moment. Det står att man ska vara två personer vid monteringen. Mycket av jobbet löste jag på egen hand, men vid vissa moment var det väldigt bra, för att inte säga nödvändigt, att vara tre. Åtminstone med de metoder som vi råkade använda.

Fixing the third brake light on a Toyota Avensis

This article describes how I fixed a non-functional third brake light of a Toyota Avensis Wagon. This light is centrally located in the spoiler of the rear door and it is not obvious how to remove it.

To get to the light, open the rear door and unsnap the trim in the red box in the photo below by carefully prying at the left and right edges.

Unsnap the middle trim and remove the rubber covers on the holes at the sides.

Remove the two rubber covers in the corners of the door, indicated by circles. They are already removed in the photo above.

The removed trim showing its snap points. (The part number is 64790-05040.)

Unscrew the four nuts in the circled holes. Be careful not to drop the nuts inside the door. Unplug the connector in the red box by pressing down on the locking mechanism and pulling the halves apart.

Four nuts to unscrew and a connector to disconnect.
Press down on the locking mechanism indicated by the arrow before pulling out the right connector.
Then press together the two harpoon pins of the bushing and push it through the hole.

The spoiler is held in place by the four nuts that were just removed as well as with a few snap pins. Close the rear door and carefully pull the spoiler up so that the snap pins let go. Also be careful that the cable for the brake light does not get stuck in the hole when lifting off the spoiler.

The hole pattern for the spoiler and brake light cable.
The removed spoiler with the brake light cable hanging out. The arrows show the slots where the screws holding the brake light are located.

Remove the two screws holding the brake light.

The spoiler without the brake light showing screws and snap points. (The part number is 76085-05060.)

If you want to just buy a new lamp, this is as far as you need to go with the disassembly. The part number for the lamp is 81570-05110 and it seems to be available from https://www.amayama.com/ (no affiliation) or probably from your local Toyota dealer (at three times the price in my case). I managed to repair the lamp, so I did not have to buy a new one.

The cable can be removed from the light. It is secured in place by a locking mechanism, so the lever pointed to by the arrow needs to be pressed in to detach it.

Removing the cable from the light requires pressing the lever at the arrow.

Now the hard part begins. The light is not made to be taken apart. It seems to be glued or welded together. I managed to separate the outer lens from the base by first heating it all up to 90 degrees (do not go higher, or it will deform) and then using a knife to pry the pieces apart. I do not know if this generally works or if I was lucky. There is a significant risk that the outer lens cracks.

Another, perhaps safer, but less elegant way is to use a Dremel or similar with a cutting disk to cut the pieces apart. This is less likely to crack the brittle transparent plastics, but does of course leave a larger gap to fill with glue when the unit it to be reassembled.

(I had to resort to the Dremel method the second time I took it apart since I had then glued it together with super glue (CA) which did not otherwise give up its grip. See further below.)

The outer lens has been separated from the base. Tricky operation.

The difficulties are not quite over yet. Inside the base part, there is an inner lens that spreads out the light and holds the PCB with the LEDs. This lens is held in place by a hidden claw on each side and it needs to be removed so that we can get to the PCB. The photo below points to the claws.

Claws holding the inner lens and PCB to the base.

The way I managed to remove the lens was to put a screwdriver in the middle and bend the central part of the lens forward. It would probably have helped to simultaneously push inwards on the lens from the left and right, but I did not know retention mechanism at this point. For me, the front piece of the lens cracked in one place and then it was easy to remove. The crack did not matter since the lens was held together by the rear part, so it was still in one piece.

The PCB with the LEDs slides into the lens, see the rectangle below. It can easily be removed.

The PCB is held by the lens. The part number for the whole light assembly is 81570-05110.

The PCB is covered with dense white solder mask, so the trace pattern is hard to see. However, the circuit seems to be essentially a series connection of four LEDs and some current limiting resistors.

I tried to power the circuit with 12 V from a current limited lab supply, but nothing happened, as expected. After some inspection, I noticed that one of the LEDs had a cracked solder joint.

Cracked solder joint on one of the LEDs.

After fixing this, the light started working! Be careful not to use the wrong polarity when powering the light. The polarity is clearly marked on the board.

Working light!

I put the PCB back, glued the outer lens to the base using CA glue (turned out to be a mistake later) and reassembled the parts to the car.

Gluing in progress.

A few days later I discovered that the brake light did no longer work. :-(

So I had to disassemble the whole thing again and this time it was even harder to remove the outer lens from the base of the light since my CA glue did not want to let go. I tried to heat it up to 110 degrees C, but this slightly deformed the assembly, so that was a mistake. It also did not soften the CA glue enough to allow removal of the outer lens.

I had to resort to the Dremel method to separate the lens from the base.

I discovered that two of the LEDs were broken. I do not really understand what caused this failure, but I noticed the lenses of the LEDs were very soft. A wild speculation is that the fumes from the curing CA glue did mess with the LED lenses and caused the parts to fail.

I decided to replace all the LEDs. They come in a package called PLCC-4 and has the anode connected to three pins and the cathode to one (marked by a bevel). I found that LSE6SF-V2BA-1-1 from Osram seemed to be a good replacement, so I bought a few of these (from TME, but they are also available at Farnell and other distributors). It is of course important to get the rotation right when installing the new LEDs. The little bevel exists on both the old parts and the new, so carefully note where the bevel is and place the new LEDs with the same rotation.

One thing I noticed is that the inner lens that more or less grabs around the LEDs is rather tight and tries to push the LEDs towards the center of the board. Maybe this is what caused the original cracked solder joint. To make this less of a problem, I installed the two outer new LEDs a fraction of a mm closer to the center of the board, rather than centered on their footprints. This seems to cause less of an interference between the inner lens and the LEDs.

PCB with new LEDs.

A quick test shows that the light is again in working condition.

It works again.

Now there was a bigger gap to fill when gluing the parts together, so I used hot glue. First I pre-heated the parts to 90 degrees to give the glue a better chance to get a good grip and then I applied the glue and quickly put the pieces back together.

This time the repair seems to be more durable, even though it is a bit ugly if you look very closely due to the deformed plastics and hot glue. But it works and it should pass the yearly inspection.