Як зробити цифровий мікроскоп з веб камери

Ні для кого не секрет, що навколишній нас світ має тонкі структури, організацію і будова яких неможливо розрізнити людським оком. Цілий всесвіт залишалася недосяжною і непізнаною, поки не був винайдений мікроскоп.

Це пристрій всім нам відомо зі школи. У ньому ми розглядали бактерій, живі і мертві клітини, предмети і об'єкти, які всі ми бачимо кожен день. Через вузький оглядового об'єктив вони чудесним чином перетворювалися в моделі з решіток та мембран, нервових сплетінь і кровоносних судин. У такі моменти усвідомлюєш, наскільки цей світ великий і багатогранний.

З недавнього часу мікроскопи почали робити цифровими. Вони набагато зручніше і ефективніше, адже тепер не треба пильно вдивлятися в об'єктив. Досить поглянути на екран монітора, і перед нами постає збільшене цифрове зображення розглянутого об'єкта. Уявіть, що таке чудо техніки можна зробити своїми руками зі звичайної веб-камери. Не вірите? Пропонуємо вам переконається в цьому разом з нами.

Необхідні ресурси для виготовлення мікроскопа

матеріали:

  • Перфоровані пластина, куточок і кронштейни для кріплення дерев'яних деталей;

  • Відрізок профільної труби 15х15 та 20х20 мм;

  • Невеликий фрагмент скла;

  • Веб камера;

  • Світлодіодний ліхтарик;

  • Болт М8 з чотирма гайками;

  • Гвинти, гайки.

Інструменти:

  • Електродриль або шуруповерт зі свердлом на 3-4 мм;

  • плоскогубці;

  • Викрутки;

  • Клейовий пістолет.

Збираємо мікроскоп - покрокова інструкція

Для штативної основи мікроскопа використовуємо перфоровані пластини і куточки з металу. Їх використовують для з'єднання дерев'яних виробів. Вони легко скріплюються болтами, а безліч отворів дозволяє це зробити на необхідному рівні.

Крок перший - монтуємо підставу

Плоску перфоровану пластину обкладає з тильного боку м'якими меблевими підп'ятниками. Їх просто наклеюємо по кутах прямокутника.

Наступним елементом буде кронштейн або куточок з різнобічними полками. Скріплюємо коротку полку кронштейна і пластину-підставу болтом з гайкою. Підтягуємо їх плоскогубцями для надійності.

Два дрібних кронштейна монтуємо на край пластини по обидва її боки. До них прикріплюємо ще два куточка достовірніше так, щоб у нас утворилася невелика рамка. Це буде підстава для оглядового скла мікроскопа. Його можна зробити з невеликого відрізка тонкого скла.

Крок другий - робимо штатив

Штатив робимо з відрізка квадратної профільної труби 15х15 мм. Його висота повинна бути близько 200-250 мм. Більше немає сенсу робити, оскільки перевищення відступу від оглядового скла знижує якість зображення, а менше ризикує бути засвіченим і некоректним.

Штатив кріпимо до перфорованому кронштейну, а поверх нього насаджує невеликий відрізок труби 20х20 таким чином, щоб він вільно рухався по цій стійці.

З двох кронштейнів, суміщених між собою внахлест, робимо відкриту рамку. Болти вибираємо достовірніше, щоб їх вистачило на підтиск цією рамкою навколо рухомого відрізка труби. Насаджуємо на них пластину з двома отворами з боків, і гайками фіксуємо її.

Для настройки відступу рамки від оглядового скла використовуємо болт М8х100 мм. Нам знадобиться дві гайки під розмір болта, і дві більшого розміру. Беремо епоксидний клей, і в трьох місцях приклеюємо гайки болта до штатива. Закручену на кінець болта гайку також можна зафіксувати епоксидкой.

Крок третій - виготовляємо об'єктив

На місці тубуса з окуляром в нашому мікроскопі буде розташовуватися звичайна вебкамера. Дозвіл чим більше-тим краще, підключення до комп'ютера може бути, як провідним (USB 2.0, 3.0), так і через Wi Fi або Bluetooth.

Звільняємо камеру від корпусу, відкручуючи викруткою материнську плату з матрицею.

Знімаємо захисний ковпак, і викручуємо об'єктив з лінзами і світлофільтром. Все що необхідно зробити - це розмістити його на тому ж місці, перевернувши на 180 градусів.

Обмотуємо стик об'єктива камери з циліндричним корпусом ізоляційною стрічкою. При бажанні його можна додатково проклеїти термоклеевой пістолетом. На цьому етапі змінений об'єктив вже можна перевірити в дії.

Крок четвертий - остаточне складання мікроскопа

Збираємо камеру в зворотному порядку, саджаючи її корпус на гарячий клей до рамки штатива. Об'єктив при цьому повинен бути спрямований вниз, на оглядове скло мікроскопа. Шлейф з проводки можна підібрати нейлоновими стяжками до стійки штатива.

Невисокий світлодіодний ліхтарик пристосовуємо під освітлювач оглядового скла. Він повинен вільно влазити під оглядову панель мікроскопа. Підключаємо камеру до комп'ютера, і через деякий час зображення з'явиться на екрані монітора.

Збірка готова, її можна перевірити на будь-якому об'єкті, наприклад, розглянути кристалічну решітку грифеля олівця або піксельну структуру екрану свого смартфона. Популярним напрямом сьогодні є застосування таких саморобних або недорогих мікроскопів для контролю пайки дрібних деталей на електронних платах. Він безсумнівно сподобається і вашій дитині, і можливо пробудить інтерес до пізнання навколишнього світу.