Cameră web cu microscop USB DIY. Microscop DIY - instrucțiuni pas cu pas despre cum să faci un dispozitiv de lipit de casă

Îți amintești de lecțiile de biologie de la școală, în care ne-am uitat la celule de ceapă colorate cu iod printr-un microscop? Cât de misterios părea atunci să pătrundem în această lume misterioasă invizibilă!

Se pare că fiecare dintre noi poate face un microscop adevărat dintr-o cameră web cu propriile mâini. Acest lucru nu necesită cunoștințe speciale; sunt suficiente doar câteva articole care pot fi găsite în orice casă. În același timp, nu vom deteriora camera web; aceasta va putea funcționa la fel ca înainte. Deci, vom avea nevoie de:

webcam USB;
. scotch;
. foarfece;
. suport (tijă montată vertical pe bază), capabil să funcționeze ca trepied;
. un tabel de subiecte pe care vom așeza obiectele cercetării noastre viitoare;
. iluminare de fundal - orice sursă de lumină de luminozitate suficientă, puteți folosi chiar și o lanternă pentru telefonul mobil.

Deci, să începem! Primul pas este transformarea camerei într-un microscop. Pentru a face acest lucru, pur și simplu deșurubați lentila și introduceți-o înapoi, dar cu cealaltă parte. Rezultatul este un efect de mărire uimitor. Este bine dacă camera pentru microscop este de cel puțin megapixeli. Puteți lua mai puțin, dar și factorul de mărire va fi în mod corespunzător mai mic.


Următorul pas este un trepied. Cu cât este mai stabil, cu atât va fi mai ușor să configurați microscopul de la camera web. Este mai bine să alegeți o tijă rigidă pentru aceasta, care trebuie fixată pe marginea unei baze de dimensiuni suficiente, cu o latură de aproximativ 20 de centimetri.

Pe un trepied, la o inaltime de aproximativ 10 cm, facem o scena de marimea unui pachet de tigari. În centrul său trebuie să faceți o gaură pentru iluminarea de jos. Cartonul gros este potrivit pentru masă, care poate fi fixat cu ușurință pe un trepied folosind un colț în formă de L și bandă. Colțul poate fi luat gata făcut sau tăiat dintr-o cutie subțire, cum ar fi o conserve.

Tot ce rămâne este să atașezi microscopul însuși de la camera web la trepied. Vă rugăm să rețineți că obiectivul trebuie să fie liber să se apropie de subiect doar câțiva mm, așa că dacă forma părții frontale a corpului nu permite acest lucru, atunci acesta trebuie îndepărtat. Microscopul webcam este atașat într-un mod similar cu scena, dar nu pe suport în sine, ci pe pix sau ceva asemanator. Și după aceasta, fixăm mânerul pe un trepied, astfel încât să fie posibil să-l mișcăm în sus sau în jos câțiva centimetri pentru a regla focalizarea. Îl puteți asigura cu sârmă subțire de cupru.


Microscopul nostru web este aproape gata. Acum trebuie neapărat să luminezi scena de jos. Dacă nu găsești nimic potrivit, folosește o oglindă mică. Așezați-l sub masă într-un unghi astfel încât să arunce iepurașul departe de sursa de lumină pe scenă. Sursa de lumină poate fi o lanternă.

Acum trebuie să focalizați camera. Conectați-l. Așezați o foaie de hârtie cu text tipărit pe scenă și reglați claritatea mutând camera web pe sania noastră improvizată. Acum știi aproximativ

Voi încerca să vă spun cum am făcut o cameră pentru un microscop dintr-o cameră web ieftină Canyon CNR-WCAM820. Camera este realizată pe o matrice de 1/3", 2MP. Am ales această cameră, în primul rând, datorită designului său, care este convenabil pentru modificarea pe genunchi. În același timp, camera rămâne nedeteriorată, puteți pune totul înapoi și folosiți-l ca o cameră web obișnuită.

AVERTIZEZ! Puteți repeta tot ceea ce este menționat mai jos pe riscul și riscul dvs. și nu îmi asum nicio responsabilitate pentru lucrurile deteriorate de dvs. În acest caz, veți pierde garanția pentru camera web!

Deci, să începem :

1. Dezasamblam camera și deșurubam tot ce nu este necesar (suport și obiectiv)

2. Măsurăm diametrul flanșei lentilei și șlefuim un inel de același diametru exterior din aluminiu subțire (1mm). Diametrul interior al inelului este egal cu diametrul cadrului lentilei reductorului de focalizare utilizat. am luat lentila ochilor vizorul unei camere vechi Zenit-E. Această lentilă este o singură lentilă plan-convexă. Din întâmplare, s-a dovedit a fi perfect pentru apocromații mei LOMO. Cromatismul măririi este compensat destul de bine de această lentilă. Pentru acromati ar fi necesară lipirea acromatică, dar aceasta funcționează bine. Deși cromatismul este puțin mai vizibil. Puteți folosi primul obiectiv (colectiv) de la ocularul 7x. Dar apoi va trebui să vă modificați singur designul de fixare. :D

3. Am decupat un al doilea inel din folie PCB de 1,5 mm (nu neapărat folie, poate un alt material rezistent). Diametrul său exterior ar trebui să fie astfel încât să se potrivească în interiorul inelului macro (eu am M39) și să fie apăsat pe al doilea astfel de inel macro. Și gaura interioară este pentru rama lentilei noastre angrenaj. Ambele inele trebuie vopsite cu vopsea neagră mată.

4. Acum asamblam „sandvișul”. Punem un inel de aluminiu pe rama obiectivului și îl apăsăm cu o piuliță de la obiectivul video finder. Lipim un inel de textolit deasupra piuliței. Ar fi mai bine să-l fixați cu aceeași piuliță, dar din păcate la Zenit există doar una.

5. Punem cutia de viteze rezultată în locul obiectivului camerei, înainte de asta punem un inel macro pe cameră și asamblam corpul camerei. Partea convexă a lentilei trebuie să fie orientată spre exterior.

6. Pentru a atașa camera la un microscop (Biolam, MBR, MBI), trebuie să faceți un adaptor din două macro-inele lungi. Am folosit doar 1 set de inele M42 și 2 seturi de inele M39. Acest lucru este suficient pentru montarea acestei camere și pentru montarea DSLR-urilor. Deci, luați două inele lungi și lipiți părțile laterale cu firul interior una de alta. Pentru fiabilitate, l-am lipit cu rășină epoxidică și l-am învelit în material sintetic subțire. Acest adaptor va rezista mult. Cred că adaptorul poate fi realizat prin lipirea unui inel macro subțire în partea frontală a lentilei Helios-44 eviscerată. În acest caz, va fi posibil să se schimbe fără probleme lungimea tubului pentru a obține pozitia corecta camera în raport cu obiectivul.

7. Pentru a instala camera pe microscop, scoateți tubul, răsuciți suportul conic de pe acesta și înșurubați-l la adaptorul nostru. Înșurubam un inel macro subțire la celălalt capăt al adaptorului, punem camera noastră pe el și o apăsăm cu inelul care este pus pe camera noastră. Răsuciți, dar nu strângeți complet. După conectarea camerei la computer și lansarea programului (folosesc minunatul și gratuit programul Micam-1.4), obținem o imagine pe ecranul monitorului. (Înainte de aceasta, trebuie să ajustați microscopul pentru claritate cu ocularul și să plasați orice obiect în centrul câmpului vizual). Apoi, prin mișcarea camerei în lateral, centrem imaginea. Îl strângem. Claritatea ar trebui să fie aproximativ în aceeași poziție ca și în cazul ocularului. Dacă poziția de focalizare este foarte diferită, trebuie să selectați inălțime totalățevi din macro inele.

În general, m-am săturat să mă uit la elementele SMD și marcajele de pe ele cu o lupă și să inspectez urmele pentru deteriorare și calitatea lipirii. În plus, o mână este mereu ocupată. Cineva va spune despre ochelari binoculari, uv. sticlă pe un suport... Binoclul este departe de Cea mai bună decizie, vederea scade rapid de la ei + calitatea este departe de a fi ideala, de la cele pe care le-am atins. (Există o idee de a atașa un binoclu cu o lentilă de la un detector de valută. Dar acesta este încă doar un experiment în faza de machetă.) Lupa de pe suport deseori îngreunează și nu este întotdeauna convenabilă + distorsionează putin la margini. Puteți folosi un microscop, dar nu este potrivit pentru plăci mari. Și este departe de a fi o jucărie ieftină. La fel ca camerele din fabrică pentru astfel de lucruri. Așa va fi ca întotdeauna... O vom face singuri

Am cumpărat cea mai ieftină cameră web. Ca pentru 35 UAH (4,37 USD). Am luat încă unul mort de la un prieten pentru piese donatoare. Iată o cameră web pur chinezească:

Apoi, deșurubam lentila de la donator și scoatem toate lentilele din ea. În loc de lentilele originale, am încercat să atașez o lentilă de pe o unitate CD (de la unitate DVD Nu l-am încercat, este foarte mic ca diametru). O înșurubam în camera web, ne concentrăm... Rezultatul nu a funcționat. Deoarece vizor optic Nu aveam de gând să o fac. La o distanță de aproximativ o jumătate de metru, pe un autocolant de pe un hard disk vechi lipit de perete erau vizibile cifre și litere mici. Exemplu de fotografie:

Iar la îndepărtarea obiectivului de camera în sine, acesta l-a mărit la distanțe mai mari... În principiu, acest rezultat poate fi util și în viitor.

Apoi, după ce am căutat prin cutii, a fost găsit un ocular de la un microscop sau ceva asemănător. Anterior, m-am uitat la marcajele de pe SMD. Pentru testare, l-am atașat la „duza termică” (B acest moment ocularul este fixat rigid în corpul lentilei vechi. Am ajustat puțin diametrul interior și l-am așezat cu o potrivire prin interferență. Plus că am scurtat corpul lentilei vechi pe partea camerei web) Acum sunt 100% mulțumit de rezultat. Poza cu ce a iesit:

Bușteniul din cadru este vârful unei scobitori de lemn

Poza obiectivului și a obiectivului (În partea de jos este cea originală, fără modificări. În dreapta, obiectivul este de pe o unitate CD).

Rămâne doar să faceți un trepied rigid pe perete, să întoarceți placa camerei în carcasă astfel încât să se arate adecvat. Aruncați cablul original și lipiți unul subțire. Altfel cel nativ este tare și gros. Ei bine, atașați o lumină de fundal normală, altfel cea originală va sta doar în cale. Dacă readuceți obiectivul original la locul său, puteți utiliza camera web în scopul propus.

Dacă utilizați o cameră web cu mai multe cele mai bune caracteristici, atunci imaginea va fi de o calitate superioară. Odată am dat peste o cameră digitală point-and-shoot cu funcție de cameră web. Pacat ca nu imi amintesc marca si modelul ar fi posibil sa-l folosesc in aceeasi varianta.

Apropo, dacă atașați un astfel de ocular sau lentilă de pe un CD la o cameră a telefonului, veți obține un rezultat similar. Chinezii par deja să producă carcase cu lentile pentru iPhone. Le-am întâlnit recent într-un magazin chinezesc. Probabil că au smuls ideea de la contactul meu. Am făcut astfel de fotografii acum un an și jumătate pe un Nokia vechi.

Am efectuat această procedură în urmă cu șase luni, dar astăzi, pentru a o descrie, am „aranjat” ce s-a întâmplat și cum s-a întâmplat atunci.

În zilele noastre, camerele Web au devenit dispozitive foarte ieftine și accesibile. Desigur, ele pot fi folosite nu numai pentru comunicarea pe Internet, deoarece chiar și cea mai simplă cameră este încă un fel de dispozitiv de înregistrare video. Matricele camerelor moderne sunt foarte mici - acest lucru face posibilă reducerea costurilor și obținerea acestora o rezoluție înaltă. Această caracteristică poate fi utilizată cu succes pentru a construi un microscop simplu bazat pe o cameră Web. Principiul funcționării sale se bazează pe faptul că cu atât mai puțin distanta focala lentile, acelea mărire mai mare oferă, în timp ce obiectivele camerelor Web sunt proiectate să funcționeze cu matrici foarte mici și au, în consecință, o distanță focală foarte scurtă - de obicei între 3-4 mm. Pentru a vă asigura că obiectivul camerei funcționează în modul microscop, este suficient să îl întoarceți cu capătul frontal îndreptat spre cameră. Într-adevăr, în poziție normală Marginea din spate a obiectivului este foarte aproape de cameră, iar subiectul este relativ departe. Prin întoarcerea lentilei, avem posibilitatea de a examina un obiect foarte apropiat (în locul matricei), concentrându-și imaginea pe o matrice relativ îndepărtată și, în același timp, lentila funcționează în modul său normal, deoarece calea razelor în sistemul de lentile este reversibil și, în general, nu contează de ce parte se află obiectul și cu care - fotodetectorul. (Apropo, această tehnică a lentilelor inversate este, de asemenea, utilizată pe scară largă în fotografia macro în fotografia clasică)

Așadar, avem nevoie de orice cameră Web cu o lentilă deșurubată, mai multe părți ale unui set de construcții metalice pentru copii pentru asamblarea bazei și a mecanismului de focalizare, câteva șuruburi și un LED cu o baterie pentru iluminare. De exemplu, am folosit o cameră ieftină Trust de 1,3 megapixeli.

Pentru ca camera să poată fi readusă cu ușurință la starea inițială, obiectivul este montat cu capul în jos pe cameră folosind un inel decorativ și o bandă elastică; designul mecanismului de focalizare este clar din fotografie. Vă rugăm să rețineți: lamele pe care este montată camera în poziția de lucru trebuie să fie orizontale - altfel, la focalizare, obiectul se va deplasa în câmpul vizual.




Masa cu obiecte, al cărei rol este jucat de agrafe obișnuite cu suprafețe de prindere ușor pilete, este iluminată de jos de un LED alb. Este recomandabil să oferiți posibilitatea de a regla luminozitatea luminii de fundal.

Desigur, acest design nu este singurul posibil și dezvoltarea propria versiune poate fi un puzzle tehnic foarte distractiv.


Tot ce rămâne este să instalați diapozitivul cu medicamentul în suporturile pentru agrafe și să conectați camera la computer.

Pentru a evalua mărirea unui microscop, cel mai simplu mod este să fotografiați pixelii de pe ecranul monitorului - dimensiunea lor reală poate fi determinată cu ușurință cunoscând dimensiunea monitorului și rezoluția acestuia.


Ca exemplu și pentru a evalua mărirea, vă prezint un fragment dintr-o fotografie a celui mai simplu preparat, familiar tuturor de la lecțiile de biologie - celule de ceapă. Cu toate acestea, puteți obține o mărire mai mare - pentru a face acest lucru trebuie să îndepărtați obiectivul de matricea camerei web folosind un manșon suplimentar.

Atenție: acest design are o serie de deficiențe care ar putea fi eliminate, iar camera web ar putea fi folosită mai eficient ca microscop. Cu noul design poți

DIY de weekend:

De multă vreme este un microscop școlar BIOLAM prăfuit pe balcon, e păcat să-l arunci, până la urmă sunt copii, cred că tot s-ar putea să-ți fie la îndemână.

Într-un weekend, în timp ce curățam din nou balconul, mi-a venit în minte ideea de a atașa o cameră la microscop pentru a fotografia imaginile și a le vizualiza pe ecranul computerului. Dar ideea s-a dovedit a nu avea prea mult succes, pentru că... A fost dificil să atașezi camera la ocular.

Deci totul este în ordine. Primul lucru este alegerea unei camere web. Am fost ghidat de forma cilindrică a obiectivului pentru a facilita montarea camerei pe ocularul microscopului. Camera web a fost achiziționată, rămâne cel mai dificil lucru - atașarea în siguranță a camerei la ocular. Încep să caut un adaptor de la ocular la cameră din materiale vechi și mă aranjez pe o husă fastum gel - extern Diametrul corespunde exact cu diametrul ocularului și cu diametrul interior al lentilei camerei.

Singurul lucru care mai rămâne de făcut este să conectați toate aceste părți într-un singur întreg: am rezolvat problema cu ajutorul adezivului siliconic hot melt

Asamblam întreaga structură într-un singur întreg și obținem o jucărie excelentă atât pentru copii, cât și pentru adulți.

Acum microscopul nostru este foarte popular acasă, așa că cu ajutorul unei simple modernizări am dat o a doua viață lucrurilor vechi

Rezultatele cercetării noastre, obținute cu ajutorul unui microscop „electron”, vor fi publicate suplimentar.

de exemplu matricea LCD a unui telefon mobil cu ecran tactil

Mai jos este matricea LCD a comunicatorului