Самодельный микроскоп

Как сделать цифровой микроскоп из веб камеры

Ни для кого не секрет, что окружающий нас мир имеет тонкие структуры, организацию и строение которых невозможно различить человеческим глазом. Целая вселенная оставалась недосягаемой и непознанной, пока не был изобретен микроскоп.
Это устройство всем нам известно со школы. В нем мы рассматривали бактерий, живые и мертвые клетки, предметы и объекты, которые все мы видим каждый день. Через узкий смотровой объектив они чудесным образом превращались в модели из решеток и мембран, нервных сплетений и кровеносных сосудов. В такие моменты осознаешь, насколько этот мир велик и многогранен.
С недавнего времени микроскопы начали делать цифровыми. Они намного удобней и эффективнее, ведь теперь не надо пристально вглядываться в объектив. Достаточно взглянуть на экран монитора, и перед нами предстает увеличенное цифровое изображение рассматриваемого объекта. Представьте, что такое чудо техники можно сделать своими руками из обычной веб-камеры. Не верите? Предлагаем вам убедится в этом вместе с нами.

Как сделать цифровой микроскоп

Необходимые ресурсы для изготовления микроскопа

  • Перфорированные пластина, уголок и кронштейны для крепления деревянных деталей;
  • Отрезок профильной трубы 15х15 и 20х20 мм;
  • Небольшой фрагмент стекла;
  • Веб-камера;
  • Светодиодный фонарик;
  • Болт М8 с четырьмя гайками;
  • Винты, гайки.
  • Электродрель или шуруповерт со сверлом на 3-4 мм;
  • Плоскогубцы;
  • Отвертка крестовая;
  • Термоклеевой пистолет.

Собираем микроскоп – пошаговая инструкция

Для штативной основы микроскопа используем перфорированные пластины и уголки из металла. Их используют для соединения деревянных изделий. Они легко скрепляются болтами, а множество отверстий позволяет это сделать на требуемом уровне.

Шаг первый – монтируем основание

Плоскую перфорированную пластину обкладываем с тыльной стороны мягкими мебельными подпятниками. Их просто наклеиваем по углам прямоугольника.

Как сделать цифровой микроскоп

Как сделать цифровой микроскоп

Как сделать цифровой микроскоп

Следующим элементом будет кронштейн или уголок с разносторонними полками. Скрепляем короткую полку кронштейна и пластину-основание болтом с гайкой. Подтягиваем их плоскогубцами для надежности.

Как сделать цифровой микроскоп

Как сделать цифровой микроскоп

Как сделать цифровой микроскоп

Два мелких кронштейна монтируем на край пластины по обеим ее сторонам. К ним прикрепляем еще два уголка подлиннее так, чтобы у нас образовалась небольшая рамка. Это будет основание для смотрового стекла микроскопа. Его можно сделать из небольшого отрезка тонкого стекла.

Как сделать цифровой микроскоп

Как сделать цифровой микроскоп

Как сделать цифровой микроскоп

Как сделать цифровой микроскоп

Шаг второй – делаем штатив

Штатив делаем из отрезка квадратной профильной трубы 15х15 мм. Его высота должна быть около 200-250 мм. Больше нет смысла делать, поскольку превышение отступа от смотрового стекла снижает качество изображения, а меньшее рискует быть засвеченным и некорректным.
Штатив крепим к перфорированному кронштейну, а поверх него насаживаем небольшой отрезок трубы 20х20 таким образом, чтобы он свободно двигался по этой стойке.

Как сделать цифровой микроскоп

Как сделать цифровой микроскоп

Как сделать цифровой микроскоп

Из двух кронштейнов, совмещенных между собой внахлест, делаем открытую рамку. Болты выбираем подлиннее, чтобы их хватило на поджим этой рамки вокруг подвижного отрезка трубы. Насаживаем на них пластину с двумя отверстиями по бокам, и гайками фиксируем ее.

Как сделать цифровой микроскоп

Как сделать цифровой микроскоп

Для настройки отступа рамки от смотрового стекла используем болт М8х100 мм. Нам понадобится две гайки под размер болта, и две большего размера. Берем эпоксидный клей, и в трех местах приклеиваем гайки болта к штативу. Закрученную на конец болта гайку также можно зафиксировать эпоксидкой.

Как сделать цифровой микроскоп

Как сделать цифровой микроскоп

Как сделать цифровой микроскоп

Шаг третий – изготавливаем объектив

На месте тубуса с окуляром в нашем микроскопе будет располагаться обычная вебкамера. Разрешение чем больше-тем лучше, подключение к компьютеру может быть, как проводным (USB 2.0, 3.0), так и через Wi Fi или Bluetooth.
Освобождаем камеру от корпуса, откручивая отверткой материнскую плату с матрицей.

Как сделать цифровой микроскоп

Как сделать цифровой микроскоп

Как сделать цифровой микроскоп

Снимаем защитный колпак, и выкручиваем объектив с линзами и светофильтром. Все что необходимо сделать – это разместить его на том же месте, перевернув на 180 градусов.

Как сделать цифровой микроскоп

Как сделать цифровой микроскоп

Как сделать цифровой микроскоп

Как сделать цифровой микроскоп

Обматываем стык объектива камеры с цилиндрическим корпусом изолентой. При желании его можно дополнительно проклеить термоклеевым пистолетом. На этом этапе измененный объектив уже можно проверить в действии.

Как сделать цифровой микроскоп

Как сделать цифровой микроскоп

Шаг четвертый – окончательная сборка микроскопа

Собираем камеру в обратном порядке, сажая ее корпус на горячий клей к рамке штатива. Объектив при этом должен быть направлен вниз, на смотровое стекло микроскопа. Шлейф из проводки можно поджать нейлоновыми стяжками к стойке штатива.
Невысокий светодиодный фонарик приспосабливаем под осветитель смотрового стекла. Он должен свободно влезать под смотровую панель микроскопа. Подключаем камеру к компьютеру, и через некоторое время изображение появится на экране монитора.

Читайте также:
Самодельный боксерский мешок за 500 рублей

Как сделать цифровой микроскоп

Как сделать цифровой микроскоп

Как сделать цифровой микроскоп

Как сделать цифровой микроскоп

Сборка готова, ее можно проверить на любом объекте, например, рассмотреть кристаллическую решетку грифеля карандаша или пиксельную структуру экрана своего смартфона. Популярным направлением сегодня является применение таких самодельных или недорогих микроскопов для контроля пайки мелких деталей на электронных платах. Он несомненно понравится и вашему ребенку, и возможно пробудит интерес к познанию окружающего нас мира.

Как сделать цифровой микроскоп

Как сделать цифровой микроскоп

Как сделать цифровой микроскоп

Как сделать цифровой микроскоп

Смотрите видео

Увидеть невидимое. Несколько способов сделать недорогой микроскоп своими руками

Микроскоп — надежный и нужный инструмент не только для ученых, медиков, но и представителей других специальностей. Это еще и отличный способ познакомить ребенка с невидимыми тайнами и секретами окружающего мира. Да и кто сказал, что рассматривать микроскопические объекты в свое удовольствие — это не для взрослых.

Проблема только в том, что микроскопы довольно дорогие. Если даже деньги есть, не всегда хочется их тратить на вещь, которая, возможно, будет использоваться лишь пару раз. В этом случае приходят на помощь проекты по созданию микроскопов своими руками.

Микроскоп из смартфона за $10-$20

Способ по превращению телефона в микроскоп предложили 10 лет назад ученые из Калифорнийского университета в Дейвисе. Способ актуален и сейчас (правда, он предназначен для смартфонов с одной камерой), и реализовать его несложно.

Все, что нужно — темный кусочек кожи, резины или любого другого материала, в центре которого проделывается небольшой отверстие диаметром менее 1 мм.

Затем нужно заказать лизну диаметром в 1 мм — такие стоят как раз около $15 (есть и более дорогие, есть более дешевые). Чем больше диаметр линзы, тем она обеспечивает меньшее увеличение. Линзу вставляем в отверстие, крепим все это скотчем к камере телефона с линзой в центре — и все, микроскоп готов. Фотографии на КДПВ — результат работы этого устройства. Приложив немного больше усилий, можно сделать еще и спектрометр, причем из того же микроскопа, который мы только что разобрали. Вот здесь подробная инструкция.

Микроскоп из вебкамеры

Еще один довольно древний способ, который был предложен в 2013 году — немногим позже, чем микроскоп из смартфона.

Здесь нам понадобится веб-камера (желательно с более-менее хорошим объективом, чтобы фотографии получались качественными). Набор отверток, клей, коробка.

Главная задача — перевернуть объектив камеры, чтобы внутренней стороной он смотрел наружу, а наружной — внутрь. Тогда камера будет увеличивать изображение. Объектив нужно разместить в нескольких миллиметрах от сенсора CMOS, причем нужно быть весьма аккуратным, чтобы ничего не повредить.

Затем собираем веб-камеру в обратном порядке, и делаем предметный столик из коробки и зеркала. Подробная инструкция — вот здесь или здесь (на русском).

Foldscope

Этот микроскоп вполне можно назвать самодельным, хотя он и высылается разработчиками — группой ученых из Стэнфорда. Получателю нужно просто собрать его, а сделан микроскоп из бумаги (и, конечно, крошечной линзы).

Он позволяет увеличивать объекты вплоть до 2000х. Стоимость всех элементов конструкции на момент создания составляла даже не доллар, а $0,97.

Корпус складывается из бумаги (схему сборки можно загрузить из интернета). Кроме бумаги и стеклянной или сапфировой шариковой линзы нужны таблетка, светодиод, небольшой фрагмент медной ленты и выключатель.

Весит такое устройство около 10 граммов. Он может падать, его можно даже пинать — и микроскоп выживет. Его надежность равна надежности конструкции из бумаги. Работать с ним могут как школьники, так и специалисты различных отраслей, у которых просто не оказалось нужного инструмента под рукой в нужный момент. Собирается он максимум за 20 минут, если параллельно пить кофе.

Подробная инструкция есть здесь, а сайт доступен вот по этой ссылке.

Микроскоп из DVD-приводов

Не самый простой для сборки микроскоп, для создания которого требуется два привода, Arduino и базовое понимание работы с чипами, платами и т.п. В общем, здесь требуется куда больше опыта и знаний, чем в случае создания бумажного микроскопа или микроскопа из вебкамеры.

Читайте также:
Проектор своими руками: мастерим за пять минут

Arduino требуется для управления лазерными головками — они сканируют рассматриваемый объект, перемещаясь по осям x и y. Авторы говорят, что разрешение получаемого изображения зависит от количества измерений, сделанных по оси x и количеством линий по оси y.

В конструкции используется еще и фотодетектор — но это обыкновенный фотодиод. Разработчики даже разработали специализированную плату для подключения лазерных головок и прочих компонентов. Вот ссылка, где можно найти все необходимое.

Микроскоп из Lego

Нет, это не Mindstorms, а просто кубики конструктора с внедренными в них элементами микроскопа. Проект, что логично, называется Lego Microscope.

Это DIY-проект, хотя и довольно сложный. Как и в предыдущем случае, разработчики уже все сделали за нас — создали список необходимых для сборки кубиков, дали ссылки на магазины, где можно купить линзы микроскопа, рассказали о других компонентах, использующихся в конструкции. Например, фотокамере от iPhone 5, которая стоит сейчас очень недорого — пару долларов на AliExpress.

Инструкция по сборке находится вот здесь.

В целом, все эти проекты дешевле (иногда на пару порядков, как в случае с однодолларовым микроскопом), чем стандартные микроскопы. Но на их сборку требуется время, причем не всегда это 10-20 минут. Для того же микроскопа из Lego понадобится несколько часов, а с учетом ожидания деталей — и дней или даже недель. Но в итоге мы получаем надежные инструменты, которые могут и поработать, и отдохнуть — например, провести время с семьей или друзьями, разглядывая детали микромира.

Собираем цифровой микроскоп для паяльных работ — лучше, чем делают китайцы

В этом артикле я расскажу, как можно с минимумом затрат (менее $70) сделать цифровой микроскоп для паяльных работ, который будет обеспечивать комфорт и качество работы, недоступные для промышленного решения, даже с ценником на порядок больше.

Чем хорош капитализм? – доступно почти всё, и за любую цену. Но часто, реальное качество и практичность, сильно отличается от заявленного в рекламе. Не обошла и такая маркетинговая «оптимизация», и цифровые микроскопы для паяльных работ – устройство выглядит красиво, картинки на экране нарисованы интересные, но сильно хромает практичность – разрешение и размер экранчика крохотные, расстояние от объектива до платы минимальное, часто паяльником и не подлезть, плату над обязательно класть на столик, заявлены какие-то нереальные возможности увеличения и разрешения, и стоит такое чудо не баксов 15, как и должно стоить, а стоит от 50 долларов и выше. Такая дискотека мне не подходила, поэтому, я решил сделать ход конём, и собрать всё с нуля, как всегда, минимизировав затраты, как физические, так и финансовые, и максимизировав качество конечного продукта.

Начну со списка необходимых компонентов.

ЖК монитор с удобной для вас диагональю – можно и 15 дюймов поставить, а можно и побольше. Для этой цели я купил 17 дюймовый ЖК монитор ($11)– на местной барахолке это было наиболее доступный вариант в шаговой близости от меня.

Модуль камеры с VGA/DVI/HDMI выходом – зависит от типа входа вашего монитора. Я брал самый бюджетный вариант на таобао, два мегапикселя, VGA выход, $30.

Советский объектив с фокусным расстоянием 40-60мм. Подходят практически любые, главное, чтоб стекло не было совсем убитым, и диафрагма работала.

Переходник с CS Mount на M42 (или М39, зависит от модели, купленного объектива)

Макрокольца на М42 или М39, опять, это зависит от модели выбранного объектива.

Что-то массивное, для использования в качестве подставки. Я использовал шасси от старого лабораторного твердомера, которое купил в пункте сдачи металлолома по цене этого самого металлолома по весу.

«Рука», на которой будет крепится камера. Я использовал кусок прямоугольной алюминиевой трубы сечением 5х2см и длиной около метра.

Читайте также:
Размеры мини футбольного поля

Угловой кронштейн, для поворота камеры, который крепится на «руке» и к которому крепится сама камера.

Винты, гайки, VGA кабель, скотч, и прочие «мелочи жизни», которые наверняка у вас уже есть.

А теперь, небольшая дополнительная информация по некоторым компонентам.

Монитор: В принципе, можно брать любой, даже с кинескопом (но он будет жутко мерцать, я пробовал). Но есть две особенности, на которые стоит обратить внимание – это формат экрана (обычный или широкий), и углы обзора (чем больше, тем лучше). Формат экрана в принципе, зависит больше от типа камеры – Большинство модулей умеют только соотношение сторон 4:3 и 5:4 и не умеют «широкие» разрешения, в результате, картинка выглядит растянутой. Так что если вы берёте модуль с «обычным» выходом, то и монитор надо брать соответствующий. Хотя, существуют и универсальные модули – сами выставляют нужный формат, в зависимости от информации, полученной с монитора. И второй, не менее важный момент – углы обзора монитора. Рекомендовать мониторы на IPS/PLS/MVA матрицах не буду по очевидно-финансовым причинам, но постарайтесь не покупать очень старый монитор, у них обычно, вертикальные углы просто ужасные, и на них, тёмные детали будут частично сливаться с фоном. Если же у монитора вертикальные углы плохие, вас эстетика не смущает, или монитор механически поддерживает переворот, то можно его повернуть на 180 градусов, а картинку повернуть в самой камере – картинка будет более «читаемой».

Модуль камеры: Не стоит гнаться за многомегапиксельным разрешением – у вас монитор с конечным разрешением в 1-2мегапикселя, и если купите модуль на 5мп, то улучшения картинки не получите, зато получите увеличение шумов, так как диагональ матрицы будет та же, но вот размер пикселей будет поменьше, и соответственно, шумов будет больше.

Модули камеры также можно поделить на два типа – с крепежными отверстиями (для посадки на стандартный штатив или фотовинт) либо без оных, для прямой «посадки» на микроскоп, объектив и так далее (у меня как раз такой). В принципе, это не столь уж и большая проблема, в моем конкретном случае, свелась к выкручиванию 4х винтов, сверлению кронштейна и закрепления камеры, но мое дело – предупредить.

Еще важный момент – какая посадочная резьба у модуля камеры. Большинство имеют стандартную, C/CS Mount резьбу, но могут быть и варианты. В моем конкретном случае, у камеры была посадочная резьба в 27мм, но после моего уточнения, продавец (бесплатно), дополнил посылку переходной шайбой на C mount.

Объектив: Главное для нас – фокусное расстояние и наличие диафрагмы. Самые массовые советские фотообъективы имеют фокусное расстояние в 50-60мм. При их применении, и удалении камеры приблизительно на 60см от наблюдаемого объекта, комфортная работа обеспечивается с SMD компонентами 0805 типоразмера, а с 0402 и 0201 работать можно, но уже сложно – сами детали различимы хорошо, но для контроля огрехов пайки, такого разрешения недостаточно. Так что, если исходить из фокусного расстояния в 50мм, то всякие «Гелиосы», «Веги», «Юпитеры», «Индустары» — вполне соответствуют требованиям. Я взял Индустар 50-3, как наиболее доступный по цене — $5 в хорошем состоянии. Никакого смысла гнаться за светосилой нет – объектив в любом случае, придётся диафрагмировать до F8-11, так что и «Индустар 50-3», и «ЗК 50/1.5» будут выдавать совершенно одинаковую картинку, но последний стоит раз в 10 дороже «Индустара». В принципе, можно взять и объективы от фотоувеличителей, типа «Вега-11», «И50У», «И90У» и так далее, но так как у них нет фокусирующего геликоида, фокус придётся подстраивать либо подбором высоты крепления, что может оказаться неудобным в практике, либо придётся докупать фокусировочный геликоид, который стоит от $20 и выше. При желании, можно поставить и зум-объектив, чтоб получить возможность менять приближение. Но такие объективы стоят обычно дорого и довольно громоздки, и у них есть ещё один минус – при изменении увеличения, «улетает» и фокус, так что так просто «призумится» — не получится, придётся каждый раз подстраивать фокус. Выход тут в использовании киносъемочных объективов, у них фокус не «уезжает» при использовании зума, но «благодаря» всяким VDSLR-шикам, цена таких объективов давно вышла за всякие разумные пределы. Единственный доступный по цене (но редкий по распространенности) вариант – если где найдёте объектив «Метеор 5-1» на М42 посадочную резьбу. Но к сожалению, мне такой в продаже не встречался, только под свой, специальный маунт, адаптер с которого, в принципе, можно сделать, но это довольно муторно.

Читайте также:
Своими руками для дома и дачи

Если же вам нужно большее увеличение, чем дают стандартные 50мм объективы, то стоит посмотреть в сторону 85мм и 135мм объективов – они обеспечат комфортную работу с типоразмерами деталей 0402 и 0201 соответственно. К сожалению, фокусное расстояние в 85мм в советских объективах представлено только светосильными и дорогими Гелиос 40-2, Юпитер-9, МС Волна-9, но можно взять объектив от фотувеличителя — И90У, у него фокусное расстояние 75мм, но нет фокусировочного кольца. Если же вам нужно ещё большее увеличение, то стоит переходить на 135мм – советской (и не советской) оптики с этим фокусным расстоянием довольно много на вторичном рынке, и цены вполне доступные. В принципе, и с обычными, 50-60мм объективами можно добится нужного для пайки 0402 и 0201 увеличения, но для этого придётся ставить не одно, а два-три макрокольца, и сильно упадёт расстояние от камеры до детали – с 60см до 20-15см, что делает работу менее комфортной.

Про переходник ничего особенного сказать не могу. Главное, чтоб он, с одной стороны, подходил под вашу камеру, и с другой стороны – под ваш объектив. Процесс собирания микроскопа я бы начал с покупки объектива, а всё остальное – уже подбирать под стать ему. Я использовал самодельный переходник – купил на барахолке вместе с объективом. Разумеется, лучше купить заводской, если вам важен внешний вид.

Макрокольца вполне стандартный товар, продаются в комплекте из 3х штук, и стоят около $5. Цель этих колец – обеспечить возможность объектива фокусироваться на близко расположенных объектах. В зависимости от модели выбранного объектива и высоты подставки, может понадобится разное количество колец. В моем конкретном случае, хватило одного. Могу предложить один «лайфхак». По неизвестной мне причине, М39 макрокольца стоят в 2 раза дороже аналогичных на М42. Так что можно купить набор колец на М42, а ваш объектив на М39 закрепить в них через адаптер М39-М42, который обычно стоит в пределах 1$.

Вес и прочность подставки – решающие звена в вопросе по качеству картинки. Хлипкая подставка — картинка будет плыть и дрожать, комфорта в работе не будет. так что, если у вас ничего подходящего купить не получается, вполне возможно воспользоваться несколькими кирпичами или шлакоблоками.

Аналогичные требования и к металлической трубе – она должна быть, с одной стороны, достаточно твёрдой, чтоб не прогибаться под весом камеры, и с другой стороны, она должна быть достаточно лёгкой, чтоб не опрокинуть подставку своим весом. При необходимости, можно снабдить трубу противовесом. Мне это не понадобилось, так как моя подставка весит в районе 20 кг.

Для установки камеры на кронштейн я использовал фрагмент какого-то фото штатива. Можно воспользоваться любым куском металла нужной формы. Эстеты могут использовать шариковую головку от штатива, или «волшебную руку».

На этом в принципе всё. Есть небольшая специфика по освещению. У меня рабочее место освещается сверху, стандартной LED панелью 60х60см, мощностью 40вт, но на светодиодах с Ra>97 и цветовой температурой 5500K. Такое освещение практически не даёт теней, и так как свет падает на плату практически прямо, то и отраженный свет тоже идёт прямо, и любые огрехи в пайке видны сразу. Но у такого подхода есть и минус — например, маркировка деталей, сделанная лазером, видна плохо, так как требует боковой подсветки для контраста. Но при боковой подсветке, могут появляться тени, что осложняет контроль за качеством пайки. В общем, решать вам, но в 99% случаев, верхний, рассеянный свет подходит для всех вариантов использования. Как всё это смотрится в реальной жизни, можете оценить на видео (с 0:49). Я специально снял его так, чтоб был бы вид как бы из головы — как вы будете видеть рабочее место и картинку на мониторе.

Читайте также:
Топор древних викингов: мастерим своими руками и экономим деньги

VGA / HDMI микроскоп. Скрещиваем ежа и ужа и делаем полезный инструмент.

В роли «ежа» — китайский VGA/HDMI микроскоп Eakins,
В роли «ужа» — советский фотоувеличитель Ленинград-4.

Мартышка к старости слаба глазами стала;
А у людей она слыхала,
Что это зло еще не так большой руки:
Лишь стоит завести Очки.
Очков с полдюжины себе она достала…
«Мартышка и очки», Иван Андреевич Крылов.

Не секрет, что многие из представителей Homo Sapiens к возрасту около 40 сталкиваются с некоторыми проблемами со зрением. У меня лично несколько лет назад это стало выражаться так – при задачах, когда нужно сфокусироваться на расстоянии «вытянутой руки», глаза не «ловят фокус», картинка двоится, глаза устают. Многие меня поймут. При всём этом на медкомиссии я уверенно получаю «единицу».
В том же кабинете тётя доктор сказала, что это возрастное, даже назвала термин. Выписала очки для чтения и сказала сильно не переживать.
Ну а я, как та, вышеупомянутая мартышка стал заводить себе всякие «очки», то есть обрастать различными оптическими приспособлениями. Дело в том, что я иногда паяю.
И то, что раньше делал невооружённым, так сказать, глазом, стало невозможно делать без всяких увеличилок – очки, лупы, наголовные линзы-козырьки. Всё это постепенно покупалось и использовалось. Что-то уходило в ящик с хламом, что-то занимало место на рабочем столе.
Время идёт, глаза не молодеют, компоненты становятся всё мельче. Уже где-то с год назад, начал осознавать, что микроскоп для пайки, ну или какое-то его подобие, просто необходим.
Конечно, первым делом рассматривались варианты бинокулярных микроскопов. Мне как-то по случаю довелось немного поработать с стереомикроскопом. Вещь. Но цены… Глядя на них, понимаешь – нет никакой справедливости в этом мире капитала. =)
Даже тёмные лошадки вроде б/у Olympus на Ebay стоят недёшево. Да и возможен вариант, что купив такой подешевле, потом придётся возиться с его настройкой, юстировкой и т.п. Каноничные МБС в местах, где я проживаю, вещь вообще экзотическая.
Оставались только варианты так называемых «цифровых» микроскопов. Их выбор велик. Но и там толкового мало.
Мне хотелось – отсутствие задержки при отображении картинки (это самый неприятный момент у многих подобных устройств), чтобы прибор не занимал лишнего места на столе и в то же время был под рукой, желательно, чтобы отсутствовала «прокладка» в виде компьютера для обработки сигнала. Ну и, само собой, увеличение и фокусное расстояние, такие, чтобы иметь возможность выполнять мелкие работы.
Перебирал варианты, думал о самоделке, но тогда необходимо привлекать компьютер, не хотелось. Смотрел и читал всякие обзоры. Нашёл на YouTube англоязычный обзор с микроскопом, сходным с обозреваемым. Поиски на Aliexpress привели уже к герою обзора. Жаба была поставлена перед фактом, заказ сделан.
Магазин отработал хорошо, сделали как я просил – цена поменьше на посылке, адаптер питания с нужной вилкой. Доставили быстро, упаковано было хорошо, надёжно. Сразу покупал там и кольцевую подсветку. О ней позже, с ней не всё однозначно.

Комплект такой – модуль микроскопа, объектив, я купил с самым дешёвым вариантом, заявлен как 130Х, его длина 11см, блок питания 12В 1А, пульт ДУ.
Сам модуль

Объектив — резьба «C-Mount» 1 дюйм (25,4 мм).

БП я приспособил в другое место, он был неплохого качества, но я решил, что запитать от 5В будет лучшим решением, всё прекрасно работает от 5В.
Пульт ДУ – это обычный, маленький пультик, длина 8,5см.

Читайте также:
Микроскоп из веб-камеры своими руками: оригинальное решение в домашних условиях

Должен питаться CR2025, (в комплекте не было). Я поставил 2032. Влезло, мне даже не пришлось прикладывать особых усилий. Работает. Им можно манипулировать в меню, но это не очень-то удобно – IR диод вверху корпуса, приходиться задирать руку или вставать. У меня была надежда, что им будет управление каким-нибудь цифровым зумом, я видел обзор на похожую модель микроскопа. Но нет – цифровой зум не положили, впрочем, в описании ничего об этом и нет. Мне он не нужен в общем-то. Пульт я потыкал и забросил – еле нашёл для написания обзора. Мало пользы в общем, хотя, кому-то может и пригодится.
Меню настроек.

Имеет только два языка – китайский и английский. Набор настроек большой – яркость, контраст, резкость, вращение картинки, настройки цвета. Главное — есть возможность вернуть всё в состояние «как было» (factory reset) — очень нужная опция для любознательных с шаловливыми ручками, ну таких как я =).
Навигация по меню своеобразная — перемещение вверх/вниз соответствующими кнопками, а вот за вход в подменю или изменение какой-либо функции отвечают кнопки + и — . Всё равно на какую нажимать. Кнопка «MENU» вызывает или отменяет меню. Непривычно.
Подменю «advanced settings»-

Я поигрался, конечно, с настройками. Но в итоге — на самом деле сбросил, пользуюсь по умолчанию. Вполне нормально настроено.

Ну что же, разберём нашего «ежа» — с детства не мог спокойно спать, пока не посмотрю, что там внутри новой игрушки.
Благо, разбирается просто – конструкция стянута четырьмя длинными винтами. Внутри – три платы, соединены – к плате сенсора через разъём прикреплена ещё одна плата, которая, в свою очередь двумя шлейфами подключена к плате управления.
Плата управления –

Пайка нормальная, заботливыми китайцами на всякий случай оставлен неотмытый флюс. Есть незадействованный разъём под шлейф, посередине. Ещё и с надписью, предлагающей «удалить 75R». Интересно, чтобы это значило?
Средняя плата – с двух сторон. Маркировка на микросхемах затёрта. Есть только на одной — Lattice и цифробуквенный код. Гугл сказал, что это американский производитель микроконтроллеров. По маркировке ничего не нашёл, затёрто несколько символов, не разобрать.

Нижняя плата – с собственно сенсором камеры. Маркировка ZS Sensor 100 v1.0. Тоже ничего внятного не нашёл.

Разборка получилась малоинформативной. Ну хоть руки теперь не чешутся. Да и остальным необязательно будет лезть внутрь. Кстати, если всё же кто-то полезет – совет. Помечайте шлейфы, как они стоят. Я при первой сборке неправильно собрал, по-моему контакты на шлейфе не той стороной вставил в разъём. Ну вы представляете мои чувства, когда оно после сборки не заработало… =) Хорошо, хоть не спалил. Будьте внимательны!

С «ежом» разобрались, расскажу немного об «уже».

Я с самого начала планировал применить в качестве «штатива» старый фотоувеличитель. Но, как оказалось, найти его – проблема. Опрос знакомых ничего не дал, многие вообще на меня смотрели как на тронутого. Действительно, ведь это вещь, которая ушла в прошлое. Просмотр объявлений на сайтах «куплю/продам» тоже ничего путного, ну как, там увидел несколько предложений, но в других городах. Не подходит.
В голове крутились варианты разного колхоза, даже с применением сан. тех. труб и фитингов.
И вот в один прекрасный для меня день я проходил через соседний двор. Вижу – люди выносят старую мебель и среди неё стоит ОН. Подошёл, пообщался. Оказалось – купили квартиру, выносят хлам. Отдали бесплатно. Ну я отблагодарил, конечно.
После таких событий начинаешь верить в материальность мысли. К тому же, это оказался увеличитель именно такой конструкции, как я и хотел.
А ведь я сам лет 5 назад выбросил фотоувеличитель. Надеюсь, кто-то тоже дал ему вторую жизнь.
Итак, это – «Ленинград-4», точнее какой-то его клон. Абсолютно идентичный. Нашёл фото в нете – так он и выглядел. Состояние было «повидал многое в жизни», не было оптики, но я почистил, смазал трущиеся части, всё отлично.

Читайте также:
Как развести краску с окислителем

Почему хотел именно такой? Он вращается в верхней части ноги.
Получается – когда работаем так –

Когда не нужен – убираем –

Сборка – тут всё просто, убрал всё лишнее, сделал из куска пластика проставку, так как отверстие на увеличителе слишком большое по диаметру.

Три отверстия, три болтика, сам модуль закрепил «временно» на двухсторонний скотч из хозмага. Из фото всё более-менее понятно. Ногу прикрепил непосредственно к столешнице. Просверлил в ней два отверстия.

Мой рабочий монитор – Samsung 930BF. 19” 1280х1024. Подключен по VGA.
Пробовал подключать по HDMI к второму монитору Dell разрешение FullHD. Всё работает. Только при первом включении в настройках надо было переключить картинку в 16:9. Потом настройки запомнились.
Несколько фото работы получившегося устройства. Сразу извиняюсь за качество – захвата картинки на устройстве нет, просто фотографировал смартфоном монитор.
Немного SMD (фокус около 16см) —

Можно прикинуть увеличение при этом фокусе, нижняя сторона матрицы — 38см —
Мультиконтроллер (шаг выводов 0.4мм), тот же фокус —
Он же, при фокусе 9см (ещё возможна работа паяльником, феном уже не стоит) —
Работаю, в основном, при фокусном расстоянии от 15 до 20см. Фото для понимания увеличения с рулеткой. В фокусе – микро USB.

Для проверки пайки иногда делаю минимально возможное с этой конструкцией, около 9см. Сам микроскоп может фокусироваться с расстояния около 4см. Но это надо переделывать ногу. Меня устраивает и нынешний вариант.
Максимальное фокусное расстояние около 40см, при этом захватывается поле 2.5см на 3см. Фокус настраивается вручную, кольцом на объективе, нижняя часть объектива при этом остаётся неподвижной, не вращается, хорошо для крепления подсветки.
Микро USB c фокусом 9см —
Фото практического применения – восстановим дорожку к микро USB разъёму планшета.

Насчёт подсветки.

Я ей пользуюсь, у неё есть плюсы – удобное крепление, регулировка света. Питание – напрямую от сети, преобразователь внутри. Работать можно.
Светит вроде неплохо, но без запаса. И я бы, наверное, предпочёл подсветку из пары боковых светильников. Иногда картинка с такой, чисто вертикальной подсветкой какая-то невнятная, особенно при инспекции пайки. Подсветишь сбоку – тогда хорошо. Это проблема конкретно из-за подсветки. Наверное, буду дорабатывать. Добавлю, что подсветка здесь обязательна, причём довольно сильная. Если включить без какой-либо подсветки — увидите на мониторе чёрный экран.

Удобно ли на нём работать – мне вполне. Но сразу скажу, что работать на таком устройстве, когда глаза смотрят не на руки, а на монитор, получается не у всех. Давал попробовать своему товарищу – ничего путного у него не вышло. Хотя, думаю, после какого-то времени пошло бы дело, возможно надо потренироваться. Так что лучше бы попробовать, прежде чем делать такие девайсы.
У меня это не вызвало никаких проблем, руки спокойно «синхронизируются». Могу делать довольно тонкие работы.
Подведём итог – плюсы устройства:
— отсутствие задержки при отображении картинки.
— прямой вывод видео на монитор.
— фокусное расстояние, позволяющее работать с паяльником.
— цена (относительно бинокулярного стереомикроскопа).
— компактно вписался в рабочее место.
Минусы:
— Нет захвата картинки. Мне не нужно совсем, кому-то, возможно, будет важно.
— Маленькое поле захвата при максимальном фокусе.
— Это не бинокулярный стереомикроскоп =)
Доволен ли я? Да, вполне. Пользуюсь два месяца. Устройство позволяет выполнять задачи, которые я однозначно не смог бы решить с моими «очками» в виде всяких луп и других устройств. Это ещё «бета-версия». Планирую немного укоротить ногу, буду что-то делать с подсветкой.
Но я не профессионал, это моё хобби. И это ни в коем случае не противовес профессиональным микроскопам. Предупреждая возможный холивар, скажу так – более-менее приличный стереомикроскоп на порядок более годная вещь. Но – цена. И сопоставление моих потребностей и возможностей делают моё устройство вполне достойным занять место на рабочем столе.

Читайте также:
Электрошокер для самообороны из ПВХ – своими руками

Часть 1. Микроскоп для пайки из фотоувеличителя УПА 510 и аналоговой видеокамеры

Пару месяцев назад я наткнулся на пост Самодельный микроскоп из FullHD видеокамеры. Тема меня заинтересовала так как я увлекаюсь электроникой и периодически что то паяю. Сначала думал собрать микроскоп так же из объектива от старого советского фотоаппарата, который не проблема найти на авито/юле за ~500 р. Но товарищ подсказал идею – взять за основу фотоувеличитель УПА 510, ведь там уже все готовое и не нужно заморачиваться с крепежом объектива, камеры, рабочей поверхностью и тд.

Как оказалось, найти данный фотоувеличитель на авито/юле не проблема, предложений от 500 до 1000 р достаточно много.
И так, к делу. Для изготовления микроскопа понадобится:
1) Фотоувеличитель УПА 510

Часть 1. Микроскоп для пайки из фотоувеличителя УПА 510 и аналоговой видеокамеры Микроскоп, Пайка, Переделка, Видео, Длиннопост

2) Модуль аналоговой видеокамеры формата cvbs (цена на Алиэкспресс – 300 -500 р). Если камера с объективом, то его необходимо выкрутить.

Часть 1. Микроскоп для пайки из фотоувеличителя УПА 510 и аналоговой видеокамеры Микроскоп, Пайка, Переделка, Видео, Длиннопост

3) Монитор с аналоговым видеовходом (можно использовать любой телевизор). Я использовал мониторчик от камеры заднего вида автомобиля, их так же легко купить на али

Часть 1. Микроскоп для пайки из фотоувеличителя УПА 510 и аналоговой видеокамеры Микроскоп, Пайка, Переделка, Видео, Длиннопост

4) Блок питания 12В с током не менее 1А, нужен для питания камеры и монитора.

Часть 1. Микроскоп для пайки из фотоувеличителя УПА 510 и аналоговой видеокамеры Микроскоп, Пайка, Переделка, Видео, Длиннопост

5) Переход BNC на F гнездо, F соеденитель папа-папа, переход RCA на F-гнездо (на фото слева на право). Нужны для подсоединения камеры к мониторы, так как у камеры разъем BNC, а у монитора RCA.

Часть 1. Микроскоп для пайки из фотоувеличителя УПА 510 и аналоговой видеокамеры Микроскоп, Пайка, Переделка, Видео, Длиннопост

6) Светодиодная лента длинной ~ 20 см и пвх короб шириной примерно 15-20 мм. Понадобятся для организации подсветки.

Подготовив все компоненты, приступаем к демонтажу лишних элементов на фотоувеличитиле, должно получиться как на фото ниже.

Часть 1. Микроскоп для пайки из фотоувеличителя УПА 510 и аналоговой видеокамеры Микроскоп, Пайка, Переделка, Видео, Длиннопост

Демонтировав все лишнее, нужно закрепить камеру над объективом фотоувеличителя. Для этого я разработал кронштейн крепления камеры и распечатал его на 3д принтере.

Часть 1. Микроскоп для пайки из фотоувеличителя УПА 510 и аналоговой видеокамеры Микроскоп, Пайка, Переделка, Видео, Длиннопост

Можно использовать что то другое. Но нужно учитывать, что чем больше расстояние от матрицы камеры до объектива, тем больше увеличение, но тем ближе должен располагаться рассматриваемый объект к объективу.
(кронштейн и камера установлены на фотоувеличитель)

Часть 1. Микроскоп для пайки из фотоувеличителя УПА 510 и аналоговой видеокамеры Микроскоп, Пайка, Переделка, Видео, Длиннопост

Для дополнительного освещения рабочей поверхности микроскопа, я использовал светодиодную ленту и пвх короб, соорудив такую конструкцию

Часть 1. Микроскоп для пайки из фотоувеличителя УПА 510 и аналоговой видеокамеры Микроскоп, Пайка, Переделка, Видео, Длиннопост

Устанавливается она в нижнюю часть серой штанги фотоувеличителя. Так же желательно укоротить на 30 мм нижнюю стойку и стокойкодержатель (часть которая крепится к столу), это нужно для того что бы объектив можно было максимально приблизить к столу.

Часть 1. Микроскоп для пайки из фотоувеличителя УПА 510 и аналоговой видеокамеры Микроскоп, Пайка, Переделка, Видео, Длиннопост

Видеоверсия поста с демонстрацией работы микроскопа.

Ссылка на файл для 3д печати кронштейна – https://yadi.sk/d/7gk4yqYRynGq0Q

Сообщество Ремонтёров

6.3K постов 36.7K подписчиков

Правила сообщества

ЕСЛИ НЕ ХОТИТЕ, ЧТОБЫ ВАС ЗАМИНУСИЛИ НЕ ПУБЛИКУЙТЕ В ЭТОМ СООБЩЕСТВЕ ПРОСЬБЫ О ПОМОЩИ В РЕМОНТЕ, ДЛЯ ЭТОГО ЕСТЬ ВТОРОЕ СООБЩЕСТВО:

Посты с просьбами о помощи в ремонте создаются в дочернем сообществе: https://pikabu.ru/community/HelpRemont

К публикации допускаются только тематические статьи с тегом “Ремонт техники”.

В сообществе строго запрещено и карается баном всего две вещи:

В остальном действуют базовые правила Пикабу.

Надо бы на объектив натянуть бленду – глубокую черную трубку, которая будет отсекать свет, идущий сбоку и не давать парам флюса оседать на линзе.

Картинка станет контрастнее, а объектив прослужит дольше.

просто любая черная внутри трубка подходящего диаметра, можно даже огрызок велосипедной камеры, например натянуть стяжкой ) или что-то подобное

Фотоувеличитель некомплектный. Должен быть красный поворотный фильтр. Поэтому и дёшево так.

Интересно, а можно к такой камере подключить дисплей от смартфона, сделать типа видеоглазок на дверь?

Собрал вчера себе такой же. По вашим рекомендациям. Фотоувеличитель был, пара плат от камер валялась. Пришлось покупать только конвертор. Изображение вывожу на монитор. Увеличение 10 – 35. Очень доволен.

Это что получается, необязательно бинокуляры / тринокуляры покупать за 20к и выше? Подходит ли такой вариант как основной для профессионального ремонта?

. а теперь попробуй этот объектив перевернуть . УДИВИШСЯ .

Здравствуйте. Собрал по Вашей технологии микроскоп. Единственное что напрягает (лично меня) – это малое светопропускаемость родной линзы фотоувеличителя. И как следствие тёмная (опять же на мой взгляд) картинка, а если увеличивать яркость подсветки, то происходит засветка и из за блик вообще не видно маркировки.

Читайте также:
Органайзер для контейнеров своими руками: экономим 5 тысяч рублей

Решил я купить объектив от фотоаппарата индустар 23у 4,5/110 и заменить им родной. Каково было моё удивление когда я установил его и картинки не оказалось . В нём три линзы. Я всякими разными конфигурациями изменял их количество, но картинка так и не появилась.

Внимание знатоки: вопрос.

1. В чём отличие между линзами фотоувеличителя и фотоаппарата?? Я так понимаю разница как раз в линзах.

2. И что нужно сделать (изменить) что бы с линзами от фотоаппарата всё заработало??

Как сделать карманный микроскоп для детей в домашних условиях

Микроскопы позволяют вам рассматривать очень маленькие объекты. С помощью этого портативного микроскопа вы сможете разглядывать крошечные вещи в мельчайших подробностях. Вы можете исследовать растения, насекомых, даже земля при ближайшем рассмотрении может быть впечатляющей!

До этого я уже занимался проектами недорогих приспособлений и пару месяцев назад, в рамках научной программы, начал работу над самодельным микроскопом в домашних условиях.

Уникальными особенностями этого микроскопа являются:

  • Свободный дизайн, который вы сможете повторить
  • Встроенный отсек для подсветки — когда вы подсвечиваете микроскоп, многие вещи становятся более различимыми
  • Он открывает широкий угол обзора, и вы легко сможете рассмотреть исследуемый образец

Заметка об увеличении: у мини микроскопа есть две линзы: одна примерно 0,6 см диаметром (увеличение 80x), и вторая примерно 0,24 см диаметром (увеличение 140x). Несмотря на большее увеличение у второй линзы, я обычно предпочитаю пользоваться первой, ведь чем меньше линза, тем больше ей нужно света, а фокусировка становится сложнее и это приводит к большим трудностям при изучении образцов. Большое поле обзора у большей линзы делает её простой в использовании, а увеличения в 80 раз вполне хватает, чтобы рассмотреть все детали, невидимые невооруженному глазу.

Дочитайте статью до конца, и вы научитесь тому, как сделать детский микроскоп своими руками!

Шаг 1: Собираем материалы

Вот список материалов, нужных для сборки карманного микроскопа. В дополнение к этому списку, для изготовления корпуса вам будет необходим 3D принтер (или креативность для создания корпуса своими руками). Если не считать стеклянных шариков (линз), то, возможно, всё что нужно для сборки, вы сможете найти дома под рукой.

Я приобрёл шарики в McMaster:

  • Боросиликатный стеклянный шар на 1/4 дюйма (8996K25)
  • Боросиликатный стеклянный шар на 3/23 дюйма (8996K21)
  • дюймовый винт 4-40 (винт M3 длиной 25mm тоже подойдёт) (90283A115)
  • 5mm белый светодиод (например такой)
  • Батарейка CR2032
  • Скрепки (например такие)

Если ваш бюджет ограничен, то вы можете купить лишь стеклянный шарик — в то время как остальные части лишь добавляют функциональности, для работы микроскопа на самом деле необходим лишь этот шарик.

Шаг 2: Напечатайте корпус

Печать 3D — это наиболее доступный способ изготовления деталей для любителей сделать что-то своими руками. Я спроектировал корпус микроскопа для печати на принтере, но он может быть изготовлен из дерева или из обычного пластика.

Батарейка выступает и вы можете волноваться из-за некоторого натяжения в отсеке для неё. Не волнуйтесь — вы уберёте лишний пластик, когда будете вставлять батарейку. Я не рекомендую добавлять опоры, потому что их будет сложно убрать.

Что, если у меня нет 3D принтера?

Если вы сбираетесь сделать корпус другим способом, то я добавил для вас чертёж с основными измерениями. Ваши габариты не должны очень точно совпадать с моими. Любая часть механизма, держащего линзу, находится на расстоянии менее 1 мм от изучаемого образца, и вы можете слегка двигать его вверх и вниз для фокусировки — это сработает.

Шаг 3: Сборка микроскопа

Когда все части микроскопа находятся под рукой, можно приступить к сборке.

Вдавите линзы
Первым делом вдавите линзы в верхнюю часть корпуса. Большая линза помещается в большое отверстие, а маленькая в выступающую часть маленького отверстия.
Если какая-то из линз сидит неплотно, смажьте край корпуса суперклеем для её закрепления. Если же наоборот, линза не входит в отверстие при давлении пальцами, используйте кусочек пластика, чтобы вдавить её на место.

Читайте также:
Газовая горелка для походов: мастерим своими руками и экономим 3000 рублей

Скрутите две части корпуса вместе
Соедините верхнюю и нижнюю части микроскопа при помощи болта длиной примерно 25 мм. Если части корпуса сидят очень туго — срежьте немного пластика. Соединение должно быть надёжным, но не слишком тугим.

Вставьте скрепки
Скрепки будут держать ваши образцы на нужном месте. Вставьте их на свои места, как показано на фотографиях.

Вставьте батарейку
Возьмите батарейку 2032 и вставьте в отсек для батареек. Для этого нужно будет приложить небольшое усилие и вы можете отломить несколько кусочков пластика, которые заполняли зазор. Вставьте батарейку так глубоко, как это возможно.

Вставьте диод
Аккуратно вставьте ножки диода по обеим сторонам батарейки. Диод будет гореть только тогда, когда подключён правильным образом. Если ножки диода слишком длинные — немного обрежьте их. Если подсветка не требуется, можете вставить ножки светодиода по одну сторону батарейки — схема не будет замкнута, и заряд не будет тратиться.

Шаг 4: Подготовьте образец для изучения

Далее вам следует найти вещи, которые вы хотели бы изучить под микроскопом. Вам не нужно искать слишком усердно — даже простые вещи могут смотреться впечатляюще! Если вы ничего не находите — попробуйте начать с оторванного края обычной бумаги. Поместите образец под линзу и закрепите его скрепками.

  • Чем тоньше — тем лучше. Если свет не может проникнуть сквозь образец, то его будет сложнее изучить
  • Если ваш образец всё-таки толстый — рассмотрите его край
  • При фокусировке ищите легко различимую часть вашего образца, например, если вы изучаете лист растения — фокусируйтесь на жилке или каком-либо изъяне.
  • Закрепляйте маленькие предметы между двумя слоями прозрачной плёнки

Карманный детский микроскоп предназначен для закрепления слайдов микроскопа на фиксированном месте, поэтому вам не нужно делать стеклянные слайды (как это делается в лабораториях). «Сэндвич» из прозрачного скотча вполне подойдёт — просто остерегайтесь пузырьков воздуха, похожих на что-то интересное.

Еще один совет: листья растений высыхают и деформируются, поэтому приклеивание их на слайд микроскопа дольше сохраняет их форму.

Шаг 5: Используйте микроскоп

Теперь у вас есть рабочий микроскоп, и вы можете исследовать мир!

Как использовать микроскоп

Наиболее простым способом начать использовать микроскоп будет просто посмотреть через большую линзу с расстояния на что-то с хорошим узором. Я начал с разглядывания листьев бамбука, так как на них было много разных неровностей.

Чтобы сфокусироваться, двигайте руку вверх и вниз. Если у вас не получается, начните вплотную к образцу и постепенно удаляйте микроскоп, пока не попадёте в фокус.

Когда вы разберётесь, как фокусироваться и как выглядят вещи в фокусе, поднесите его к своему глазу. Микроскоп должен покрыть бОльшую часть вашего поля зрения и вы попадёте в микроскопический мир!

Что вы можете сделать при помощи карманного микроскопа

Всё выглядит совсем иначе в другом масштабе. На что похожа земля? Или песок? А пыль? Чем отличается свежий листок от сухого?

Микроскопия позволяет вам отвечать на вопросы об окружающем мире путём наблюдений. Вы можете даже перевернуть микроскоп и использовать просто линзу. Держите её напротив монитора компьютера или смартфона, и вы увидите отдельные пиксели и то, как различные комбинации цветов на экране складываются из отдельных красных, зеленых и синих пикселей. Попробуйте держать камеру поверх микроскопа и заснять то, что вы изучаете.

Рассказываю как сделать какую-либо вещь с пошаговыми фото и видео инструкциями.

Рейтинг
( Пока оценок нет )
Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
Добавить комментарий

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: