Як зробити кишеньковий мікроскоп для дітей у домашніх умовах. Мікроскоп своїми руками – покрокова інструкція Як зробити саморобний пристрій для паяння Як створити мікроскоп у домашніх умовах

Мікроскоп потрібен не тільки для вивчення навколишнього світу та предметів, хоча це так цікаво! Іноді це просто необхідна річ, яка полегшить ремонт апаратури, допоможе зробити акуратні спайки, не помилитися із кріпленням мініатюрних деталей та їх точним місцем. Але необов'язково купувати дорогий агрегат. Є чудові альтернативи. З чого можна зробити мікроскоп у домашніх умовах?

Мікроскоп з фотоапарата

Один із найпростіших і доступних способів, але за наявності всього необхідного. Знадобиться фотоапарат з об'єктивом 400 мм, 17 мм. Нічого розбирати та виймати не потрібно, камера залишиться робочою.

Робимо мікроскоп із фотоапарата своїми руками:

З'єднуємо об'єктив 400 мм та 17 мм.
Підносимо до лінзи ліхтарик, вмикаємо.
На скло наносимо препарат, речовину чи інший мікропредмет вивчення.

Фокусуємо, фотографуємо досліджуваний предмет у збільшеному стані. Фото з такого саморобного мікроскопа виходить досить чітким, прилад може збільшити волосся або шерсть, лусочка цибулі. Більше підходить для розваг.

Мікроскоп із мобільного телефону

Другий спрощений спосіб виготовлення альтернативного мікроскопа. Потрібен будь-який телефон із камерою, краще без автоматичного фокусу. Додатково знадобиться лінза від невеликої лазерної указки. Вона, зазвичай, невелика, рідко перевищує 6 мм. Важливо не подряпати.

Фіксуємо вилучену лінзу на вічку фотокамери опуклою стороною назовні. Притискаємо пінцетом, розправляємо, можна по краях зробити оправу зі шматочка фольги. Вона втримає маленьке скельце. Наводимо камеру із лінзою на предмет, дивимося на екран телефону. Можна просто спостерігати чи зробити електронний знімок.

Якщо на даний момент немає під рукою лазерної указки, то в такий же спосіб можна використовувати приціл від дитячої іграшки з лазерним променем, потрібне саме скельце.

Мікроскоп із веб-камери

Детальна інструкція виготовлення USB-мікроскопа із веб-камери. Можна використовувати найпростішу та найстарішу модель, але це впливатиме на якість зображення.

Додатково потрібна оптика з прицілу від дитячої зброї або іншої іграшки, трубка для втулки та інші підручні дрібниці. Для підсвічування будуть використовуватися LED-світлодіоди, витягнуті зі старої матриці ноутбука.

Робимо мікроскоп із веб-камери своїми руками:

Підготовка. Розбираємо камеру, залишаємо піксельну матрицю. Оптику знімаємо. Замість неї на цьому місці фіксуємо бронзову втулку. Вона повинна збігатися за розміром із новою оптикою, можна виточити з трубки на токарному верстаті.
Нову оптику від прицілу потрібно закріпити у виготовленій втулці. Для цього просвердлюємо два отвори приблизно по 1,5 мм, відразу ж робимо на них різьблення.
Встромляємо болтики, які повинні піти по різьбленню і збігатися розміром. За допомогою вкручування можна регулювати відстань фокусу. Для зручності на болтики можна надіти намистинки або кульки.
Підсвічування. Використовуємо склотекстоліт. Найкраще брати двосторонній. Робимо кільце відповідного розміру.
Для світлодіодів та резисторів потрібно вирізати невеликі доріжки. Спаюємо.
Встановлюємо підсвічування. Для фіксації потрібна гайка з різьбленням, розмір дорівнює внутрішній стороні виготовленого кільця. Припаяти.
Забезпечуємо харчування. Для цього з дроту, який з'єднуватиме колишню камеру та комп'ютер, виводимо два дроти +5V та -5V. Після чого оптичну частину вважатимуться готовою.

Можна зробити більш простим способом і виготовити автономне підсвічування з газової запальнички з ліхтариком. Але коли це все працює від різних джерел, виходить захаращена конструкція.

Для поліпшення домашнього мікроскопа можна зробити рухомий механізм. Для нього чудово підійде старий флоппривід. Це пристрій, що колись використовується для дискет. Його потрібно розібрати, вийняти пристрій, який рухав головку, що зчитує.

За бажанням робимо спеціальний робочий столик із пластику, оргскла або іншого підручного матеріалу. Не зайвим буде штатив із кріпленням, який полегшить використання саморобного приладу. Тут можна увімкнути фантазію.

Трапляються й інші інструкції, схеми, як зробити мікроскоп. Але найчастіше в основі перераховані вище способи. Вони можуть лише трохи відрізнятися, залежно від наявності чи відсутності ключових деталей. Але, голь на вигадки хитра, завжди можна придумати щось своє і блиснути оригінальністю.

Фото мікроскопа своїми руками

Давно відомо, що простенькі дрібнички, власноруч зроблені батьком для свого малюка, цінуються їм набагато вище, ніж хитромудрі покупні подарунки. У цьому авторитет старшого у власних очах малолітки помітно зростає. Одну з таких рукотворних «дрібниць» і пропонуємо тут увазі читача. Йтиметься про нескладний оптичний прилад із «породи» мікроскопів. Здатність збільшувати останнього набагато перевищує можливості найсильнішої лупи, мікроскоп дозволить дитині побачити масу цікавого, розглядаючи, наприклад, комах та рослини, а дорослому допоможе за необхідності оцінити якість заточування ріжучого інструменту.

Саморобний мікроскоп із оптики від старого фотоапарата

У саморобному мікроскопі використано два готові оптичні вузли.- штатні об'єктиви: від малоформатного фотоапарата (типу «ФЕДу», «Зеніту») та до знімальної восьмиміліметрової кінокамери. Здобути кінооптику цілком реально, оскільки тисячі аматорських кіноапаратів осіли мертвим вантажем після масового розповсюдження електронної відеотехніки.

Отже, як із фотоапарата зробити мікроскоп?

Для нашого мікроскопа було взято об'єктив "Зоннар" (від німецької камери) з фокусною відстанню 10 мм, на яку поклали роль окуляра мікроскопа. Як об'єктив саморобки підійшов об'єктив «Індустар-50» від старого «ФЕДу». Ще знадобилося подовжувальне кільце №4 з приєднувальним різьбленням М39х1 (найдовше), що застосовується при макрозйомці. Якщо використано об'єктив від «Зеніту», знадобиться кільце №3 з різьбленням М42х1. Фото- та кінооб'єктиви поєднують у єдине оптичне ціле за допомогою жорсткого світлонепроникного тубуса. Подовжуюче кільце послужить сполучною ланкою між об'єктивом, тубусом і підставкою. Для поєднання мініатюрного кінооб'єктиву із заднім кінцем тубуса підійде верхня конічна частина (разом із шийкою) підходящої пластмасової пляшечки від напоїв або парфумерних зілля.

Наш оптичний пристрій у зібраному вигляді показаний на малюнку.Підставка виготовлена з тонкої дошки або багатошарової фанери завтовшки 6...10 мм. Для кронштейна підійде алюмінієва смужка завширшки до 50 мм і завтовшки 1...1,5 мм. Можна зробити кронштейн із пари пластинок з текстоліту, зв'язавши їх між собою та з підставкою куточками з алюмінію. Бажано надати кронштейну форму, що забезпечує оптичному вузлу зручний для роботи нахил. Тубус, склеєний з картону, на корпусі подовжувального кільця фіксують на клею. Довжина тубуса залежить від розмірів та форми горловини від пластмасової пляшечки (при цьому відрізати горловину слід так, щоб її циліндрична частина виявилася довжиною не менше 20 мм, що забезпечить при стикуванні співвісність оптичних вузлів). У шийці горловини зміцнимо кінознімальний об'єктив, наприклад, від найпростішої знімальної камери "Спорт" (будь-якої модифікації).

Фокусування оптичної системи на об'єкті спостереження здійснюється за допомогою дистанційного кільця фотооб'єктива. Тубус краще виготовити складовим (з окремих секцій, що входять з легким тертям одна в іншу), що розширить межі фокусування. Внутрішні поверхні тубуса та горловини бажано покрити чорною матовою фарбою. Якщо оснастити прилад столиком для підтримки предметного скла і дзеркальцем, з'явиться можливість розглядати об'єкти в світлі, що проходить.

Як зробити простий мікроскоп Левенгука
Спочатку навчимося робити маленькі лінзи – скляні кульки діаметром 1,5 – 3 мм.Візьміть скляну трубку завдовжки щонайменше 15 - 20 див і діаметром 4 - 6 мм. Прогрійте її посередині на вогні до розм'якшення скла, не забуваючи постійно повертати навколо осі. Відчувши, що трубка стала пластичною посередині, різко розведіть її два кінці в сторони. У результаті ви отримаєте дві трубки з довгими тонкими кінчиками на одному з кінців.

Прогрійте кінчик над полум'ям спиртування або газового пальника, щоб сили поверхневого натягу утворили на його кінці скляну кульку.

Скляну кульку помістіть за допомогою пінцета у заглиблення. Накрийте другою пластиною зверху і стягніть їх разом за допомогою гвинтів і гайок. (Ми спеціально зробили розбірну конструкцію, щоб поекспериментувати із кульками різного діаметру). Головки гвинтів мають бути з боку виступу оглядового отвору, тому що під час перегляду мікроскоп стосується шкіри обличчя.

Тепер за допомогою клейкої стрічки (скочучи) прикріпіть по контуру до мідної пластини навпроти оглядового отвору скельце від шкільного мікроскопа. (Якщо у вас його немає, підійде прозора пластмасова платівка, вирізана із пластикової пляшки).
Покладіть навпроти оглядового отвору об'єкт, який ви хочете розглянути в мікроскоп, та накрийте другим покривним скельцем. Але фото ви бачите, що об'єктом спостереження є звичайна нитка.

Мікроскоп потрібно піднести до самого ока і дивитися через нього на якесь джерело світла. Це може бути вікно яскравий сонячний день або настільна лампа. Після цього вам відкриється дивовижний мікросвіт. Нитка, наприклад, виглядатиме величезним канатом, з якого стирчать обірвані троси. Ніжка звичайної мухи швидше нагадає ногу слона, сильно вкриту щетиною.

Не менш цікаво розглядати різні рідини. Якщо розглядати сильно розведену у воді акварельну фарбу, можна побачити відомий броунівський рух частинок фарби у воді. Молоко постане перед вами у вигляді величезних плаваючих островів крапель жиру. Вода із сусідньої калюжі приховує у собі невидимий світ мікроорганізмів, які навіть не підозрюють про те, що ви за ними уважно спостерігаєте.
Кров жаби при розгляді в мікроскоп виглядає приголомшливо.

Високий рівень мініатюризації електроніки призвів до необхідності застосування спеціальних збільшувальних засобів та пристроїв, які використовуються при роботі з дуже дрібними елементами.

До них слід віднести такий поширений виріб, як USB мікроскоп для паяння радіоелектронних деталей і ряд інших подібних до нього пристроїв.

Деякі фахівці вважають, що для виготовлення побутового мікроскопа власноруч оптимально підходить саме USB-пристрій, за допомогою якого вдається забезпечити необхідну фокусну відстань.

Однак для реалізації цього проекту необхідно буде провести певну підготовчу роботу, що значно спрощує складання приладу.

За основу саморобного мікроскопа для паяння мініатюрних деталей і мікросхем можна взяти найпримітивнішу і найдешевшу мережеву камеру типу «A4Tech», єдина вимога до якої – це щоб вона мала справну піксельну матрицю.

За бажанням отримати високу якість зображення рекомендується використовувати вироби вищої якості.

Для того, щоб зібрати мікроскоп із веб-камери для паяння дрібних електронних виробів, слід також потурбуватися про придбання ряду інших елементів, що забезпечують необхідну ефективність роботи з пристроєм.

Це в першу чергу стосується елементів підсвічування оглядового поля, а також інших складових, взятих зі старих розібраних механізмів.

Саморобний мікроскоп збирається на основі піксельної матриці, що входить до оптики старої USB-камери. Замість наявного в ній вбудованого власника слід використовувати виточену на токарному верстаті бронзову втулку, підігнану під розміри сторонньої оптики, що застосовується.

Як новий оптичний елемент мікроскопа для паяння може застосовуватися відповідна деталь будь-якого іграшкового прицілу.

Для отримання хорошого огляду майданчика розпаювання і паяння деталей, потрібен набір освітлювальних елементів, в якості яких можуть використовуватися світлодіоди, що були у використанні. Їх зручніше випаяти з будь-якої непотрібної стрічки LED-підсвічування (із залишків розбитої матриці старого ноутбука, наприклад).

Доопрацювання деталей

Електронний мікроскоп можна почати збирати лише після ретельної перевірки та доопрацювання всіх підібраних раніше деталей. При цьому повинні враховуватися такі важливі моменти:

для кріплення оптики в основі бронзової втулки необхідно просвердлити два отвори діаметром приблизно 1,5 міліметра, а потім нарізати в них різьблення під гвинт М2;
потім у готові отвори повертаються відповідні настановному діаметру болтики, після чого на їх торці наклеюють невеликі бусинки (з їх допомогою керувати положенням оптичної лінзи мікроскопа буде набагато легше);
потім потрібно буде організувати підсвічування оглядового поля пайки, навіщо беруться приготовлені раніше світлодіоди від старої матриці.

Регулювання положення лінзи дозволить під час роботи з мікроскопом довільно змінювати (зменшувати або збільшувати) фокусну відстань системи, покращуючи умови паяння.

Для живлення системи освітлення від USB кабелю, яким веб-камера підключається до комп'ютера, відводяться два дроти. Один - червоного кольору, що йде на контакт "+5 Вольт", а інший - чорного забарвлення (він приєднується до клеми "-5 Вольт").

Перед складання мікроскопа для паяння потрібно буде виготовити основу відповідного розміру. Воно знадобиться для розпаювання світлодіодів. Для цього підійде шматочок фольгованого склотекстоліту, вирізаний формою кільця з майданчиками для паяння LED-світлодіодів.

Складання пристрою

У розривах ланцюжків включення кожного з освітлювальних діодів розміщуються резистори, що гасять, номіналом порядку 150 Ом.

Для приєднання живильного проводу на кільці монтується відповідна частина, що виготовляється у вигляді міні-роз'єму.

Функцію рухомого механізму, що забезпечує можливість налаштування різкості зображення, може виконувати старий та непотрібний пристрій для читання дискет.

З двигуна, що є в дисководі, слід взяти один вал, а потім знову встановити його на рухому частину.

Для того щоб обертати такий вал було зручніше - на його кінець, що знаходиться ближче до внутрішньої частини двигуна, одягається коліщатко від старої «мишки».

Після остаточного складання конструкції повинен вийти механізм, що забезпечує необхідну плавність та точність переміщення оптичної частини мікроскопа. Повний його хід становить приблизно 17 міліметрів, що цілком достатньо для наведення системи на різкість у різних умовах паяння.

На наступному етапі складання мікроскопа з пластику або дерева вирізають підходящу за габаритами основу (робочий стіл), на якій монтують металевий стрижень, підібраний по довжині та діаметру. І лише після цього на стійці фіксується кронштейн із зібраним раніше оптичним механізмом.

Альтернатива

Якщо немає бажання возитися зі складанням мікроскопа своїми руками, можна купити повністю готовий пристрій для паяння.

Слід звернути увагу на відстань між об'єктивом та предметним столиком. Оптимально воно має становити майже 2 см, а змінити цю відстань допоможе штатив із надійним тримачем. Щоб оглянути всю плату цілком можуть знадобитися лінзи, що зменшують.

Просунуті моделі мікроскопів для паяння оснащені інтерфейсом, що значно знімає навантаження з очей. Завдяки цифровій камері мікроскоп можна підключати до комп'ютера, фіксувати картину мікросхеми після перед і після паяння, детально вивчати дефекти.

Альтернативою цифровому мікроскопу є спеціальні окуляри або лупа, хоча з лупою не зовсім зручно працювати.

Для паяння та ремонту схем можна застосовувати звичайні оптичні мікроскопи чи стерео. Але такі прилади досить дорогі і не завжди забезпечують потрібний кут огляду. У будь-якому випадку цифрові мікроскопи поширюватимуться все ширше, і ціна на них з часом знизиться.

У шкільні роки мені дуже подобається розглядати різні предмети під мікроскопом. Все що завгодно - починаючи від нутрощів транзистора і закінчуючи різними комахами. І ось, нещодавно вирішив я знову побалуватись мікроскопом, піддавши його невеликим переробкам. Ось що з цього вийшло:

Під мікроскопом - мікросхема КС573РФ2 (ROM з УФ-стиранням). Колись на ній було записано тестову програму для Спектрума.

Якщо спробувати вирішити завдання «в лоб» - приставити камеру до окуляра мікроскопа, то нічого хорошого з цього не вийде: дуже важко знайти точку, в якій хоч щось видно, камера постійно намагається налаштувати експозицію, видима область дуже маленька (на відео з (першою версією окуляра це видно). Тому я вирішив піти іншим шляхом

Трохи теорії

Зображення, яке бачить людське око в геометричній оптиці, називається уявним зображенням, а зображення, яке можна спроектувати на екран, називається дійсним зображенням.
Камера сприймає уявне зображення, перетворює його на дійсне за допомогою об'єктива і проектує його на матрицю.
Як показали мої досліди, у мікроскопі все навпаки: зображення до окуляра є дійсним (оскільки підставляючи аркуш паперу я бачив те, що було під мікроскопом), а після окуляра уявним (бо видно оком).
Отже, якщо з камери видалити об'єктив, а з мікроскопа окуляр, зображення відразу буде проектуватися на матрицю веб-камери.
Детальніше про геометричну оптику - .