Як зробити мікроскоп із реєстратора. Астрономічні досліди

Завжди любив біологію, але ніколи не було у мене мікроскопа, і ось вирішив обзавестися, щоб помилуватися мікросвітом разом з підростаючим поколінням, ну і можливо відзняти основний чіп приставки 3DO між справою.

Вибирати сам оптичний приладдовго не довелося, вибір упав на мікроскоп Альтамі 104, це вітчизняний мікроскоп, моя модель з 2000 кратним збільшенням (більше оптика не дає, що б там не писали – це цифрова туфта). Ціна його дуже невисока, мені він обійшовся 12800 рублів (травень 2015). Не знаю як імпортні аналоги, порівняно з ним, але я задоволений як слон =) Сумніваюся, що можна зробити прилад скільки краще за ці гроші. Замовляв у виробника, оскільки так і швидше і дешевше і, напевно, надійніше: http://www.altami.ru.

Мікроскоп Альтамі 104

Для тих хто теж не знайшов як відрегулювати світлове поле мікроскопа, підказую: зніміть окуляр (якщо поспішили його начепити), діафрагму на мінімум і виставте конденсатор регулювальними болтами так, щоб пляма була по центру, потім ці гвинти більше не чіпайте.

Пляма по якому регулювати

Очевидно дивитися в мікроскоп (тим більше в монокулярний) важко і хочеться все виводити прямо на монітор. Проте камера для мікроскопа можна порівняти з ціною самого мікроскопа. І я вирішив її поки що не брати, а спробувати зробити самому. Про що я зараз і розповім у всіх деталях =)

Крім мікроскопа вам знадобиться веб-камера, бажано з гарною матрицею, я використовував Logitech C270 (своєго часу по 700 р. брав кілька штук, спеціальна камера для мікроскопа з аналогічною роздільною здатністю коштує 9000 р.). Дуже зручна тим, що фокус цієї камери регулюється механічно, хоча, напевно, і в інших це теж можливо - просто не розбирав, не знаю.

Веб-камера Logitech C270

Ще вам знадобиться викрутка, пробка від пластикової пляшки, пара дрібних шурупів (міліметрів п'ять довжиною), а так само бажано мати під рукою клейовий пістолет (Glue Gun), пару стяжок і бур на зразок, як у зубних лікарів =) Отже приступимо!

Насамперед, потрібно зменшити вагу камери, тому потрібно зняти кріпильну частину камери. Висмикуємо торцеві декоративні заглушки з поворотного механізму і викручуємо шуруп, потім видавлюємо вал і камера стає немов пушинка.

Розбір кріпильного механізму

Далі необхідно зняти передню панель камери, щоб дістатися до налаштування фокусу. Для цього треба зняти декоративну панельку, а потім викрутити пару гвинтиків і зняти основну пластикову панель, за якою знаходиться нехитра начинка.

Розтин камери

Тепер нам потрібна насадка на окуляр, і її роль зіграє звичайна пробка від пластикової пляшки! Вона ідеально підходить по діаметру і всередині у неї є наголос, щоб впритул до оптики не притискатися - краще не придумаєш, потрібно лише зрізати різьблення і просвердлити дірку радіусом 3 плюс мінус міліметра. Я для цього використовував дриль з гнучким підведенням, як насадку використовував маленький бур. Якщо у вас у господарстві цього немає, візьміть звичайний ніж і акуратно зріжте різьблення, а отвір зробіть звичайним свердлом, ну чи ще як проколупайте. Шматочки пластику можна обпалити вогнем, щоб не бовталися, потім необхідно вирівняти верх пробки, наприклад, каменем.

Підготовка пробки

Насадіть готову пробку на окуляр і притуліть камеру з одягненою основною панеллю, якщо потрібно відрегулювати фокус (не поспішаючи, потихеньку, якомога точніше). А ще, заклейте світлодіод у камері, наприклад, ізолентою, щоб не світити куди не треба.

Далі необхідно прикрутити основну панель камери до пробки, для цього я використовував шурупи, можна на клей напевно посадити, але потрібно точно виставити камеру, тому шурупи краще, спочатку виставити один, може не з першого разу. Приміряти, можна підлаштувати щодо першого шурупа і потім зафіксувати другим. Якщо нахил не оптимальний, вставити розпорочки зі шматочків пластику, або чогось, що є під руками. Потім виконати генеральну примірку.

Кріплення панелі до пробки

Тепер залишилося зафіксувати результат, для цього можна скористатися клейовим пістолетом. Тут же рекомендую підклеїти стяжку або інший гнучкий шматочок пластику в якості фіксаторів, це необхідно для того, щоб зафіксувати окуляр, щоб зображення у вас не крутилося, за проводом веб-камери, можна навіть кілька таких стяжок, ну або ще як придумаєте. Пролити довкола клеєм і дати застигнути.

Готова цифрова насадка

Тепер встановимо все це на окуляр мікроскопа, притягнемо затягнемо стяжкою фіксатор до труби окуляра і насолоджуємось мікросвітом! Весь процес займає трохи більше години, статтю довше писав.

Мікроскоп у зборі

В цілому повинен сказати, що спеціальна насадка краще, оскільки вона не намагається адаптуватися до освітлення, що при деяких параметрах роботи мікроскопа призводить до автонастроювального брязкоту в зображенні, можливо це регулюється в веб-камерах, ще не розбирався. Та й відкалібровано все точно на заводських насадках, без жодних гвинтиків. Але для любителів результат дуже навіть нічого, правда препарат робив поспіхом на старому склі брудними руками- тому стільки сміття на картинці =)

Якась бактерія на клітинах цибулі

Мене як користувача windows 7, після ХР чекав неприємний сюрприз - у 7-ці прибрали веб-камери з "мого комп'ютера", тобто. штатних засобів глянути на результат немає, тому не обійшлося без попрограмувати =) Розпакуйте у будь-яке місце та запустіть екзешник.

Зараз Web-камери стали дуже недорогими та доступними пристроями. Звичайно, їх можна використовувати не тільки для спілкування в Інтернеті, адже навіть найпростіша камера це все ж таки якийсь пристрій відеореєстрації. Матриці сучасних камер дуже малі - це дозволяє знизити їхню вартість і отримати висока якість. Цією особливістю можна успішно скористатися, щоб побудувати на основі Web-камери нескладний мікроскоп. Принцип його дії заснований на тому, що менше фокусна відстань лінзи, тим більше збільшення вона забезпечує, об'єктиви ж Web-камер розраховані на роботу з дуже маленькими матрицями і мають, відповідно, дуже коротку фокусну відстань - зазвичай в межах 3-4 мм. Щоб забезпечити роботу об'єктива камери в режимі мікроскопа, його достатньо перевернути переднім кінцем до камери. Дійсно, у нормальному положенні задній край об'єктива розташований дуже близько до камери, а об'єкт зйомки розташований відносно далеко. Перевернувши об'єктив ми отримуємо можливість розглянути дуже близько розташований (замість матриці) предмет, сфокусувавши його зображення на відносно віддалену матрицю і при цьому об'єктив працює в нормальному для себе режимі, адже хід променів у лінзовій системі звернемо і загалом неважливо, з якого боку розташований предмет, а з якою - фотоприймач. (До речі, цей прийом перевернутого об'єктива широко використовується при макрозйомці в класичній фотографії)

Отже, нам потрібна будь-яка Web-камера з об'єктивом, що вигвинчується, кілька деталей дитячого металевого конструктора для складання основи і фокусувального механізму, пара гвинтів і світлодіод з батарейкою для підсвічування. Наприклад, я використовував дешеву 1,3-мегапіксельну камеру Trust.

Щоб камеру можна було легко повернути у вихідний стан, об'єктив у перевернутому вигляді закріплений на камері за допомогою декоративного кільця та гумки, конструкція фокусувального механізму зрозуміла з фотографії. Зверніть увагу: рейки, на яких кріпиться камера в робочому положенні, повинні бути горизонтальні - інакше при наведенні на різкість предмет зміщуватиметься в полі зору.

Предметний столик, роль якого відіграють звичайні прищіпки для білизни з трохи підпиляними затискаючими поверхнями підсвічений знизу білим світлодіодом. Бажано передбачити можливість регулювання яскравості підсвічування.

Звичайно, ця конструкція не є єдино можливою і розробка власного варіанту може стати дуже цікавою технічною головоломкою.

Залишилося тільки встановити у тримачі-прищіпки предметне скло з препаратом та підключити камеру до комп'ютера.

Для оцінки збільшення мікроскопа найпростіше сфотографувати пікселі на екрані монітора - їх реальний розмір легко визначити, знаючи розмір монітора та його роздільну здатність.

Для прикладу та оцінки збільшення я наводжу фрагмент знімку найпростішого препарату, знайомого всім з уроків біології - клітин цибулі. Втім, можна отримати і більше збільшення – для цього потрібно відсунути об'єктив від матриці web-камери за допомогою додаткової втулки.

У нас вдома є найпростіший учнівський мікроскоп. І ми з великим інтересом періодично розглядаємо в нього мікросвіт (ось тут я викладала фотки, які ми через нього робили: "Світ через мікроскоп", "Спостерігаємо в мікроскоп", "Равлики"). Хоча і збільшення у нього зовсім маленьке, і в користуванні він не найзручніший. Але він у нас дуже популярний. І ми навіть мріємо про покупку сучасного гарного мікроскопа. А поки наші мрії чекають свого часу, Антон зробив нам домашній мікроскопбуквально з підручних матеріалів - для нього потрібно лише дві речі: мобільний телефон з фотокамерою та лазерна указка.

Відразу скажу – справді виходить справжній мікроскоп! Щоправда, збільшення не набагато більше, ніж у нашій шкільній. Але нам поки що й так дуже сподобалося! Головне, тут можна одразу робити електронні фотографії того, що бачиш!

Отже, для того щоб зробити мікроскоп своїми руками, потрібно взяти мобільний телефон з фотокамерою. Найкраще, якщо фотокамера не матиме автоматичного фокусу або його можна буде вимкнути - тоді вона добре ловить різкість. Наприклад, мобільник чоловіка LENOVO фотографує через лінзу чудово, а мій LG взагалі ніяк не може (((

Друге, що необхідно взяти, це лінзу від лазерної указки. Знаєте, продають такі серед дитячих іграшок, що світять червоним променем. Або можна взяти лазерний приціл від іграшкового автомата (мами хлопчиків знають, про що я говорю). Нам із усього цього приладу знадобиться тільки саме скельце, через яке проходить промінь. Воно дуже крихітне - зазвичай діаметром близько 6 мм.
Після цього лінзу потрібно якось зафіксувати так, щоб "око" фотоапарата мобільного телефона"дивився" прямо крізь неї. Можна хоч пінцетом тримати. Але це незручно. Тому Антон зробив своєрідну оправу зі шматка пластикової упаковки-блістера. Виконав отвір під діаметр лінзи, при цьому пластик придбав необхідну товщину і пружність для кріплення лінзи. Дуже важливо лінзу не подряпати. Вона теж пластикова та дуже ніжна. Краще взяти м'яку хустку і всі операції робити їм або на ній.
Лінза має дві сторони - рівну та опуклу. Потрібно вставити її в оправу так, щоб опуклий бік був назовні, а рівний - до лінзи фотоапарата телефону.

Всі! Мікроскоп готовий! Дивіться тепер на екрані телефону - і ви побачите сильно збільшене зображення! І фотографії робити дуже просто – натискаєш кнопочку, і – клацніть! - величезні нитки та або лист кімнатної квіткиу вас в електронному вигляді!

Ось подивіться, що в нас вийшло:

Оббивка дивана під мікроскопом

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, який 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 системина об'єкті спостереження здійснюється за допомогою дистанційного кільця фотооб'єктиву. Тубус краще виготовити складовим (з окремих секцій, що входять з легким тертям одна в іншу), що розширить межі фокусування. Внутрішні поверхнітубуса 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.

Спробую розповісти, як зробив камеру для мікроскопа з дешевої веб-камери Canyon CNR-WCAM820. Камера зроблена на матриці 1/3", 2МР. Цю камеру я вибрав, перш за все через її зручну для обробки на колінках конструкції. При цьому камера залишається не пошкодженою, можна все повернути назад і використовувати як звичайну веб-камеру.

ПОПЕРЕДЖУЮ! Нижче викладене ви можете повторити на свій страх і ризик, і я не несу жодної відповідальності за зіпсовані вами речі. При цьому ви втрачаєте гарантію на веб камеру!

Тож почнемо :

1. Розбираємо камеру та викручуємо все непотрібне (тримач та об'єктив)

2. Вимірюємо діаметр фланця об'єктива і з тонкого (1мм) алюмінію виточуємо кільце такого зовнішнього діаметра. Внутрішній діаметр кільця дорівнює діаметру оправи лінзи редуктора фокуса, що застосовується. Я взяв лінзу видошукача старого фотоапарата Зеніт-Е. Ця лінза плосковипукла одиночна. За збігом обставин вийшло, що вона добре підійшла для моїх апохроматів ЛОМО. Хроматизм збільшення компенсується цією лінзою досить непогано. Для ахроматів треба б ахроматичну склейку, але ця непогано працює. Хоча хроматизм трохи помітніший. Можна використовувати першу (колективну) лінзу із окуляра 7х. Але тоді з конструкцією кріплення доведеться повозитися самому. :D

3. З фольгованого текстоліту 1.5мм (не обов'язково фольгованого, можливо інший міцний матеріал) я вирізав друге кільце. Його зовнішній діаметр повинен бути таким, щоб входив усередину макрокільця (у мене М39) і притискався другим таким макрокільцем. А внутрішній отвір під оправу нашої лінзи редуктора. Обидва кільця треба пофарбувати чорною матовою фарбою.

4. Тепер збираємо "бутерброд". На оправу лінзи надягаємо алюмінієве кільце та притискаємо гайкою від лінзи відеошукача. Поверх гайки приклеюємо текстолітове кільце. Краще б прикрутити такою ж гайкою, але на жаль у Зеніті вона одна.

5. Ставимо отриманий редуктор на місце об'єктива камери, перед цим одягаємо на камеру одне кільце макро, і збираємо корпус камери. Випукла сторона лінзи має дивитися назовні.

6. Для кріплення камери до мікроскопа (Біол, МБР, МБІ) треба виготовити перехідник з двох довгих макрокілець. Я використав всього 1 набір кілець М42 та 2 набори М39. Цього цілком вистачає як кріплення цієї камери, так кріплення дзеркалок. Отже беруться два довгі кільця і ​​склеюються сторонами з внутрішнім різьбленням один до одного. Для надійності я клеїв епоксидною смолою, обертаючи тонкою синтетичною тканиною. Такий перехідник багато витримає. Перехідник думаю можна зробити вклеївши тонке макро кільце в передню частину випитуваного об'єктиву Геліос-44. У цьому випадку з'явиться можливість плавної зміни довжини тубуса для досягнення правильного становищакамери щодо об'єктиву.

7. Для встановлення камери на мікроскоп знімаємо тубус, скручуємо з нього конусне кріплення та прикручуємо до нашого перехідника. До іншого кінця перехідника прикручуємо одне тонке макро кільце, на нього ставимо нашу камеру і притискаємо кільцем, що надіто у нас на камеру. Скручуємо, але не затягуємо до кінця. Після підключення камери до комп'ютера та запуску програми (я використовую чудову та безкоштовну програму Micam-1.4) отримуємо зображення на екрані монітора. (Перед цим треба мікроскоп налаштувати на різкість з окуляром і помістити якийсь об'єкт у центр поля зору). Тоді рухаючи камеру в сторони, центруємо зображення. Затягуємо. Різкість повинна бути приблизно в тому ж положенні, як і з окуляром. Якщо положення фокусування дуже відрізняється, треба підібрати загальну висоту труби з макро кілець.