Jak vyrobit digitální mikroskop z webové kamery

Není žádným tajemstvím, že svět kolem nás má jemné struktury, jejichž organizaci a strukturu lidské oko nedokáže rozeznat. Celý vesmír zůstal nepřístupný a neznámý, dokud nebyl vynalezen mikroskop.
Všichni toto zařízení známe ze školy. V něm jsme se podívali na bakterie, živé i mrtvé buňky, předměty a předměty, které všichni vidíme každý den. Prostřednictvím úzké pozorovací čočky se zázračně proměnily v modely mřížek a membrán, nervových pletení a krevních cév. V takových chvílích si uvědomíte, jak velký a mnohostranný tento svět je.
V poslední době se mikroskopy začaly vyrábět digitální. Jsou mnohem pohodlnější a efektivnější, protože se nyní nemusíte dívat zblízka do objektivu. Stačí se podívat na obrazovku monitoru a vidíme zvětšený digitální obraz daného objektu. Představte si, že můžete vyrobit takový zázrak technologie vlastníma rukama z obyčejné webové kamery. Nevěříš mi? Zveme vás, abyste si to s námi ověřili.

Potřebné prostředky pro zhotovení mikroskopu

Materiály:

• Děrovaná deska, roh a držáky pro upevnění dřevěných dílů;
  
• Část profilové trubky 15x15 a 20x20 mm;
  
• Malý úlomek skla;
  
• Webová kamera;
  
• LED svítilna;
  
• šroub M8 se čtyřmi maticemi;
  
• Šrouby, matice.

Nástroje:

• Elektrická vrtačka nebo šroubovák s vrtákem 3-4 mm;
  
• Kleště;
  
• Phillips šroubovák;
  
• Horká lepicí pistole.

Sestavení mikroskopu - pokyny krok za krokem

Pro stativovou základnu mikroskopu používáme perforované desky a kovové rohy. Používají se ke spojování dřevěných výrobků. Lze je snadno sešroubovat a mnoho otvorů to umožňuje na požadované úrovni.

Krok jedna - nainstalujte základnu

Plochý děrovaný plech na zadní straně přikryjeme měkkými nábytkovými podložkami. Jednoduše je nalepíme na rohy obdélníku.



Dalším prvkem bude držák nebo roh s všestrannými policemi. Krátkou polici držáku a základní desku připevníme šroubem a maticí. Pro spolehlivost je dotahujeme kleštěmi.



Na okraj desky na obou stranách namontujeme dva malé držáky. K nim přiložíme ještě dva delší rohy tak, abychom vytvořili malý rámeček. To bude základna pro pozorovací sklo mikroskopu. Může být vyroben z malého kousku tenkého skla.

Krok dva – vyrobte si stativ

Stativ vyrobíme z kusu trubky čtvercového profilu 15x15 mm. Jeho výška by měla být asi 200-250 mm. Nemá smysl dělat více, protože překročení vzdálenosti od zorného pole snižuje kvalitu obrazu a snižuje riziko přeexponování a nesprávnosti.
Stativ připevníme k děrovanému držáku a na něj položíme malý kousek trubky 20x20 tak, aby se po tomto stojanu volně pohyboval.



Otevřený rám vyrobíme ze dvou navzájem překrývajících se konzol. Šrouby volíme delší tak, aby stačily k utažení tohoto rámu kolem pohyblivé části trubky. Na ně položíme plát se dvěma otvory po stranách a zajistíme maticemi.


Pro nastavení vzdálenosti rámu od průzoru použijte šroub M8x100 mm. Budeme potřebovat dvě matice, aby odpovídaly velikosti šroubu, a dvě větší. Vezmeme epoxidové lepidlo a na třech místech přilepíme matice šroubů ke stativu. Matice našroubovaná na konec šroubu může být také zajištěna epoxidem.

Krok tři - výroba čočky

Místo tubusu s okulárem v našem mikroskopu bude běžná webová kamera. Čím vyšší rozlišení, tím lépe, připojení k počítači může být buď kabelové (USB 2.0, 3.0), nebo přes Wi-Fi či Bluetooth.
Kameru uvolníme z těla odšroubováním základní desky s matricí pomocí šroubováku.



Sundáme ochrannou krytku a odšroubujeme objektiv s čočkami a filtrem. Vše, co musíte udělat, je umístit jej na stejné místo a otočit o 180 stupňů.




Spoj objektivu fotoaparátu s válcovým tělem omotáme elektrickou páskou. V případě potřeby jej lze dodatečně přilepit horkou lepicí pistolí. V této fázi již lze upravený objektiv testovat v akci.

Krok čtvrtý – konečná montáž mikroskopu

Fotoaparát sestavujeme v opačném pořadí a jeho tělo položíme na rám stativu horkým lepidlem. Čočka by měla směřovat dolů na pozorovací sklo mikroskopu. Kabelový svazek lze upevnit pomocí nylonových spon ke stojanu stativu.
Nízká LED svítilna přizpůsobíme osvětlovači průhledítka. Mělo by se volně vejít pod pozorovací panel mikroskopu.Připojíme fotoaparát k počítači a po chvíli se obraz objeví na obrazovce monitoru.




Sestava je hotová, lze ji zkontrolovat na jakémkoli předmětu, například zkoumáním krystalové mřížky tuhy nebo pixelové struktury obrazovky vašeho smartphonu. Populárním trendem je dnes používání takových podomácku vyrobených nebo levných mikroskopů pro kontrolu pájení malých dílů na elektronických deskách. Vašemu dítěti se to nepochybně bude líbit a možná probudí zájem o poznávání světa kolem nás.

Podívejte se na video