Як зробити цифровий usb hd мікроскоп для пайки з великою фокусною відстанню

84

Привіт, шановні читачі і самоделкіни!

При ремонті або складанні дрібних електронних схем (на базі smd компонентів), ювелірних роботах, фахівці все частіше використовують цифрові мікроскопи. Вони можуть мати як власний екран, так і просто підключатися по usb до комп’ютера або смартфону — тоді використовується екран цих пристроїв.недоліком заводських цифрових мікроскопів є мала фокусна відстань, через що об’єктив повинен розташовуватися досить близько до досліджуваного об’єкту, що обмежує свободу дій при пайку.

У даній статті автор youtube каналу «латуха» розповість вам, як він зробив мікроскоп з великою фокусною відстанню, збільшенням і глибиною різкості на основі старого радянського об’єктива і веб-камери. Об’єктив такого мікроскопа може бути розташований досить далеко від об’єкта, що дуже зручно при пайку і інших дрібних роботах.

Цей проект досить універсальний, і досить простий для виготовлення в домашніх умовах.

Матеріали, необхідні для саморобки.- веб-камера logitec hd c270-об’єктив cctv 50 мм f1.4— алюмінієва квадратна профільна труба, гвинти, гайки, шайби-чорний філамент petg.

Інструменти, використані автором.- паяльна станція з феном-силіконовий килимок для пайки — 3d принтер-викрутка з набором біт, гайкові ключі.

Процес виготовлення.отже, для цієї саморобки майстер придбав старий радянський об’єктив геліос-44-2 з фокусною відстанню в 58 мм і діафрагмою з діапазоном 2-16. Звичайно, замість нього можна використовувати і інші об’єктиви з аналогічними характеристиками, або купити новий об’єктив для cctv камер.

Головною деталлю мікроскопа станетвеб-камера logitec, здатна знімати відео в hd дозволі 720p.на жаль, швидко зняти, використовувати її за прямим призначенням вже не вийде — плата камери буде вбудована в корпус мікроскопа.

Насамперед потрібно акуратно розібрати камеру, і витягти з неї плату. Лицьова кришка тримається на засувках, і легко знімається.

Потім потрібно открутітьотверткой кілька гвинтиків, і зняти другу кришку.

Відкрутивши гвинти кріплення плати, її потрібно акуратно витягти.

Підключення до плати організовано екранованим кабелем, сигнальні дроти підключені роз’ємом, а екран доведеться відпоювати від плати, запам’ятовуючи його положення. Після цих дій провід витягується через отвір в корпусі.

Припаявши екран назад і приєднавши роз’єм, потрібно підключити камеру до комп’ютера, і перевірити її працездатність.

Так камера знімає штатним об’єктивом, якщо піднести його близько до об’єкта, і налаштувати фокусування шляхом обертання лінзи. Однак відстань (коли деталі видно досить крупно) при цьому становить всього 60 мм.звичайно, для роботи таке не підходить.

Також буде заважати своїм світінням індикатор роботи камери — зелений smd світлодіод, встановлений на платі. Від нього можливе засвічення матриці, і зниження якості картинки.

Майстер відпоює його за допомогою фенапаяльної станції. Як варіант-заклеїти його чорної ізоляційною стрічкою в кілька шарів.

Далі потрібно відкрутити лінзу (міні-об’єктив), обертаючи його проти годинникової стрілки. Знявши його, важливо не допускати потрапляння пилу на матрицю, і якомога швидше встановити її в корпус.

Для подальшої настройки автор закрив діафрагму нового об’єктива — так він збільшив глибину різкості, і буде дещо легше знайти потрібне взаємне положення деталей.

Насамперед потрібно знайти відстань, на якому буде розташований об’єктив щодо матриці.

З цією метою автор роздрукував на 3d принтері корпус для плати з циліндром, і закріпив плату в ньому.звичайно ж, такі деталі потрібно друкувати з чорного, що не пропускає світло пластика, інакше на матрицю буде потрапляти паразитний світло. Якщо такого пластику у вас немає-то можна буде пофарбувати деталь з обох сторін аерозольною фарбою, або вставити всередину циліндра ще один з щільного картону.

Надівши на конструкцію трубку з картону, автор зможе регулювати цю відстань.

При дистанції 130 мм між матрицею й об’єктивом, збільшення виходить дуже великим, але відстань від об’єкта до першої лінзи — всього 60 мм.

Ось така картинка виходить при 60 мм, а фокусна відстань склало від 175 до 330 мм

Перебравши кілька різних відстаней, і вибравши найкращі з них, майстер спроектував муфту із змінною дистанцією, а також корпус для плати.

Деталі він роздрукував на 3d принтері. Для друку цих деталей відмінно підходить чорний пластик petg.всі файли моделей для 3d друку можна завантажити за наступним посиланням, люб’язно наданої майстром.

Плата камери фіксується в корпусі, при цьому матриця відразу розташована в потрібному місці. Якщо ви будете використовувати іншу камеру, то потрібно буде відцентрувати матрицю.

Зі зворотного боку корпусу передбачені посадочні отвори для гайок m6, які туди потрібно встановити.

Сам об’єктив досить щільно загвинчується в регулювальну муфту.

На регулювальній муфті зроблені виступи, а в корпусі — відповідні пази під них. Так майстер зробив кілька положень з різною відстанню від матриці до об’єктива. Фіксація положення забезпечується поворотом циліндра в корпусі. У підсумку можна підбирати потрібне збільшення і дистанцію до об’єкта.якщо буде використовуватися інший об’єктив-то під нього можна зробити досить просте перехідне кільце.

Фланець з муфтою прикріплюється до корпусу чотирма болтами m6.

Перед з’єднанням половинок мікроскопа, потрібно здути пил з матриці стисненим повітрям. Вкрай небажано протирати поверхню матриці!

Модуль цифрового мікроскопа готовий.

Залишається зробити для нього стійку. Майстер також розробив і роздрукував деталі для неї на 3d принтері, а іншими елементами стануть шматочки квадратної алюмінієвої профільної труби.горизонтальна направляюча може переміщатися по вертикалі на основній стійці.

Розміри опори підібрані таким чином, щоб між лапами поміщався силіконовий килимок для пайки. Так що довжини деталей з профільної труби підбираються індивідуально.

Корпус мікроскопа кріпиться до направляючої скобами, які надягають на болти, і прикручуються до них гайками. Болти слід заздалегідь підібрати достатньої довжини.

Все готово, можна підключати мікроскоп до комп’ютера за допомогою usb. Ось так виглядають кадри з цього мікроскопа в різних режимах збільшення.

Ті, хто не наважиться збирати такий пристрій, можуть придбати готовийusb мікроскоп для використання спільно з комп’ютером або ноутбуком, або цифровий мікроскоп з екраном для незалежного застосування.

Дякую авторці за майстер-клас з виготовлення цифрового мікроскопа для ювелірних робіт.

Всім гарного настрою, міцного здоров’я, і цікавих ідей!підписуйтесь на телеграм-канал сайту, щоб не пропустити нові статті.

Авторське відео можна переглянути тут.