Цифровой окуляр для микроскопа своими руками / Хабр
В школьные годы мне очень нравилось рассматривать разные предметы под микроскопом. Все что угодно — начиная от внутренностей транзистора и заканчивая различными насекомыми. И вот, недавно решил я снова побаловаться микроскопом, подвергнув его небольшим переделкам. Вот что из этого получилось:
Под микроскопом — микросхема КС573РФ2 (ROM c УФ-стиранием). Когда-то на ней была записана тестовая программа для Спектрума.
Что у меня было
Старенький микроскоп МБС-1 с теплой ламповой подсветкой, которую я впоследствии переделал на светодиодную.
Веб-камера известной китайской фирмы Noname, которую не хотела признавать ни Win7, ни MacOSX, ни Ubuntu (хотя и нашелся драйвер под XP).
Что хотелось
Хотелось получить возможность поделиться с другими тем, что видно через окуляр микроскопа.
Если попробовать решить задачу «в лоб» — приставить камеру к окуляру микроскопа, то ничего хорошего из этого не выйдет: очень трудно найти точку, в которой хоть что-то видно, камера постоянно пытается настроить экспозицию, видимая область очень маленькая (на видео с первой версией окуляра это видно). Поэтому я решил пойти другим путем
Немного теории
Изображение, которое видит человеческий глаз в геометрической оптике называется мнимым изображением, а изображение, которое можно спроецировать на экран, называется действительным изображением.
Камера воспринимает мнимое изображение, преобразует его в действительное с помощью объектива и проецирует его на матрицу.
Как показали мои опыты, в микроскопе все наоборот: изображение до окуляра является действительным (так как подставляя лист бумаги я видел то, что было под микроскопом), а после окуляра мнимым (потому что видно глазом).
Следовательно, если из камеры удалить объектив, а из микроскопа окуляр, то изображение сразу будет проецироваться на матрицу веб-камеры.
Детальней про геометрическую оптику — тут.
От теории к практике
Разбираю камеру:
Снимаю объектив:
Первый тест:
Чтобы сделать вещь вечной — нужно перемотать ее синей изолентой…
Делаю трубку, которая будет вставляться в микроскоп на место окуляра:
Трубка немного меньше по диаметру чем нужно, поэтому один конец пришлось немного «расширить».
Закрепляю трубку термоклеем на камере без объектива:
Вставляю вместо одного из окуляров:
Готово!
Ниже несколько видео, которые получилось снять с помощью этого объектива:
Глаз мухи
Экран retina от iPod`а
Экран Nokia 6021
Поверхность компакт-диска
PS: наткнулся на статью, в которой есть ссылка как сделать аналогичную вещь.
Также, можно сделать микроскоп из веб-камеры.
Окуляр микроскопа
Полезная модель относится к оптическому приборостроению, а точнее к окулярам микроскопа. Полезная модель решает задачу создания окуляра с увеличенным угловым полем и улучшенным качеством изображения, за счет коррекции астигматизма, дисторсии и хроматизма увеличения.
Окуляр микроскопа включает отрицательную плосковогнутую и положительную двояковыпуклую линзы, выпуклая поверхность двояковыпуклой линзы, обращенная к предмету, выполнена асферической, причем квадрат эксцентриситета поверхности (е 2) лежит в пределах 1.1÷1.5, а линзы выполнены из оптических материалов, для которых разность показателей преломления для основной длины волны (=0.546 мкм) не превышает 0.002, а разность коэффициентов средней дисперсии (e) превышает 20.
Предлагаемая полезная модель относится к оптическому приборостроению, а точнее к окулярам микроскопа.
Известен окуляр ортоскопический (AM-18), приведенный в книге Г.
Е.Скворцова, В.А.Панова и др. «Микроскопы», изд. Машиностроение, Ленинград, 1969 г., стр.235. Окуляр содержит положительный и отрицательный компоненты. Положительный компонент состоит из трех склеенных линз, отрицательный компонент образован выпуклоплоской линзой.
Известен «Ортоскопический окуляр», патент РФ 44397, G02В 25/00, опубл. 10.03.2005. Ортоскопический окуляр, содержит два симметричных компонента, каждый из компонентов состоит из линз, преломляющие поверхности которых образованы перемещением образующей по направляющей, причем образующие и направляющие являются дугами окружностей или кривыми с переменным радиусом кривизны.
Известен «Окуляр ортоскопический с удаленным выходным зрачком» заявка на выдачу патента РФ на изобретение 2008121054, G02В 20/00, опубл. 10.12.2009. Окуляр ортоскопический с удаленным выходным зрачком, содержит отрицательный и положительный компоненты, при этом первый компонент содержит две отрицательные линзы, расположенные симметрично друг относительно друга, второй компонент содержит две положительные линзы, расположенные симметрично друг относительно друга, преломляющие поверхности линз каждого из компонентов образованы перемещением образующей по направляющей, являющимися дугами окружностей или кривыми с переменным радиусом кривизны.
Недостатками приведенных окуляров является сложность оптической схемы и несовершенное качество изображения на краю поля.
Наиболее близким по техническому решению является лупа, приведенная в книге Г.Е.Скворцова, В.А.Панова и др., «Микроскопы», изд. Машиностроение, Ленинград, 1969 г., стр.14, которая принята за прототип.
Окуляр (лупа) представляет собой плоско-выпуклую линзу, обращенную плоской поверхностью к выходному зрачку.
Недостатком известного окуляра является малое видимое увеличение и угловое поле, а также неудовлетворительная коррекция полевых аберраций: астигматизма, дисторсии и хроматизма увеличения.
Задачей полезной модели является создание оптической схемы окуляра с увеличенным угловым полем и улучшенным качеством изображения, за счет коррекции астигматизма, дисторсии и хроматизма увеличения.
Решение указанной задачи достигается тем, что у окуляра микроскопа, представляющего собой плосковыпуклую линзу, обращенную плоской поверхностью к выходному зрачку, плосковыпуклая линза выполнена склеенной из плосковогнутой и двояковыпуклой линз, выпуклая поверхность двояковыпуклой линзы, обращенная к предмету, выполнена асферической с уравнением поверхности:
y2=2r 0z-(1-e2)z2,
где r 0 — радиус кривизны при вершине поверхности; е2 — квадрат эксцентриситета поверхности, причем е2 лежит в пределах 1.
1÷1.5; y, z — координаты асферической поверхности, а линзы выполнены из оптических материалов, для которых разность показателей преломления для основной длины волны (=0.546 мкм) не превышает 0.002, а разность коэффициентов средней дисперсии (e) превышает 20.
Выполнение выпуклой поверхности асферической с квадратом эксцентриситета в пределах е2=1.1÷1.5 позволяет вполне удовлетворительно исправить астигматизм и дисторсию.
Выбор оптических материалов линз, для которых разность показателей преломления для основной длины волны (=0.546 мкм) не превышает 0.002, а разность коэффициентов средней дисперсии (e) превышает 20, позволяет исправить хроматические аберрации.
Указанная совокупность признаков позволяет получить необходимое и достаточное количество параметров оптической системы, позволяющее создать окуляр микроскопа с увеличенным угловым полем и улучшенным качеством изображения, за счет коррекции астигматизма, дисторсии и хроматизма увеличения.
Совокупность всех признаков позволяет решить поставленную задачу, исключение любого из них ведет к невозможности реализации окуляра микроскопа с улучшенным качеством изображения.
Сущность полезной модели поясняется чертежом и таблицами.
На чертеже представлена оптическая схема окуляра микроскопа. Конструктивные параметры окуляра микроскопа представлены в таблице 1, технические характеристики в таблице 2, остаточные аберрации в таблицах 3 и 4.
| Таблица 1. | ||||
| Конструктивные параметры окуляра | ||||
| r, мм | d, мм | Марка стекла | nе | e |
| Воздух | 1. 0000 | |||
| 11.64 | 8 | СТК9 | 1.7460 | 50.00 |
| -10.00 | 2 | ТФ4 | 1.7462 | 28.00 |
| 0 | Воздух | 1.0000 | ||
— асферическая поверхность, квадрат эксцентриситета поверхности e2=1. 18 |
| Таблица 2. | ||||||
| Технические характеристики окуляра | ||||||
| Название характеристики | Значение | |||||
| Видимое увеличение, крат | 16 | |||||
| Фокусное расстояние, мм | 15.6 | |||||
| Угловое поле, угл. град | 40° | |||||
| Диаметр выходного зрачка, мм | 1 | |||||
Таблица 3. | ||||||
| Аберрации точки на оси | ||||||
| h | S’ | y’ | ,% | tg’ | ||
| 0.5 | -0.03 | -0.001 | -0.07 | -0.02 | 3. 21 | |
| 0.43 | -0.02 | -0.001 | -0.05 | -0.02 | 2.78 | |
| 0.35 | -0.01 | 0.000 | -0.04 | -0.01 | 2.27 | |
0. 25 | -0.01 | 0.000 | -0.02 | -0.01 | 1.61 | |
| 0.00 | 0.00 | 0.000 | 0.00 | -0.02 | 0.00 | |
| Таблица 4. | ||||||
| Аберрации главного луча | ||||||
| y’ | , % | |||||
| 20° | 5. 686 | -0.57 | -0.62 | -0.05 | 0.11 | 0.028 |
| 14°14 | 4.018 | -0.28 | -0.30 | -0.02 | 0.06 | -0.012 |
| 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0. 000 |
Окуляр микроскопа выполнен в виде плосковыпуклой линзы, склеенной из двояковыпуклой линзы 1 и плосковогнутой линзы 2, обращенной плоской поверхностью к выходному зрачку.
Примером конкретной реализации предлагаемой полезной модели является окуляр микроскопа, содержащий отрицательную плосковогнутую и положительную двояковыпуклую линзы, с видимым увеличением , фокусным расстоянием f’=15.6 мм, диаметром выходного зрачка D’=1 мм, угловым полем 2=40°.
Техническим преимуществом предлагаемой полезной модели, по сравнению с прототипом является:
— увеличенное угловое поле;
— улучшение коррекции астигматизма, дисторсии и хроматизма увеличения.
Реализация технических преимуществ заявляемого окуляра при использовании их в микроскопах позволяет повысить их технический уровень.
Окуляр микроскопа, выполненный в виде плосковыпуклой линзы, обращенной плоской поверхностью к выходному зрачку, отличающийся тем, что плосковыпуклая линза выполнена склеенной из плосковогнутой и двояковыпуклой линз, выпуклая поверхность двояковыпуклой линзы, обращенная к предмету, выполнена асферической с уравнением поверхности:
y2=2r0z-(1-е2)z2 ,
где r0 — радиус кривизны при вершине поверхности; е2 — квадрат эксцентриситета поверхности, причем е 2 лежит в пределах 1,1÷1,5; y, z — координаты асферической поверхности, а линзы выполнены из оптических материалов, для которых разность показателей преломления для основной длины волны (=0,546 мкм) не превышает 0,002, а разность коэффициентов средней дисперсии (e) превышает 20.
Окуляры для микроскопа
Похоже, в вашем браузере отключен JavaScript.
Для использования функций этого веб-сайта в вашем браузере должен быть включен JavaScript.
Окуляры для микроскопов являются неотъемлемой частью любого прицела. Если у вас есть сложный микроскоп, стереоскоп или любой другой тип телескопа, вы не сможете что-либо наблюдать без надлежащего окуляра. Эти типы окуляров, часто иногда называемые окулярами или даже просто полевыми линзами, располагаются на конце трубки окуляра, куда вы кладете глаз, чтобы наблюдать за образцом. Мы предлагаем полную линейку окуляров от самых популярных производителей микроскопов, включая Euromex, Meiji Techno, Motic и Omono, по ценам от доступных до гарантированных характеристик.
Существует множество различных типов окуляров, поскольку они являются съемными и взаимозаменяемыми в тех случаях, когда окулярная трубка предназначена для использования с несколькими вариантами окуляров.
Стандартные окуляры обычно имеют 10-кратное увеличение, но полевая линза в окуляре также может различаться; увеличение от 5x до 30x является обычным явлением. Большинство окуляров, которые поставляются по отдельности или парами для бинокулярных микроскопов, предназначены для использования с микроскопами определенных марок. Некоторые окуляры могут поставляться с мягкими поролоновыми или пластиковыми наглазниками, чтобы сделать просмотр более удобным и блокировать свет для более четкого наблюдения.
Вид
товаров на странице 20 30 50 Все
Сортировать по Позиция Имя Артикул Цена Новый Бестселлер
Ты платишь: 185,00 долларов США
Обычная цена: 200,00 долларов США
Бесплатная доставка
Ты платишь: 285,00 долларов США
Обычная цена: $320.00
Бесплатная доставка
Ты платишь: 185,00 долларов США
Обычная цена: 200,00 долларов США
Бесплатная доставка
Ты платишь: $75.
00Обычная цена: $99.00
Ты платишь: 280,00 долларов США
Обычная цена: 295,00 долларов США
Бесплатная доставка
Ты платишь: $75.00
Обычная цена: $99.00
Ты платишь: 20 долларов США
Ты платишь: 220,00 долларов США
Обычная цена: 240,00 долларов США
Бесплатная доставка
Ты платишь: 220,00 долларов США
Бесплатная доставка
Ты платишь: $525,00
Обычная цена: $580.00
Бесплатная доставка
Ты платишь: $170.00
Бесплатная доставка
Ты платишь: $75.00
Обычная цена: $99.00
Ты платишь: 185,00 долларов США
Обычная цена: 200,00 долларов США
Бесплатная доставка
Ты платишь: 185,00 долларов США
Обычная цена: 200,00 долларов США
Бесплатная доставка
Ты платишь: 185,00 долларов США
Обычная цена: 200,00 долларов США
Бесплатная доставка
Ты платишь: 145,00 долларов США
Обычная цена: 160,00 долларов США
Ты платишь: $150.
00Обычная цена: 160,00 долларов США
Ты платишь: $9.00
Обычная цена: 17,90 долларов США
Ты платишь: $60.00
Обычная цена: $99.00
Ты платишь: $9.00
Обычная цена: 17,90 долларов США
00
00Ты платишь: 129,00 долларов США
Обычная цена: 216,00 долларов США
Смитсоновский институт
Ты платишь: 99,99 долларов США
Обычная цена: $150.00
Просмотреть еще Микроскопы
Составные детали микроскопа
Мощный или составной микроскоп обеспечивает более высокие уровни увеличения, чем стереомикроскоп или микроскоп с малым увеличением. Он используется для просмотра небольших образцов, таких как клеточные структуры. которые не видны при меньшем увеличении.
18 мая 2012 г.
Установка предметных стекол для микроскопа
Прежде чем приступить к изготовлению предметных стекол, убедитесь, что у вас есть все необходимое, включая предметные стекла, покровные стекла, пипетки и любые химикаты или красители, которые вы планируете использовать.
22 мая 2012 г.
Детали стереомикроскопа
Стереомикроскопы с низким увеличением обычно используют объективы с увеличением 50x или менее. Он используется для просмотра объектов, видимых невооруженным глазом, таких как насекомые, кристаллы, печатные платы и монеты. Стереомикроскоп состоит из трех основных частей:
18 мая 2012 г.
Принадлежности/окуляры для микроскопов – микроскоп Omax
Изменить вид:
Сортировка:
59 элементов
Пара резиновых наглазников для стереомикроскопа w30/30.5 Окуляр
Артикул: AER305
$12,99
ПОСМОТРЕТЬ ПРОДУКТ
Широкоугольный окуляр WF16X для биологических микроскопов 23,2 мм
Артикул: AEM616
23,9 доллара США9
ПОСМОТРЕТЬ ПРОДУКТ
Пара широкоугольных окуляров WF16X для биологических микроскопов 23,2 мм
Артикул: X2AEM616
47,99 долларов США
ПОСМОТРЕТЬ ПРОДУКТ
Широкоугольный окуляр WF25X для стереомикроскопа 30,0 мм
Артикул: AEL525
$60,99
ПОСМОТРЕТЬ ПРОДУКТ
Окуляр микроскопа WF10X/18 со счетной сеткой 23,2 мм
Артикул: AEM110G
$76,99
ПОСМОТРЕТЬ ПРОДУКТ
Широкоугольный окуляр WF20X/10 для стереомикроскопа 30,5 мм
Артикул: X2AEX620
$54,99
ПОСМОТРЕТЬ ПРОДУКТ
Широкоугольный окуляр WF20X/10 для стереомикроскопа 30,5 мм
Артикул: AEX620
27,99 долларов США
ПОСМОТРЕТЬ ПРОДУКТ
Окуляр для микроскопа WF5X Widefield Huygens 23,2 мм
Артикул: AEM6H05
$16,99
ПОСМОТРЕТЬ ПРОДУКТ
Пара окуляров для микроскопа WF5X Widefield Huygens 23,2 мм
Артикул: X2AEM6H05
49,99 долларов США
ПОСМОТРЕТЬ ПРОДУКТ
Дя окуляров 23.
2мм микроскопа WF10X/18 Widefield оптически парныхАртикул: X2AEM610
$34,99
ПОСМОТРЕТЬ ПРОДУКТ
Окуляр широкоугольного микроскопа WF10X 23,2 мм
Артикул: AEM610
19,99 долларов США
ПОСМОТРЕТЬ ПРОДУКТ
Широкоугольный окуляр WF20X для биологических микроскопов 23,2 мм
Артикул: AEM620
26,99 долларов США
ПОСМОТРЕТЬ ПРОДУКТ
Пара оптических окуляров широкоугольного микроскопа WF20X 23,2 мм
Артикул: X2AEM620
$52,99
ПОСМОТРЕТЬ ПРОДУКТ
WF20X/12 Широкоугольный окуляр с высокой точкой обзора для микроскопа 30,0 мм
Артикул: AEL620DH
$34,99
ПОСМОТРЕТЬ ПРОДУКТ
Пара широкоугольных окуляров WF20X/10 для микроскопа 30,0 мм.
Артикул: X2AEL620CH
$39,99
ПОСМОТРЕТЬ ПРОДУКТ
Пара широкоугольных окуляров WF10X/22 для микроскопа 30,0 мм.
Артикул: X2AEL610DH
$39,99
ПОСМОТРЕТЬ ПРОДУКТ
WF20X/10 Широкоугольный окуляр с высокой точкой обзора для микроскопа 30,0 мм
Артикул: AEL620CH
$24,99
ПОСМОТРЕТЬ ПРОДУКТ
WF10X/22 Широкоугольный окуляр с высокой точкой обзора для микроскопа 30,0 мм
Артикул: AEL610DH
$21,99
ПОСМОТРЕТЬ ПРОДУКТ
Пара широкоугольных окуляров WF10X/20 для микроскопа 30,0 мм.
