กล้องจุลทรรศน์ไม่มีเลนส์

ตลอดระยะเวลาเกือบ 300 ปีของการพัฒนา กล้องจุลทรรศน์อาจกลายเป็นหนึ่งในเครื่องมือเกี่ยวกับการมองเห็นที่ได้รับความนิยมมากที่สุด ซึ่งใช้กันอย่างแพร่หลายในทุกด้านของกิจกรรมของมนุษย์ เป็นการยากที่จะประเมินค่าสูงไปในการสอนเด็กนักเรียนที่เรียนรู้พิภพเล็ก ๆ โดยรอบด้วยสายตาของตนเอง

คุณลักษณะที่โดดเด่นของกล้องจุลทรรศน์ที่เสนอคือการใช้กล้องเว็บทั่วไป "ที่ไม่ได้มาตรฐาน" หลักการทำงานประกอบด้วยการลงทะเบียนโดยตรงของการฉายภาพของวัตถุภายใต้การศึกษาบนพื้นผิวของเมทริกซ์ CCD เมื่อส่องสว่างด้วยลำแสงคู่ขนาน ภาพที่ได้จะแสดงบนจอภาพ PC

เมื่อเทียบกับกล้องจุลทรรศน์ทั่วไป การออกแบบที่เสนอไม่มีระบบออปติคัลที่ประกอบด้วยเลนส์ และความละเอียดจะถูกกำหนดโดยขนาดพิกเซลของเมทริกซ์ CCD และสามารถเข้าถึงได้หลายไมครอน ลักษณะของกล้องจุลทรรศน์จะแสดงในรูปที่ 1 และรูปที่ 2. รุ่น Wcam 300A โดย Mustek ถูกใช้เป็นกล้องเว็บ มี CCD matrix สีที่มีความละเอียด 640x480 พิกเซล บอร์ดอิเล็กทรอนิกส์ที่มีเมทริกซ์ CCD (รูปที่ 3) ถูกถอดออกจากเคสและหลังจากการปรับเปลี่ยนเล็กน้อยก็ถูกติดตั้งไว้ที่กึ่งกลางของเคสทึบแสงที่มีฝาปิดเปิดอยู่ ขั้นสุดท้ายของบอร์ดประกอบด้วยการบัดกรีขั้วต่อ USB เพื่อให้สามารถติดตั้งกระจกป้องกันเพิ่มเติมบนพื้นผิวของ CCD matrix และปิดผนึกพื้นผิวของบอร์ด

ฝาครอบตัวเรือนทำเป็นรูทะลุ ซึ่งตรงกลางมีไฟ LED สามดวงที่มีสีเรืองแสงต่างกัน (แดง เขียว น้ำเงิน) ซึ่งเป็นแหล่งกำเนิดแสง บล็อกของไดโอดเปล่งแสงจะถูกปิดโดยปลอกทึบแสง ตำแหน่งระยะไกลของ LED จากพื้นผิวของเมทริกซ์ช่วยให้คุณสร้างลำแสงคู่ขนานโดยประมาณบนวัตถุการวัด

เมทริกซ์ CCD เชื่อมต่อกับพีซีด้วยสาย USB ซอฟต์แวร์ - ปกติรวมอยู่ในการจัดส่งกล้องเว็บ

กล้องจุลทรรศน์ให้กำลังขยายภาพ 50 ... 100 เท่าด้วยความละเอียดออปติคอลประมาณ 10 ไมครอนพร้อมอัตราการรีเฟรชภาพ 15 Hz

การออกแบบกล้องจุลทรรศน์แสดงในรูปที่ 4 (ไม่ปรับขนาด)

กระจกป้องกันควอตซ์ 6 ที่มีขนาด 1x15x15 มม. ติดตั้งอยู่ที่หน้าต่างอินพุตของ CCD matrix 7 เพื่อป้องกันความเสียหายทางกล การป้องกันกระดานอิเล็กทรอนิกส์จากของเหลวและความเสียหายทางกลทำได้โดยการปิดผนึกพื้นผิวด้วยซิลิโคนเคลือบหลุมร่องฟัน 8 วัตถุภายใต้การทดสอบ 5 วางบนพื้นผิวของกระจกป้องกัน 6. ไฟ LED ส่องสว่าง 2 ติดตั้งอยู่ที่กึ่งกลางของรู ในฝาครอบ 4 และปิดจากด้านนอกด้วยปลอกพลาสติกทึบแสง 3 ระยะห่างระหว่างวัตถุที่ทดสอบกับบล็อกของ LED อยู่ที่ประมาณ 50 ... 60 มม.

ไฟ LED (รูปที่ 5) ใช้พลังงานจากแบตเตอรี่ขนาด 12 จากสามเซลล์กัลวานิก 4.5 V ที่เชื่อมต่อแบบอนุกรม แรงดันไฟ การเปิดไฟ LED EL1-EL3 และด้วยเหตุนี้การเลือกสีของแสงจึงทำได้โดยสวิตช์ SA2-SA4 (13) ซึ่งอยู่ที่ผนังด้านข้างของตัวเครื่อง 11

ตัวต้านทาน R1, R3-R5 - การ จำกัด กระแส ตัวต้านทาน R2 (14) ออกแบบมาเพื่อปรับความสว่างของ LED EL1-EL3 ซึ่งติดตั้งอยู่ที่ผนังด้านหลังของเคส อุปกรณ์ใช้ตัวต้านทานคงที่ C2-23, MLT, ตัวแปร - SPO, SP4-1 สวิตช์ไฟ SA1 - MT1, สวิตช์ SA2-SA4 - ปุ่มกด SPA-101, SPA-102, LED AL307BM สามารถเปลี่ยนได้ด้วย KIPD24A-K

เนื่องจากขนาดที่ชัดเจนของภาพที่แสดงขึ้นอยู่กับลักษณะของการ์ดวิดีโอที่ใช้และขนาดของจอภาพ กล้องจุลทรรศน์จึงต้องมีการปรับเทียบ ประกอบด้วยการลงทะเบียนวัตถุทดสอบ (ไม้บรรทัดโรงเรียนโปร่งใส) ซึ่งเป็นที่รู้จัก (รูปที่ 6) ด้วยการวัดระยะห่างระหว่างเส้นขีดของไม้บรรทัดบนหน้าจอมอนิเตอร์และสัมพันธ์กับขนาดจริง คุณจะสามารถกำหนดมาตราส่วนของภาพ (กำลังขยาย) ได้ ในกรณีนี้ หน้าจอมอนิเตอร์ 1 มม. จะเท่ากับ 20 µm ของวัตถุที่วัดได้