レンズなしの顕微鏡。

Send

300年近くの開発の歴史の中で、顕微鏡はおそらく人間の活動のあらゆる分野で広く使用されている最も人気のある光学デバイスの1つになっています。周囲の小宇宙を自分の目で知っている小学生に教える際の役割を過大評価することは特に困難です。

提案された顕微鏡の特徴は、従来のWebカメラの「非標準」使用です。動作原理は、平行光線で照らされたときに、CCDマトリックスの表面に調査対象物の投影を直接登録することです。結果の画像は、PCモニターに表示されます。

従来の顕微鏡と比較して、提案された設計にはレンズで構成される光学システムがなく、解像度はCCDマトリックスのピクセルサイズによって決まり、ミクロン単位に達する可能性があります。顕微鏡の外観を図に示します。 1および図2. Mustek社のWcam 300AモデルはWebカメラとして使用され、640x480ピクセルの解像度のカラーCCDを搭載しています。 CCDマトリックスを備えた電子ボード（図3）をケースから取り外し、少し改良した後、開口部の蓋が付いた不透明なケースの中央に取り付けます。ボードの仕上げは、CCDマトリックスの表面に追加の保護ガラスを取り付け、ボードの表面を密封する可能性を提供するために、USBコネクタを再はんだ付けすることで構成されていました。

ハウジングカバーに貫通穴が開けられており、その中心には、光源である異なるグローカラー（赤、緑、青）の3つのLEDのブロックがあります。 LEDブロックは、不透明なケースで閉じられています。マトリックス表面から離れた位置にあるLEDにより、測定対象にほぼ平行な光線を形成できます。

CCDは、USBケーブルを使用してPCに接続されます。ソフトウェア-Webカメラの配信に含まれるフルタイム。

顕微鏡の画像倍率は50〜100倍、光学解像度は約10ミクロン、画像のリフレッシュレートは15 Hzです。

顕微鏡の設計を図に示します。 4（縮尺どおりではありません）。

機械的損傷から保護するためのCCDマトリックス7の入射窓には、寸法1x15x15mmの石英保護ガラス6が取り付けられました。液体および機械的損傷からの電子基板の保護は、シリコンシーラント8でその表面をシールすることによって保証されます。テストオブジェクト5は保護ガラス6の表面に配置されます。約50〜60 mmです。

電源LED（図5）は、直列に接続された3つの4.5 Vセルのうち12個のバッテリーで駆動されます。電源はSA1スイッチでオンになり、HL1 LED（図4の1）供給電圧。照明ＬＥＤＥＬ１〜ＥＬ３が点灯し、それにより、ハウジング１１の側壁に配置されたスイッチＳＡ２〜ＳＡ４（１３）によって照明色が選択される。

抵抗R1、R3-R5-電流制限。抵抗器R2（14）は、LED EL1〜EL3の輝度を調整するように設計されており、ハウジングの後壁に取り付けられています。デバイスは、定数抵抗C2-23、MLT、可変-SPO、SP4-1を使用します。電源スイッチSA1-MT1、スイッチSA2-SA4-押しボタンSPA-101、SPA-102、LED AL307BMはKIPD24A-Kに交換可能

出力画像の見かけのサイズは、使用するビデオカードの特性とモニターのサイズに依存するため、顕微鏡にはキャリブレーションが必要です。寸法がわかっているテストオブジェクト（透明な学校の定規）を登録します（図6）。モニター画面上のルーラーのストローク間の距離を測定し、それらを実際のサイズと相関させることにより、画像のスケール（倍率）を決定できます。この場合、モニター画面の1 mmは測定対象物の20μmに相当します。

顕微鏡を使用して、さまざまな現象を観察し、オブジェクトを測定できます。図図７は、５００ルーブルの紙幣のレーザー穿孔の画像を示している。穴の平均直径は100μmで、穴の形状のばらつきが見えます。図図８は、日立カラー画像マスクマスクの画像である。穴の直径は約200ミクロンです。

生物学的オブジェクトの例として、クモ、その足、および口ひげが選択されます。それらは図に示されています。 9および図10、それぞれ（口ひげの直径は約40ミクロン）、著者の髪の毛（直径-80ミクロン）-図11、魚の鱗-図12.水に物質が溶解する過程を観察することは興味深い。例として、塩と砂糖の溶解プロセスを示します。図図13aおよび図図14aは、それぞれ乾燥塩と砂糖の結晶の粒子を示しています。 13.6および図14.6-水への溶解のプロセス。物質の濃度が増加したゾーンと、溶解の中心に光を集中させる効果がはっきりと見えます。