Mikroskops bez lēcām.

Gandrīz 300 gadu ilgās attīstības vēstures laikā mikroskops, iespējams, ir kļuvis par vienu no populārākajiem optiskajiem instrumentiem, ko plaši izmanto visās cilvēka darbības jomās. Īpaši grūti pārvērtēt tās lomu skolēnu izglītībā, kuri apkārtējo mikrokosmu apgūst savām acīm.

Ierosinātā mikroskopa atšķirīga iezīme ir parastās tīmekļa kameras "nestandarta" izmantošana. Darbības princips sastāv no tiešas pētāmo objektu projekcijas reģistrēšanas uz CCD matricas virsmu, kad tos apgaismo paralēls gaismas stars. Iegūtais attēls tiek parādīts datora monitorā.

Salīdzinot ar parasto mikroskopu, piedāvātajā dizainā nav optiskās sistēmas, kas sastāv no lēcām, un izšķirtspēju nosaka CCD matricas pikseļu izmērs un tā var sasniegt vairākus mikronus. Mikroskopa izskats parādīts attēlā. 1 un att. 2. Kā Web-kamera tika izmantots Mustek modelis "Wcam 300A", kuram ir krāsu CCD matrica ar 640x480 pikseļu izšķirtspēju. Elektroniskā plate ar CCD matricu (3. att.) tika demontēta no korpusa un pēc nelielas modifikācijas uzstādīta necaurspīdīgā korpusa centrā ar atveramu vāku. Plātnes pabeigšana ietvēra USB savienotāja pārlodēšanu, lai nodrošinātu iespēju uz CCD masīva virsmas uzstādīt papildu aizsargstiklu un noblīvēt plates virsmu.

Korpusa vākā ir izveidots caurums, kura centrā atrodas trīs dažādu spīduma krāsu (sarkana, zaļa, zila) gaismas diožu bloks, kas ir gaismas avots. Savukārt gaismas diožu bloku noslēdz necaurspīdīgs apvalks. Gaismas diožu attālinātā atrašanās vieta no matricas virsmas ļauj veidot aptuveni paralēlu gaismas staru uz mērīšanas objekta.

CCD matrica ir savienota ar datoru, izmantojot USB kabeli. Programmatūra - parasta, iekļauta Web kameras komplektācijā.

Mikroskops nodrošina attēla palielinājumu 50 ... 100 reižu, ar optisko izšķirtspēju aptuveni 10 mikroni ar attēla atsvaidzes intensitāti 15 Hz.

Mikroskopa dizains parādīts attēlā. 4 (nav mērogā).

Lai pasargātu to no mehāniskiem bojājumiem, uz CCD matricas 7 ievades loga ir uzstādīts kvarca aizsargstikls 6 ar izmēriem 1x15x15 mm. Elektroniskās plates aizsardzība pret šķidrumiem un mehāniskiem bojājumiem tiek nodrošināta, noblīvējot tās virsmu ar silikona hermētiķi 8. Pētāmais objekts 5 ir novietots uz aizsargstikla virsmas 6. Apgaismojuma gaismas diodes 2 ir uzstādītas urbuma centrā. vākā 4 un no ārpuses ir pārklāti ar necaurspīdīgu plastmasas apvalku 3. Attālums starp pētāmo objektu un gaismas diožu bloku ir aptuveni 50 ... 60 mm.

Apgaismojuma gaismas diodes (5. att.) darbina akumulators, kurā ir 12 trīs virknē savienoti 4,5 V galvaniskie elementi. barošanas spriegums. Apgaismojuma gaismas diožu EL1-EL3 ieslēgšana un tādējādi apgaismojuma krāsas izvēle tiek veikta ar slēdžiem SA2-SA4 (13), kas atrodas korpusa 11 sānu sienā.

Rezistori R1, R3-R5 - strāvas ierobežošana. Rezistors R2 (14) ir paredzēts LED EL1-EL3 spilgtuma regulēšanai, tas ir uzstādīts uz korpusa aizmugurējās sienas. Ierīce izmanto fiksētos rezistorus C2-23, MLT, mainīgos - SPO, SP4-1. Strāvas slēdzis SA1 - MT1, slēdži SA2-SA4 - spiedpogas SPA-101, SPA-102, LED AL307BM var aizstāt ar KIPD24A-K

Tā kā parādīto attēlu redzamie izmēri ir atkarīgi no izmantotās videokartes īpašībām un monitora izmēra, mikroskopam ir nepieciešama kalibrēšana. Tas sastāv no testa objekta (caurspīdīga skolas lineāla) reģistrēšanas, kura izmēri ir zināmi (6. att.). Izmērot attālumu starp lineāla sitieniem monitora ekrānā un korelējot tos ar patieso izmēru, varat noteikt attēla mērogu (palielinājumu). Šajā gadījumā 1 mm monitora ekrāna atbilst 20 µm no izmērītā objekta.