Как сделать микроскоп для пайки из веб-камеры от ноутбука?
Однажды попалась мне веб-камера от ноутбука и удалось мне подключить ее по USB, теперь эта камера способна передавать графические данные по USB, но проблема в том, что камера с постоянным фокусным расстоянием, я нашел небольшую увеличивающую линзу(скорее объектив, т.к. две линзы в нем), теперь на расстоянии 3-4 см до объекта, можно неплохо разглядеть мелкие детали.
Вот пример работы этой камеры в данный момент:
Но увеличение небольшое и мне требуется использовать это устройство для пайки, к тому же такое малое расстояние до объекта меня не устроит точно, необходимо ведь работать с феном и паяльником, соответственно минимум 20 см нужно.
Каким образом сделать из этой веб-камеры более удобный микроскоп? Из чего увеличивающие линзы можно использовать и как в целом лучше собрать такой микроскоп для пайки, используя имеющуюся веб-камеру от ноутбука?
3 ответа:
Нормальная удалённость от объекта? Возьмём примерно 25 см - это как раз тоже самое когда человек читает книгу. Сразу же возникает масса проблем. Первая проблема — это очень широкий угол объектива, когда мы подносим его близко к объекту широкий угол вроде бы так уж сильно и не влияет потому что он захватывает практически весь объект, а нам нужно смотреть микросхему которая находится на пятачке в 1 квадратный сантиметров учитывая то что широкоугольный угол веб-камеры достигает где-то порядка 60 градусов. Это не точные сведения, просто взяла приблизительное число, но его достаточно чтобы представить что будет происходить на экране весь экран умещается на матрицу в 1,3 мегапикселя. Это никуда не годится, нужно уменьшить угол на очень много. Давайте не будем подсчитывать с точностью до радиана, в градусах и прочей ерунды, а просто представим, что нам нужен угол градусов в 3 или в 5.
Далее возникает проблема штатива. Он должен быть килограмм 20 или больше. Почему я говорю именно такое число потому что я делала такое устройство, правда в то время еще не было компьютеров не было и usb. Но были видеомагнитофоны, были видеовхода, были оптические системы которые преобразовали видеосигнал для композитного входа. Этот видеосигнал поддавался через жёлтенький тюльпан в видеомагнитофон, а с видеомагнитофона я уже подключала его к телевизору и любовалась, что он там показывает. Естественно не хватало света поэтому, светодиодов кстати тоже тогда ещё не было, для этого окружив свою псевдо камеру 4-мя лампочек галогенного свечения. Я освещала предмет к которому нужно было паять.
Мне нужно было паять микросхему, которая планарная, диаметром в круге который виден в этом объективе приблизительно 1 см. Это надо было видеть, как я паяла. Я брала 4 свечки подставляла их под плату, поджигала, предварительно в саму микросхему вставляла две нихромовые проволочки и делала как бы подъёмник скручивая их сверху. За счет нагрева свечек, я провожу канифолью по контактам. Канифоль плавилась, и в конце концов расплавлялось олово. Когда наступал момент нужно было аккуратно хвататься двумя пальчиками за проволочки и поднимать микросхему с платы, как это делал кран при подъёме балок четырьмя тросами. На глазах свои очки, вторые мамины, третьи бывшие бабушкины. Это было ужасно. Стило только отодвинуться на 1см, как изображение становилось не резким, то есть нужно было сидеть мёртво, с болью в спине, наблюдать, как там нагревается, плавится ли олово и ловить момент.
Но это ещё не всё нужно ещё было установить новую исправную микросхему на место отпаянной, не ошибиться, какой первый вывод, И припаять с помощью тех же свечек. Вроде легко припаять, а вы представляете какие там дорожки? Я их не видела даже толком в очках, мне приходилось опять напрягаться, выставлять свою голову на микросхему, на такое расстояние, чтобы была резко всё, а потом осторожно иголочками, как ломом двигать микросхему. Наконец-то она установлена, свечки подожжены, и снова установка голову на место, и наблюдая, аккуратно иголочкой поджимаю микросхему в расплавленное олово. Потом дело за малым быстренько потушить свечки. Ждать, когда остынет.
Страшно неудобно, всё это меня не устраивало, мне нужен был оптический прибор типа микроскоп, и тогда я занялась изучением оптики. Устройство было такое, что потребуется очень много линз, чтобы угол микроскопа был соответственным, двумя-тремя линзами точно не обойтись. Середина резкая, края не резкие на 70%. Ещё одна проблема там изображение переворачивалось на телевизоре кверх тормашками, поэтому как бы мне не хотелось наблюдать на телевизоре что происходит, мне приходилось отводить взгляд, хотя наблюдать за процессом. собственно говоря я это и не решила. Впрочем, думаю, что с монитором это будет гораздо проще при помощи компьютера перевернуть картинку, там уже электронное устройство, можно навести на резкость. Но очень важное, повторяюсь, что штатив должен быть массивным, должно быть закреплено намертво, потому что движение на 1 мм объектива, уведет в сторону, от объекта, потом ещё не найдешь где это микросхема находится.
Н на резкость очень затруднительная, приходится постоянно регулировать, потому что глубина резкости там просто минимальная: миллиметр или полтора. То видно вверх микросхемы с надписями, то видно ножки, то олово. И вот так вот я её постоянно регулировала, но я думаю, что если сделать электронное управление объективом, это конечно не будет проблемным, а можно даже не обращать внимание на плату, где припаяется. Но всё это чисто академический интерес, потому что заниматься этим я сейчас ни за чтобы не стала. Я бы пошла, действительно, купила какую-нибудь устройство, но не за 10 долларов, а может быть за 100, если бы занималась данным делом.
Но если человеку интересно самому, то я вроде всё рассказала.
Скорее всего ничего не получится. То есть что-то получится, но совсем не то, что вам нужно. Подбирать линзы, придумывать механизм фокусировки, проектировать устойчивый штатив и т.п.
Не тратьте свое драгоценное время. Не в прошлом веке живём.
На Али-Экспрессе готовый USB микроскоп для пайки стоит дешевле 10$. А микроскоп с экраном чуть более 50$.
А кто сказал, что для увеличения изображения нужно использовать только линзы? Вебка ведь преобразует визуальное изображение в "цифру", не так ли? А с цифрой можно творить, что угодно!
У моей внешней вебки (1,3 Мп) в настройках есть такая опция:
Вот и вся премудрость. В скайпе я это дело протестировал - в окошке моего изображения может показать от от "бюста в сборе" до выбранного отдельного глаза во весь кадр! Единственное, что действует на нервы - изображение в кадре запаздывает по времени на 0,3-0,5 секунды. Тут все понятно - идет преобразование в цифру, передача по шинам и драйверам - всему надо время. Но к этому можно привыкнуть. Во всяком случае для увеличения не будет необходимости приближать объектив камеры вплотную к плате с деталями.
Правда, я не могу сказать, насколько четким будет изображение, если в камере мало "мегапиксилей". Это надо проверять на практике.
Читайте также