如何將智慧型手機改造成一臺高倍數字顯微鏡?

2020-11-23 電子發燒友

如何將智慧型手機改造成一臺高倍數字顯微鏡？

工程師吳畏 發表於 2018-08-06 14:59:38

世界是如此美妙，只是有很多美好的事物我們看不到。如果您擁有一臺高倍顯微鏡的話，微觀世界的大門將從此向您敞開，綺麗的微觀世界定會讓您流連忘返。

現在我們可以不必花很多錢去購買昂貴的專業設備，只需經過簡單的DIY，就能把您的智慧型手機改造成一臺高倍數字顯微鏡，最高放大倍數能達到375倍，可以清楚地觀察植物的細胞甚至細胞核。您還可以通過手機獲得顯微照片，放在電腦裡好好欣賞。

這是製作完成後的樣子，主要就是一個木板和亞克力（有機玻璃）板做成的工作檯，智慧型手機放在最上層，手機照相機鏡頭下面是載物臺，用來放需要觀察的樣本，樣本下方是一個強光源。2層亞克力板都是由螺母固定在絲槓上的，因此可以方便地調節它們的高度。

下圖是用它拍到的顯微照片。

手機變身顯微鏡的原理其實很簡單，就是在手機照相機鏡頭上另外加一個高倍鏡頭而已。相關的帖子「我愛製作網」已經有很多了，例如這個：手機上的簡易微距攝影鏡頭

在這個DIY項目裡，高倍鏡頭是從雷射筆裡拆出來的。市場上很容易買到雷射筆，價格不貴，只有幾塊錢。把雷射筆兩端擰開，用鉛筆把裡面的零件頂出來，最後拆出鏡頭。

下圖就是雷射筆的鏡頭。注意鏡頭一面是平的，另一面稍稍有凹陷。

用兩根有彈性的金屬絲，例如發卡，把雷射筆的鏡頭固定在手機照相機的鏡頭外面，你已經得到一架顯微鏡了！

注意雷射筆鏡頭平坦的那一面要貼著手機鏡頭，這樣得到的視場比較大。你可以試著分別用兩面來觀察物體，找到視野寬廣的那一面就行了。

請注意這樣並不能得到放大倍率高達375倍的顯微鏡，要那麼高倍數的話，你需要2個雷射筆鏡頭疊加在一起。

而且還有一個問題，如果放大倍數那麼高的話，輕微的抖動都會造成視野模糊，因此你還需要製作一個專門的工作檯。

下圖是完成後的工作檯。經過改造的手機鏡頭放在最上方的鏡頭孔裡，被觀察物體的切片放在鏡頭下方載物臺上，載物臺還有一個光源孔，用來讓下方的強光透過，照亮觀察物。

具體加工過程我就不詳細介紹了，有動手經驗的一看就明白了，沒有經驗的說也白說。亞克力（有機玻璃）板有粘性，不好加工。原帖作者還說鏡頭孔要與鏡頭緊密配合，不然容易產生偏差。國內的話，那些絲槓和螺母、墊片很容易在家裝市場買到，給天花板做吊頂用的都是這些東西。但是吊頂用的絲槓精度不高，你也可以多花些錢去機電市場，買到照片裡這種不鏽鋼的絲槓。

對於沒有電動工具，不方便製作這麼精緻的工作檯的朋友，其實還有一個更簡便的選擇。請參考「我愛製作網」的這篇帖子：自製簡易顯微鏡，那裡的簡易工作檯同樣能調節距離，而且還提供了另外一種獲取高倍鏡頭的途徑。

下圖是從另外一個角度觀察改造後的手機顯微鏡。

最後請注意，這臺自製的高倍數字可拍照顯微鏡的效果的確很好，不過前提是您能熟練使用它。首先您必須懂得怎樣加工被觀察物體的樣本切片，再就是照相的時候或許應該使用手機的延時拍攝功能，避免因振動拍出模糊的圖像。

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