Hva skal jeg gjøre hvis prosjektet krever en liten linse, men det er ingen passende størrelse på lager? Utsette prosjektet og vandre rundt på loppemarkeder i håp om å finne en passende giver? Ikke nødvendig. En dreiebenk lar deg løse dette problemet:
Jeg tar et stykke av det riktige plexiglassarket med passende tykkelse (in i dette tilfellet, 6 mm). Jeg har et spesielt trinn maskinert på forsiden av chuckkjevene, som lar meg klemme ikke sylindriske, men arkarbeidsstykker. Det er praktisk å slipe kropper som skiver osv., selv om man selvfølgelig må ta hensyn til at påliteligheten til å feste delen ikke er særlig god. Men å behandle plexiglass krever ikke mye innsats, og arbeidsstykket må klemmes forsiktig på noen måte.
Generelt maskineres et 6 mm arbeidsstykke, fastklemt i disse kantene, bare til halve tykkelsen. Og så snur den og går gjennom igjen. Vi får en "skive", en flat sylinder med ønsket diameter.
Ved å bruke en kutter, opererer med to matinger samtidig, gir jeg den grovt sett en konveks form: 
Nå tar jeg en trekantet skrape laget av en nålefil og tegner ut formen, fjerner merkene fra kutteren: 
Denne behandlingsmetoden lar deg bokstavelig talt "barbere" plexiglass, fjerne tynne, tynne spon i et flatt lag. Med en hvilken som helst annen metode forblir ringrisiko.
Riktignok er fingrene i umiddelbar nærhet av de roterende kammene; på en stor maskin ville jeg ikke risikert å gjøre dette (rpm 800-1000).
Nå en dråpe maskinolje på et stykke "null", og avsluttende behandling: 
Hvis linsen skal være bikonveks, snur jeg arbeidsstykket og behandler den andre siden.
Jeg fjerner den fra maskinen og polerer den til slutt med en trådskive med GOI-pasta. Teknikken for å polere plexiglass skiller seg fra metall. Jeg legger mer pasta på platen, og trykket er mye mindre. Lette og kortvarige berøringer, jevnt beveger friksjonssonen over hele overflaten av linsen. Ellers - "utbrenthet", og et uopprettelig ekteskap.
Ferdig linse: 
Og dette er "objektivet", det vil si fatningen for dette objektivet: 
Fiksering av linsen som i ekte optiske systemer, med en tynn gjenget ring. Selv om du selvfølgelig kan bruke en elastisk frigjøringsfjær, eller hvis det er ganske enkelt, lim den på:-) Men en dreiebenk lar deg også gjøre alt "på en voksen måte", på en fin tråd ( i dette tilfellet, ved å velge gitargir velges tonehøyde 0,7 mm). Linsemontering: 
For å unngå at linsen riper for raskt, er det nyttig å lage ytterkanten av røret flere ganger. høyere enn det mest konvekse punktet på linsen, er dette åpenbart.
Og her er mekanismen fra en liten dameklokke, som denne linsen ble laget for: 
Som du kan se, er de optiske kvalitetene til linsen ganske tilfredsstillende, til tross for at geometrien ble avledet nesten fra bunnen av. Det vil si at et slikt objektiv absolutt ikke fungerer for et teleskop, men for en flash-stasjon er det veldig egnet :-)
Takk for din oppmerksomhet.
Hei alle sammen!
Jeg heter Sergey.
Og i dette innlegget vil jeg fortelle deg en av bruksområdene til en 3D-printer, nemlig å lage linser.
Oppgaven var som følger. Det er en RGB LED, men lyskilden fra den er ikke i form av en stråle, men spredt med en divergensvinkel på omtrent 38 grader. I skissen viste jeg lyskilden og divergensen til strålene, og bestemte punktet hvor LED-krystallen skulle være.
1/f=(n-1)(1/R1+1/R2)................................ ................................................... ....... ....................(1)
Der R1 og R2 er krumningsradiene til den første og andre overflaten av linsen, f er brennvidden til linsen, n er brytningsindeksen til linsen.
n=n2/n1, hvor n2 er brytningsindeksen til linsematerialet (plexiglass 1,5), n1 er brytningsindeksen til mediet som omgir linsen (luft, ca. 1)
For enkelhets skyld antok jeg at R1=R2.
Jeg vet bare fra formelen f - 20 mm. For oss er dette i hovedsak avstanden fra LED-krystallen til det optiske sentrum av linsen.
La oss omskrive formel (1), og ta i betraktning at R1=R2=R:
R=f(n-1)2 ................................... ..... ................................................................ ...........................(2)
Bytter dataene inn i formel (2) n=1,5 og f=20
finner vi at krumningsradiene til linseoverflatene er 20 mm. Se skjematisk tegning.
Basert på disse dataene bygger vi en 3D-modell av linsen. Det viser seg noe sånt som dette.
Jeg laget et objektiv med en base.
Det gjenstår bare å skrive det ut, noe som heller ikke er vanskelig. Resultat etter utskrift (kun utskrift, ingen behandling).
Etterpå pusset jeg linsen litt med 1500 sandpapir og polerte den med pasta. Dessverre bildet endelig resultat Jeg beholdt heller ikke linsene.
Det gjenstår bare å teste objektivet i aksjon. Slik ser LED-spotten ut uten linse
Og slik er det med objektivet.
1. Jeg klarte ikke å oppnå en parallell stråle, men jeg tror at hvis jeg reproduserte linsen med forskjellige parametere, ville jeg ha klart dette.
2. Bjelkenes divergens reduseres med mer enn 3 ganger (kunden var fornøyd med dette)
3. Brytningsindeksen ble mest sannsynlig brukt feil. Linsen er laget av polymer og dens brytningsindeks er ukjent.
4. Linsen måtte lages med større diameter.
Det enkleste elektroniske digitale mikroskopet kan lages med egne hender ved hjelp av en gammel telefon med kamera, selv om det fortsatt er bedre å bruke en smarttelefon (i vårt tilfelle, en iPhone) med en større skjerm og et bedre kamera.
Den totale forstørrelseskraften til mikroskopet kan være opptil 375 ganger, avhengig av antall og klasse linser som brukes.
Forresten, når vi lagde mikroskoper tok vi selve linsene fra en gammel laserpeker, men hvis du ikke har en, kan du kjøpe dem billig i en hvilken som helst kinesisk nettbutikk.
Innkjøpspris hjemmelaget mikroskop ikke overstiger 300 rubler, hvis vi tar hensyn til materialkostnadene:
Materialer for produksjon
Full liste nødvendige materialer for prosjektet:
Produksjon
1) Demontering av laserpekeren og fjerning av linsen.
Til dette bruker vi den billigste pekeren, så ikke kjøp dyre modeller for dette. Totalt 2 linser vil være nødvendig. (Du kan hoppe over dette trinnet hvis du kjøper selve linsen i butikken.)
For å demontere pekeren, skru av bakdekselet og ta ut batteriene. Vi fjerner alle innsidene ved hjelp av en enkel blyant med viskelær. Linsen er plassert i linsen, og for å få den ut må du skru av en bit med liten svart plast.
Selve objektivet består av tynt gjennomskinnelig glass, omtrent 1 mm tykt, du kan feste det til telefonkameraet for å eksperimentere med et forstørret fotografi, det er veldig vanskelig å ta et bilde av høy kvalitet, så jeg bestemte meg for å lage en klemme for mikroskop.
2) Å lage bunnen av kroppen.
Inngangen var et stykke kryssfiner på 7 x 7 cm, som vi borer 3 hull for stativer (bolter) i. Stedene for boring av hull er vist på bildet med merker.
3) Klargjøring av plexiglass og linser.
Vi skjærer ut 2 stykker plexiglass med mål: 7 x 7 cm og 3 x 7 cm. På den første plexiglassbiten borer vi 3 hull etter kryssfinermalen, dette blir øverste del hus. På det andre stykket borer vi 2 hull i henhold til kryssfinermalen, dette vil være mellomhyllen til mikroskopet.
Ikke trykk hardt når du borer plexiglass.
Nå må du bore hull i plexiglasset for linsen og linsen, dette vil kreve en D = D linsebor eller litt mindre. Vi gjør den siste justeringen av hullet ved hjelp av runde filer eller rasper.
Linser må bygges inn boret hull i begge glassene.
4) Boligmontering.
Når alle delene av mikroskopet er klare, kan du begynne selve monteringen, men før det er det fortsatt 1 poeng igjen:
- det er nødvendig å tilføre en lyskilde nedenfra, for dette boret jeg et hull i den nedre delen av saken for montering av en liten diodelampe.
La oss komme i gang sluttmontering. Vi strammer boltene tett til basen.
Mellomstativet til mikroskopet med o 2 linsen skal plasseres opp og ned slik at størrelsen på forstørrelsen kan justeres med optikken.
For å gjøre dette, stram vingemuttere og 2 skiver på 2 bolter og monter glasset med en 3*7 cm linse som allerede er limt inn.
Deretter installerer vi toppdekselet, her bruker vi allerede vanlige muttere, men vi plasserer dem både på toppen og bunnen.
Gratulerer, du har nettopp laget et billig digitalt mikroskop, her er noen bilder tatt med det.
Videoinstruksjoner for produksjon og demonstrasjon av arbeid
(på engelsk)
En av de ubestridelige fordelene med LED fremfor tradisjonelle lyskilder er muligheten til å skape nesten hvilken som helst lysstrømfordeling for maksimal effektiv bruk energi. Denne formasjonen utføres ved hjelp av sekundær optikk - en reflektor (reflektor) eller linse.
For å betegne formen på lysfordelingen i lysteknikk, brukes begrepet "lysintensitetskurve" eller forkortet LSI. Lysdioder har i de fleste tilfeller en primær linse (gjennomsiktig silikon eller glass), som danner CSS vist i figuren nedenfor.
Som det fremgår av grafen, avtar lysintensiteten gradvis med økende avviksvinkel fra sentralaksen. For å oppnå en annen type fordeling, er en linse eller reflektor av passende type lagt på LED-en. Derav navnet - sekundær optikk. Reflekser har nok begrenset område applikasjoner - de lar deg jobbe bare på konsentrasjonen av lysfluksen, dvs. redusere strålingsvinkelen. Linser gir et bredere spekter av muligheter, så det er verdt å vurdere dem mer detaljert.
De vanligste materialene for å lage linser er polymetylmetakrylat (ofte kjent som plexiglass) og polykarbonat. De er produsert ved sprøytestøping, i streng overensstemmelse med teknologiske standarder. Så det er ikke snakk om å lage dine egne linser. Når du prøver å bearbeide disse materialene mekanisk, er alt du kan oppnå et matt, ripet stykke plexiglass.
Metoder for sammenkobling med LED
Det er flere måter å montere objektiver på. Den enkleste er liming. Linser, liten størrelse Kan limes direkte på LED-tavlen. Større og mer massive krever en holder. Holderen har en selvklebende base med en beskyttende film (i hovedsak dobbeltsidig tape), og linsen klikker ganske enkelt inn i den. Et ideelt alternativ for produkter laget for hånd hjemme, men ikke pålitelig nok for tøffe driftsforhold (temperaturendringer, mekanisk risting og vibrasjon). Den andre metoden - festing med skruer - er mer pålitelig, men krever tilstedeværelse av passende strukturelle elementer ved linsen. Og til slutt kan du feste den sekundære optikken ved å bruke kroppselementene til produktet (lampe, lommelykt, etc.). Trykk for eksempel ned med beskyttelsesglass. Uansett veldig viktig har presis justering av linsene i forhold til lysdiodene; for dette formålet har noen linser og holdere spesielle stativer (pinner). Naturligvis må de tilsvarende hullene finnes på brettet. Når du installerer, må du ikke berøre arbeidsflatene på linsen med hendene.
Typer linser
Vanligvis klassifiserer produsenten linser i henhold til to hovedkriterier - etter type LED og etter type lysfordeling. Optikk kan også være enkelt og gruppe, når en enkelt linsemodul er satt på flere lysdioder, transparent og matt, symmetrisk og asymmetrisk, etc.
For tiden holder produsenter av sekundær optikk tritt med produsenter av lysemitterende dioder, og etter utseendet til en ny type eller familie av lysdioder, kan vi allerede om nesten et par måneder kjøpe tilsvarende nye linser for den.
Den vanligste formen for lysfordeling er sirkulært symmetrisk. Disse linsene produserer en rund lysflekk. Vinkelen på lysstrålen kan være helt forskjellig: fra 3˚ til 150˚. Konsentrerende linser med en vinkel på mindre enn 10˚ kalles vanligvis "spot" (fra engelske Spot - spot).
Det finnes optikk med en spesiell lysfordeling.
Figuren under viser en linse for gatebelysning og dens KSS.
DIY belysning mesterverk
Variasjonen av linser for LED og deres brede tilgjengelighet gjør det mulig å implementere ganske komplekse belysningsløsninger med egne hender. Lensede lysdioder kan gi de mest intrikate formene til CSS, noen av dem er presentert i figurene nedenfor.
Ved å kombinere ulike linser i én lampe kan du oppnå lysfordeling av nesten hvilken som helst kompleksitet.
Enkle oppgaver løses også mer effektivt ved hjelp av sekundær optikk. Så en LED-lommelykt, satt sammen med dine egne hender ved hjelp av en én-watts CREE LED, med en smal-graders LEDIL-linse vil "gjennombore" mørket i flere hundre meter, samtidig som den gir et klart definert lyspunkt. Mens den kjøpte motparten, kommer fra Sørøst-Asia, med en haug med små lysdioder og en skinnende reflektor, vil neppe "mestre" halvparten av denne avstanden.
Mulighetene til sekundær optikk er imponerende!
Laster inn...