Как изготовить бинокль своими руками

Как сделать подзорную трубу своими руками?

включайся в дискуссию

Поделись с друзьями

Подзорная труба, как и бинокль, в отличие от телескопа и микроскопа значительно проще в изготовлении. Для неё потребуются любые линзы – пластиковые или стеклянные. Последние достать сложнее, и стоят они дороже.

Вариант для детей

Чтобы изготовить подзорную трубу для использования детьми и подростками младшего школьного возраста, самодельщики-родители применяют примерно тот же подход, что и для биноклей. Разница по сравнению с биноклем лишь в том, что в нём используется по паре объективов и окуляров, в то время как для подзорных труб и телескопов применяется лишь по одному окуляру и объективу. Подзорная труба, изготовленная своими руками в домашних условиях, может быть изготовлена по следующей инструкции.

Из картона или ватмана сверните тубус. Закрепите его с торцов прихватками (наподобие прищепок) в двух местах с каждой из сторон, чтобы он не размотался. Пропитайте его клеем (например, эпоксидным). Важно, чтобы клей проник в толщу бумажного материала, из которого изготовлены листы, и скрепил их. Ещё лучше подойдёт шероховатая, матовая бумага – она обладает поверхностью, которая сама с собой создаёт необходимое сцепление. Дождитесь, пока впитавшийся в бумагу клей затвердеет – она обретёт прочность. Можно использовать готовые втулки от рулонов обоев, туалетной бумаги, рулонных салфеток, агроволокна или от бумажных полотенец.

Покройте внутреннюю поверхность тубуса чёрным составом. Это может быть тушь, чёрная акварельная или промышленная синтетическая краска. Если ребёнок или подросток собирает всё своими руками под вашим руководством, позаботьтесь о том, чтобы материалы – клей, краска – были неядовитыми, в связи с чем лучше отказаться от некоторых промышленных красителей. Чёрная поверхность поглощает лучи света, преломленные линзами подзорной трубы, не позволяя разглядываемому объекту размываться и засвечиваться в ваших глазах.

С помощью термоклея закрепите линзы. Простейшая труба состоит из рассеивающей линзы в окуляре и собирающей – в объективе. Закрепляя линзы, расположите их так, чтобы их оптические центры совпадали – это важно для сохранения зрения путём снижения утомляемости глаз.

• Снаружи трубу покройте краской другого цвета. Чёрный использовать необязательно.

Простейшая подзорная труба готова. Несколько более усложнённый вариант изготавливается с использованием двух тубусов, один из которых входит в другой благодаря небольшой разности в диаметре. Результат – увеличение наблюдаемого издалека объекта в несколько раз (на изображении).

Детская подзорная труба не содержит лишних линз, но она обеспечивает тот же коэффициент увеличения, что и простейший бинокль.

Изготовление трубы для взрослых

«Взрослая» труба содержит значительные усовершенствования: тубус из ПВХ-трубы, до нескольких линз в объективе, дополнительную линзу, переворачивающую увеличенное перевёрнутое изображение, образующееся между кратными фокусными отметками, а также диафрагму. Для наблюдения Солнца используются светофильтры и затемнённое стекло, снижающее яркость солнечного света в пределах 95-99%. Подзорную трубу, в которой объектив достаточно велик, можно использовать для наблюдения за Луной и Солнцем, в последнем случае при соблюдении техники безопасности. Такая труба также позволяет увидеть чётко, что происходит, к примеру, в доме напротив (при открытых окнах), она также используется для удалённой видеосъёмки, например, шахматных партий с большого расстояния.

Возможностей такой трубы, и вправду, куда больше – она применяется моряками, астрономами-любителями для наблюдения за Луной, океанографами и топографами для съёмки местности и так далее. Чтобы её изготовить, придерживайтесь следующей инструкции.

Подберите для ваших линз пластиковую трубу оптимального внутреннего диаметра. Водопроводная (мелкая) здесь не годится – линзы здесь слишком велики, она применяется лишь для изготовления микроскопов, «камероскопов» для смартфонов, применяемых в медико-биологических целях. Для подзорной трубы больше подходят трубы канализационные – диаметром от нескольких сантиметров.

Отпилите от трубы чуть большего и чуть меньшего диаметров нужные куски. К примеру, это два куска по 25-30 см.

Если труба не чёрная, покройте её изнутри чёрным лаком, краской. Использовать смолу, битумный праймер и другие нефтепродукты не рекомендуется – на жаре они испарятся, став токсичными для человека. Краска должна быть сохнущей на воздухе.

Рассчитайте по чертежу, который вы взяли в качестве инструкции, и вырежьте заслонку с отверстием посередине. Она выполняет роль диафрагмы. Вставьте её внутрь одного из кусков трубы и закрепите с помощью термоклея, клея «Момент-1» или «эпоксидки».

• Похожим способом закрепите и линзы (окулярную, объективную, промежуточные). В профессиональных подзорных трубах применяются только увеличительные (собирающие линзы) – на чертеже точно указано их местоположение. Старайтесь точь-в-точь соблюсти расстояния между ними, иначе изображение может получиться нечётким, недостаточно увеличенным и/или перевёрнутым.

Сделать самодельную подзорную трубу в её более «продвинутой» версии также не составит проблем.

По сравнению с «детской» версией эта значительно более прочна, даёт увеличение в 10-20 раз, подойдёт для всех, кто часто ходит в походы или даже путешествует по миру, выезжает на природу – понаблюдать издалека за городами и пейзажем.

Полезные рекомендации

Линзы, вставляемые в трубу, должны быть расположены так, чтобы плоскость, проходящая через края собирающей (двояко) выпуклой линзы оказалась перпендикулярной стенкам трубы (в проекции по длине последней). Малейшее отклонение сразу же приведёт к «смазанности» изображения. Полезно выставлять окулярные линзы, когда рядом есть промышленный увеличительный объектив, в тубусе которого его собственные линзы отъюстированы (выставлены) ещё на заводе.

Не смотрите на Солнце без светофильтров и затемнения. В противном случае можно получить необратимые повреждения глаз (обжечь сетчатку), вплоть до полной потери зрения. А также запрещено без затемнения, к примеру, наблюдать в трубу или бинокль за электросваркой, промышленными разрядниками, кварцевыми светильниками и прочими приборами, излучающими жёсткий ультрафиолет.

Далее смотрите мастер-класс по изготовлению подзорной трубы для детских игр.

Источник

Как своими руками сделать бинокль

Человеческое любопытство не знает границ. Нам всегда хочется заглянуть в самые далекие уголки нашего мира, в те уголки, до которых нельзя добраться. Именно это желание подтолкнуло человека создать такой оптический прибор как бинокль.
Сегодня разновидностей биноклей огромное количество, от самых простых до таких, которые даруют возможность видеть в темноте и записывать изображение. Устройство бинокля тоже различается в зависимости от оптических систем. Мы попробуем сделать простенький прибор, который позволит сделать первые шаги в наблюдательной астрономии.

Для изготовления понадобится:

• Очки. В принципе подойдут любые, но желательно с круглыми линзами и небольшим увеличением.
• Две одинаковые лупы. Они должны быть обязательно одинаковые, в противном случае смотреть в бинокль будет некомфортно, т.к., каждая лупа будет давать разное увеличение. Желательно использовать лупы в оправе («часовые») их легче прикрепить к тубусу.
• Листы ватмана или другой плотной бумаги.
• Скотч.
• Черная краска.
• Коробок спичек.

Теория

Прежде чем мы узнаем как своими руками сделать бинокль и приступим к непосредственному изготовлению, необходимо кое в чем разобраться. Конструкция нашего прибора будет системы Кеплера. Как известно, увеличение зрительной трубы этой системы — (K), равно отношению фокусного расстояния объектива (у нас это линзы очков) – (F), к фокусному расстоянию окуляра (лупа) – (f).

То есть, получаем такую формулу:

K = F / f

Как определить фокусное расстояние? Делается это просто: линзу направляем на источник света (электрическая лампа), с обратной стороны линзы подставляем белый экран (лист бумаги), затем постепенно отодвигаем экран от линзы и добиваемся четкого изображения источника света на листе. Измерив расстояние между линзой и экраном, мы получим фокусное расстояние. Согласно практике f обычно находится в интервале от 0.03 до 0.09 метра, а F от 0.3 до 0.9 метра. Исходя из этого, можно сделать вывод, что увеличение нашего самодельного бинокля будет около 10 крат.
Подбирая линзы для прибора, можно менять увеличение в любую сторону, но гнаться за слишком большим увеличением все же не стоит, причиной этого является уменьшение светосилы и поля зрения бинокля.

Как сделать бинокль

Ну вот с теорией вроде бы разобрались, линзы подобрали, фокусные расстояния вычислили, теперь можно перейти непосредственно к сборке прибора.

Берем два листа плотной бумаги и окрашиваем их с одной стороны черной краской. Затем скручиваем из них две трубы, скручивать нужно таким образом, чтобы окрашенная сторона оказалась внутри (это исключит засветку при наблюдении). Длина каждой из труб должна быть примерно равна фокусному расстоянию объектива (F).

1. Прикладываем очки к трубкам и скотчем закрепляем дужки к бумаге.
2. Изготавливаем трубки для окуляров (они должны быть тоже окрашены с внутренней стороны). Прикрепляем к ним часовые лупы. Окулярные трубки должны входить в объективные с небольшим трением (усилием). Впоследствии при наблюдении, их нужно будет перемещать для наведения резкости самодельного бинокля.
3. Между трубками объективов вставляем коробок спичек и закрепляем его скотчем.

Прибор готов. Стоит сразу отметить, что изображение в нем будет перевернутое. Если бинокль будет использоваться для наблюдения за звездами, то этот недостаток не играет никакой роли (ведь в космосе нет понятий «верх» и «низ»). Но если использовать прибор для наблюдения за наземными объектами, то следует сделать оборачивающую систему. Делается это добавлением к конструкции еще одной линзы.

Оборачивающая система

Добавляем к каждой трубке лупу. Располагаем их после окуляра, расстояние подбирается экспериментально (выйдет около f*2). Во время эксперимента, вы скорее всего обнаружите интересный факт: если после того как оборачивающий эффект появиться отодвигать линзу еще, то начнет расти кратность бинокля. Таким образом, можно довести увеличение до 50 крат, при приемлемой видимости.
Если деталей для изготовления бинокля не хватает, то можно сделать зрительную трубу (ее устройство показано на представленной выше схеме).

На что способен самодельный бинокль

Хоть получившийся прибор не такой сложный (в плане оптической системы), тем не менее, он значительно расширяет возможности наших глаз. Если взглянуть через него на ночное небо, можно увидеть миллионы новых звездочек, которые невооруженным взглядом вообще не видны. Взглянув на юпитер, можно заметить его спутники. Ну конечно же луна приоткроет вам свои тайны.
Также можно наблюдать за пятнами на солнце. Для этого изображение бинокля проецируйте на непрозрачный экран.

Внимание! Ни в коем случае не смотрите через бинокль / зрительную трубу, на солнце это может привести к сильнейшему ожогу сетчатки глаза, что впоследствии может стать причиной слепоты.

Если хочется вывести изображение на монитор компьютера, кто к окуляру прикрепляем вебкамеру, предварительно отсоединив у нее свой объектив. Расстояние от окуляра до матрицы камеры подбирается экспериментально.

Вот таким несложным способом, можно смастерить своими руками простенький бинокль, который возможно положит начало конструированию более сложных приборов.

Источник

Как сделать бинокль? Самодельный бинокль своими руками

Самодельный бинокль, конечно, не сможет конкурировать с промышленными образцами. Но если вы хотите порадовать своего ребенка или удивить друзей, то изготовленный по предложенному способу бинокль предоставит вам такую возможность. К тому же его можно будет даже использовать по назначению. И качество изготовленного вами бинокля будет зависеть только от вашей аккуратности и терпеливости.

Наш бинокль будет состоять из двух абсолютно одинаковых частей, соединенных между собой по ширине глаз человека. Каждая часть бинокля состоит из двух цилиндрических трубок разных диаметров и длины. В каждой трубе вмонтировано по паре линз.

Принцип действия создаваемого нами бинокля очень прост: лучи света, идущие от удаленной точки, преломляются на передней линзе, называемой объективом, и поступают на заднюю линзу, называемую окуляром. И уже из окуляра попадают на сетчатку нашего глаза. Нашей задачей будет изготовление необходимых линз и установка их в сделанный нами корпус.

Как изготовить линзы для бинокля?

Базовым элементом нашей конструкции будет плосковыпуклая собирающая линза, которую мы получим из обыкновенной перегоревшей лампочки накаливания.

Во избежание травм, руки предварительно необходимо защитить, надев перчатки. Аккуратно, чтобы не разбить наш шаблон и не пораниться, шилом удалите с цоколя лампочки вещество, которым центральный контакт закрепляется в лампочке. Удалите из колбы всю сердцевину, и вы получите заготовку для вашей будущей линзы.

Закрепите или подвесьте полученную колбу за цоколь. Медленно и осторожно налейте в колбу прозрачный нитроклей. Он должен заполнить дно колбы примерно на 15 – 20 миллиметров от низа колбы. При отсутствии нитроклея можно подыскать ему замену в виде клея для оргстекла, а у кого-то может быть в хозяйстве и прозрачный лак. Если сохранилась старая фотопленка, то ее также можно использовать, предварительно снявши с нее эмульсию, используя ацетон для ее растворения. Заливать нужно постепенно, несколько раз доливая выбранный наполнитель, каждый раз давши полностью стечь по стенкам колбы. Это необходимо, чтобы не образовалась дугообразная поверхность.

После полного затвердения заполнителя, в колбе получится линза, плоская с одной стороны и выпуклая с другой стороны. На качество линзы очень влияет качество стекла. Непригодны лампочки с шероховатым стеклом колбы или колбой, деформированной при литье. Также необходимо полностью удалить все надписи на стекле. Есть вариант заливки наполнителя не на дно колбы, а на ее сферическую боковую поверхность. Как правило, там отсутствуют всяческие надписи и более правильная сферическая форма. При помощи стеклолома нужно постепенно обломать края колбы до получения линзы и тщательно отшлифовать плоскую поверхность линзы медленными круговыми движениями мелкой наждачной шкуркой. От тщательности обработки зависит степень прозрачности линзы. Не следует заливать в колбу слишком много наполнителя. Количество наполнителя следует максимально ограничить в разумных пределах. Это связано с тем, что, имея разное тепловое расширение, в дальнейшем соединенные поверхности могут покоробиться и разрушиться.

Необходимо сделать две одинаковые по размерам плосковыпуклые линзы. Далее необходимо сложить их вместе, повернув друг к другу плоскими сторонами. Закрепите линзы в таком положении, используя обмотанную по окружности линз бумагу, обмазанную клеем, металлические круговые хомуты и даже скотч или изоленту. Закрепив линзы в таком положении, мы получим двояковыпуклую собирательную линзу, необходимую нам для объектива. Благодаря относительно малой выгнутости формы лампочки-заготовки, полученная линза будет обладать большим фокусным расстоянием.

Ту же самую процедуру проделаем, используя меньшие по размерам лампочки. Очень хорошо подойдут лампочки от автомобильных фар. Мы получим две плосковыпуклые линзы меньшего диаметра. Соберите из этих линз объектив. Но помните, что нам необходима двояковогнутая линза, если, конечно, вы не хотим наблюдать перевернутые изображения. Для этого маленькие линзы соберите воедино выгнутыми сторонами внутрь и закрепите в этом положении. Таким образом, мы уже получим объектив. Опять же, благодаря меньшему диаметру колбы исходной лампочки, у этой линзы будет меньшее фокусное расстояние.

Как определить кратность бинокля?

Фокусные расстояния полученных линз мы легко можем узнать, подложив под них лист белой бумаги и наведя на этот лист через линзу свет. Расстояние до линзы, на котором световой пучок сфокусируется в точку, и есть фокусное расстояние линзы.

Теперь мы можем легко подсчитать степень увеличения нашего будущего бинокля. Для этого фокусное расстояние большой линзы делится на фокусное расстояние малой линзы. Полученный результат и будет означать кратность увеличения вашего бинокля.

Как изготовить корпус бинокля?

Теперь нам необходимо изготовить футляры для линз. Это будут небольшие тубусы разного диаметра. Чтобы сделать тубус, подберите заготовку в виде круглого стержня диаметром немного больше диаметра изготовленной линзы. Для изготовления объектива возьмите заготовку в расчете на большую линзу и, намотав вокруг 2 — 3 слоя картона, промазанного клеем, создайте корпус объектива. Зафиксировав полученное сооружение изолентой или скотчем, дайте клею полностью высохнуть. Затем уже можно вынуть находящуюся внутри заготовку. Полученный корпус внутри и снаружи следует покрасить в черный цвет. Покраска необходима для избегания различных световых бликов. Установите в корпус большую линзу. Для этого используйте установочные кольца. В качестве колец могут послужить вырезанные из того же картона полоски. Их можно подклеивать изнутри корпуса в месте, где будет установлена линза, до плотного вхождения линзы. Можно и самостоятельно придумать способ крепления линз. Таким образом, вы получите трубу объектива вашего бинокля. Проделав то же самое для окулярной линзы, вы получите и окулярную трубу. Эти трубки необходимо вставить одна в другую. Обязательно следует обеспечить жесткую закрепленность труб относительно друг друга, и возможность окуляра перемещаться внутри объективной трубы. Длину трубок подберете экспериментально. Во избежание возможных ошибок следует учесть, что наибольшая совместная длина полученных труб должна быть близка к сумме фокусных расстояний окуляра и объектива. При подборе можно посоветовать отметить риску, где находится окуляр относительно объектива при смотрении вдаль. Отметьте также положение окуляра при разглядывании близких предметов. В этих пределах и будет перемещаться изготовленный вами объектив.

Сделавши все перечисленное, вы получили одну половину вашего бинокля. Повторив все операции еще один раз, вы получите вторую половину бинокля. Для их соединения в единое целое можно взять готовые, или вырезанные из жестяной банки, хомуты и закрепить их на трубах объективов. К этим хомутам крепятся держатели, соединяющие обе половинки бинокля. Впрочем, здесь вариантов крепления может быть множество. Все зависит от вашей выдумки и возможностей.

Источник