Самодельный эпископ
Эпископ – оптический прибор для демонстрации на экране плоских оригиналов в отраженном свете – привлекает внимание многих. Знаю людей, попавших под обаяние этого в принципе-то нужного устройства и проделавших значительную часть работы по его изготовлению, но вдруг потерявших интерес к собственной затее. И причиной тому послужили не технологические трудности, а пришедший с запозданием вопрос – а зачем, собственно, нужен ему этот довольно громоздкий прибор? Ведь иллюстрации, документы, детские рисунки можно рассматривать, просто положив перед собой на столе, при необходимости пользуясь лупой. А эпископ – устройство «общественное», предназначенное для одновременного коллективного просмотра фотографий, рисунков, графиков во время лекций и докладов, когда нужную «картинку» не пустишь по рукам.
Однако после такого вступления не следует думать, что автор задался целью отговорить самодельщиков от постройки домашних эпископов. Просто каждому, собирающемуся заняться эпископом, следует сначала разобраться, для чего ему, собственно, нужен данный прибор, и в соответствии с этим определить особенности его конструкции, которая в результате может оказаться проще и доступнее «классической». Вот тому пример. Одно время автор увлекался «дорожными» зарисовками карандашом в карманном блокнотике с идеей использовать затем некоторые из набросков для выполнения акварелей большего формата. Но переносить, полагаясь на глазомер, удачно «схваченные» пропорции показалось делом неблагодарным. Вот тут-то и понадобился эпископ. Но поскольку речь не шла о сеансах коллективного просмотра, а надобность в приборе возникала не часто, было решено изготовить прибор до предела упрощенной конструкции из самых доступных комплектующих, которыми послужили проектор слайдов «Свет», домашнее зеркало, лупа и лист картона.
В схематическом виде мой эпископ изображен на рис. 1. Экраном здесь служит акварельная бумага, на которой карандашом прорисовывается проецируемое изображение. Проектор освещает сбоку рисунок-оригинал, отдаленный край которого подсвечивается с помощью зеркала. Отраженные от оригинала световые лучи фокусируются лупой (ее увеличение 2,5) на экране, находящемся от нее на расстоянии 0,65 м. Подобный эпископ с оригинала, имевшего сторону около 7 см, давал изображение с «размахом» в 35 см. Конечно, лупа – объектив далеко не лучший, но для технической проекции она вполне годилась. Главное, что цель была достигнута весьма простыми средствами. А благодаря выносу источника света, оригинал не перегревался (что важно для фотоснимков). Да и не обжигались пальцы при смене картинок.
Рис. 1. Схема упрощенного эпископа: 1 – проецируемый оригинал; 2 – проектор; 3 – экран; 4 – линза; 5 – светозащитная ширма; 6 – зеркало
Теперь посмотрим, как на основе вышеупомянутой схемы в домашних условиях изготовить быстроразборную конструкцию корпуса эпископа (без проектора), плоские детали которого складывались бы в пакет и без труда размещались где-нибудь за шкафом. В несколько упрощенном виде корпус эпископа показан на рис. 2. К основанию корпуса «намертво» крепится шарнир (типа «рояльной» петли) с откидной дверцей, которая прижимается к рамке и удерживается в таком положении пружинной защелкой. Между дверцей и рамкой помещают оригинал (рисунок, фотоснимок). На рамке лучше укрепить микровыключатель, позволяющий ослаблять либо выключать вовсе свет проектора при смене картинок (чтобы не ослеплять «оператора»). К краям светового окошка, предусмотренного на боковой стенке, на клею и обойными гвоздиками крепят конусообразный рукав из плотной ткани – световод, узкий конец которого стягивается кольцевой резинкой на тубусе объектива проектора, установленного рядом. В передней стенке надежно зафиксирована короткая трубка из картона, в которой плотно вставлен тубус объектива (фокусируют изображение на экране, меняя положение тубуса в трубке). С внутренней стороны другой боковой стенки (на рис. 2 она не видна) находится плоское зеркало для подсветки оригинала. Размер отражателя не возбраняется взять «с запасом» – лишнее заклеим «по месту» черной бумагой.
Рис. 2. Устройство разборного корпуса эпископа: 1 – основание; 2 – дверца; 3 – рамка; 4 – микровыключатель; 5 – световое окно; 6 – объектив
Материал деталей корпуса – фанера или листовая пластмасса. Крепление стенок к основанию (рис. 3) осуществляют с помощью деревянных брусков, штифтов и винтов с гайками. Крышка фиксируется на стенках только с помощью штифтов. Бруски здесь выполняют ту же «крепящую» роль, что и бруски в обычном фанерном посылочном ящике, только в нашем случае брусок одной гранью приклеивают к боковой (передней, задней) стенке, а к основанию корпуса те же бруски крепят с помощью одного винта, расположенного в середине бруска, и двух штифтов (они находятся по краям бруска). Чтобы отверстия для штифтов в сопряженных деталях совпадали, сверлить их нужно «за один проход». В качестве штифтов подойдут мелкие гвозди, у которых, понятно, надо откусить шляпки.
Рис. 3. Узлы крепления стенок: 1 – передняя стенка; 2 – основание; 3 – опорные бруски; 4 – крышка; 5 – штифты; 6 – гайка-барашек
Вертикальные стенки сверху связывают стенкой-крышкой, которую надевают на штифты на боковых стенках. Все сказанное о креплении вертикальных стенок относится и к рамке. На время хранения дверцу поворачивают на шарнире, укладывая на основание. Все внутренние поверхности корпуса покрывают черной матовой краской (можно тушью), наружные – каким-либо неярким лаком.
На приведенных рисунках отсутствует еще один узел, обойтись без которого вряд ли удастся – это подставка-скамеечка, с помощью которой выставляют на одном уровне оптические оси эпископа и проектора (вместо последнего подойдет фонарь фотоувеличителя). Будем иметь в виду, что изменять положение проектора, поворачивая его на бок, нельзя, так как подобная ситуация скорее всего приведет к перегоранию проекционной лампы. Не исключено, что скамеечка потребуется не корпусу эпископа, а проектору.
Для эпископа понадобится достаточно длиннофокусный объектив, поэтому рассчитывать на использование имеющейся у фотолюбителя съемочной оптики вряд ли приходится. Подходящий объектив проще всего собрать по схеме «перископ» из двух одинаковых заготовок «плюсовых» очковых линз (выпукло-вогнутых линз типа мениск). Не забудьте, линзы в объективе устанавливают вогнутыми поверхностями друг к другу. Здесь характеристики (диоптрии) линз и размеры корпуса эпископа приводить не станем – ведь они зависят от задачи, которая ставится перед эпископом. Конечно, можно было бы привести расчеты оптической системы эпископа. Дело это не очень сложное. Но все-таки гораздо проще и практичнее сделать «на живую нитку» макет прибора (см. рис. 1) и «отработать» конструкцию эпископа (расстояние между линзами в объективе, а также расположение оригинала и экрана относительно объектива) на этом макете.
А теперь разберемся, как быть, если оригинал – страница в книге? Не портить же книгу! Но если делать эпископ с расчетом на книгу, сложность изготовления и габариты прибора намного возрастут. Поэтому лучше снять копию с книжной иллюстрации и уже в такой форме использовать объект увеличения в нашем эпископе.
Теперь поговорим о назначении микровыключателя, упоминавшегося выше. Микровыключатель SB1 вводится в разрыв цепи, связывающей проектор А2 с розеткой осветительной сети Х2 (рис. 4). Когда открывают дверцу эпископа для смены картинки, контакты SB1 размыкаются, ток к лампе EL1 начинают поступать через диод VD1, в результате чего мощность свечения лампы уменьшается раза в четыре. При отсутствии диода лампа просто погаснет. Если подобная автоматизация с микровыключателем покажется излишней роскошью, его можно и не ставить, управляя светом источника штатным выключателем.
Рис. 4. Принципиальная электрическая схема эпископа
Конструкция эпископа получится совсем простой, если у него оставить только основание, рамку с дверцей и «подпорку» для зеркала, а детали корпуса с их элементами сопряжения и крепления заменить кожухом, вырезанным из листа картона. Для выбора такого корпуса имеются веские основания – ведь он не несет механической нагрузки, выполняя лишь светозащитные функции. При картонном кожухе световод к проектору лучше сделать из упаковочной черной бумаги в виде гармошки (детская игрушка-раскладушка). Такая картонно-бумажная конструкция, намного сократив объем столярных работ, сохранит достоинство более основательной конструкции – компактность в сложенном положении во время хранения.
Для крепления и фокусировки объектива удобно использовать старую логарифмическую линейку. Ее корпус приклеиваем к основанию, а на движке фиксируем стойку, несущую объектив.
