From Webcam to Microscope (EN/FR)

About: Graduate in Biochemistry, i am currently studying molecular biology. I am also interested in electronics. Self-taught, i create, repair, modify a whole bunch of things to make them better or just for fun.

The purpose of this guide is to explain the basic principle of turning any webcam into a USB microscope.

For this proof of concept, i used an old 0,3Mpx Trust webcam (one of the worst webcam possible) and some 3D printed parts. I managed to get à 1000X magnification (optical + numerical zoom) but the resolution is only 640x480. You can thus expect a much better images with a more modern webcam.

the operating principle is pretty simple :

- You take apart an old webcam
- You recover the lens and flip it back
- Put it back and with the help of magic optical principles you get a working microscope
- Finally you just have to design and 3D print somes parts to hold your samples

FR

Le but de ce guide est d'expliquer le principe de base permettant de transformer n'importe quelle webcam en un microscope USB.

Pour cette démonstration de faisabilité j'ai utilisé une vieille webcam Trust de 0,3Mpx (l'une des pires webcam possible) et quelques pièces imprimées en 3D. J'ai réussi a obtenir un grossissement allant jusqu'à 1000X (zoom optique et numérique combinés) mais avec une résolution de seulement 640x480.
Vous ne pouvez donc qu'avoir une meilleure qualité d'image avec une webcam plus moderne !

Le principe est plutôt simple :

- Vous démontez une vieille webcam
- Vous récupérez la lentille et vous la retournez
- Vous la remettez à sa place et grâce a des principes d'optiques magiques vous obtenez un microscope fonctionnel
- Il ne vous reste plus qu'à créer et imprimer en 3D quelques pièces pour maintenir vos échantillons

Step 1: Hold the Inverted Lens

As explained in the intro you just have to take apart the webcam and flip back the lens.

That should work with every webcam, you may need to adjust the distance between the lens and the sensor.

Create a simple cylinder to hold the lens in place. I used a 3D printed part design in Fusion 360 but you can also use some cardboard, glue, ....

FR

Comme expliqué dans l'introduction, vous avez juste à démonter la webcam et retourner la lentille.

Cela devrait fonctionner avec n'importe quelle webcam. Vous serez cependant peut être amené a devoir ajuster la distance entre la lentille et le capteur.

Créez un simple cylindre pour maintenir la lentille en place. J'ai utilisé une pièce imprimée en 3D modélisée sur Fusion 360 mais vous pouvez également utiliser du carton, de la colle, ....

Step 2: Create a Support for the Electronic

Same thing here, I used 3D printing but any other way could do the trick. The idea is just to keep everything in place.

Même chose ici, j'ai utilisé de l'impression 3D mais n'importe quel autre moyen pourra faire l'affaire. L'idée est juste de maintenir le tout en place

Step 3: Add 2 Screws to Adjust the Focus

Step 4: That's It!

You just have to prepare your sample.

You can use "real" laboratory equipment (slide, coverslip) or be more creative.

Here, for example, I used a scotch fragment and a drop of water to observe an onion epithelium.

FR

Il ne vous reste plus qu'à préparer votre échantillon.
Vous pouvez utiliser du "vrai" matériel de laboratoire (lame, lamelle) ou être plus créatifs.

Ici j'ai par exemple utilisé un morceau de scotch et une goutte d'eau pour observer un épithélium d'oignon

Step 5: Optional (reinforce the Structure)

I reinforced the 3D printed parts with 2 component epoxy to secure the cable in place and protect the electronics from humidity

FR

J'ai renforcé la structure imprimée en 3D avec de l'époxy pour maintenir le câble en place et protéger l'électronique de l'humidité

Step 6: Examples

Picture 1 : Onion epithelial cells

Picture 2 : Calibration slide

Picture 3 : Yeast culture (Saccharomyces cerevisiae)

Picture 4 : Smartphone pixels

Image 1 : Cellules épithéliales d'oignon

Image 2 : Lame de calibration

Image 3 : Culture de levures (saccharomyces cerevisiae)

Image 4 : Pixels de smartphone

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