UC2｜像搭积木一样组装手机显微镜

把微观世界装进手机

源于耶拿大学与Leibniz-IPHT团队、发表于Nature Communications的开放模块化显微平台。本页整理UC2 v3机械手机显微镜：打印积木、双折叠反射镜与手动调焦，附原版装配图、STL及采购链接。高校教学与工作坊有实际使用记录；历史BOM版本差异明确标注，尚未实物验证。

alan000

Nature Communications 2020

参数信息

示例物镜倍率

10 ×

复现文档

打印前锁定清单与结构

本页选v3 3DP机械手机显微镜。先打印1块底板和1套立方体做配合检查，再打印8块底板、7套主体/盖，以及BOM所列各功能插入件。选普通样品夹，不加入磁吸夹配件。原BOM是历史资料；底面螺丝按当前3DP教程检查孔深。通用目镜座需实测镜筒直径，不能强行压入。下载各STL后保存版本和切片参数。

*打印前锁定清单与结构 · 原版顺序图1。图：openUC2 contributors，来源仓库CC-BY声明；中文说明为整理。*

[对照本章原作者完整说明](https://github.com/openUC2/UC2-GIT/tree/master/APPLICATIONS/APP_SIMPLE-Smartphone_Microscope/mechanical)

装好8块磁吸底板

每块底板用4颗5mm球磁铁，共32颗。把磁铁放入四角孔位，用钳子平稳压入；检查牢固、无松动，再拼成底座。打印孔过小时先调整打印标定，不能硬压裂开。磁球与小零件远离幼儿。先拼4×1底层，其余底板用于层间支撑。

*装好8块磁吸底板 · 原版顺序图1。图：openUC2 contributors，来源仓库CC-BY声明；中文说明为整理。*

*装好8块磁吸底板 · 原版顺序图2。图：openUC2 contributors，来源仓库CC-BY声明；中文说明为整理。*

*装好8块磁吸底板 · 原版顺序图3。图：openUC2 contributors，来源仓库CC-BY声明；中文说明为整理。*

*装好8块磁吸底板 · 原版顺序图4。图：openUC2 contributors，来源仓库CC-BY声明；中文说明为整理。*

[对照本章原作者完整说明](https://github.com/openUC2/UC2-GIT/blob/master/CAD/ASSEMBLY_Baseplate)

装配7个打印版基础立方体

下面只用3DP图。主体与盖各1件。需要双面连接的主体底面使用M3×8磁性镀锌钢螺丝，每面分散布置3颗M5×8定位螺丝；功能插入件放好后，盖面用4颗M3×12合拢。按7个双面模块备28颗M3×12、28颗底面M3×8、42颗M5×8；Z轴另用4颗M3×8。该总量为教程推算，原历史表写8颗M3×12/立方体，实际孔深与外露量需先在样件核对，螺丝不能顶住光学插入件。

*装配7个打印版基础立方体 · 原版顺序图1。图：openUC2 contributors，来源仓库CC-BY声明；中文说明为整理。*

*装配7个打印版基础立方体 · 原版顺序图2。图：openUC2 contributors，来源仓库CC-BY声明；中文说明为整理。*

*装配7个打印版基础立方体 · 原版顺序图3。图：openUC2 contributors，来源仓库CC-BY声明；中文说明为整理。*

*装配7个打印版基础立方体 · 原版顺序图4。图：openUC2 contributors，来源仓库CC-BY声明；中文说明为整理。*

*装配7个打印版基础立方体 · 原版顺序图5。图：openUC2 contributors，来源仓库CC-BY声明；中文说明为整理。*

*装配7个打印版基础立方体 · 原版顺序图6。图：openUC2 contributors，来源仓库CC-BY声明；中文说明为整理。*

*装配7个打印版基础立方体 · 原版顺序图7。图：openUC2 contributors，来源仓库CC-BY声明；中文说明为整理。*

*装配7个打印版基础立方体 · 原版顺序图8。图：openUC2 contributors，来源仓库CC-BY声明；中文说明为整理。*

*装配7个打印版基础立方体 · 原版顺序图9。图：openUC2 contributors，来源仓库CC-BY声明；中文说明为整理。*

*装配7个打印版基础立方体 · 原版顺序图10。图：openUC2 contributors，来源仓库CC-BY声明；中文说明为整理。*

*装配7个打印版基础立方体 · 原版顺序图11。图：openUC2 contributors，来源仓库CC-BY声明；中文说明为整理。*

[对照本章原作者完整说明](https://github.com/openUC2/UC2-GIT/blob/master/CAD/ASSEMBLY_CUBE_Base)

组装手动Z轴与物镜

把M3螺母嵌入齿轮，将齿轮放入柔性支架槽位并穿入M3×30非磁性螺丝。用两颗M3×8对称固定螺丝头所在杠杆位置，再用两颗M3×8固定物镜安装件。旋入匹配RMS的有限远物镜，先测试旋钮是否带来平滑升降。不要过紧压坏柔性铰链，不用物镜顶压玻片。下图包含原版机构原理与安装细节。

*组装手动Z轴与物镜 · 原版顺序图1。图：openUC2 contributors，来源仓库CC-BY声明；中文说明为整理。*

*组装手动Z轴与物镜 · 原版顺序图2。图：openUC2 contributors，来源仓库CC-BY声明；中文说明为整理。*

*组装手动Z轴与物镜 · 原版顺序图3。图：openUC2 contributors，来源仓库CC-BY声明；中文说明为整理。*

*组装手动Z轴与物镜 · 原版顺序图4。图：openUC2 contributors，来源仓库CC-BY声明；中文说明为整理。*

*组装手动Z轴与物镜 · 原版顺序图5。图：openUC2 contributors，来源仓库CC-BY声明；中文说明为整理。*

*组装手动Z轴与物镜 · 原版顺序图6。图：openUC2 contributors，来源仓库CC-BY声明；中文说明为整理。*

*组装手动Z轴与物镜 · 原版顺序图7。图：openUC2 contributors，来源仓库CC-BY声明；中文说明为整理。*

*组装手动Z轴与物镜 · 原版顺序图8。图：openUC2 contributors，来源仓库CC-BY声明；中文说明为整理。*

*组装手动Z轴与物镜 · 原版顺序图9。图：openUC2 contributors，来源仓库CC-BY声明；中文说明为整理。*

*组装手动Z轴与物镜 · 原版顺序图10。图：openUC2 contributors，来源仓库CC-BY声明；中文说明为整理。*

*组装手动Z轴与物镜 · 原版顺序图11。图：openUC2 contributors，来源仓库CC-BY声明；中文说明为整理。*

*组装手动Z轴与物镜 · 原版顺序图12。图：openUC2 contributors，来源仓库CC-BY声明；中文说明为整理。*

*组装手动Z轴与物镜 · 原版顺序图13。图：openUC2 contributors，来源仓库CC-BY声明；中文说明为整理。*

*组装手动Z轴与物镜 · 原版顺序图14。图：openUC2 contributors，来源仓库CC-BY声明；中文说明为整理。*

*组装手动Z轴与物镜 · 原版顺序图15。图：openUC2 contributors，来源仓库CC-BY声明；中文说明为整理。*

*组装手动Z轴与物镜 · 原版顺序图16。图：openUC2 contributors，来源仓库CC-BY声明；中文说明为整理。*

*组装手动Z轴与物镜 · 原版顺序图17。图：openUC2 contributors，来源仓库CC-BY声明；中文说明为整理。*

*组装手动Z轴与物镜 · 原版顺序图18。图：openUC2 contributors，来源仓库CC-BY声明；中文说明为整理。*

*组装手动Z轴与物镜 · 原版顺序图19。图：openUC2 contributors，来源仓库CC-BY声明；中文说明为整理。*

*组装手动Z轴与物镜 · 原版顺序图20。图：openUC2 contributors，来源仓库CC-BY声明；中文说明为整理。*

*组装手动Z轴与物镜 · 原版顺序图21。图：openUC2 contributors，来源仓库CC-BY声明；中文说明为整理。*

*组装手动Z轴与物镜 · 原版顺序图22。图：openUC2 contributors，来源仓库CC-BY声明；中文说明为整理。*

*组装手动Z轴与物镜 · 原版顺序图23。图：openUC2 contributors，来源仓库CC-BY声明；中文说明为整理。*

*组装手动Z轴与物镜 · 原版顺序图24。图：openUC2 contributors，来源仓库CC-BY声明；中文说明为整理。*

*组装手动Z轴与物镜 · 原版顺序图25。图：openUC2 contributors，来源仓库CC-BY声明；中文说明为整理。*

*组装手动Z轴与物镜 · 原版顺序图26。图：openUC2 contributors，来源仓库CC-BY声明；中文说明为整理。*

*组装手动Z轴与物镜 · 原版顺序图27。图：openUC2 contributors，来源仓库CC-BY声明；中文说明为整理。*

*组装手动Z轴与物镜 · 原版顺序图28。图：openUC2 contributors，来源仓库CC-BY声明；中文说明为整理。*

*组装手动Z轴与物镜 · 原版顺序图29。图：openUC2 contributors，来源仓库CC-BY声明；中文说明为整理。*

[对照本章原作者完整说明](https://github.com/openUC2/UC2-GIT/blob/master/CAD/ASSEMBLY_CUBE_Z-STAGE_mechanical)

准备样品夹和两只反射镜

普通样品夹由主体和压夹两件构成，放入立方体后应能移动作粗调焦。以下只显示普通夹，不包含磁吸替代版。另做两只30×30mm反射镜模块：镜片贴合45°插入件，装入立方体前确认反射方向。自粘镜片无需另加胶，普通镜片则需合适固定方式；手指不要触碰镜面。

*准备样品夹和两只反射镜 · 原版顺序图1。图：openUC2 contributors，来源仓库CC-BY声明；中文说明为整理。*

*准备样品夹和两只反射镜 · 原版顺序图2。图：openUC2 contributors，来源仓库CC-BY声明；中文说明为整理。*

*准备样品夹和两只反射镜 · 原版顺序图3。图：openUC2 contributors，来源仓库CC-BY声明；中文说明为整理。*

*准备样品夹和两只反射镜 · 原版顺序图4。图：openUC2 contributors，来源仓库CC-BY声明；中文说明为整理。*

[对照本章原作者完整说明](https://github.com/openUC2/UC2-GIT/blob/master/CAD/ASSEMBLY_CUBE_Sample_Holder)

*反射镜装配方向 1。图：openUC2 contributors，来源仓库CC-BY声明；中文说明为整理。*

*反射镜装配方向 2。图：openUC2 contributors，来源仓库CC-BY声明；中文说明为整理。*

*反射镜装配方向 3。图：openUC2 contributors，来源仓库CC-BY声明；中文说明为整理。*

*反射镜装配方向 4。图：openUC2 contributors，来源仓库CC-BY声明；中文说明为整理。*

*反射镜装配方向 5。图：openUC2 contributors，来源仓库CC-BY声明；中文说明为整理。*

*反射镜装配方向 6。图：openUC2 contributors，来源仓库CC-BY声明；中文说明为整理。*

*反射镜装配方向 7。图：openUC2 contributors，来源仓库CC-BY声明；中文说明为整理。*

*反射镜装配方向 8。图：openUC2 contributors，来源仓库CC-BY声明；中文说明为整理。*

*反射镜装配方向 9。图：openUC2 contributors，来源仓库CC-BY声明；中文说明为整理。*

*反射镜装配方向 10。图：openUC2 contributors，来源仓库CC-BY声明；中文说明为整理。*

装入目镜和手机托板

把匹配尺寸的目镜装进夹持件，再将夹持件放入立方体；目镜轴线应穿过有定位面的两端。合上盖，手机托板跨接目镜模块与支撑模块，确保手机镜头可对准目镜且整机不会侧翻。原图片有注塑壳，打印版按前述螺丝/磁吸方式闭合，不能照搬注塑卡扣。

*装入目镜和手机托板 · 原版顺序图1。图：openUC2 contributors，来源仓库CC-BY声明；中文说明为整理。*

*装入目镜和手机托板 · 原版顺序图2。图：openUC2 contributors，来源仓库CC-BY声明；中文说明为整理。*

*装入目镜和手机托板 · 原版顺序图3。图：openUC2 contributors，来源仓库CC-BY声明；中文说明为整理。*

*装入目镜和手机托板 · 原版顺序图4。图：openUC2 contributors，来源仓库CC-BY声明；中文说明为整理。*

*装入目镜和手机托板 · 原版顺序图5。图：openUC2 contributors，来源仓库CC-BY声明；中文说明为整理。*

*装入目镜和手机托板 · 原版顺序图6。图：openUC2 contributors，来源仓库CC-BY声明；中文说明为整理。*

[对照本章原作者完整说明](https://github.com/openUC2/UC2-GIT/tree/master/CAD/ASSEMBLY_CUBE_Eyepiece)

依图搭建双折叠光路

先拼4×1底座，两只反射镜相向放置；空立方体填充承重位置。上层把Z轴置于一侧镜子上方，另一侧放目镜并增加手机支撑。Z轴上加层间底板和样品夹，让样品位于物镜上方。手机托板跨在目镜和支撑模块上。下面11图依原作者顺序展示；图3和4原文重复，不额外增加同一零件。先确认每个接触面稳固，再放手机。

*依图搭建双折叠光路 · 原版顺序图1。图：openUC2 contributors，来源仓库CC-BY声明；中文说明为整理。*

*依图搭建双折叠光路 · 原版顺序图2。图：openUC2 contributors，来源仓库CC-BY声明；中文说明为整理。*

*依图搭建双折叠光路 · 原版顺序图3。图：openUC2 contributors，来源仓库CC-BY声明；中文说明为整理。*

*依图搭建双折叠光路 · 原版顺序图4。图：openUC2 contributors，来源仓库CC-BY声明；中文说明为整理。*

*依图搭建双折叠光路 · 原版顺序图5。图：openUC2 contributors，来源仓库CC-BY声明；中文说明为整理。*

*依图搭建双折叠光路 · 原版顺序图6。图：openUC2 contributors，来源仓库CC-BY声明；中文说明为整理。*

*依图搭建双折叠光路 · 原版顺序图7。图：openUC2 contributors，来源仓库CC-BY声明；中文说明为整理。*

*依图搭建双折叠光路 · 原版顺序图8。图：openUC2 contributors，来源仓库CC-BY声明；中文说明为整理。*

*依图搭建双折叠光路 · 原版顺序图9。图：openUC2 contributors，来源仓库CC-BY声明；中文说明为整理。*

*依图搭建双折叠光路 · 原版顺序图10。图：openUC2 contributors，来源仓库CC-BY声明；中文说明为整理。*

*依图搭建双折叠光路 · 原版顺序图11。图：openUC2 contributors，来源仓库CC-BY声明；中文说明为整理。*

[对照本章原作者完整说明](https://github.com/openUC2/UC2-GIT/tree/master/APPLICATIONS/APP_SIMPLE-Smartphone_Microscope/mechanical)

对焦、拍摄和记录验收

先把透明固定样片放在样品夹上，以白光从上方照亮。先移样品夹粗调，再转Z轴齿轮微调，避免碰撞物镜。原文提示物镜安装参考面到目镜下方反射镜的光程约160mm，按示意沿折叠光路检查。先眼视找到像，再把手机镜头移到目镜出瞳；取下手机壳或加薄垫调整距离，直到圆视场完整。

依次记录：手机托板稳定、旋钮无卡滞、焦点可重复找回、视野内样片清晰。保存原始图像、手机/物镜/目镜型号、照明和对焦设置。需要测量时另用标尺片标定像素尺寸，不能把10×物镜×20×目镜直接当手机图像的绝对放大倍率。

[原作者演示视频（miniBOX变体）](https://www.youtube.com/embed/q3-XW8Bfuww)；本页装配以[机械版原文](https://github.com/openUC2/UC2-GIT/tree/master/APPLICATIONS/APP_SIMPLE-Smartphone_Microscope/mechanical)为准。本整理未实物验收，仍需确认打印公差与历史BOM冲突。