Synlig ljusbarriär

Lysdioder, Optiska sensorer, Fiberoptik, Displayer, Lasrar, Optiska kopplare
Användarvisningsbild
Magnus_K
EF Sponsor
Inlägg: 5854
Blev medlem: 4 januari 2010, 17:53:25
Ort: Skogen mellan Uppsala-Gävle

Re: Synlig ljusbarriär

Inlägg av Magnus_K »

Tanken, från början, var att ha en synbar stråle i ren luft. Men det var tills YD1150 klippte till mig i bakhuvet och fick mig att tänka till lite. :wink:
Nu handlar det om en relativt barnvänlig version av stråle som kan bli synlig i mörker med hjälp av optik och "rök".

Det här kanske man ska testa? Synlig laser med hjälp av rökelse

Har fått ett erbjudande från en snäll EF:are att långtidslåna en 5mW-penna samt beställt dessa linser som jag länkade till i förra inlägget. Då kanske det går att avgöra om man kan gå ner i effekt eller om det krävs 5mW för önskad synlig effekt.

Skulle det gå att få till med LED så hade jag absolut föredragit det, men orden "bra optik" antar jag oftast kostar en del också?
Du får hemskt gärna länka till någon produkt/websida där jag kan läsa mer. Om du har tid.
E Kafeman
Inlägg: 3260
Blev medlem: 29 april 2012, 18:06:22

Re: Synlig ljusbarriär

Inlägg av E Kafeman »

Linsen du beställt är en konkav lins, typ den första linsen på denna bilden. Du behöver ytterligare 1 lins för att inte ljusstrålen ska fortsätta expandera som en tratt. Den tredje linsen på bilden behövs bara om man vill återfå koherent vågutbredning.

Bra optik och bra ljuskälla underlättar att få bra resultat, dvs låg divergens och fokus väldefinierat satt till en punkt på oändligt avstånd.
Att ljuskällan är punktformig och liten underlättar för resten av optiken.

För bra resultat krävs ofta ljusbrytning i flera steg. Alternativ till en av linserna är parabolisk reflektor. Fås gratis på bilskroten från trasigt extraljus. Stor reflektor kan kompensera bristande optisk kvalitet.
För att lyckas göra något på egen hand är det bra att veta vad man håller på med. En teoretisk bit om hur man skapar parallella ljusstrålar finns här. Ser kanske krångligt ut om man tänkt sej slippa fundera på hur ljus beter sej, men det viktigaste är att förstå varför man överhuvudtaget gör somliga av de beräkningar som visas på sidan.
Optik skiljer sej inte från t.ex. elektronik/programmering/träslöjd, utan visst grundkunnande blir resultatet därefter.
Man kan alternativt lära sej en del genom att titta på befintliga lösningar med linser och reflektorer. Som exempel på kraftfulla parallella ljusknippen är de strålkastare som vädertjänster och flygplatser förr använde för att mäta moln-höjd nattetid eller de snarlika strålkastarna som användes för att jaga flygplan under WWII. Exempel med synlig luftfuktighet.
Ju kraftigare ljusknippe, ju större chans att reflexer från skräp i luften blir väl synligt från sidan, vilket då kan tolkas som synlig ljusstråle.
Ju mer skräp/dimma/rök, ju fortare minskar ljusintensiteten med avståndet.

Det finns färdiga lågpris-lösningar typ enklare punktbelysningar för scen och andra ställen där sådant behövs, som kan ställas för fokus upp till oändligheten, med mer eller mindre bra resultat.
Oftast är dyrare bättre.
Även om man inte köper deras lösningar kan det vara bra att lära sej lite om deras olika varianter på optik samt få en uppfattning hur bra det fungerar. Se särskilt på resulterande ströljus som brukar vara problem.
Det är lätt att hitta mer information om man gogglar lämpliga söktermer eller läsa vidare om de strålkastare som visades i videon, om de dög för ditt ändamål.
Första google-träffen för mej blev ett köpe-exempel där man beskriver sin fokuserbara optik här.

Kostnaden kan bli stor för bra kvalitet på linser och reflektorer men det går komma långt för 100 kr.
Har man inget eget kameraobjektiv man vill slakta för att hitta bra linser så kan det duga med att köpa nya lågpris kameraobjektiv. Objektiv av denna typen har jag köpt flera av, just för att plocka ut linserna för andra ändamål. Passar bra ihop med 1Watts lysdioder. Hur starkt ljus som sen önskas är valfritt att reducera om man tycker det är för starkt, men dessa lysdioder är behändigt stora och kan enkelt monteras stabilt på ett bakplan.
Diametern på den nära parallella ljus-strålen blir max diametern på använd utgångs-lins eller reflektor.
Man kan lätt testa att stacka smålinser genom att montera dessa i handrullade papprör som kan skjutas in i varandra.
Tejp, matt-svart färg samt solglasögon är bra verktyg 8)

OBS, att bara för att det är simpla lysdioder istället för hemska laserdioder, är lysdioder ljus inte nödvändigtvis ofarligare att rikta mot ögonen, särskilt inte i koncentrerad form.
Det är brännskador pga av överförd värme som är det skadliga och det är ögats förmåga att koncentrera infallande ljus till en liten punkt som gör att det kan bli skadligt hög värme i en liten punkt. Direkt skadlig temperatur är ca 60C eller mer för ögat.
Jämför förstoringsglas i solen där man kan skapa temperaturer på tre hundra grader (bränner papper) i en koncentrerad punkt, från en ljuskälla med intensiteten 1kW/m².
Att se upp med för såväl laser som lysdioder är att allt avgivet ljus inte nödvändigtvis är synligt. Även den osynliga delen av ljuset kan punkt-koncentreras till brännande temperaturer.
För sådant osynligt ljus fungerar inte ögats naturliga skydds-reaktion att blända eller blunda.
Användarvisningsbild
Magnus_K
EF Sponsor
Inlägg: 5854
Blev medlem: 4 januari 2010, 17:53:25
Ort: Skogen mellan Uppsala-Gävle

Re: Synlig ljusbarriär

Inlägg av Magnus_K »

Helt klart fascinerande. Kul att man kan få optik för dom pengarna som du länkar till (CCTV linserna).
Ska läsa mer i dina länkar ikväll och beställa lite mer prylar. Behöver absolut fler linstyper!

Kom också på att jag kan lätt komma över en drös av Led Lenser:s P7-modell där den ställbara optiken och reflektorn kanske kan nyttjas för att få bukt på LED:ens spridning.
Här är ett exempel på hur den fokuserar genom att skjuta optiken fram och tillbaka

Nja, mycket intressant E Kafeman, och i vanlig ordning bidrar du med mycket nyttigt! Tack än en gång.

Förresten, innehåller en sån CCTV-optik just en konkav, en konvex och en "diffusorlins" eller vad den sista linsen kan tänkas kallas?
E Kafeman
Inlägg: 3260
Blev medlem: 29 april 2012, 18:06:22

Re: Synlig ljusbarriär

Inlägg av E Kafeman »

P7 verkar vara långt från att kunna fjärr-fokusera och har gott om ströljus, men duger den till det du vill åstadkomma, kör på detta spåret.
För att få ett väl definierad strålknippe behövs samma sak som du vill ha för att kunna se bra mha kikare, skärpa.

Vet inte hur objektivet jag länkade till är uppbyggt, men gissar 5-6 linser varav yttersta linsen är bikonkav, någon menisk innanför och resten plan eller bi-konkava/konvexa.
Det går åt några extra linser pga zoom-funktionen, vilket gör att man får fler linser att använda till annat.
Skärpan är för dessa objektiv är tänkt att justeras genom att skruva på objektivet till lagom långt avstånd från kamera-sensorn.
Objektivet är lågpris-grejor, kan i bästa fall vara glas, ingen ytbehandling. Det är möjligt uppbyggnaden av objektivet är som nederst på denna sidan: http://www.yabeopt.com/example.htm
Användarvisningsbild
Magnus_K
EF Sponsor
Inlägg: 5854
Blev medlem: 4 januari 2010, 17:53:25
Ort: Skogen mellan Uppsala-Gävle

Re: Synlig ljusbarriär

Inlägg av Magnus_K »

Perfekt. Då blir det förhoppningsvis lite linser i bra-att-ha lådan också.
Ska testa i veckan att slipa bort "stoppet" på en P7 och se vad som händer om man fokuserar mer, men precis som du säger så är det mycket ströljus.


För att byta ämne lite, men ändå hålla sig till tråden:
Vad skulle ni kunna tipsa om för "ljussensor" som kan sitta i andra änden och känna av om barriären bryts?
Jag har som sagt labbat lite med att använda en vanlig 5mm LED samt LDR. Både tycker jag fungerar bra men kan det hända att om jag väljer laser så tar dessa skada pga intensitet?
Kan säkert googla fram svaret men intressant att höra om ni själva labbat något med det?

Signalen kommer för övrigt sändas vidare med en CC1101-modul som jag köpte för ett tag sen. Ska bli spännande att tända upp en sån för första gången...
Användarvisningsbild
YD1150
Inlägg: 1944
Blev medlem: 29 oktober 2010, 22:41:10

Re: Synlig ljusbarriär

Inlägg av YD1150 »

Fotodiod finns också, den kan du köra som en solcell. Kortslutningsströmmen är linjär mot infallande ljus
över ett stort område. Tomgångsspänningen är däremot logaritmisk mot infallande ljus.

En BPW34 fotodiod nedan, känslig för synlig och IR ~940nm.
(Luxor hade dessa i TV på senare delen av 70-talet som fjärrkontrollsmottagare, lite meningslöst vetande... :mrgreen:)
BPW34.jpg
Behöver du snabbhet ( 100-tals kHz) så kan du använda en fotodiod i backriktningen, läckströmmen ökar med
infallande ljus. Sen minskar kapacitansen också då fotodioden är i backriktningen med typ 5-10V över fotodioden.
(gäller alla dioder, sen finns det speciella kapacitansdioder eller varicap där kapacitansändringen har gjorts så stor som möjligt)
Fototransistorer brukar vara långsammare än fotodioder.
Photodiode.jpg
Du har inte behörighet att öppna de filer som bifogats till detta inlägg.
Skriv svar