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Forum: Platinen UV-Laserdrucker II


Autor: Conny G. (conny_g)
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Wie ist denn im Vergleich dazu die Bitdichte pro Umdrehung bei einer 
CD/CD-ROM?
Da gilt ja dasselbe, dass die nicht besonders viel Jitter haben dürfen.
Demnach müsste die Ansteuerung eines CD-ROM-Motors ebenso genau sein.
Und der ist bei mir wirklich nur mit den 3 Hallsensoren und den 3 
Motorleitungen angeschlossen, da ist sonst keine "Magic" im Spiel.

Autor: Conny G. (conny_g)
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Lese gerade nach, eine CD arbeitet sogar mit variabler 
Winkelgeschwindigkeit für maximale Aufzeichnungsdichte.

https://de.wikipedia.org/wiki/Compact_Disc

Ich finde als Standardgeschwindigkeit 1.2-1.4m/s bei einer Bitrate von 
174kBit/s - Standard Audio-CD.
Das wären 174.000 Bits auf 1.200mm oder 145 Bits/mm.
Das sind 3683 dpi.

Also ist die Auflösung einer Standard-CD 3x so hoch wie ein 1.200dpi 
Laserdrucker.
Und damit ist ein entsprechende Ansteuerung eines CD-Motors wohl 
möglich, auch ohne die "HP-Tricks".
Wäre also kein Muss, höchstens eine Vereinfachung, so würde ich das dann 
verstehen.

: Bearbeitet durch User
Autor: Thomas O. (kosmos)
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bei der CD/DVD hat man den Vorteil das der Laser immer Senkrecht 
draufleuchtet und nur die Entfernung per Focus ausgeglichen wird.

Beim Spiegel hat man erstens das Problem das sich der Einfallwinkel 
ändert, was die Strahllänge stärker beeinflusst.

Ich habe mal ein schnell gemalten Bild reingestellt. Wo ich kurz zeigen 
wollte, je weiter der Laser vom Objekt weg ist desto geringer fällt 
%tual diese Strahlverlängerung zw. 1. und 2. ins Gewicht, da sich der 
Winkel nicht so stark verändert, das hat den Vorteil das der Laserstrahl 
nicht so breiter wird.

Wenn man hingegen eine geringe Entfernung der Strahlquelle wählt ändert 
sich die Strahllänge als auch der Winkel viel stärker der Strahl auf der 
Platine wird nach außenhin immer breiter wodurch man dann nicht mehr nur 
die Entfernung im Focus ausgleichen muss sondern auch die 
Strahlgeometrie.

zw. Strahl 1 und 2 gebe es geringere Focusentfernungen und eine 
geringere Veränderung der Strahgeometrie allerdings muss der Aufbau 
präzister arbeiten können. Zwischen 3 und 4 hätte man größere 
Focusentfernungen zu überbrücken und zudem mehr Probleme mit der 
Strahgeometrie die man ggf. auch ausgleichen müsste.

Eine Laständerung des Polygonmotors denke ich braucht man nicht 
einzuplanen wer bremst den das Ding per Hand ab? Selbst eine längere 
Hochlaufzeit wäre vertretbar, wenn man nur in sehr kleinen Schritten 
hochregelt.

: Bearbeitet durch User
Autor: Klaus (Gast)
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Conny G. schrieb:
> Da gilt ja dasselbe, dass die nicht besonders viel Jitter haben dürfen.

IMHO wird da der Bittakt aus den Daten selbst gewonnen. Die genaue 
Drehzahl spielt also (in gewissen Grenzen natürlich) keine Rolle. 
Außerdem wird der Fokus automatisch nachgestellt, dazu dient die 
magnetisch bewegbare Linse im Laserkopf einer CD/DVD.

MfG Klaus

Autor: Conny G. (conny_g)
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Thomas O. schrieb:
> Wenn man hingegen eine geringe Entfernung der Strahlquelle wählt ändert
> sich die Strahllänge als auch der Winkel viel stärker der Strahl auf der
> Platine wird nach außenhin immer breiter wodurch man dann nicht mehr nur
> die Entfernung im Focus ausgleichen muss sondern auch die
> Strahlgeometrie.

Ja, schon, aber darum geht's ja grad gar nicht, sondern um den Jitter 
bei der Drehzahl :-)

Autor: Conny G. (conny_g)
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Klaus schrieb:
> IMHO wird da der Bittakt aus den Daten selbst gewonnen. Die genaue
> Drehzahl spielt also (in gewissen Grenzen natürlich) keine Rolle.

Das wäre ein Argument, dass eine CD sehr tolerant ist, was die Drehzahl 
angeht. Damit ist die Anforderung deutlich weniger hoch als bei der 
Laserbelichtung.

Autor: Martin S. (sirnails)
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Klaus schrieb:
> Conny G. schrieb:
>> Da gilt ja dasselbe, dass die nicht besonders viel Jitter haben dürfen.
>
> IMHO wird da der Bittakt aus den Daten selbst gewonnen. Die genaue
> Drehzahl spielt also (in gewissen Grenzen natürlich) keine Rolle.
> Außerdem wird der Fokus automatisch nachgestellt, dazu dient die
> magnetisch bewegbare Linse im Laserkopf einer CD/DVD.

Ja richtig. Der Takt wird aus den Daten gewonnen. Da wird soweit ich 
entsinne ein NRZ-Verfahren angewendet.

Zusätzlich dazu wird die CD mit fast 128-facher Redundanz beschrieben. 
Selbst wenn der Laser um 3 Bahnen springt, kann er die Daten eben von 
dieser Bahn lesen. Genau genommen werden 128 Bit, dann 128+1 bit, dann 
128+2 ... geschrieben.

Beispielhaft: Wort A, Wort B, Wort C

AAAA AAAB AABB ABBB BBBB BBBC BBCC BCCC CCCC .....

Somit ist die CD nicht vergleichbar.

Autor: Jens W. (jensw)
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Hallo an alle,

ich wollte nochmal nachfragen wie das mit der Kissenverzerrung ist.
Bei Systemen mit Galvo muss man die Strahlgeometrie rechnerisch 
ausgleichen, damit man wieder ein gerades Bild bekommt.

Ich finde nicht so den richtigen Ansatz. Ich habe ein paar Arbeiten 
gefunden aber die beschäftigen sich eher mit Bildbearbeitungsprogrammen.
Das ist kein praktikabler Ansatz für einen Belichter, wie ich finde.

Gibt es da nicht ein paar einfache Formeln, mit denen man das 
implementieren kann? Alle sagen immer, es sein nicht aufwändig, aber die 
Lösung steht dann nirgends.

Wer hat den Quellen für mich, mit denen ich mir die Grundlagen für die 
Implementierung im Controller besorgen kann.
Eine fertige Lösung brauche ich nicht. Ich will es erst verstehen.

Danke!

Grüße, Jens

Autor: Dieter F. (jim_quakenbush)
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Jens W. schrieb:
> Das ist kein praktikabler Ansatz für einen Belichter, wie ich finde.

Na ja, da gibt es schon einiges ...

http://www.vision-control.com/uploads/media/TU_Verzeichnung_2.0.0.pdf

https://d-nb.info/1021944548/34

etc.

Google: "verzeichnung berechnen"

Bleibt noch das Problem des Fokus ... der hat eine nur recht schmale 
Bandbreite und muss auch noch "in Form gebracht werden".

Autor: Dieter F. (jim_quakenbush)
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Ich bin noch ein Bildchen schuldig - bezüglich meines "Jitters". Hat 
etwas gedauert, habe meine Entwicklung nach Atmel Studion 7.0 
"umgesetzt" und da hat erstmal nichts mehr funktioniert :-(

Habe mal einen schmalen Platinen-Streifen belichtet und geätzt. Der 
Rechte Rand ist der mit der Schere abgesäbelte Rand - der linke (gerade 
:-)) Rand ist der Ansatz des Lasers zu jeder Zeile.

Belichtet mit 45 Zyklen pro Zeile (40 langt auch - bei Folien-Resist 
brauche ich bei ca 10 - 15 Zyklen)auf dünnem Bungart-Material. Vorschub 
theoretische 4800 dpi. Das dauert ca. 30 min. für eine Euro-Platine. Die 
Vorlage hatte ich noch von meinem letzten 5 mil-Versuch auf der 
SD-Karte.

Zum Vergleich habe ich einen Calibration Ruler von meinem 
Billig-USB-Mikroskop mit eingescannt. Mit relaiv hoher Auflösung 
gescannt,damit sich das jeder wie er will skalieren kann.

Gruß
Dieter

Autor: Dieter F. (jim_quakenbush)
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Sch..ade - vergessen, den Haken zu entfernen :-(

Nachtrag: Ich lasse den Laser, knapp oberhalb der Laserschwelle, 
permanent "vorglühen" (auch für das Erkennen des 
Belichtungs-Startzeitpunktes).

: Bearbeitet durch User
Beitrag #5216614 wurde vom Autor gelöscht.
Autor: Dieter F. (jim_quakenbush)
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Joachim schrieb:
> Wenn der Drucker 1200DPI belichtet, dann hat der Polygonmotor eine
> maximale Drehzahlabweichung von 1/10000 bzw. einen Gleichlauf von 99,99
> Prozent.

Lese ich erst jetzt ... die exakte Abhängigkeit erschliesst sich mir 
(als Laie) jetzt nicht so direkt aber das ist doch wohl von der 
Drehgeschwindigkeit abhängig - oder? Je schneller, desto weniger machen 
sich z.B. 0,015% Drehzahlabweichung pro dpi bemerkbar. Deswegen drehen 
die neueren Teile ja auch so heftig schnell (nehme ich an).

Je schneller das Teil dreht, desto schneller müssen auch die Sensoren 
und Aktoren sein - mit meinem aktuellen ATXMega bin ich schon bei ca. 
3.500 U/min. an der Grenze des für mich machbaren.

: Bearbeitet durch User
Autor: Guido B. (guido-b)
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Dieter F. schrieb:
> Sch..ade - vergessen, den Haken zu entfernen :-(

Ich erkenne immernoch keinen Jitter, sieht doch gut aus.
Für Platinen ist doch die Drehzahl Wurst. Wenige Umdrehungen,
wenige Wiederholungen (im besten Fall keine). Für Photoplots
sieht das natürlich anders aus.

Autor: Conny G. (conny_g)
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Guido B. schrieb:
> Dieter F. schrieb:
>> Sch..ade - vergessen, den Haken zu entfernen :-(
>
> Ich erkenne immernoch keinen Jitter, sieht doch gut aus.
> Für Platinen ist doch die Drehzahl Wurst. Wenige Umdrehungen,
> wenige Wiederholungen (im besten Fall keine). Für Photoplots
> sieht das natürlich anders aus.

Der etwas zittrige Rand könnte schon Jitter sein, im Bereich von 1-2mil, 
eher 1mil. Das ermöglicht aber immer noch bis 3-4mil runter zu 
belichten.
1mil auf 10cm wären etwa 0,025% Jitter.

Autor: Dieter F. (jim_quakenbush)
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Conny G. schrieb:
> 1mil auf 10cm wären etwa 0,025% Jitter.

Na, das deckt sich ja dann mit typischen Angaben:

https://www.nidec-copal-electronics.com/e/catalog/polygon-laser-scanner/ptc30erg.pdf

Wobei "mein" Jitter dann eher auf das Verarbeitungs-Delta zum 
auslösenden Trigger (Fotodiode) zurückzuführen sein dürfte.

Autor: Joachim (Gast)
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Conny G. schrieb:
> Der etwas zittrige Rand könnte schon Jitter sein, im Bereich von 1-2mil,
> eher 1mil. Das ermöglicht aber immer noch bis 3-4mil runter zu
> belichten.
> 1mil auf 10cm wären etwa 0,025% Jitter.

Ziemlich sicher ist der zittrige Rand Jitter.
Aber ich komme da auf etwas andere Werte.
Nach etwas Pixelzählerei bin ich zum Ergebnis gekommen, dass das Bild 
mit 2400 DPI gescannt wurde (ein Hinweis wäre natürlich hilfreich 
gewesen).

Der sichtbare Jitter bewegt sich um ca. 8 Pixel.
Das entspricht 2400/8 = 300 DPI (>3mil). Ist ein guter Wert, aber damit 
kann man natürlich keine 5mil genau belichten.
Wären bei 10cm dann >0,08%.
Und außerdem ...

Dieter F. schrieb:
> Belichtet mit 45 Zyklen pro Zeile

... wurde eine Zeile also 45x belichtet. Bedeutet natürlich, dass der 
Jitter "geglättet" wird. Und zwar massiv.
Im Prinzip sehen wir also an diesem Bild einen gemittelten Jitter über 
45 Zeilen. Und dass er trotzdem noch relativ stark in Erscheinung tritt, 
bedeutet, dass er zwischen 2 einzelnen Zeilen sehr viel größer sein 
wird.
Zusätzlich werden einzelne Ausreisser an Zeilen sicher noch weggeätzt.

Durch den Jitter und das Glätten durch das x-fache "Overscannung" werden 
die belichteten Strukturen um den gemittelten Wert breiter.
Und die Kanten werden natürlich auch unregelmäßiger und damit unschärfer 
belichtet.
Vielleicht könnte daher der Eindruck entstehen, der Fokus wäre unscharf.

Wenn ich mir aber die Fransen an der Linie anschaue, glaube ich eher der 
Fokus ist extrem gut und am maximal machbaren eingestellt.

Dieter F. schrieb:
> Joachim schrieb:
>> Wenn der Drucker 1200DPI belichtet, dann hat der Polygonmotor eine
>> maximale Drehzahlabweichung von 1/10000 bzw. einen Gleichlauf von 99,99
>> Prozent.
>
> Lese ich erst jetzt ... die exakte Abhängigkeit erschliesst sich mir
> (als Laie) jetzt nicht so direkt aber das ist doch wohl von der
> Drehgeschwindigkeit abhängig - oder? Je schneller, desto weniger machen
> sich z.B. 0,015% Drehzahlabweichung pro dpi bemerkbar. Deswegen drehen
> die neueren Teile ja auch so heftig schnell (nehme ich an).
>
> Je schneller das Teil dreht, desto schneller müssen auch die Sensoren
> und Aktoren sein - mit meinem aktuellen ATXMega bin ich schon bei ca.
> 3.500 U/min. an der Grenze des für mich machbaren.

Meine Messungen haben ergeben, dass der Jitter mit steigender Drehzahl 
kleiner wird. Das hängt wohl auch damit zusammen dass eine Masse bei 
steigender Drehzahl "träger" wird. Bei 30.000 U/Min kann sich die 
Geschwindigkeit in einer Umdrehung nicht so stark verändern wie bei 
3.000 U/Min.
Das bringt uns aber nichts, weil unsere Zeit pro Pixel bei steigender 
Drehzahl ebenfalls kleiner wird. Prozentual bleibt der Jitter also 
ungefähr gleich.
Die hohe Geschwindigkeit wird bei den Druckern auch genommen, um 
möglichst viele Seiten/Minute zu drucken. Technisch gesehen könnte die 
auch die Hälfte oder sogar ein Viertel sein, ohne dass das Gerät 
ungenauer wird.
Es gibt aber eine Untergrenze der Drehzahl. Darunter wird das ganze 
instabil und der Jitter steigt etxrem und unkontrollierbar an. Bei mir 
und meinen HP4000 Einheiten war das unterhalb vonn 400Hz Zeilenfrequenz 
(= 4000 U/Min). Ich denke da steigt die Regelung des ICs aus. Man müsste 
dazu Werte in der Schaltung ändern, aber dazu bräuchte man Datenblätter 
zum IC.

Dieter F. schrieb:
> Wobei "mein" Jitter dann eher auf das Verarbeitungs-Delta zum
> auslösenden Trigger (Fotodiode) zurückzuführen sein dürfte.

Das kann ich natütlich nicht beurteilen.
Daher denke ich, dass die Belichtungsergebnisse leicht in die Irre 
führen können.
Eine Messung der Zeilen mit dem Oszi bringt Klarheit.

Wir haben es mit 3 möglichen Faktoren zu tun, die direkt diesen Jitter 
erzeugen:
1. Der Motorjitter selbst (den wir hier suchen)
2. Der Jitter durch optische Facettenabweichungen (der ist immer da, 
aber   für jede der einzelnen Facetten immer konstant).
3. Mögliche Latenzen in der Programmlaufzeit des Mikrokontrollers. Also 
die Zeit zwischen dem Zeilentrigger und dem Ansteuern der Laserdiode.

Dummerweise überlagern sich nun alle 3 Faktoren, so dass man an einem 
reinen Ergebnistest unmöglich sagen kann, wo es herkommt.
Da hilft nur Messen.

Gruß

Joachim

Autor: Joachim (Gast)
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Jens W. schrieb:
> Ich finde nicht so den richtigen Ansatz. Ich habe ein paar Arbeiten
> gefunden aber die beschäftigen sich eher mit Bildbearbeitungsprogrammen.
> Das ist kein praktikabler Ansatz für einen Belichter, wie ich finde.

Aber genau darum geht es: Bildbearbeitung.
Du musst zunächst schauen, wie man Bitmaps skaliert. Danach kannst Du 
auch frei transformieren.
Es gibt haufenweise Infos zum Skalieren von Bitmaps, aber man muss 
richtig tief in die Materie einsteigen.

Gruß

Joachim

Autor: Dieter F. (jim_quakenbush)
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Joachim schrieb:
> Nach etwas Pixelzählerei bin ich zum Ergebnis gekommen, dass das Bild
> mit 2400 DPI gescannt wurde (ein Hinweis wäre natürlich hilfreich
> gewesen).

Ja, da hast Du Recht - daran habe ich nicht gedacht.

Joachim schrieb:
> Der sichtbare Jitter bewegt sich um ca. 8 Pixel.
> Das entspricht 2400/8 = 300 DPI (>3mil). Ist ein guter Wert, aber damit
> kann man natürlich keine 5mil genau belichten.
> Wären bei 10cm dann >0,08%.

Wenn Du das schreibst wird es wohl stimmen - ich kann das leider nicht 
so genau bestimmen (Brillenträger).

Joachim schrieb:
> ... wurde eine Zeile also 45x belichtet. Bedeutet natürlich, dass der
> Jitter "geglättet" wird. Und zwar massiv.
> Im Prinzip sehen wir also an diesem Bild einen gemittelten Jitter über
> 45 Zeilen.

Das sehe ich etwas anders. Um den Lack "entwickelbar durzubelichten" 
bedarf es einer definierten Energiemenge auf einer definierten Fläche. 
Diese wird in dem Fall nur durch ca. 40 - 45 Belichtungszyklen erreicht. 
Alles darunter führt dazu, dass der Lack bei der Entwicklung nicht 
vollständig (bis auf die tieferen Schichten) entfernt wird -> 
ätzresistent.

Joachim schrieb:
> Wenn ich mir aber die Fransen an der Linie anschaue, glaube ich eher der
> Fokus ist extrem gut und am maximal machbaren eingestellt.

Da fehlt mir wieder die neue Brille - und nein, der Fokus ist nicht 
optimal (schon gar nicht am linken oder rechten Rand).

Joachim schrieb:
> Meine Messungen haben ergeben, dass der Jitter mit steigender Drehzahl
> kleiner wird.

Kannst Du bitte mal genau erläutern, wie Du den Jitter misst? Ich habe 
über entsprechende Verfahren gelesen - aber mir fehlen die technischen 
Möglichkeiten.

Joachim schrieb:
> Da hilft nur Messen.

Wie vor - beschreibe bitte mal genau, wie Du Die Messung durchführst. 
Ich habe nur ein Oszilloskop und einen Logik-Analysator zur Verfügung.

Gruß
Dieter

Autor: Joachim (Gast)
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Dieter F. schrieb:
> Das sehe ich etwas anders. Um den Lack "entwickelbar durzubelichten"
> bedarf es einer definierten Energiemenge auf einer definierten Fläche.
> Diese wird in dem Fall nur durch ca. 40 - 45 Belichtungszyklen erreicht.
> Alles darunter führt dazu, dass der Lack bei der Entwicklung nicht
> vollständig (bis auf die tieferen Schichten) entfernt wird ->
> ätzresistent.

Das ist mir schon klar.
Trotzdem ist es eben so, dass wenn man eine Kante 45mal belichtet und 
einen Jitter hat, diese Kante 45mal an einer etwas anderen Position 
steht und dadurch "unscharf belichtet" wird.
Da man nicht weiss, wo die Kante genügend Belichtungsenergie bekommen 
hat, kann man auch die Position der Kante nicht genau vorhersagen.
Das kann dann eben zu diesen ausgefransten Konturen führen.

Dieter F. schrieb:
> beschreibe bitte mal genau, wie Du Die Messung durchführst.
> Ich habe nur ein Oszilloskop und einen Logik-Analysator zur Verfügung.

Da gibts eigentlich nicht viel zu beschreiben.
Getriggert wird am Zeilensignal (egal ob fallende oder steigende Flanke) 
und untersucht wird eben dieses Signal eine oder mehrere Zeilen später.
Vorraussetzung ist ein Speicheroszi mit genügend Speicher.
Ich stelle bei grober Zeitbasis mehrere Zeilenimpulse auf dem Bildschirm 
dar, sagen wir mal 6. Getriggert ist auf den ersten.
Dann fahre ich horizontal zum 6. Impuls (das wäre dann z.B. genau eine 
Umdrehung des 6-Facetten Polygons) und zoome mit der Zeitbasis rein.
Das ist alles.
Vorraussetzung ist natürlich dass das Zeilensignal selbst sauber ist 
bzw. keine Sauerei auf den Flanken ist. Sonst bekommst Du alleine davon 
schon einen schwankenden Triggerzeitpunkt und die Messung ist wertlos.

Noch eine Bemerkung zum "Facettenjitter":
Da es unmöglich ist, den Polygonspiegel geometrisch exakt herzustellen, 
sind manche Flächen minimal länger oder kürzer, als sie sein sollten.
Daher gibt es einen festen Jitter quasi "ab Werk".
Besonders hochwerzige Belichter haben deshalb die Zeilen bzw. Facetten 
mitgezählt und zu jeder einzelnen Facette einen Korrekturwert zur 
Pixelfreuquenz genommen. Oder in Echtzeit die Pixelinterpolation 
korrgiert.
Das ist aber schon extremes KungFu und muss wohl nicht für die 
Platinenbelichter gemacht werden.

Wenn man also den reinen Motorjitter messen will, muss man den 
zeitlichen Abstand genau nach der Anzahl n der Facetten des Polygons 
messen.
Das Oszi triggert also auf Zeile X und ausgewertet wird die Lage des 
Signals an X+n.
Die Signale dazwischen, also X+1 bis X+(n-1) schwanken alleine nur durch 
die Fertigungstoleranz des Polygonspiegels etwas hin und her.

Gruß

Joachim

Autor: Conny G. (conny_g)
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Wenn nur alle Tipps im Forum hier so präzise und ausführlich wären. 
Danke.

Autor: Dieter F. (jim_quakenbush)
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Joachim schrieb:
> Ich stelle bei grober Zeitbasis mehrere Zeilenimpulse auf dem Bildschirm
> dar, sagen wir mal 6. Getriggert ist auf den ersten.
> Dann fahre ich horizontal zum 6. Impuls (das wäre dann z.B. genau eine
> Umdrehung des 6-Facetten Polygons) und zoome mit der Zeitbasis rein.
> Das ist alles.

Ich gebe es zu - verstehe ich nicht :-(
Wenn ich die Zeitbasis so einstelle dass ich z.B. 6 Flanken vom 
Laserimpuls (via Spiegel) auf dem Oszilloskop sehe, dann habe ich eine 
Zeitbasis von z.b.  2ms/Div. Bei 333 Zeilen/Sek. habe ich dann ca. 
(DS1054) knapp 7 Flanken im Fenster. Schaue ich mir die 6. Davon genauer 
an sehe ich die Signalform. Mehr aber auch nicht - wo kann ich denn da 
irgendwelchen Jitter erkennen? (Vorerst nur theoretisch ...)

Autor: Joachim (Gast)
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Sorry, ich habe das bei meinem Oszi fest so eingestellt.
Es geht über Delay.
Also der Triggerpunkt (an einer Flanke des Signals) wird quasi mit dem 
Delay (bei meinem TEK ist das dann das Poti für die Horizontalposition) 
nach links im Display verschoben.
Ich weiss nicht wie das bei dem Rigol ist.
Beim TEK ist es so dass die Triggermarke "T" 5 Impulse vor dem Impuls 
steht, den ich mir anschauen will. Die Ansichtsposition ist bei mir mit 
einem kleinen Dreieck markiert, das im Delay-Mode immer in der Mitte des 
Dsiplays steht. Ich kann nun also jeden beliebigen Impuls mit der 
Horizontalposition in die Bildschirmmitte ziehen und dann mit der 
Zeitbasis hineinzoomen.
Ich sehe dann die Position des Signals zeitlich zum 5 Signale vorher 
getriggerten Signal.

Wenn bei Dir das Signal wie angenagelt steht, dann wird wohl auch auf 
dieses getriggert (kein Delay).
Dann stehen aber z.B. bei meinem TEK die Triggermarke "T" und das kleine 
Dreieck übereinander.
Das dürfen sie für die gewünschte Messung natürlich nicht, sondern die 
Triggermarke "T" muss mit einem Pfeil nach links aus dem Display 
hinauszeigen.

Gruß

Joachim

Autor: Joachim (Gast)
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Unten wird bei mir auch die Verzögeungszeit zwischen "T" und dem 
Ansichtspunkt (kleines Dreieck) angezeigt.
Hier 1,34ms.

Autor: Dieter F. (jim_quakenbush)
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O.K., jetzt habe auch ich es kapiert :-)

Das wackelt ganz ordentlich. Das Bild stellt es nicht korrekt dar. Die 
Sprünge bewegen sich im Bereich von manchmal bis zu 10 µs - i.d.R. so 4 
- 6 µs. Bei 18 ms pro Umdrehung sind das fast 0,06 % pro Umdrehung bzw. 
knapp 0,01% pro Linie.
Bei ca. 20 cm (vereinfacht) pro Linie sind das 0,02 mm Jitter also 
ungefähr 1 mil - wenn ich richtig rechne.

Um den Impuls zu erkennen habe ich eine ISR - welche immer den gleichen 
Code (ohne Verzweigungen etc.) abarbeitet. Davon kann also kein weiterer 
Jitter (bei 32 MHz Takt auch nicht merkenswert durch die 
Flankenerkennung) kommen.

Gruß
Dieter

: Bearbeitet durch User
Autor: Conny G. (conny_g)
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Dieter F. schrieb:
> Bei ca. 20 cm (vereinfacht) pro Linie sind das 0,02 mm Jitter also
> ungefähr 1 mil - wenn ich richtig rechne.

Dann lag ich mit der Schätzung von 1-2mil gar nicht so schlecht.
Ich hatte mich da am Lineal in Deinem Foto orientiert, auf dem sind 
0.1mm abgedruckt (4mil) und die zittrige Kante schien maximal die Hälfte 
davon zu sein.

D.h. was die erzielbare Auflösung für die Platinen angeht:
- 1-2mil Jitter
- mind. 1-2mil Überbelichtung durch Den Fokus, bei Polygonspiegel wg. 
variabler Distanz eher noch mehr

Damit hast auf beiden Seiten einer Leiterbahn 2mil Jitter plus 2mil 
Fokusunschärfe = bis zu 4mil insgesamt.
Damit wäre das kleinste, was sicher belichtbar ist 8mil, von denen 
bleiben dann noch ca. 3-4mil übrig.
Die Fokusunschärfe kann man durch Zugabe von extra Pixeln an allen 
Kanten verbessern (ich gebe je nach Auflösung 1-1.5mil dazu), dann gehen 
noch bis 6mil von denen 3mil übrig bleiben.
Allerdings ist das Limit der Zugabe der Zwischenraum zwischen den 
Leiterbahnen, dort müssen ja noch 2-3 belichtete Pixel übrig bleiben, 
damit die Belichtung auch klappt - bei mir geht das nicht mit 1 Pixel, 
es müssen mind. 2 Bahnen sein.
Wobei das mit Mehrfachbelichtung (Du machst ja 40-45 Runden) weniger ein 
Problem ist, ich fahre ja nur einmal drüber.

Bei einer Spirale von 6mil gehen noch 2mil Zugabe (1mil auf jeder 
Seite), dann ist der Zwischenraum noch 4mil.
Der Jitter nimmt Dir von den ca. 5mil (trotz Zugabe gehen bei mir noch 
1-2mil weg) nochmal 2-3, damit wird es schon kritisch.

Also falls Du das noch nicht gemacht hast könntest Du diese Zugabe 
machen, damit kommst Du noch einen großen Schritt weiter, von 8 auf 
6mil.

In Python übrigens ziemlich einfach:
im1 = image_work.filter(ImageFilter.CONTOUR)

Das ergibt dann die Contour des Objekts außen und diese Pixel kopiere 
ich dann in das ursprüngliche Bild.

: Bearbeitet durch User
Autor: Dieter F. (jim_quakenbush)
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Conny G. schrieb:
> Also falls Du das noch nicht gemacht hast könntest Du diese Zugabe
> machen, damit kommst Du noch einen großen Schritt weiter, von 8 auf
> 6mil.

Mit Zugaben an allen Enden (im wahrsten Sinne des Wortes) habe ich auch 
schon gespielt. So lange ich den Fokus - über die ganze Breite - nicht 
zuverlässig gleichbleibend fein hinbekomme it das alles sinnfrei :-(
Ich werde in diesem Winter (so mir nichts dazwischen kommt) mal das 
Parabolspiegel-Spielchen machen - mal schauen, was dabei herauskommt. 
Offen ist auch noch mein Galvo-Test - je nachdem, worauf ich zuerst Lust 
habe ...

Ach ja, ich nutze Python bereits, um meine Belichtungsdaten zu erstellen 
:-)

: Bearbeitet durch User
Autor: Conny G. (conny_g)
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Dieter F. schrieb:
> Parabolspiegel-Spielchen machen - mal schauen, was dabei herauskommt.

Das würde mich auch interessieren. Das Erstellen des Spiegel ist da 
aktuell die Hürde. Wäre aber der Quantensprung in der Qualität der 
Polygonspiegelvariante.

Ein schneller Versuch mit Alu-Spiegelfolie war vor ein paar Monaten 
erwartungsgemäß viel zu ungenau, wellt viel zu sehr - von optischer 
Präzision ein Universum entfernt.
Es gibt ja Leute, die sich Teleskop-Spiegel selbst herstellen in vielen 
Stunden Glaskörper schmirgeln und anschließendem Versilbern - das ist 
sogar eine recht primitive Art das zu machen.
Aber die zu erreichende Krümmung ist viel kleiner, deshalb funktioniert 
das Verfahren wohl nicht für uns.
Das Versilbern wäre schon ok, aber einen entsprechenden Körper müsste 
man erstmal haben....

Autor: Joachim (Gast)
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Dieter F. schrieb:
> i.d.R. so 4
> - 6 µs. Bei 18 ms pro Umdrehung sind das fast 0,06 % pro Umdrehung bzw.
> knapp 0,01% pro Linie.

Hmm, so einfach 1/6 lässt sich das leider nicht rechnen. Man weiss 
nämlich nicht, wie sich die Abweichung pro Zeile auf die einzelnen 
Facetten verteilt. Das ist nicht regelmäßig. Das siehst Du ja dann wenn 
Du den Abstand zweier Zeilenimpulse misst (die Polygonspiegeltoleranz 
mal ignoriert). Es kann bei diesen relativ langsamen Drehzahlen schonmal 
vorkommen, dass in einer Umdrehung eine oder zwei Zeilen fast den 
gesamten Fehler ausmachen, während andere exakt passen.

Was den Interrupt Deines Kontrollers betrifft:
Ich hab jetzt vergessen, was Du für einen Kontroller nimmst, aber schau 
mal in den Datenblätter, was die für eine Interrupt-Latenzzeit angeben. 
Diese hat nichts mit der Laufzeit Deines Programms zu tun. Das können 
schonmal locker ein paar Mikrosekunden sein.
Die Latenzzeit wird in Zyklen "von..bis" angegeben.
Denn je nach gerade ausgeführter Instruktion schwankt die Zeit zum 
Interrupt um n-Zyklen. Und genau das ist dann ein zusätzlicher Jitter, 
den Du niemals wegbekommst.
Bei meinen Versuchen mit einem 84MHz Cortex-M3 war die Latenzzeit viel 
zu groß, so dass ich alle Versuche mit Soft-Interrupts aufgegeben habe.
Das einzige was geht war eine direkte Hardware-Triggerung von Timern und 
Countern. Das ist aber je nach Kontrollertyp ein schwieriges 
Unterfangen.

Aber egal - die Messung ist in jedem Fall für mich interessant. Sehe ich 
doch endlich mal, was andere so hinbekommen.

Conny G. schrieb:
>> Bei ca. 20 cm (vereinfacht) pro Linie sind das 0,02 mm Jitter also
>> ungefähr 1 mil - wenn ich richtig rechne.
>
> Dann lag ich mit der Schätzung von 1-2mil gar nicht so schlecht.

Also selbst wenn ich den Umdrehungsfehler genau auf 6 Zeilen verteile, 
komme ich bei bei einem Fehler von 5µs @18000µs auf 1/3600 Fehler.
200mm / 3600 = 55µm = 2,18mil oder 460 DPI.
Es ist aber unrealistisch, den Gesamtfehler einfach durch 6 zu teilen.
Es deckt sich eher mit meinen Schätzungen oben aus dem Testbild, welches 
Dieter mit 2400 DPI gescannt hatte.
Also Fehler eher im Bereich 2-3mil. Und zwar NACH der Glättung durch das 
45fache Überscannen. Würde man jede Zeile einzeln darstellen können, 
wäre die sichtbare Abweichung bestimmt viel größer.

Ich arbeite seit Jahren an Belichterlösungen (für "Fotopappe" :-).
Die Polygonspiegellösung ist sehr anspruchsvoll.
Und ich selbst habe noch keinen funktionierenden Belichter mit diesem 
Prinzip. Nur Vesuchsaufbauten.
Trotzdem ist eine prinzipielle Erfahrung die ich gemacht habe die, dass 
man immer nur von den schlechtest möglichen Daten ausgehen kann.
Etwas "schönrechnen" bringt gar nichts. Für einen Belichter gilt immer 
der schlechtest mögliche Zustand als Basis für die Genauigkeit.
Ein System, welches an NUR EINEM Parameter Schwankungen von 2-3mil hat, 
kann keine 5mil-Strukturen zuverlässig belichten. Da könnt Ihr noch 
solange tricksen und probieren.
Ich tüftle seit einem Jahr an einem Belichter, der 600 DPI zuverlässig 
belichten soll. Das bedeutet weit weniger als 1/1200 DPI maximal 
aufzutretende Abweichung. Fokus des Lasers, opto-mechanisches System und 
die Ansteuerung zusammengenommen. Das ist schon heftig. Darum dauert es 
ja schon so lange.. :-)

Ein Galvoaufbau ist einfacher zu machen. Wenn das Format nicht allzu 
riesig ist, also z.B. 20cm maximal, dann kann man mit etwas Abstand z.B. 
30-40cm die Randunschärfe in Grenzen halten. Und man bekommt immer noch 
einen Fokus von <100µm hin. Die Verzerrung wird auch geringer, je weiter 
man weg ist bzw. je kleiner der Auslenkwinkel des System ist.
Allerdings kommt man an einer geometrische Korrektur der 
Kissenverzerrung mittels Software nicht vorbei.
Ein wesentlicher Vorteil des Galvos ist, dass man in der 
Ablenkgeschwindigkeit frei ist und somit bei der Ansteuerung nicht mit 
Mikrosekunden herumkämpfen muss.

Conny G. schrieb:
> Das würde mich auch interessieren. Das Erstellen des Spiegel ist da
> aktuell die Hürde. Wäre aber der Quantensprung in der Qualität der
> Polygonspiegelvariante.

Ich sehe dann eher einen Quantensprung in der Galvobelichtung oder einer 
simplen Drehspiegelanordnung. Einen Polygonspiegel braucht man da nicht 
mehr.
Der Parabolspiegel könnte ja richtig aus Metall gefräst sein. Dann 
geschliffen und poliert und verchromt.
Er muss ja nicht sehr breit sein. So 8-10 Millimeter müssten genügen.
Aus Glas könnte man den zwar auch machen, aber da sehe ich das Problem 
der Verspiegelung. Die kann man wohl kaum selber machen.
Es sei denn es hat zufällig jemand eine Sputter-Anlage daheim rumstehen.
Für erste Grundlagenversuche kann man natürlich auch die 3D 
Druckvariante nehmen. Ich hätte da aber nicht an (viel zu dünne) 
Spiegelfolien gedacht, sondern an verspiegelte Kunststoffplatten. Die 
sollte so 2-3mm dick sein, um die Unebenheiten des Grundkörpers 
auszugleichen. Von "optisch genau" ist das natürlich immernoch 
Lichtjahre entfernt.

Gruß
Joachim

Autor: Conny G. (conny_g)
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Joachim schrieb:
> oder einer
> simplen Drehspiegelanordnung. Einen Polygonspiegel braucht man da nicht
> mehr.

Genau das wäre meine Idee gewesen:
CD-Rom-Motor, einen Aufsatz mit relativ hoher Masse für maximale 
Trägheit und demnach Drehzahlstabilität und einen Galvospiegel drauf - 
damit habe ich zwar nur 1 Zeile pro Umdrehung, aber dafür keinen 
zeitlichen Stress, wenn ich noch aufgrund der Trägheit langsam drehen 
lassen kann.
Und es ist immer noch ein Vielfaches schneller als das Rasterverfahren 
mit dem Druckkopf des 3D Druckers.

Joachim schrieb:
> Aus Glas könnte man den zwar auch machen, aber da sehe ich das Problem
> der Verspiegelung. Die kann man wohl kaum selber machen.

Doch geht, das machen die auch selbst, die sich Teleskopspiegel selbst 
bauen:

http://www.otterstedt.de/atm/silvering.html

Joachim schrieb:
> Ich hätte da aber nicht an (viel zu dünne)
> Spiegelfolien gedacht, sondern an verspiegelte Kunststoffplatten. Die
> sollte so 2-3mm dick sein, um die Unebenheiten des Grundkörpers
> auszugleichen. Von "optisch genau" ist das natürlich immernoch
> Lichtjahre entfernt.

Ich habe hier 1mm Edelstahlplatte rumliegen mit der ich mal testen 
wollte, wenn ich mal ganz viel Zeit habe.
Gepresst zwischen zwei Holzplatten mit der Handkreissäge einen Streifen 
von 2-3cm abschneiden und denn dann mit einem 3D-gedruckten Stempel auf 
einen 3D-gedruckten Körper pressen und kleben mit Epoxy-Kleber.
Der 3D-gedruckte Körper hätte dann diese Parabol-Form und wäre auf 0.1mm 
genau, das 1mm dicke Edelstahl würde die Unebenheiten ausgleichen, der 
Epoxykleber die Zwischenräume füllen, die ich im 3D-Druck habe von 0.0x 
mm.

Ich glaube aber nicht, dass das funktioniert, einen Versuche wäre es 
aber mal wert.
Und dann ist die Reflexion von Edelstahl recht niedrig im UV-Bereich. 
War das 60%? Finde grad keine passende Grafik auf die Schnelle.

Deshalb würde ich das ja lieber herstellen lassen und eine 
Funktionsgarantie haben, das wäre mir auch irgendwas 100-200 Euro wert.

Autor: Dieter F. (jim_quakenbush)
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Joachim schrieb:
> Hmm, so einfach 1/6 lässt sich das leider nicht rechnen.

Doch - ich denke, in meinem Fall schon. Ich synchronisiere zu Beginn 
einer jeden Zeile (Spiegel-Facette) über einen Hardware-Interrupt - 
getriggert auf die fallende Flanke des Sensors. Ab da wird alles über 
Timer und DMA bis zum Zeilenende (berechnet) abgewickelt. Die 
MC-Verarbeitung "schläft" in dieser Zeit.

Neue Daten werden zwischen 2 Belichtungszyklen gelesen - dabei werden 1 
- n Zyklen ausgelassen.

Ich nutze einen ATXMega32A4U mit 32 MHz Takt.

Joachim schrieb:
> Es ist aber unrealistisch, den Gesamtfehler einfach durch 6 zu teilen.

Nein, wie vorstehend geschrieben sehe ich das anders. So lange auf eine 
Flanke gewartet wird ist nur genau dieser Interrupt aktiv.

Als Latenz sehe ich:

Zeit bis die Flanke erkannt wird (max.)                  1 Takt
Zeit bis die aktuelle Instruktion abgearbeitet ist       1 bis 3 Takte

In Summe max. 4 Takte = 125 ns.

Ab da läuft alles gleich - kann also nicht zu einem Jitter führen. Doch, 
ich habe bis zur Schlaf-Routine noch eine Latenz von max. 9 Takten mit 
welcher der "Schlaf-Zyklus" eingeleitet wird.

Macht also max. 13 Takte = 406,25 ns. Das spielt bei den max. 10 µs 
Jitter durch den Polygonspiegelmotor keinerlei Rolle.

Joachim schrieb:
> Also Fehler eher im Bereich 2-3mil. Und zwar NACH der Glättung durch das
> 45fache Überscannen. Würde man jede Zeile einzeln darstellen können,
> wäre die sichtbare Abweichung bestimmt viel größer.

Das sehe ich nicht so. Vielleicht mache ich mir mal den Spaß und lege 
(sofern es noch nutzbar ist - das liegt schon mehr als 1 Jahrzehnt im 
Keller) mal Fotopapier ein und belichte Zeilenweise. Da müsste ich mir 
aber etwas einfallen lassen, da ich seit dieser Zeit nicht mehr über 
eine Dunkelkammer verfüge.

Joachim schrieb:
> Etwas "schönrechnen" bringt gar nichts.

Mache ich nicht - ich kenne meine Möglichkeiten. Auch ich beschäftige 
mich schon einige Jahre damit - aber nur aus Interesse. Wobei es mich 
schon "angrätzt", dass ich den Fokus nicht so einstellen kann, wie ich 
es haben möchte.

Joachim schrieb:
> Ein System, welches an NUR EINEM Parameter Schwankungen von 2-3mil hat,
> kann keine 5mil-Strukturen zuverlässig belichten. Da könnt Ihr noch
> solange tricksen und probieren.

Die sehe ich noch nicht - bzw. denke, dass ich das ganz gut im Griff 
habe. Problem für mich (aus meiner laienhaften Sicht) ist, dass die 
verwendete Optik nicht auf die von mir verwendete Wellenlänge abgestimmt 
ist.

Joachim schrieb:
> Das ist aber je nach Kontrollertyp ein schwieriges
> Unterfangen.

Ja, leicht ist es nicht :-)

Gruß
Dieter

: Bearbeitet durch User
Autor: Werner H. (pic16)
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Wenn der Spiegelkörper aus Messing wäre könnte ich den kräftig 
versilbern (ca 0,1 mm Silberauflage), so das er danach noch poliert 
werden kann. Problem sehe ich bei der Herstellung des Körpers, der darf 
auch aus Plastik sein, könnte aber beim Polieren Probleme machen 
(wärme).

Mit meiner Idee den Polygon direkt auf den Motor zu montieren binn ich 
voll auf die Schnauze gefallen! Zum ausrichten reicht die Messuhr mit 1 
Mikrometer Auflösung leider nicht aus. selbst die nach einigen Anläufen 
gefertigten Spiegelträger waren bei unter 1 Mikrometer noch zu ungenau. 
Naja, nun hab ich mir nen Träger mit einem Spiegel gedreht, da ists 
egal. Schade.

Autor: Dieter F. (jim_quakenbush)
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Conny G. schrieb:
> denn dann mit einem 3D-gedruckten Stempel auf
> einen 3D-gedruckten Körper pressen und kleben mit Epoxy-Kleber.

So ähnlich stelle ich mir das auch vor :-)

Autor: Conny G. (conny_g)
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Werner H. schrieb:
> Wenn der Spiegelkörper aus Messing wäre könnte ich den kräftig
> versilbern (ca 0,1 mm Silberauflage), so das er danach noch poliert
> werden kann. Problem sehe ich bei der Herstellung des Körpers, der darf
> auch aus Plastik sein, könnte aber beim Polieren Probleme machen
> (wärme).

Wäre doch mal einen Versuch wert das mit 3D-Druck zu versuchen.
3D Drucken mit 0.04mm Lagen, schmirgeln/polieren, versilbern, polieren.
Manche Materialien halten auch bis 80 oder 100 Grad stand bevor sie 
weich werden.

https://extrudr.eu/products/copy-of-extrudr-green-tec-white
110 Grad, das habe ich da. Druckt sich auch recht gefällig, anders als 
andere High-Temp Materialen, die in verschiedener Art "zickig" sind.

Es gibt auch 3D Druck Services, die Metalle drucken, da ist Messing 
sicher dabei.

Die
https://www.shapeways.com/materials/brass
meinen: Accuracy 0.125mm
Jetzt kommt es darauf an, wenn die Fläche 0.125 abweicht aber in sich 
homogen ist in der Krümmung, dann wäre das ok.
Genauer als 0.1mm ist bei 3D Druck aber kaum zu erreichen.

Oder man versucht es mit Harz/UV-Druck, die können noch etwas mehr.

High Definition Acrylate, das sieht vielversprechend aus.
https://www.shapeways.com/materials/high-definition-acrylate
0.1mm auf 100mm.

Oder gleich Alu.
Aber mit 0.2mm sieht das aus als wäre das deutlich gröber von der 
Auflösung.

Autor: Dieter F. (jim_quakenbush)
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Conny G. schrieb:
> Wäre doch mal einen Versuch wert das mit 3D-Druck zu versuchen.
> 3D Drucken mit 0.04mm Lagen, schmirgeln/polieren, versilbern, polieren.

Das ist - glaube ich - nicht sinnvoll. Mal abgesehen davon, wie Du das 
versilbern willst ...

Conny G. schrieb:
> dann mit einem 3D-gedruckten Stempel auf
> einen 3D-gedruckten Körper pressen und kleben mit Epoxy-Kleber.
> Der 3D-gedruckte Körper hätte dann diese Parabol-Form und wäre auf 0.1mm
> genau, das 1mm dicke Edelstahl würde die Unebenheiten ausgleichen, der
> Epoxykleber die Zwischenräume füllen, die ich im 3D-Druck habe von 0.0x
> mm.

Das wäre auch mein Weg. Dann egalisieren sich kleine Unebenheiten.

Autor: Conny G. (conny_g)
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Dieter F. schrieb:
> Conny G. schrieb:
>> Wäre doch mal einen Versuch wert das mit 3D-Druck zu versuchen.
>> 3D Drucken mit 0.04mm Lagen, schmirgeln/polieren, versilbern, polieren.
>
> Das ist - glaube ich - nicht sinnvoll. Mal abgesehen davon, wie Du das
> versilbern willst ...

Werner sagt er kann das :-))

Autor: Dieter F. (jim_quakenbush)
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Conny G. schrieb:
> Werner sagt er kann das :-))

Ja,

Werner H. schrieb:
> Wenn der Spiegelkörper aus Messing wäre

:-)

Autor: Conny G. (conny_g)
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Werner H. schrieb:
> Problem sehe ich bei der Herstellung des Körpers, der darf
> auch aus Plastik sein, könnte aber beim Polieren Probleme machen
> (wärme).

... der darf auch aus Plastik sein.

Autor: Dieter F. (jim_quakenbush)
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Conny G. schrieb:
> ... der darf auch aus Plastik sein.

Ja, der Träger für das Messing-Teil ...

Autor: Werner H. (pic16)
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Dieter F. schrieb:
> der Träger für das Messing-Teil ...

Nein, entweder oder, oder gemischt, auch Glas wäre gut. Plastik 
versilbern ist keine Hexerei, das kann ich machen. 3D drucken ist glaub 
ich nicht so optimal, habe keinerlei Erfahrung damit denke aber daß das 
Zeugs temperatursensibel ist.

Autor: Conny G. (conny_g)
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Werner H. schrieb:
> Dieter F. schrieb:
>> der Träger für das Messing-Teil ...
>
> Nein, entweder oder, oder gemischt, auch Glas wäre gut. Plastik
> versilbern ist keine Hexerei, das kann ich machen. 3D drucken ist glaub
> ich nicht so optimal, habe keinerlei Erfahrung damit denke aber daß das
> Zeugs temperatursensibel ist.

Wie heiss wird es denn beim Polieren, 100 Grad?
Das geht.
Soll ich Dir mal ein Teil schicken zum Versilbern? :-)

: Bearbeitet durch User
Autor: Werner H. (pic16)
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Conny G. schrieb:
> Soll ich Dir mal ein Teil schicken zum Versilbern? :-)

Meld dich mal per PM, so du möchtest, dann könnten wir das per Telefon 
beschnarchen.

Autor: Thomas O. (kosmos)
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fragt doch hier mal an wegen der Präzision die beschichten das passend 
für die gewünschte Wellenlänge.

https://precisionlaserscanning.com/polygon-mirrors/

Autor: Dieter F. (jim_quakenbush)
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Werner H. schrieb:
> Meld dich mal per PM, so du möchtest, dann könnten wir das per Telefon
> beschnarchen

Es wäre schön, wenn ihr über das Ergebnis berichtet - das interessiert 
sicher nicht nur mich :-)

Autor: Werner H. (pic16)
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Da gibts ein kleines Problem
https://www.google.de/url?sa=t&rct=j&q=&esrc=s&source=web&cd=2&ved=0ahUKEwix79WCmN3XAhWHbFAKHWsvBTkQFgg0MAE&url=http%3A%2F%2Fwww.qucosa.de%2Ffileadmin%2Fdata%2Fqucosa%2Fdocuments%2F4652%2Fdata%2Fdissjk.pdf&usg=AOvVaw1u_pRdsAhskdOwMeyXclcy

Da steht sinngemäss, das sich die Reflexionseigenschaften von 
Silberschichten innerhalb weniger Tage verschlechtern wenn deren 
Oberfläche nicht vergütet wird:-( Schuld daran ist Sauerstoff und 
Schwefel in der Umgebungsluft. Vielleicht ist es trotzdem einen Versuch 
wert??

Grad noch gefunden: 
http://forum.astronomie.de/phpapps/ubbthreads/ubbthreads.php/topics/84173/Re_versilbern

Vlt. lohnt es sich da mal nachzuhaken?

Grundsätzlich bin ich aber bereit einen Körper zu versilbern, muß ja 
nicht allzu groß sein. Versuch macht kluch!

: Bearbeitet durch User
Autor: Conny G. (conny_g)
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Mmh, wenn man nicht gleich den Schutz aufbringen kann macht es 
eigentlich keinen Sinn. Sollte schon längerfristig haltbar sein.
Oder man müsste vor jeder Benutzung den Spiegel polieren. Aber das ist 
auch ziemlich nervig.

Autor: Joachim (Gast)
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Das Bedampfen funktioniert natürlich nur bei Glas, nicht bei Plastik.

Ein Gedanke wäre ein gefräster, geschliffener und selbst polierter 
Aluminiumspiegel.
Selbst optisch hochwertige Komponenten werden aus Aluminium gemacht.
Auch die Polygonspiegel sind polierte Aluminiumkörper.
Die sind nicht bedampft sondern direkt bearbeitet und poliert.
Es bildet sich bei Alu schon nach wenigen Tagen eine dünne Oxidschicht. 
Diese senkt die Reflexion von maximal >90% nach dem Polieren auf etwas 
über 80%.
Dabei bleibt es aber dann auch.
Die Oxidschicht schützt das Alu dauerhaft vor weiterem "Anlaufen".
80% wäre ja mal nicht so schlecht, würde ich sagen.

Gruß

Joachim

Autor: Joachim (Gast)
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Soo, ich mach mal nen kleinen Versuch mit einer Parabolform und 
verspiegeltem Kunststoff.
Habe mal zum Test verspiegeltes Polystyrol und Plexiglas bestellt.

Im Inkscape habe ich mir mal schnell eine Parabel mit einer Breite von 
210mm und einem Brennpunkt in Höhe der vorderen Abschlusskante 
konstruiert.

Das ganze mit dem Laser aus 4mm dickem Sperrholz ausgeschnitten.
Die Form hat L 230 x H 62 x B 20mm
Das wird nun noch mit Holzkleber zusammengepappt und wenn er hier ist, 
werde ich versuchen den verspiegelten Kunststoff unter Zuhilfenahme von 
etwas Warmluft in die Form zu kleben.
Für einen ersten Grundlagenversuch sollte das mal reichen.
Auch wenn es keine optische Qualität ist, es geht schnell und ich weiss 
dann ob es Sinn amcht, da mehr Geist reinzustecken.

Gruß

Joachim

Autor: Bülent C. (mirki)
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Joachim schrieb:
> Ein Gedanke wäre ein gefräster, geschliffener und selbst polierter
> Aluminiumspiegel.

Genau das werde ich angehen. Was für eine Alu Legierung wäre hier 
ratsam?

Autor: Werner H. (pic16)
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Bülent C. schrieb:
> Was für eine Alu Legierung

Ohne Kupfer, am besten reines Alu.

Autor: Joachim (Gast)
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Da gehen die Meinungen auseinander.
In einem Mikroskopieforum habe ich gelesen:

"Tendenziell lassen sich weichere Sorten (Al99,5  AlMg3 AlMg5) 
schlechter polieren als Aluminiumlegierungen höherer Festigkeit, wie 
z.B. AlZn5,5MgCu."

Habs aber selbst noch nie gemacht.

Gruß

Joachim

Autor: Bülent C. (mirki)
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reines Alu hat das Problem der sehr geringen festigkeit. Also eine 
mechanische/zerspanende Bearbeitung wird sehr schwierig.
Vielleicht sollte man mit einer Legierung beginnen die einen großen Alu 
Anteil hat.
Wie sollte die Konstruktion hier ausschauen?

Autor: Joachim (Gast)
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Also bevor ich einen teuren Aluspiegel anfertigen lasse, würde ich 
erstmal einen Grundlagenversuch machen.
Aus Erfahrung war ja bei allen Techniken bisher immer ein böser Haken 
dabei.
Vor allem die Strahlführung und eventuelle Verzerrungen durch das 
"Verkippen" der Anordnung machen mir noch Sorgen. Ich befürchte nämlich, 
dass ein Bogen gescannt wird und keine Gerade, wenn der Laser schräg auf 
den Spiegel trifft.
Es geht jetzt zunächst nicht um die perfekte Ebenheit des Spiegels, 
sondern um die Eigenschaften des Strahlverlaufs und die Geometrie der 
Scanlinie.
Das kann ich mit dem Billigaufbau nachstellen.
Habe gesehen, Conny G. hat ja schon vor einem halben Jahr einen 
Testspiegel mit Spiegelfolie aufgebaut. Leider konnte ich jetzt keinen 
Erfahrungsbericht dazu finden.

Gruß

Joachim

Autor: Werner H. (pic16)
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Ich habe heute mal den Test gemacht die Korrekturlinsen (Samsung ML2571) 
aus dem Drucker zu verwenden. Tatsächlich nehmen die nur sehr wenig 
Leistung vom Strahl weg. Also werde ich die entsprechenden Träger 
fertigen und die verwenden. Nun mache ich noch mal einen Spiegelträger 
für den Polygon, diesmal justierbar, werde ja sehen ob das klappt. Auf 
jeden Fall aber werde ich den Spiegel mittels Stepper antreiben, damit 
umgehe ich die Syncronisation und die Steuerung wird einfacher. Als 
Kontroller kommt ein, weil mehrere vorhanden, PIC30F4013 zum Einsatz.

Autor: Conny G. (conny_g)
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Joachim schrieb:
> Ich befürchte nämlich,
> dass ein Bogen gescannt wird und keine Gerade, wenn der Laser schräg auf
> den Spiegel trifft.

Also wenn man mal die Achsen wie folgt definiert: X sei die 
Laser-Rotationsrichtung, Y der Zeilenvorschub und Z die Richtung aus der 
der Laser auf die Platine trifft.
Dann wäre das Vorhaben die Y-Differenz in der Laserführung auf ca. 
10-15mm zu begrenzen.
Der Laser würde ja von oben nach unten strahlen, dort auf den 
Polygonspiegel treffen, nach oben auf den Parabolspiegel reflektiert 
werden und von dort auf das Material.

Ich habe das gerade mal kurz in einer Skizze gebaut und käme da auf eine 
Versatz von 8mm.
Von der Seite betrachtet bliebe der Winkel am Galvospiegel immer gleich, 
d.h. der Strahl würde auch immer im gleichen Abstand zum Rand des 
Parabolspiegels auftreffen.
So bliebe auch in Richtung der X-Achse der Winkel immer gleich und da 
die beiden Spiegel immer parallel sind würde der Strahl seine Richtung 
hier beibehalten.
Demnach könnte das Ergebnis eigentlich nur eine Linie auf dem Material 
sein und wäre kein Bogen.

Hab ich da jetzt einen Denkfehler?

EDIT:
Ja, ich habe einen Denkfehler!

Und zwar ändert sich die Strecke Polygonspiegel - Parabolspiegel je nach 
X-Koordinate wo der Laser auf dem Parabolspiegel auftrifft.
Demnach ändern sich auch das Y wo der Laser auf dem Spiegel auftrifft 
und gemäß Strahlensatz skaliert dieser Versatz auch weiter vom 
Parabolspiegel zur Platine.
D.h. je größer der Abstand von Platine zum Parabolspiegel ist desto 
größer wird dieser Bogen.

Den Bogen müsste man aber rechnerisch bei der Erstellung der 
Belichtungspixel berücksichtigen können und könnte sich auch einen Bogen 
aus der Vorlage zur Belichtung nehmen.
Theoretisch müsste das eine Projektion der Parabel des Parabolspiegels 
sein....

: Bearbeitet durch User
Autor: Joachim (Gast)
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Conny G. schrieb:
> Und zwar ändert sich die Strecke Polygonspiegel - Parabolspiegel je nach
> X-Koordinate wo der Laser auf dem Parabolspiegel auftrifft.

Das war auch mein Gedanke. Der Weg des Strahl zum Rand der Parabel ist 
doppelt so lang wie der zum Scheitel der Parabel.
Jeder Millimeter, den Du den Strahl aus der Senkrechten zum Scheitel der 
Parabel bringst, wird den Strahl am Parabelrand um 2 Millimeter 
versetzen.
Also wäre die Abweichung am Formatrand 2mal der Abweichung des Strahls 
aus der Senkrechten.

Bei 50mm Weg Drehspiegel - Parabelscheitel und einem geschätzten 3mm 
Strahl müsste der Spiegel 2mm "aus dem Weg" sein. Dann kommt der Strahl 
gerade noch so vorbei.
Das wäre dann ein Einstrahlwinkel auf die Parabel von ca. 2,3 Grad.
Da Eintrittswinkel = Austrittswinkel kommt der Strahl mit 4,6 Grad zum 
Eintrittsstrahl zurück und läuft daher 4 Millimeter vor dem 
ursprünglichen Laserspot auf dem Drehspiegel vorbei.
Die Bogenverzerrung am Formatrand wäre dann schon 2mm (4mm Versatz am 
Rand der Parabel abzüglich 2mm Versatz am Scheitel der Parabel).
2mm auf 200mm Linienbreite. Das ist schon ziemlich blöd.

Ich habe mir schon überlegt, eine halbe Parabel zu nehmen.
Die müsste dann natürlich mindestans doppelt so tief sein, also quasi 
eine halbe >400mm Parabel für 200mm Formatbreite.
Der Brennpunkt wäre dann >100mm und man würde wegen des größeren 
Abstands an Fokus verlieren.
Aber man könnte dann exakt senkrecht seitlich in den Spiegel strahlen.
Also der Scheitel der Parabel sitzt dann knapp seitlich über dem äußeren 
Formatrand und der Drehspiegel ebenfalls knapp neben dem Formatrand.
Der Drehspiegel würde dann nur noch 45 Grad "aktiven" Drehbereich haben, 
anstatt 90 Grad Rotordrehung bei der vollen Parabel.
Statt 3/4 der Motordrehung wären dann 7/8 der Drehung nutzlos.
Ist zwar auch blöd, aber dafür hätte man Null Verzerrungen.
Aber: Die Anforderung an die Genauigkeit steigt an.
Je kleiner das Segment der Parabel ist desto stärker wirken sich 
Formabweichungen des Spiegels aus.

Nochwas zum "Galvo":
Ein Galvo wird für den Parabelaufbau nicht funktionieren, denn die 
Auslenkwinkel der Galvos sind mit maximal 80 Grad optischem Winkel zu 
klein (40 Grad mechanischer Drehwinkel des Rotors).
Beim Vollparabel-Aufbau braucht man aber 180 Grad optischen 
Auslenkwinkel, also 90 Grad Rotordrehung.
Am einfachsten wäre also ein Drehspiegel, der volle Umdrehungen macht.

Wie gesagt, ein Haken ist immer dran..

Gruß

Joachim

Autor: Robin (Gast)
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Ist der Vorteil eines Parabolspiegels nicht, das die Strahlen vom 
Brennpunkt zur Fläche immer gleich lang sind und immer Senkrecht auf die 
Fläche auftreffen? (Perfekter Aufbau vorausgesetzt).

Der Aufbau wie in Connys Bildern ist schon richtig. Der Laser verläuft 
aufgrund der gleichen Strahllänge bis zur Fläche auf einer Geraden.
Nur auf dem Spiegel macht er eine Kurve. Am Scheitelpunkt ist der 
Laserpunkt ganz Vorne und je weiter es nach außen geht, desto weiter 
wandert er auf dem Parabolspiegel weg vom Laser.


Kritisch beim Parabolspiegel Aufbau sind 3 Dinge:
- Der Parabolspiegel muss exakt sein, sonst wird es keine Gerade
- Der drehende Spiegel muss sich genau um den Punkt drehen, an dem er 
den Laser Reflektiert
- Der drehende Spiegel muss exakt im Brennpunkt des Parabolspiegels 
sein.

Je genauer man das alles hin bekommt, desto besser das Ergebnis. Das 
schwierigste dürfte der Parabolspiegel sein. Den Rest kann man durch 
Messungen und eine intelligent gelöste Mechanik leicht einstellen.

Als drehenden Spiegel könnte man dann entweder ein Galvo oder eine längs 
halb geschnittene Welle auf einem Motor, bei der die Schnittfläche 
hochpoliert wird (Von Vorne auf die Welle geschaut, ein rotierendes 
"D").


Joachim schrieb:
> Nochwas zum "Galvo":
> Ein Galvo wird für den Parabelaufbau nicht funktionieren, denn die
> Auslenkwinkel der Galvos sind mit maximal 80 Grad optischem Winkel zu
> klein (40 Grad mechanischer Drehwinkel des Rotors).
> Beim Vollparabel-Aufbau braucht man aber 180 Grad optischen

Der Drehwinkel ist doch letzten Endes Egal. Je kleiner Der Winkel, desto 
größer muss nur der Aufbau werden um eine bestimmte Fläche abzudecken.

Autor: Conny G. (conny_g)
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Joachim schrieb:
> Nochwas zum "Galvo":
> Ein Galvo wird für den Parabelaufbau nicht funktionieren, denn die
> Auslenkwinkel der Galvos sind mit maximal 80 Grad optischem Winkel zu
> klein (40 Grad mechanischer Drehwinkel des Rotors).
> Beim Vollparabel-Aufbau braucht man aber 180 Grad optischen
> Auslenkwinkel, also 90 Grad Rotordrehung.
> Am einfachsten wäre also ein Drehspiegel, der volle Umdrehungen macht.

Kein Galvo, aber ein Galvospiegel als Drehspiegel, statt eines 
Polygonspiegel.
Das ist quasi ein 2-facettiger Polygonspiegel, wobei ich noch nicht 
geprüft habe ob die Rückseite des Galvo verspiegelt ist, ich glaube 
nicht.

Und zwar aus folgender Überlegung:
Die maximale Auslenkung, die ich mit einer Facette eines Polygonspiegels 
erzielen kann endet dort, wo die nächste Ecke einer Facette den Laser 
trifft, dann springt der Laser von einer Seite zur anderen.
Bei einem Polygonspiegel mit 4 Facetten (Quadrat) z.B. wäre die maximale 
Auslenkung dort, wo die Ecke des Quadrats oben beim Laser vorbeikommt, 
dann springt die Auslenkung des Lasers von 90 grad nach links 
(Drehrichtung Uhrzeigersinn) nach 90  rechts.
Bei mehr Facetten nimmt der Winkel ab und für die gleiche Breite von 
Platine muss dann der Parabolspiegel weiter weg.
Bei 90 Grad würde der Parabolspiegel genau auf einer Linie mit dem 
Drehpunkt des Polygonspiegels liegen.
Bei 6 Facetten habe ich schon 60 Grad als maximale Auslenkung und der 
Parabolspiegel muss ein gutes Stück nach oben.

Also dachte ich mir - auch weil ich mal mit dem CD-Rom Motor versuchen 
wollte - ich nehmen einfach 2 Facetten bzw. einen Galvo-Spiegel (der 
liegt hier schon rum).

Autor: Conny G. (conny_g)
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Joachim schrieb:
> Ist zwar auch blöd, aber dafür hätte man Null Verzerrungen.
> Aber: Die Anforderung an die Genauigkeit steigt an.
> Je kleiner das Segment der Parabel ist desto stärker wirken sich
> Formabweichungen des Spiegels aus.

Das ist eine gute Idee, dann sitzt die Belichtungsinstallation einfach 
auf der Seite und die Platine wird daneben vorbeigezogen. Das gefällt 
mir.

Aber die Präzision des Spiegels muss in jedem Fall "optisch" sein, damit 
man auf 10cm (Breite einer Platine) eine Genauigkeit von 1mil und 
kleiner hinbekommt.

Also mein Favorit wäre sich das von einem Hersteller für optische 
Spiegel machen zu lassen oder welche Dinge es da auch immer geben 
könnte. Da ist nur die Frage, ob man da 1 Stück bezahlen kann. Das ginge 
nur, wenn es mit einem Verfahren hergestellt wird, wo man 3D-Daten 
einschickt und die können es "einfach rauslassen" wie bei einem 
3D-Drucker.
Sobald sich da jemand hinsetzen muss und eine Maschine einrichten hätte 
man von den Kosten her verloren, dann kostet es viele 100 Euro.

: Bearbeitet durch User
Autor: Werner H. (pic16)
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Schaut mal auf diese Seite, da kann man ja mal fragen.
http://www.befort-optic.com/de/kundenspez_laseroptiken.php

Autor: Fritz R. (f_richter)
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Hallo,
ich lese hier immer noch sporadisch mit, obwohl ich mit meiner 
Konstruktion
sehr zufrieden bin. Ich habe damit zwischenzeitlich erfolgreich eine 
Menge Platinen belichtet.
Die Diskussion über den Jitter des Spiegelmotors fand ich interessant, 
weil ich damit auch lange gekämpft habe. Im Endeffekt habe ich im Moment 
ein HP Gehäuse mit einem eingebauten Kyocera Polygon-Motor. Dieser hat 
eine eingebaute PLL mit Quarz, braucht also nur eine Referenz-Frequenz.
@Joachim diese ACC/DEC Steuerung habe ich damals nicht zufriedenstellend 
hingekriegt, allerdings hatte ich es auch zugegebenerweise mit PWM 
versucht.
Vielleicht magst Du dazu noch was genaueres schreiben, ist da eventuell 
eher ein CPLD geeignet?
In meinem Kopf geistert seit einiger Zeit eine völlig andere Lösung rum,
die ich hier mal zur Diskussion stellen wollte.
Das Prinzip ist ähnlich eines CD-Brenners, also Platine dreht sich 
unterm Laser, welcher darauf immer größere Kreise belichtet indem er 
seitlich verfahren wird. Vorteil wäre einfache Konstruktion, nur eine 
Rotationsachse und eine welche den Laser verschiebt, und zumindest in 
der Mitte 100% Ausnutzung der Laser-Zeit zum Belichten.
Die Drehzahl der "Platinentellers" kann so gewählt werden, das ein 
Umlauf zum Belichten reicht, das Berechnen der Pixeldaten ist vermutlich 
etwas schwieriger, sollte aber zu schaffen sein.
Wenns perfekt werden soll wäre auch ein beidseitiges Belichten möglich, 
wenn die Laserhalterung gabelförmig mit zwei gegenüberliegenden 
Laserdioden seilich über die Platine fährt. Herausforderung ist hier die 
Halterung für die Platine.

Viele Grüße

Autor: Joachim (Gast)
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Robin schrieb:
> Ist der Vorteil eines Parabolspiegels nicht, das die Strahlen vom
> Brennpunkt zur Fläche immer gleich lang sind und immer Senkrecht auf die
> Fläche auftreffen?

Ja genau darum gehts.
Nur ist dummerweise der Abstand vom Brennpunkt zur Spiegeloberfläche 
nicht immer gleich und somit bekommt man bei seitlicher Einstrahlung 
eine Bogenverzerrung. Um das auszugleichen, müsste der Parabolspiegel 
dreidimensional sein. Wir reden hier aber aufgrund der Machbarkeit von 
einem zweidimensionalen Spiegel.

Conny G. schrieb:
> wobei ich noch nicht
> geprüft habe ob die Rückseite des Galvo verspiegelt ist, ich glaube
> nicht.

Nein, sicher nicht. Kann ich aus Erfahrung sagen :-)
Vergiss das mit den 2 Facetten. Du kommst in Teufels Küche damit.
Wenn die facetten nicht exakt parallel zueinander stehen, bekommst Du 
Zeilensprünge in die Ausgabe. Zudem muss ein zweiseitiger Spiegel exakt 
gerade auf der Motorachse sitzen (und damit meine ich im 
Millirad-Bereich). Sonst hast Du ebenfalls Zeilensprünge.
Bei nur einer Spiegelseite spielt das alles keine große Rolle und macht 
das Leben viel einfacher :-)

Fritz R. schrieb:
> Im Endeffekt habe ich im Moment
> ein HP Gehäuse mit einem eingebauten Kyocera Polygon-Motor.

Du meinst aus einem Kyocera-Drucker? Welche Daten erreichst Du damit?
Hätte ich ein Polygon gefunden, welches von Haus aus genauer ist und 
einfacher anzusteuern hätte ich mich natürlich nicht mit den 
HP-Einheiten herumgeplagt. Und wie gesagt: So ganz zufrieden bin ich 
noch nicht damit.
Ich komme nicht unter 200ns Jitter. Das ist mir noch zuviel und 3x mehr 
als die Einheit im originalen Drucker schafft.
Um meine 600 DPI zu schaffen brauche ich einen maximale Jitter von 
100ns. Das entspricht bei mir 1/2 Pixel bzw. plus/minus 1/4 Pixel 
erlaubte Abweichung.

Fritz R. schrieb:
> also Platine dreht sich
> unterm Laser

Das Gedankenspiel habe ich auch schon durch.
Es gibt da irgendwo auch ein Youtube Video, wo es ähnlich ist. Nur haben 
die den Laserkopf wie an einem Propeller über der Platine rotieren 
lassen, die langsam vorgeschoben wird. Auch nicht dumm.
Die Rotation der Platine geht sicher auch. Ich habe mich aber nicht 
weiter darum gekümmert, weil meine Wunschformate den Drehteller riesig 
machen würden und meine gewünschten Geschwindigkeiten den Teller in eine 
Zentrifuge verwandeln würden :-)

Gruß

Joachim

Autor: Gerd E. (robberknight)
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Joachim schrieb:
> Nur ist dummerweise der Abstand vom Brennpunkt zur Spiegeloberfläche
> nicht immer gleich und somit bekommt man bei seitlicher Einstrahlung
> eine Bogenverzerrung. Um das auszugleichen, müsste der Parabolspiegel
> dreidimensional sein. Wir reden hier aber aufgrund der Machbarkeit von
> einem zweidimensionalen Spiegel.

Bei einem per 3D-Druck oder CNC-Fräsung hergestelltem Spiegelkörper 
sollte doch auch ein dreidimensionaler Spiegel mit Korrektur der 
Bogenverzerrung ohne großen Mehraufwand möglich sein. Zumal das hier ja 
nur ganz wenige Grad sind.

Autor: Robin (Gast)
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Joachim schrieb:
> Ja genau darum gehts.
> Nur ist dummerweise der Abstand vom Brennpunkt zur Spiegeloberfläche
> nicht immer gleich und somit bekommt man bei seitlicher Einstrahlung
> eine Bogenverzerrung. Um das auszugleichen, müsste der Parabolspiegel
> dreidimensional sein. Wir reden hier aber aufgrund der Machbarkeit von
> einem zweidimensionalen Spiegel.

Aber berechnet man sich den Spiegel nicht genau so, dass das der Fall 
ist? Egal ob 3D oder 2D, der Geometrische Aufbau der Laserstrecke ist 
bekannt und kann berechnet werden.

Wenn du dir die Bilder von Conny noch mal anschaust. Auf dem von Vorne 
hat der Laser immer eine Strecke von 125mm bis zur Fläche (Vorausgesetzt 
die Drehachse der Spiegelfläche ist genau im Brennpunkt).
Durch den Festen Winkel des Laserstrahls und der Konstanten Stecke muss 
auch die Ablenkung Konstant sein, so das der Laser auf der 
Projektionsfläche einer Linie Folgen.
Oder etwa nicht?

Autor: Joachim (Gast)
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Robin schrieb:
> Oder etwa nicht?

Ich werde in ein paar Tagen mein Testmuster haben und dann sehe ich es 
ja selbst. Da brauche ich jetzt nicht zu spekulieren, zumal es hier 
keinen Spezialisten zu geben scheint, der das klar sagen kann.
Meine Meinung bleibt im Moment eben, dass es NICHT geht.

Gerd E. schrieb:
> Bei einem per 3D-Druck oder CNC-Fräsung hergestelltem Spiegelkörper
> sollte doch auch ein dreidimensionaler Spiegel mit Korrektur der
> Bogenverzerrung ohne großen Mehraufwand möglich sein.

Puuh.. Einen lasertauglichen 3D-Hohlspiegel mit "Taschengeldbudget" 
herstellen? Ohne großen Mehraufwand?
Na dann mach doch mal jemand!
Die meisten Leute bekommen schon die Krise, wenn sie nur ihren alten 
Schrank abschleifen sollen. Und hier geht es um Präsisionsoptik.
Man sollte nicht vergessen, dass es hier um Hobbyprojekte geht.
Aber wenn sich hier jemand findet der so einen Spiegel für 100-200 Euro 
oder so fix und fertig herstellt, bin ich nicht abgeneigt :-)

Gruß

Joachim

Autor: Conny G. (conny_g)
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Joachim schrieb:
> Aber wenn sich hier jemand findet der so einen Spiegel für 100-200 Euro
> oder so fix und fertig herstellt, bin ich nicht abgeneigt :-)

Mit genau dem Budget hätte ich auch kein Problem, 200 Euro sind absolut 
ok für eine Lösung für 3mil Platinen in 10min :-)

Autor: Conny G. (conny_g)
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Werner H. schrieb:
> Schaut mal auf diese Seite, da kann man ja mal fragen.
> http://www.befort-optic.com/de/kundenspez_laseroptiken.php

Habe dort mal angefragt, bin gespannt.

Autor: Joachim (Gast)
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Conny G. schrieb:
> Habe dort mal angefragt, bin gespannt.

Ja, ich auch :-)

Kurzer Statusbericht:
Ich habe heute meine Spiegel bekommen und mal einen quick-and-dirty Test 
gemacht.
Die verspiegelte Polystyrolplatte ist weit entfernt von optischer 
Qualität.
Sie ist sicher besser als Spiegelfolie, weil sie 1mm stark ist und daher 
eine gewisse Formstabilität hat.
Aber immer noch zu dünn. Sie verzieht sich sehr leicht.
Der Vorteil ist, sie schmiegt sich schön leicht an die Form an.
Ich habe sie einfach mit doppelseitigem Klebeband in die Form geklebt.

Problematisch ist, dass das Material sehr leicht dazu neigt, entlang der 
Schmalseite zu wölben.
Ein kurzer Test mit Laser und einem Galvo zeigte, dass der Strahl durch 
die seitliche Wölbung stark wegwandert. Die gescannte Linie wird dadurch 
"verbeult".
Eine prinzipielle Bogenverzerrung konnte ich noch nicht sehen. Da hat 
Robin vielleicht doch Recht. Aber wegen den starken Verzerrungen des 
Spiegels und dem losen Aufbau war es auch schwierig zu sehen.
Da muss ich doch was stabileres aufbauen.
Ein Punkteraster gescannt zeigte nach außen hin noch etwas größere 
Abstände . Woher das kommt weiss ich noch nicht.
Entweder war ich nicht korrekt im Brennpunkt oder der 1mm Auftrag der 
Polystyrolplatte verändert die Parabelform.

Neben der Polystyrolplatte habe ich mir auch verspiegeltes Plexiglas 
besorgt.
Das sieht um Klassen besser aus! Man sieht keine Verzerrungen. Wie ein 
richtiger Glasspiegel.
Einziger Nachteil: Es ist rückseitig verspiegelt, eben wie Glas. Also 
kein Oberflächenspiegel.
Man wird also mit dem Laser eine Doppelbrechung bzw. ein Geisterbild 
bekommen. Inwieweit das bei der Platinenbelichtung ein Problem ist, 
weiss ich nicht. Sollte die verkippte Anordnung keine Verzerrung 
verursachen, dann kann man das Geisterbild abdecken, denn es würde beim 
Verkippen zur eigentlichen Linie versetzt sein.
Die Rückseitenverspiegelung könnte aber auch einen Vorteil darstellen. 
Denn die Spiegelfläche liegt dann exakt an der Parabelform an und trägt 
nicht auf.
Und das Plexiglas ist 3mm dick. Dünner habe ich es nicht gefunden.
Hat natürlich den Vorteil dass es sich nicht so leicht in sich verzieht.
3mm biegt man nicht schnell mal eben von Hand durch. Es wird wohl nur 
gehen, wenn ich das Material warm mache (Temperatur?). Aber was dann 
wieder passiert, wissen die Götter. Vielleicht zerbröselt beim Biegen 
auch die Spiegelschicht oder es wird zu warm und gibt wieder ungewollte 
Verformungen. Da ist noch Experimentierpotenzial vorhanden :-)

Gruß

Joachim

Autor: Conny G. (conny_g)
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Das sieht aber schon mal eine Kategorie besser aus als mein Versuch mit 
Spiegelfolie!

Autor: Dieter F. (jim_quakenbush)
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Joachim schrieb:
> Ich habe sie einfach mit doppelseitigem Klebeband in die Form geklebt.

Das ist Dir wirklich gut gelungen.

Joachim schrieb:
> Ein kurzer Test mit Laser und einem Galvo zeigte, dass der Strahl durch
> die seitliche Wölbung stark wegwandert. Die gescannte Linie wird dadurch
> "verbeult".

Das ist der Grund, warum ich keinen "Schnelltest" wage.

Joachim schrieb:
> Eine prinzipielle Bogenverzerrung konnte ich noch nicht sehen.

Diese wird sich - wenn korrekt ausgeführt - mit hoher Wahrscheinlichkeit 
auch nicht wesentlich einstellen.

Fritz R. schrieb:
> Das Prinzip ist ähnlich eines CD-Brenners, also Platine dreht sich
> unterm Laser, welcher darauf immer größere Kreise belichtet indem er
> seitlich verfahren wird. Vorteil wäre einfache Konstruktion, nur eine
> Rotationsachse und eine welche den Laser verschiebt, und zumindest in
> der Mitte 100% Ausnutzung der Laser-Zeit zum Belichten.
> Die Drehzahl der "Platinentellers" kann so gewählt werden, das ein
> Umlauf zum Belichten reicht, das Berechnen der Pixeldaten ist vermutlich
> etwas schwieriger, sollte aber zu schaffen sein.

Da habe ich auch schon mal drüber nachgedacht - es aber wieder 
verworfen. Das Video von dem Russischen Staatsbügre kenne ich auch - 
interessant, aber nicht "Zielführend".
Rund ist - denke ich - keine Option. Ich sehe keinerlei Vorteile - 
eigentlich nur Nachteile. Aber wenn Du Vorteile - z. B. gegenüber Connys 
Lösung - kennst, dann heraus damit :-). Aber grundsätzlich schön, wieder 
mal was von Dir zu Lesen.

Bülent C. schrieb:
> Genau das werde ich angehen. Was für eine Alu Legierung wäre hier
> ratsam?

Ehrlich geschrieben - keine Ahnung. aber ich stelle mir das nicht ganz 
so einfach vor. Hast Du CNC-Erfahrung? Kannst Du eine Parabel fräsen / 
lasern / ... ? Und das ohne "Stufen" - sondern "übergangslos". Da habe 
ich (als Laie) so meine Zweifel.

Ich bin auf jeden Fall gespannt, was hier so herauskommt ...

Mein Weg wird auf jeden Fall auch der halbierte Spiegel sein - etwas 
anders ist nicht sinnvoll (aus meiner Sicht).

: Bearbeitet durch User
Autor: Dieter F. (jim_quakenbush)
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Dieter F. schrieb:
> Mein Weg wird auf jeden Fall auch der halbierte Spiegel sein - etwas
> anders ist nicht sinnvoll (aus meiner Sicht)

Bitte nicht falsch verstehen - das meine ich nur in Bezug auf die Frage 
"ganzer oder galber Spiegel".

Autor: Dieter F. (Gast)
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Joachim schrieb:
> Ein kurzer Test mit Laser und einem Galvo zeigte, dass der Strahl durch
> die seitliche Wölbung stark wegwandert. Die gescannte Linie wird dadurch
> "verbeult".
> Eine prinzipielle Bogenverzerrung konnte ich noch nicht sehen. Da hat
> Robin vielleicht doch Recht. Aber wegen den starken Verzerrungen des
> Spiegels und dem losen Aufbau war es auch schwierig zu sehen.
> Da muss ich doch was stabileres aufbauen.
> Ein Punkteraster gescannt zeigte nach außen hin noch etwas größere
> Abstände . Woher das kommt weiss ich noch nicht

Da ihr so "voranprescht" überlege ich auch etwas.

Mich wundert, dass der Strahl mit Galvo "wegwandert". Hast Du eine 
Parabel oder einen Kreisbogen gelasert? Bei der Parabel dürfte der 
Strahl eigentlich nicht "wegwandern".

Kannst Du bitte mal erklären, was Du unter der "prinzipiellen 
Bogenverzerrung" verstehst? Das würde mich sehr interessieren.

(Meine Grafik-Karte ist abgeraucht und ich sitze an einem anderen 
Rechner - daher als Gast)

Beitrag #5229888 wurde von einem Moderator gelöscht.
Autor: Dieter F. (jim_quakenbush)
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Dieter F. schrieb:
> Hast Du eine
> Parabel oder einen Kreisbogen gelasert?

Hat sich erledigt - hätte mal genau lesen sollen. Du schreibst ja 
Parabel - sorry.

Autor: Joachim (Gast)
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Ich habe auch einen Versuch gemacht, das 3mm dicke Spiegelplexiglas in 
eine Parabelform zu kleben.
Ist bisher nicht erfolgreich. Starkes doppelseitiges Klebeband geht 
nicht.
Ich habe den Plexiglasstreifen mit der Heissluftpistole erwärmt und er 
liess sich schön in die Form biegen.
Leider bleibt die Materialspannung so hoch, dass die Klebekraft des 
Klebebands nicht ausreicht. In der Mitte, also am Scheitelpunkt, und an 
den äußeren Enden der Parabel hebt sich das Plexiglas wieder ab.
Bei mir ist die Form aber ein Hohlkasten und die Klebung nur 2 Streifen 
zu je 4mm. Das reicht definitiv nicht. Es muss vollflächig sein.
Ich wollte das Plexiglas auch nicht über den Punkt hinaus erhitzen, wo 
es eventuell wellig wird.
Einzig positiv: Die Verspiegelung scheint das Biegen gut überlebt zu 
haben.

So ganz einfach ist es also doch nicht. Aus der Erfahrung sind mir 
folgende Gedanken gekommen:
1. Der Spiegelstreifen muss möglichst breit sein, um seitliche 
Verzerrungen und Verdrehung des Materials zu vermeiden. 20mm Breite ist 
wohl noch zu schmal. Ich denke je breiter der Streifen (vielleicht 
30-40mm?) desto eher hat man in der Mitte einen Bereich, wo das Material 
nicht verzogen ist.
2. Das Material muss dick sein (3mm) um längs der Parabel keine 
Knickstellen oder Wellen zu bekommen. Die Form muss in erster Linie aus 
der Materialbiegung selbst kommen. Das dicke Material gleicht das am 
besten aus.
Die Stützform soll wirklich nur als Befestigung dienen.
Zu dünnes Spiegelmaterial gibt Wellen, weil sich Schwankungen in der 
Materialstärke und auch Formabweichungen in der Grundform sofort durch 
das Material "durchdrücken".
3. Das Kleben müsste wohl mit einem Klebstoff erfolgen, der nicht zu 
stark härtet und dadurch keine Spannungen produziert.
Am besten wäre ein Klebstoff, der leicht elastisch bleibt. Auf keinen 
Fall glashart. Vielleicht Epoxidharz mit mehr Härterzusatz. Das bleibt 
weicher. Ja ich weiss, klingt paradox. Aber mischt man z.B. UHU Endfest 
300 statt 1:1 mit 1:2 Binder:Härter bleibt es zäh. So dass man mit dem 
Fingernagel Dellen hineindrücken kann, nachdem es ausgehärtet ist. So 
treten am Spiegel nachher keine punktuellen Spannungen durch Schrumpfung 
des Klebers auf.

Man bräuchte zum Einen die Parabelform aus 30-40mm breitem Holz gefräst 
(oder aus mehreren Platten als Sandwich) und zum anderen eine Gegenform, 
welche die Materialstärke des Spiegels berücksichtigt.
Gedacht habe ich mir den folgenden Ablauf:
- Die Form mit dem Klebstoff dünn einstreichen.
- Den Spiegel erwärmen, so dass er sich in die Form biegen lässt. Man 
kann ihn ohne Klebstoff zunächst in die Form "vorbiegen". Nach dem 
Erkalten behält er die Form zu 80% bei. Den Rest kann man nachher auch 
kalt biegen.
- Ein weiches dämpfendes Material z.B. 1mm dünne PE-Schaumfolie zwischen 
den Spiegel in der Parabel und der Gegendruckform einlegen.
- Alles sehr fest zusammmenspannen und den Kleber aushärten lassen.
- Eventuell das ganze bei 60-70 Grad im Ofen härten. Das würde 
vielleicht das Material noch besser in die Form schmiegen und der Kleber 
würde auch schneller härten.

Ich denke es sind viele Versuche und Misserfolge nötig, bis man mal ein 
Verfahren hat, um brauchbare Ergebnisse zu bekommen.
Aber ich denke schon dass es machbar ist.

Gruß

Joachim

Autor: Gerd E. (robberknight)
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Joachim schrieb:
> Ich habe den Plexiglasstreifen mit der Heissluftpistole erwärmt und er
> liess sich schön in die Form biegen.

Das klingt doch vielversprechend.

> Leider bleibt die Materialspannung so hoch, dass die Klebekraft des
> Klebebands nicht ausreicht. In der Mitte, also am Scheitelpunkt, und an
> den äußeren Enden der Parabel hebt sich das Plexiglas wieder ab.
> Bei mir ist die Form aber ein Hohlkasten und die Klebung nur 2 Streifen
> zu je 4mm. Das reicht definitiv nicht. Es muss vollflächig sein.

Sicher? Hast Du zufällig einen ordentlichen 10 Minuten Epoxykleber da? 
Damit würde ich es probieren.

Bis der abbindet, kann man das auch zur Not erst mal von Hand halten 
(nebenher Musik hören). Besser wäre natürlich ein Stempel, z.B. 
3D-gedruckt.

Autor: Werner H. (pic16)
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Hab mir auch mal Gedanken über den Spiegel gemacht. In der Bucht gibts 
Bohrauflagen aus Alu 0,18mm fürn Appel und 'n Ei. Lässt sich gut in Form 
bringen, glänzt schon von hause aus recht gut und ist mit dem 
Cuttermesser leicht zu schneiden. Ich verwende das Zeug gern für 
Frontplatten. Nun habe ich mal versucht zu polieren (Chrompolish), geht 
hervorragend gibt aber bessere Mittelchen. Das Zeug lässt sich sehr gut 
eloxieren, also würde es sich auch selbst passivieren, sprich mit einer 
Schuzschicht versehen. Habe nun in der Bucht feines Ceroxid zum polieren 
geordert, soll bis nächsten Mittwoch hier aufschlagen. Fotos vom 
poliertem Muster gibts also ab Mittwoch. Man darf gepannt sein!

Autor: Dieter F. (jim_quakenbush)
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Joachim schrieb:
> 2. Das Material muss dick sein (3mm) um längs der Parabel keine
> Knickstellen oder Wellen zu bekommen. Die Form muss in erster Linie aus
> der Materialbiegung selbst kommen. Das dicke Material gleicht das am
> besten aus.

Nicht unbedingt - ich werde mit Spiegelblech experimentiern. Das ist 
flexibel (ausreichend für meine Zwecke) und dennoch nicht "labil". Wenn 
das für meine Zwecke ausreicht kann ich es immer noch mit Alu bedampfen 
lassen.

Joachim schrieb:
> Man bräuchte zum Einen die Parabelform aus 30-40mm breitem Holz gefräst
> (oder aus mehreren Platten als Sandwich) und zum anderen eine Gegenform,
> welche die Materialstärke des Spiegels berücksichtigt.

Das ist auch meine Vorstellung. Ich werde mit 3D-Druck experimentieren 
und beide Formen so herstellen. Dazwischen, zum Anpressen, ggf. ein 
Streifen Fensterleder.

Über den Kleber (ich werde erstmal einen grundlegenden Versuch mit PLA 
machen) denke ich noch nach.

Vom Polygonspiegel werde ich mich verabschieden müssen :-(.

Gruß
Dieter (mit neuer Grafikkarte :-) )

: Bearbeitet durch User
Autor: Werner H. (pic16)
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So, meine Mechanik steht soweit. Die Platinen sind noch im Computer, die 
Software noch im Kopf. Den Polygon bekomme ich zwar ausgerichtet, aber 
der  nimmt zuviel vom Strahl weg. Also nur noch mit einem Spiegel, dafür 
aber mit voller Leistung. Nun habe ich aber ne Frage wegen dem Laser. 
Die Chinaböller mit 1W haben offenbar in ihrem Inneren einen Stepdown, 
und ich denke mal der muss zwingend raus? Wäre ja sonst Quatsch mit 'ner 
Konstantstromquelle davor. Liege ich mit meiner Vermutung da richtig? 
Und wenn ich richtig liege; wie bekomme ich raus welchen Strom die 
Laserdiode maximal ohne Rauchen abkann? Vielleicht hat ja hier irgendwer 
Daten für die Dinger?

Autor: Dieter F. (jim_quakenbush)
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Werner H. schrieb:
> Den Polygon bekomme ich zwar ausgerichtet, aber
> der  nimmt zuviel vom Strahl weg

Warum? Gold-beschichtet?

Werner H. schrieb:
> Die Chinaböller mit 1W haben offenbar in ihrem Inneren einen Stepdown,
> und ich denke mal der muss zwingend raus?

Ich glaube nicht, dass jeder "Deine Chinaböller" kennt - daher ist eine 
Antwort auch nicht möglich.

Werner H. schrieb:
> Wäre ja sonst Quatsch mit 'ner Konstantstromquelle davor.

Ohne wäre Quatsch - sie muss halt modulierbar sein.

Werner H. schrieb:
> wie bekomme ich raus welchen Strom die
> Laserdiode maximal ohne Rauchen abkann?

Datenblatt? Manchmal auch im Angebot zu Lesen. Ohne halbwegs glaubhafte 
Angaben würde ich so ein Teil gar nicht erst kaufen. Die werden 
schneller zu einer teuren LED, wie Du schalten kannst ...

Autor: Werner H. (pic16)
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Dieter F. schrieb:
> Warum? Gold-beschichtet?

Nein, der Polyspiegel hat eine Höhe von 2,2mm. Wenn der Strahl 100 mm 
vom Spiegel entfernt fokussiert wird ist der Strahldurchmesser auf dem 
Spiegel ca 4mm im Durchmesser. Damit geht Leistung verloren. Im 
Laserdrucker wird der Strahl mit einer Korrekturlinse "platt" gemacht 
damit der auf den Spiegel passt und anschliessend mit weiteren Linsen 
wieder in Form gebracht.

> Ohne wäre Quatsch - sie muss halt modulierbar sein.
Die Schaltbare KSQ ist fertig, und mein Gedanke ist dabei das es keinen 
Sinn macht damit einen Step Up zu speisen. Wollte mich also nur 
vergewissern.

> Datenblatt? Manchmal auch im Angebot zu Lesen.
Leider nirgendwo zu finden.

Hab nun das Ding geöffnet und den Strom gemessen, 387mA bei 2,12V also 
keine 1000mW. Dabei werde ich es auch belassen, allerdings mit eigener 
KSQ und ohne den verbauten Step Up.

: Bearbeitet durch User
Autor: Dieter F. (jim_quakenbush)
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Werner H. schrieb:
> Wenn der Strahl 100 mm
> vom Spiegel entfernt fokussiert wird ist der Strahldurchmesser auf dem
> Spiegel ca 4mm im Durchmesser.

Wir schreiben schon über den gleichen Aufbau - mit Parabolspiegel, oder?

Werner H. schrieb:
> das es keinen
> Sinn macht damit einen Step Up zu speisen

Äh, gerade hast Du von einem

Werner H. schrieb:
> haben offenbar in ihrem Inneren einen Stepdown

geschrieben.

Werner H. schrieb:
> Hab nun das Ding geöffnet und den Strom gemessen, 387mA bei 2,12V also
> keine 1000mW.

Was hast Du denn da für eine Laserdiode? Gibt es einen Link (eBay etc.)? 
2,12 V scheinen mir etwas wenig für einen violetten Laser.

Autor: Werner H. (pic16)
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Dieter F. schrieb:
> mit Parabolspiegel, oder?

Nein, Polygonspiegel mit 6 Facetten.
Das ist der Laser, zwar in Hamburg gekauft aber mit an Sicherheit 
grenzender Wahrscheinlichkeit ein Chinese: 
Ebay-Artikel Nr. 292330233397

Autor: Dieter F. (jim_quakenbush)
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Werner H. schrieb:
> Nein, Polygonspiegel mit 6 Facetten.

Witzbold :-)

Ich schreibe von der Kombination Laser -> Polygonspiegel -> 
Parabolspiegel -> Platine.

Im Angebot steht:

Spezifikationen:
Material: Metall-
Licht Farbe: blau-violett
macht: 1000mW
Wellenlänge: 405nm
arbeiten Spannung: 5V

Die Spannung deckt sich in etwa mit meinen Erfahrungen - wobei die sich 
aus dem zugeführten Strom ergibt.
Die 1000 mW (vermutlich ist die optische Leistung gemeint) sehe ich in 
der Wellenlänge (405 nm) als übertrieben an - vielleicht im 
Nanosekunden-Puls-Bereich ...

: Bearbeitet durch User
Autor: Werner H. (pic16)
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Ich verwende einen geraden Umlenkspiegel. Der Fokus ist bei meinem 
Projekt ~200mm vorm Spiegel. Dadurch ist der Radius erheblich grösser 
bzw. die Krümmung kleiner. Beim Polygon nutzt ein Parabolspiegel mM. 
nach nicht viel. Die Facetten laufen ja nicht mittig zur Drehachse 
weshalb die Strahllänge zu diesem ja nicht konstant ist, er "wandert" ja 
auf dem sich drehenden Spiegel, hat also je nach drehwinkel eine andere 
Länge, wodurch sich der Strahl "defokussiert".
Hab mal Bilder von meinem "Krempel" gemacht, wird Schlussendlich wenns 
läuft alles noch geschwärzt.

Dieter F. schrieb:
> vermutlich ist die optische Leistung gemeint

Ich denke mal Watt ist Watt, egal wie. Mit 800mW kann ich keine 1000 
erzeugen.

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Autor: Dieter F. (jim_quakenbush)
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Werner H. schrieb:
> Beim Polygon nutzt ein Parabolspiegel mM. nach nicht viel.

Das sehe ich auch so. Man müsste die Parabel entsprechend anpassen aber 
das spare ich mir vorerst auch. Drüber nachdenken werde ich aber 
trotzdem - das sollte auch irgendwie zu machen sein.

Werner H. schrieb:
> Ich verwende einen geraden Umlenkspiegel. Der Fokus ist bei meinem
> Projekt ~200mm vorm Spiegel.

Ich kann es leider nicht richtig erkennen. Ist das

Laser -> 1. Spiegel -> Umlenkspiegel an Schrittmotor -> Polygonspiegel 
-> Umlenkspiegel von waagerecht auf Senkrecht

korrekt? Warum dann der Schrittmotor und der Polygonspiegel? Mit dem 
Polygonspiegel hast Du das Fokus-Problem immer - deshalb sind in den 
Laser-Druckern auch entsprechende, ausgleichende Optiken verbaut. 
Aktuell denke ich daran, den Polygonspiegel mit Motor zu verwenden - 
aber einen kleinen flachen Spiegel zentriert aufzusetzen und diesen zu 
nutzen (so ähnlich wie Dein Schrittmotor-Spiegel - wenn ich es richtig 
deute).

Werner H. schrieb:
> Ich denke mal Watt ist Watt, egal wie. Mit 800mW kann ich keine 1000
> erzeugen.

Das sehe ich auch so - das Verhältnis ist eher x mA Eingang -> ungefähr 
x mW Ausgang.

Autor: Werner H. (pic16)
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Der lange sowie der Poly-Spiegel liegen nur auf dem Schlitten. Den 
Halter für den P.Spiegel (nun justierbar) hab ich mir gedreht ohne auch 
nur einen Gedanken dem Fokus zu spendieren:-(
Der Strahlgang: vom Motorspiegel zum Umlenk zum noch nicht befestigten 
geraden langen Umlenk (nach unten) Spiegel.

Dieter F. schrieb:
> einen kleinen flachen Spiegel zentriert aufzusetzen

Da bekommst du bestimmt Probleme mit der Unwucht, das würde (bei deiner 
Drehzahl) wild vibrieren. Es wäre besser, ähnlich wie bei mir einen 
Träger zu fertigen bei dem auf der Gegenseite des Spiegels ein 
Ausgleichgewicht befestigt wird. Ein zweiter Spiegel wär ja 
wünschenswert aber mit Heimmittelchen kaum machbar, probieren tu ichs 
trotzdem. ich hatte ja schon echte Probs den Poly_spiegel zu überreden 
das die Facetten deckungsgleich laufen. Das mit der Unwucht ist bei 
meinem Konstrukt nicht so wild da der Stepper ja um einiges langsamer 
läuft. Und wenn du den Spiegel aufsetzt, dann kannst du auch gleich 
einen Stepper nehmen, dann fallen auch die Probs mit dem Syncronimpulsen 
weg ~ Step, "lampe" an oder eben nicht, nächster Step...usw. Meine 
Befürchtung ist nun "nur noch" das diese 128 step Treiber auch 
winkeltreu sind, sonst hab ich mit Zitronen gehandelt!

: Bearbeitet durch User
Autor: Joachim (Gast)
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Wegen der Laserdiode:
Ohne genau zu wissen, welche verbaut ist, würde ich die nicht über 350mA 
fahren.
Dann wird sie zwischen 400mW und 500mW machen.
Bei ca. 5,5 bis 5,7V.

Vermutlich ist eine "12x Bluray" Diode verbaut.
Toll wäre eine "16x" Diode, aber das kann ich mir bei dem Preis nicht 
vorstellen.

Die Dioden bei den Chinamodulen werden leistungsmäßig meistens 50% oder 
noch mehr überfahren. Daher halten die auch nicht sonderlich lange.
Nachmessen kann es eh fast keiner, denn von den Bastlern hat kaum einer 
ein Laserleistungsmessgerät herumliegen.

Nur mal als Beispiel: Es werden zum Gravieren 445nm Dioden als 2,5 Watt 
angeboten und Dioden mit Nennleistung von 1,4 Watt verbaut. :-)
Die Dioden haben zwar einen gewissen Bereich, in dem man sie 
überstrapazieren kann, aber irgendwann ist eben mal Schluss.

Dieter F. schrieb:
> Die 1000 mW (vermutlich ist die optische Leistung gemeint) sehe ich in
> der Wellenlänge (405 nm) als übertrieben an - vielleicht im
> Nanosekunden-Puls-Bereich

Ja im Nanosekundenbereich. Und das ganz genau einmal! :-)
Es gibt zwar wirklich 1Watt 405nm Dioden, aber die liegen momentan noch 
bei ca. 500 Euro pro Stück, die nackte Diode.
Die brauchen dann aber ca. 1A bei 5V.

Gruß

Joachim

Autor: Dieter F. (jim_quakenbush)
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Werner H. schrieb:
> Da bekommst du bestimmt Probleme mit der Unwucht, das würde (bei deiner
> Drehzahl) wild vibrieren.

Das fürchte ich auch - aber probieren will ich es auf jeden Fall. Der 
Spiegel soll nicht groß werden - eigentlich nicht viel breiter wie der 
Achs-Durchmesser. Da ich die Polygonspiegelmasse beibehalte gleicht sich 
hoffentlich vieles aus. Mal schauen. Ansonsten muss ich halt den 
Parabol-Spiegel anders berechnen - ist doch mal eine spannende Aufgabe 
8-}

Werner H. schrieb:
> dann fallen auch die Probs mit dem Syncronimpulsen weg

Das ist für mich aktuell zufriedenstellend gelöst.

Werner H. schrieb:
> Meine
> Befürchtung ist nun "nur noch" das diese 128 step Treiber auch
> winkeltreu sind, sonst hab ich mit Zitronen gehandelt!

Da habe ich allerdings auch so meine Bedenken. Den Mikroschritten traue 
ich nicht so recht - vielleicht bin ich auch übervorsichtig.

Ich werde jetzt erstmal Parabolspiegel V1 angehen und schauen, ob ich 
das überhaupt brauchbar hinbekomme. Wenn nicht brauche ich mir um den 
Rest erstmal keine Gedanken zu machen.

Autor: Dieter F. (jim_quakenbush)
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Joachim schrieb:
> Ohne genau zu wissen, welche verbaut ist, würde ich die nicht über 350mA
> fahren.

Für erste Versuche würde ich ohnehin nur die günstigen 100-120 mW LD's 
nehmen, die auch als 150 mW verkauft werden. Stückpreis < 10 € mit einer 
ordentlichen Strahlqualität.
Bei den Versuchen geht gerne mal eine über die Wupper (ich spreche aus 
Erfahrung :-() und bei den relativ teuren, leistungsfähigeren ist das 
nicht lustig.

Ansonsten kaufe ich nur LD's, denen auch ein Datenblatt beigelegt wird. 
Vorzugsweise in den US - da habe ich bisher gute Erfahrungen gemacht. 
Ich betreibe mit max. 2/3 - i.d.R. der Hälfte der angegebenen 
Maxiamlleistung. Und ich begrenze sowohl den Strom als auch die Spannung 
auf die gewünschten Höchstwerte - so als doppelte Sicherheit.

Steuern tue ich über den IC-HG von IC-Haus - das funktioniert prima.

Autor: Conny G. (conny_g)
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Dieter F. schrieb:
> Bei den Versuchen geht gerne mal eine über die Wupper (ich spreche aus
> Erfahrung :-()

Vier :-)
Und hab noch 5 auf Lager.

Autor: Werner H. (pic16)
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Conny G. schrieb:
> Vier :-)
> Und hab noch 5 auf Lager.

Wo gehobelt wird;-)

Autor: Joachim (Gast)
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Dieter F. schrieb:
> Steuern tue ich über den IC-HG von IC-Haus - das funktioniert prima.

Wo hast Du die gekauft? Roithner?
Da gibts kaum Händler dafür.

Gruß

Joachim

Autor: Dieter F. (jim_quakenbush)
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: Bearbeitet durch User
Autor: Dieter F. (jim_quakenbush)
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Oh, das möchte ich nicht unterschlagen ...

Der Hinweis auf den IC-HG bzw. die "initiale Verwendung" kommt von 
Fritz. Er war auch so nett, einen entsprechenden Schaltplan / ein 
entsprechendes Layout zur Verfügung zu stellen.

Da musst Du nur im Vorgänger-Thread "UV-Laserdrucker" nach "Fritz" oder 
"IC-HG" suchen.

Jetzt frage ich mich schon eine ganze Weile, was Dein "Festhalten" an 
Pixeln oder auch Teilen davon soll.

Joachim schrieb:
> Das entspricht bei mir 1/2 Pixel bzw. plus/minus 1/4 Pixel
> erlaubte Abweichung.

Dir ist schon klar, dass die Belichtung mit einem Polygonspiegel zu mehr 
oder weniger kurzen "Strichen" mit "unscharfem" Rand (bezogen auf die 
Belichtung) aus und in Bewegungsrichtung führt - oder? Wenn Du Pixel als 
"Maßeinheit" siehst stimme ich überein :-)

Gruß
Dieter

Autor: Conny G. (conny_g)
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Dieter F. schrieb:
> Joachim schrieb:
>> Wo hast Du die gekauft?
>
> https://www.semiconductorstore.com/cart/pc/viewPrd.asp?idproduct=45421
>
> Gruß
> Dieter

Die sind ja genial, will ich auch! :-)
Verwendest Du den mit dem Eval Board oder den IC direkt?

Autor: Dieter F. (jim_quakenbush)
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Conny G. schrieb:
> Verwendest Du den mit dem Eval Board oder den IC direkt?

Direkt - aber nur per Reflow. Die kann ich nicht von Hand löten ...

Autor: Joachim (Gast)
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Danke Dieter für die Hinweise.
Ich kenne das IC schon länger, aber bisher niemanden der es auch 
eingesetzt hat.

Dieter F. schrieb:
> Jetzt frage ich mich schon eine ganze Weile, was Dein "Festhalten" an
> Pixeln oder auch Teilen davon soll.

Wie meinst Du das?
Die Auflösung wird nunmal durch Pixel bestimmt. Zumindest beim 
Zeilendrucker wird ja nicht vektorbasiert verfahren.
Mit dem 3D Drucker bzw. X/Y-Verfahrtisch wäre es wohl eh besser die 
Platine zu "plotten".

Bei den Rasterbildern (BMP und Co.) ist das Grundelement nunmal das 
Pixel.
Und wenn im Falle der Platinen diese 5mil-Strukturen ausgegeben werden 
sollen, dann ist also die geforderte Mindestauflösung 200 DPI.
Aber aufgrund von Eigenschaften des Lasers (Gauß-Strahl) und 
Ungenauigkeiten (Jitter beim Polygonspiegel) sollte die optische 
Auflösung des Gerätes höher sein, um die minimal geforderte 
Ausgabeauflösung zu erreichen. Also z.B. doppelt so hoch. 400 DPI.
Denn ein 200 DPI Pixel welches um +/-50% hin- und herzappelt ist kein 
200 DPI Pixel sondern ein 100 DPI Pixel.
Aber selbst wenn elektronisch und mechanisch alle gut ist, bleibt noch 
das folgende Problem:

Dieter F. schrieb:
> Dir ist schon klar, dass die Belichtung mit einem Polygonspiegel zu mehr
> oder weniger kurzen "Strichen" mit "unscharfem" Rand (bezogen auf die
> Belichtung) aus und in Bewegungsrichtung führt - oder?

Der Gaußstrahl bewirkt die Unschärfe.
Soll diese reduziert werden, geht das praktischerweise nur über den Weg 
der Auflösungserhöhung.
Es werden nicht wirklich Striche gezeichnet, zumindest nicht auf die 
Einheit Pixel bezogen. Sofern der Laser schnell genug schaltet, kann 
jeder Punkt (Pixel) auch als solcher individuell belichtet werden.
Gegenüber meiner Anwendung, dem Ausbelichten von Fotografien, haben die 
Platinenbelichter das Problem, dass sie es mit einem Material zu tun 
haben, welches keine Graustufen wiedergeben kann und eine Art 
"Schwellwert" hat.
In Abhängigkeit der Belichtungsintesität belibt das "Kupferpixel" 
letztendlich stehen oder ist weg.
Bislang wurde wohl versucht, es über die Belichtungsintensität und auch 
über den Entwicklungs- und Ätzprozess zu steuern. So dass der 
"Schwellenwert" genau da liegt, dass die gewünschte Strukturbreite 
wieder passt. Das ist aber extrem schwierig, weil Toleranzen im Prozess 
und auch im Basismaterial selbst immer wieder Abweichungen produzieren 
werden.
Einfacher ist es, die optische Auflösung des Druckers möglichst weit zu 
erhöhen, so das die Kantenunschärfe im Verhältnis zur benötigten 
Strukturbreite keine Rolle mehr spielt.
Da heute jeder billige Laserdrucker 1200 DPI macht, war mein Gedanke 
der, dass man wenigstens einen 400 oder 600 DPI Drucker bauen kann der 
dann mühelos die 200 DPI im Endergebnis ausgibt.

Bei meinen Fotos ist es ja ähnlich:
Ich mache so ca. 200 bis 300 DPI seitens des Belichters.
Bilder kommen toll, denn das Auge kann bei Graustufen- oder Farbbildern 
kaum mehr als 300 DPI auflösen.
Anders sieht es bei Strichgrafiken aus. Ein Kalenderblatt z.B. zeigt im 
Text doch sichtbare Unschärfe. Das stört mich.
Man sieht es an dieser Vergrößerung eines Testbildes gut.
Die Unschärfe kommt nicht daher dass die Laser falsch fokussiert sind, 
sondern von der Eigenschaft des Gauß-Profils des Strahls.
Daher muss ich einen Belichter konstruieren, der 600 DPI macht, damit 
Texte und Linien vom Auge schärfer wahrgenommen werden.
Die Auflösung des EINGANGSBILDES kann nach wie vor 300 DPI sein. Es geht 
um die Kantenschärfe des Lasers, nicht um die Pixelmenge pro Fläche.

Auch mit einem 1200 DPI Laserdrucker kann man keine Strukturen mit 1200 
DPI ausgeben. Also keine Linien mit 21 Mikrometern klar ausdrucken.

Gruß

Joachim

Autor: Conny G. (conny_g)
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Joachim schrieb:
> Bislang wurde wohl versucht, es über die Belichtungsintensität und auch
> über den Entwicklungs- und Ätzprozess zu steuern. So dass der
> "Schwellenwert" genau da liegt, dass die gewünschte Strukturbreite
> wieder passt. Das ist aber extrem schwierig, weil Toleranzen im Prozess
> und auch im Basismaterial selbst immer wieder Abweichungen produzieren
> werden.
> Einfacher ist es, die optische Auflösung des Druckers möglichst weit zu
> erhöhen, so das die Kantenunschärfe im Verhältnis zur benötigten
> Strukturbreite keine Rolle mehr spielt.

Ich habe dazu in meinen Experimenten herausgefunden, dass ich bis 3mil 
an Auflösung runterkomme, wenn ich mit 2000dpi belichte.
Den Gauss-Strahl sich als "Bleistiftspitze" vorgestellt steche ich dann 
eben nur minimal ein und die Pixel entstehen dann durch die Überlappung 
der Unschärfe, also nur wo ich mindestens 2 Pixel nebeneinander habe, da 
geht wirklich das Kupfer weg, der Rest bleibt stehen.
Heisst auch: Kleinstmögliche Bahnen, die weggeätzt werden sollen müssen 
mindestens 2 Pixel breit sein. Einer alleine würde von der 
Belichtungsenergie her nicht ausreichen.

Autor: Joachim (Gast)
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Ein vergrößertes Beispiel eines Belichtertests auf Basis des 
Polygonspiegels. Der Zeilenverlauf ist von links nach rechts.
Auch hier das Unschärfeproblem wegen dem Strahlprofil.
Die dünnsten Linien werden gerade noch so wiedergegeben.
Da hier aber schon die gesamte Linienbreite (= 1 Pixel) das Gauß-Profil 
einnimmt, wird die Linie schon als heller bzw. unzureichend belichtet 
dargestellt. Beim Foto wird sie noch als solche wahrgenommen. Nur eben 
heller. Im Falle der Platine wären die Kupferbahnen aber "weg", weil die 
Intensität hier nicht ausreichen würde, den Fotolack durchzubelichten.

Die Linie muss also "dunkler" werden und eine steilere Flankensteilheit 
haben, was nur über den Weg der weiteren Auflösungserhöhung geht.
Man sieht hier auch, dass ich die Laserintensität schon recht hoch 
gesetzt hatte. Die breiteren Strukturen werden dann schon fast 
überbelichtet und beginnen "zuzulaufen".
Das gleiche passiert dann bei Eueren Platinen, wenn dünne 
Isolationsbahnen zwischen großen Kupferflächen liegen.

Gruß

Joachim

Autor: Joachim (Gast)
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2000 DPI ist schon ganz schön anspruchsvoll :-)
Ich bezweifle dass der Laser in dem Bereich wirklich noch eine ideale 
Strahlform hat bzw. dass er sich mit der üblichen Billiglinse auf 12 
Mikrometer fokussieren lässt.
Ohne eine visuelle Kontrolle des Strahls (Beamprofiler) ist das schier 
unmöglich. Du wirst zwar einen gewissen Punkt hinbekommen, der aber 
wahrscheinlich umgeben ist von zahlreichen Beugungsringen.
2000 DPI ist momentan noch fern von meinen Zielen. Das ist schon 
heftiges KungFu ;-)

1200 DPI Belichtungsauflösung wäre für mich schon über dem Wunschtraum.

Gruß

Joachim

Autor: Conny G. (conny_g)
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Joachim schrieb:
> Die dünnsten Linien werden gerade noch so wiedergegeben.
> Da hier aber schon die gesamte Linienbreite (= 1 Pixel) das Gauß-Profil
> einnimmt, wird die Linie schon als heller bzw. unzureichend belichtet
> dargestellt. Beim Foto wird sie noch als solche wahrgenommen. Nur eben
> heller. Im Falle der Platine wären die Kupferbahnen aber "weg", weil die
> Intensität hier nicht ausreichen würde, den Fotolack durchzubelichten.

Und wenn Du die Auflösung verdoppelst und die Energie halbierst?

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Autor: Conny G. (conny_g)
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Joachim schrieb:
> 2000 DPI ist schon ganz schön anspruchsvoll :-)
> Ich bezweifle dass der Laser in dem Bereich wirklich noch eine ideale
> Strahlform hat bzw. dass er sich mit der üblichen Billiglinse auf 12
> Mikrometer fokussieren lässt.
> Ohne eine visuelle Kontrolle des Strahls (Beamprofiler) ist das schier
> unmöglich. Du wirst zwar einen gewissen Punkt hinbekommen, der aber
> wahrscheinlich umgeben ist von zahlreichen Beugungsringen.
> 2000 DPI ist momentan noch fern von meinen Zielen. Das ist schon
> heftiges KungFu ;-)
>
> 1200 DPI Belichtungsauflösung wäre für mich schon über dem Wunschtraum.

Ich gehe auch nicht davon aus, dass ich meinen Laser auf 12 Mikrometer 
fokussieren kann oder fokussiert habe.
Aber die Idee ist: ich gehe weiter in die Spitze des Gauss-Strahls, wenn 
ich die Energie zurücknehme.
Gleichzeitig verkleinere ich nochmal den Bereich wo die Belichtung auf 
dem Material über die Schwelle des Fotolacks geht damit, dass ich mit 
der Energie für einen Laserpunkt darunter bleibe und nur zwei 
überlappende genügend Energie aufbringen.
Dann kann der Fokuspunkt zwar breit sein, aber nur wo sich 2 schneiden 
geht es "durch".

Wobei das nur bei dem Fotolack mit steiler Reaktionskurve funktioniert, 
bei analoger Fotobelichtung siehst Du natürlich trotzdem beide Punkte 
bzw. den ganzen Verlauf.

Autor: Joachim (Gast)
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Conny G. schrieb:
> Und wenn Du die Auflösung verdoppelst und die Energie halbierst?

Wenn das mit der Auflösung verdoppeln eben so einfach wäre :-)
Mit der Energie hat es nichts zu tun.

Conny G. schrieb:
> ich gehe weiter in die Spitze des Gauss-Strahls, wenn
> ich die Energie zurücknehme.

Das ist schon klar. Das Risiko dabei ist allerdings, dass die 
Einstellung sehr genau sein muss. Gerade bei thermisch ungeregelten 
Laserdioden kann der Peak doch ziemlich stark schwanken. Die Kurve wird 
dann niedriger.
An der breiten Basis wirkt sich dann aber die Verschmälerung weniger 
aus, als an der Spitze. Womöglich wird dort die Belichtung der Platine 
gar nicht mehr erreicht.

Conny G. schrieb:
> Dann kann der Fokuspunkt zwar breit sein, aber nur wo sich 2 schneiden
> geht es "durch".

Ich bin nun kein Mathematiker. Vielleicht ist hier ja einer.
Aber ich glaube Du bist da auf einem Holzweg.
Durch Überlappung der Strahlwege, sprich Addition zweier 
phasenverschobener Gauß-Profile wirst Du keinen schmaleren Bereich 
bekommen.
Die Kurve wird nur höher (bei exakter Überlappung eben doppelt so hoch) 
oder breiter (bei Phasenverschiebung).
Es ist wie bei einem Sinussignal: Durch Addieren zweier 
phasenverschobener Sinussignale gleicher Frequenz wirst Du nie ein 
schmaleres Signal (= höhere Frequenz) bekommen.

hab mal ganz grob ein Bildchen gemalt, wobei Grün die resultierende 
Leistung wäre.

Wenn Du die Leistung reduzierst und zwei Strahlen näher nebeneinander 
fährst dann erhälst Du nur eine Vergröberung der Auflösung.
An der Randschärfe ändert sich nichts.
Dann kannst Du gleich die originale Strahlkurve nehmen.
Den Sinn kann ich jetzt nicht nachvollziehen.

Gruß

Joachim

Autor: Joachim (Gast)
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Das einzige was geht, ist die Gaußkurven zu verschmälern, sprich den 
Fokuspunkt weiter zu verkleinern und die Auflösung zu erhöhen.
Dann erhälst Du bei Überlappung bei gleich breiter Struktur (die graue 
Fläche) eine steilere Flanke.
Geht aber nur durch Verkleinerung des Fokuspunkts, wobei das wieder das 
Problem ist.

Natürlich müssen sich die Strahlen immer überlappen. Sonst bekomme ich 
beim Foto ja auch Streifen ins Bild.

Gruß

Joachim

Autor: Werner H. (pic16)
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Conny G. schrieb:
> Und wenn Du die Auflösung verdoppelst und die Energie halbierst?

Damit würde sich aber die Belichtungszeit mindestens vervierfachen.

Autor: Werner H. (pic16)
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Hatte heute das Ceroxid im Briefkasten. Das ist Sklavenarbeit!! Ist ein 
Stück von der erwähnten Bohrauflage auf ein Frühstücksbrettchen mit 
doppeltem Klebeband fixiert. Hab das Blech händisch in der Reihenfolge 
Scheuermich, Ceracleen und finish mit dem Ceriumoxid (mit 
Nähmaschinenöl). Da ist noch vieeel Luft drin, mir tun die Hände weh! Es 
geht also. Das Resultat ist jedenfalls jetzt schon annähernd 
vergleichbar mit einem Oberflächenspiegel. Nun werde ich einen polierten 
(diesmal maschinell) Aluwürfel fertigen welcher auf meinen Stepper 
kommt, in der Hoffnung das ich den Strahlgang auf allen vier Flächen 
parallel hinbekomme. Sollte aber möglich sein bei nur 10mm Kantenlänge.

Ps. Die Sclieren auf dem IC sind vom anfassen mit meinen 
"Politurfingern".

: Bearbeitet durch User
Autor: Dieter F. (jim_quakenbush)
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Joachim schrieb:
> Die Auflösung wird nunmal durch Pixel bestimmt. Zumindest beim
> Zeilendrucker wird ja nicht vektorbasiert verfahren.

Ja, theoretisch. Beim "Zeilendrucker" "auf Polygonspiegel-Art" ist ein 
Pixel relativ (aus meiner Sicht). Aber ich mag mich irren ...

Nehmen wir mal an, Dein Polygonspiegel dreht mit 44.500 U/min (das 
dürfte in etwa - nach Deiner Oszilloskop-Hardcopy - Deine 
Drehzahl-Klasse sein) - dann rennt er, bei 6 Facetten, rund 0,23 ms pro 
Zeile. Bei ungefähr A4 quer und 600 DPI angenommen rund 4.800 Punkte Pro 
Zeile - also gerundet 50 ns pro Punkt.

Schön - nur steht der Punkt nie (bei der Polygonspiegel-Methode), der 
läuft während der Belichtungszeit weg. Deshalb nenne ich das mehr oder 
weniger lange Striche. Die Flanken werden - in Laufrichtung - nie 
besonders steil werden, es sei denn Du hälst extrem knackige 
Belichtungszeiten und extrem wenig Jitter ein.

Wie das - im sagen wir mal einstelligen - Nanosekunden-Bereich gehen 
soll, das wüsste ich gerne.

Den "Komfort" ein Pixel genau ein- / ausschalten zu können hat man nur 
bei der Plotter-/3D-Drucker-Methode, wenn man sich die Zeit nimmt.

Vermutlich haben "wir Platinebelichter" noch mehr Probleme, weil 
deutlich mehr Energie zur "Belichtung" (= chemischen Veränderung) der 
Fotoschicht eingetragen werden muss im Vergleich zu einem 
lichtempfindlichen Film oder auch einem Fotopapier.

Ich reite ein wenig auf dem "Pixel" herum, weil es in der 
"Drucker-Gemeinde" ja auch aus mehreren, unterschiedlich stark 
ausgeprägten Punkten bestehen kann.

Aber egal - das war nur zur verdeutlichung meiner Ansicht.

Gruß
Dieter

Joachim schrieb:
> Und wenn im Falle der Platinen diese 5mil-Strukturen ausgegeben werden
> sollen, dann ist also die geforderte Mindestauflösung 200 DPI.

Ja.

Joachim schrieb:
> Der Gaußstrahl bewirkt die Unschärfe.
> Soll diese reduziert werden, geht das praktischerweise nur über den Weg
> der Auflösungserhöhung.
> Es werden nicht wirklich Striche gezeichnet, zumindest nicht auf die
> Einheit Pixel bezogen.

Sehe ich anders - wie vorstehend.

Joachim schrieb:
> In Abhängigkeit der Belichtungsintesität belibt das "Kupferpixel"
> letztendlich stehen oder ist weg.

Nö - das hängt leider stark von der Homogenität des Lacks, dem Abtrag 
des Ätzmittels und der Aggressivität der Ätzung ab (und der Schuhgrösse 
des Ätzers!). Bei nur noch dünnen "Restlackschichten" ist das aus meiner 
Sicht nicht berechenbar.

Joachim schrieb:
> Einfacher ist es, die optische Auflösung des Druckers möglichst weit zu
> erhöhen, so das die Kantenunschärfe im Verhältnis zur benötigten
> Strukturbreite keine Rolle mehr spielt.

Das Rezept interessiert hier alle - nur her damit :-)

Joachim schrieb:
> Da heute jeder billige Laserdrucker 1200 DPI macht,

Du glaubst auch an den Osterhasen, den Weihnachtsmann und die Werbung?

Joachim schrieb:
> Einfacher ist es, die optische Auflösung des Druckers möglichst weit zu
> erhöhen, so das die Kantenunschärfe im Verhältnis zur benötigten
> Strukturbreite keine Rolle mehr spielt.

Wie?

Joachim schrieb:
> Auch mit einem 1200 DPI Laserdrucker kann man keine Strukturen mit 1200
> DPI ausgeben.

Siehe 2 Antworten zurück ...

Ich melde mich wieder, wenn ich etwas schlauer bin :-)

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Autor: Dieter F. (jim_quakenbush)
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Dieter F. schrieb:
> Wie das - im sagen wir mal einstelligen - Nanosekunden-Bereich gehen
> soll, das wüsste ich gerne.

Ich muss da immer daran denken, dass sich das Licht in 1 ns ca. 30 cm 
weit ausbreitet (-> Grace Brewster Murray Hopper - übrigens auch eine 
Pionierin im COBOL/Compiler-Bau)

Grace Hopper is famous for her nanoseconds visual aid. People (such as 
generals and admirals) used to ask her why satellite communication took 
so long. She started handing out pieces of wire that were just under one 
foot long (11.80 inches)—the distance that light travels in one 
nanosecond. he gave these pieces of wire the metonym "nanoseconds."[30]
She was careful to tell her audience that the length of her nanoseconds 
was actually the maximum speed the signals would travel in a vacuum, and 
that signals would travel more slowly through the actual wires that were 
her teaching aids. Later she used the same pieces of wire to illustrate 
why computers had to be small to be fast. At many of her talks and 
visits, she handed out "nanoseconds" to everyone in the audience, 
contrasting them with a coil of wire 984 feet long[38], representing a 
microsecond. Later, while giving these lectures while working for DEC, 
she passed out packets of pepper, calling the individual grains of 
ground pepper picoseconds

Übrigens musste ich mir die Häme meiner Kollegen anhören, weil ich ein 
Poster dieser tollen Frau (im gesetzten Alter :-)) in meinem Büro 
aufgehängt hatte :-)

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Autor: Guido B. (guido-b)
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Joachim schrieb:
> Ich bin nun kein Mathematiker. Vielleicht ist hier ja einer.
> Aber ich glaube Du bist da auf einem Holzweg.
> Durch Überlappung der Strahlwege, sprich Addition zweier
> phasenverschobener Gauß-Profile wirst Du keinen schmaleren Bereich
> bekommen.
> Die Kurve wird nur höher (bei exakter Überlappung eben doppelt so hoch)
> oder breiter (bei Phasenverschiebung).
> Es ist wie bei einem Sinussignal: Durch Addieren zweier
> phasenverschobener Sinussignale gleicher Frequenz wirst Du nie ein
> schmaleres Signal (= höhere Frequenz) bekommen.

Ich bin auch kein Mathematiker, aber wir können es ja mal probieren.
Statt Gemälden verwenden ich lieber Gaußsche Glockenfunktionen.
Ein typisches Pixelmuster als Bild1, auch die Summe der Signale dabei.

Halbiere ich die Intensität, komme ich zu Bild2, d.h. weniger Strom
durch die Laserdiode. Natürlich ist dann die Intensität reduziert,
was ich mit doppelter Belichtungsdauer kompensieren muss. Das ergibt
Bild3.

Soweit mal schnell mit Gnuplot, Verbesserungsvorschläge willkommen.

Autor: Joachim (Gast)
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Guido B. schrieb:
> Statt Gemälden verwenden ich lieber Gaußsche Glockenfunktionen

Ja super. Und was wolltest Du jetzt zeigen?

Gruß

Joachim

Autor: Conny G. (conny_g)
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Guido,

die zu belegende oder widerlegende Hypothese wäre:
wenn ich die Auflösung verdoppele und die Laserenergie halbiere kann ich 
mehr "Schärfe" erreichen oder einen kleineren Punkt, der belichtet ist.

D.h. die Gauss-Funktionen müssten in dem einen Szenario einen Abstand 
von 1 Pixel 1.000 dpi haben, Energie X und in dem anderen 1 Pixel von 
2.000 dpi mit Energie X/2.
Was man dabei wollen würde: dass die Spitze der Gausskurve in dem 
zweiten Fall kleiner ist.
Wobei man noch eine Schnittebene festlegen müsste für die 
Aktivierungsschwelle des Fotolacks, die müsste über dem maximum von X/2 
halbe liegen und unter dem Maximum X, also z.B. X mal 0.75.

Dabei müsste man natürlich jetzt die Breite der Gausskurve real nach dem 
typischen Laser modellieren, den wir verwenden.
Und dann gibt's da ja noch die X-/Y-Verzerrung des Laserfokus, man 
müsste wohl einfach den Durchschnitt nehmen für diese Betrachtung.

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Autor: Guido B. (guido-b)
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Joachim schrieb:
> Ja super. Und was wolltest Du jetzt zeigen?

Wenn ich die Laserleistung reduziere, wird die Kurve nicht nur
flacher sonder auch schmaler. Die Auflösung steigt also, was
insbesondere am Kontrast (Summe benachbarter Kurven) deutlich
wird. Auch wenn ich zum Ausgleich die Belichtungsdauer
vergrößere, bleibt der Kontrast.

Conny G. schrieb:
> wenn ich die Auflösung verdoppele und die Laserenergie halbiere kann ich
> mehr "Schärfe" erreichen oder einen kleineren Punkt, der belichtet ist.

Sieht man das nicht? In Bild3 könnte ich jetzt die Pixel näher
zusammenrücken.

Edit: Aber ich glaube, dass ich falsch liege. Die flachere Kurve
müsste doch breiter werden? Ich probiere heute Abend nochmal.

: Bearbeitet durch User
Autor: Joachim (Gast)
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Guido B. schrieb:
> Wenn ich die Laserleistung reduziere, wird die Kurve nicht nur
> flacher sonder auch schmaler. Die Auflösung steigt also,

Nein tut sie nicht :-)
Nur was Conny meint, wenn Du Dich mit dem "Belichtungsgrenzwert" an den 
Scheitel der Kurve annähst wird der Bereich natürlich schmaler.
Dabei ist es aber völlig egal, ob Du Dich an den Scheitel einer Kurve 
mit voller Leistung oder an den einer Kurve der halben Leistung 
annährst.
Das Problem dabei ist aber, dass dann der gesamte Streubereich unterhalb 
der gewählten Belichtungsgrenze immer breiter im Verhältnis zur 
gewünschten Belichtungsbreite wird. Also quasi der "Unschärfebereich".
Äußere Faktoren, wie Temperatur, Eigenschaft der Fotoschicht etc. können 
dann Probleme bereiten.
In der Praxis bei Laserbearbeitung (egal ob Belichten oder Schneiden) 
nimmt man als wirksamen Strahldurchmesser daher nie einen Pegel so nah 
am Scheitelpunkt, sondern allerhöchstens die Mitte (FWHM "Half 
Maximum").

Ich habe in einem anderen Forum eine ältere Antwort eines Physikers zu 
der Frage "wird die Gausskurve schmaler" gefunden.
Wenn ich die hier zitieren darf:
[quote]
Grundsätzlich ist Deine Frage eine Frage nach der Veränderung von 
Strahlparametern bei zunehmender Leistung ... Dein hochgeladenes Bild 
zeigt ja, wie es in der Theorie aussieht - der Strahldurchmesser eines 
Gaslasers ( z.B. eines CO2-Lasers ) ist von der Strahlungsleistung 
unabhängig, was aus der Definition des Strahldurchmessers ( oder 
Fokusdurchmessers ) hervorgeht ... Der "Durchmesser" eines gaußförmig 
abfallenden Strahlprofils ist
ja nach verschiedenen Kriterien bestimmt ( Halbwertsbreite, Abfall auf 
37% des Maximalwertes, oder 1/e² des Maximalwertes ) - wie eine 
steigende oder fallende Flanke eines Zeitsignals in der Elektronik. Also 
allgemein : Nein, der Strahlparameter ( hier : Strahldurchmesser ) 
bleibt unverändert wenn die Leistung des Lasers sich vergrößert.
[/quote]

Dazu war auch noch ein Bild, was dies verdeutlicht.

Heisst im Umkehrschluss natürlich auch: Kurvenbreite bzw. Strahlprofil 
oder Strahldurchmesser bleibt unverändert, wenn die Leistung des Lasers 
sich verkleinert.

Gruß

Joachim

Autor: Guido B. (guido-b)
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Joachim schrieb:
> Nein tut sie nicht :-)

Ok, ich glaube du hast Recht. Ich habe nochmal probiert, hoffentlich
jetzt richtig.

Wenn man die Gauß-Funktion

ernst nimmt, ändert Sigma sowohl die Amplitude, als auch die
Steilheit der Kurve. Das ist dann der Übergang von Bild1 zu Bild2.

Andererseits glaube ich deinem Zitat, warum sollte sich die
Strahlgeometrie mit der Leistung ändern. Die weiß ja nichts von
Mathematik.

Somit wird bei Erhöhung der Leistung so wie bei der Erhöhung der
Belichtungszeit der Übergang von Bild1 zu Bild3 richtig sein,
also unveränderte Auflösung.

Meine Testwerte für Bild1 und Bild3 waren Sigma=1, bei Bild2 war
Sigma=0.5. Naja, µ erkennt man ja, ist 2.5 ;-).

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Autor: Conny G. (conny_g)
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Das ist alles nachvollziehbar.
Jetzt ist die Frage warum ich mit 2000 dpi und geringerer Leistung 
deutlich bessere Ergebnisse habe als mit 1000dpi und höherer Leistung.
Möglicherweise habe ich einfach einen größeren Toleranzbereich in der 
Einstellungen der Leistung, wenn ich 2x belichte - was ich ja mit zwei 
Pixeln nebeneinander mache.
Und vielleicht habe ich in schwierigen Ecken durch 4 Pixel mehr Raum für 
Abweichungen statt mit 1 Pixel, also das Ganze in 2 Dimensionen gedacht.
Möglicherweise reicht bei mir nichtmal 2 Pixel zum Belichten, sondern 
ich brauche 4 überlappende um einen Pixel zu „vernichten“.
Dann wäre es eigentlich eine Art Filter der Abweichungen durch 
Durchschnitt verringert. Oversampling quasi.

: Bearbeitet durch User
Autor: Guido B. (guido-b)
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Ich habe mal versucht die doppelte Leistung bei halber Auflösung
mit einzuzeichnen. Gedanken dazu mache ich mir aber erst morgen!

Autor: Conny G. (conny_g)
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Dieter F. schrieb:
> Steuern tue ich über den IC-HG von IC-Haus - das funktioniert prima.

Hab ich mir jetzt auch bestellt, die sehen super aus!

Wie stellst Du das den Standby-Strom ein?
Indem Du mit 2 Spannungen schaltest, eine für Standby, eine für den 
Puls?
Oder nimmst du 2 Ausgänge zwischen denen Du umschaltest?

Autor: Dieter F. (jim_quakenbush)
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Conny G. schrieb:
> Indem Du mit 2 Spannungen schaltest, eine für Standby, eine für den
> Puls?

Genau so - diese addieren sich dann ...

Autor: Joachim (Gast)
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Conny G. schrieb:
> Jetzt ist die Frage warum ich mit 2000 dpi und geringerer Leistung
> deutlich bessere Ergebnisse habe als mit 1000dpi und höherer Leistung.

Wie gesagt, Dein Gedanke mit dem Schieben der Belichtung in Richtung des 
Scheitels der Kurve ist ja nicht grundsätzlich falsch.
Der Schwellwert für die Belichtung Deines Fotolacks bleibt ja auf einem 
bestimmten Level. Ich habe den mal auf diesem Bild eingezeichnet.
Drehst Du die Leistung von der maximalen Kurve auf die darunter zurück 
dann wird der Bereich schmaler, weil die Belichtungsschwelle ja gleich 
bleibt.
Der Strahldurchmesser selbst ändert sich nicht, weil der an der 
Gausskurve immer an der GLEICHEN Stelle gemessen wird (das sind die Maße 
dF).

Wenn aber die Laserleistung nicht konstant bleibt, was bei den thermisch 
ungeregelten Lasern immer der Fall ist, dann läufst Du aber eher Gefahr, 
dass Deine Strukturen bei termischen Schwankungen starke Abweichungen 
zeigen.
Du siehst dass die Belichtung z.B. gar nicht mehr ausreicht, wenn Deine 
Leistung z.B. auf den Pegel der dritten Kurve (I0,3) einbricht.

Beim Gravieren mit meinem billigen China-lasergravierer mache ich es ja 
ähnlich.
Ich fahre mit weniger Leistung mehrmals und erreiche damit ein besseres 
Resultat. Nur wird der Strahl meiner Laserdiode nicht schmaler, sondern 
die effektive Einwirkzone auf das Material. Das ist nicht da gleiche. 
Ich trage weniger Energie auf einmal in das Material ein. Das dem Fokus 
benachbarte Material verbrennt weniger, denn bei 2 Durchläufen hat es 
Zeit, wieder abzukühlen.
Es ist ähnlich wie bei der Platine: Abtragungen durch Verdampfung 
(entspricht der Belichtung des Fotolacks) addiert sich bei x 
Durchläufen. Die Erhitzung des umgebenden Materials addiert sich aber 
nicht bei x Durchläufen.

Bei meinem Fotobelichter aber z.B. hat das gar nicht funktioniert.
Die Schwankunn der Intesität war beim "Herunterdrehen" der Laser nicht 
mehr in den Griff zu bekommen.
Da musste ich dann 1. eine thermische Regelung über Peltierelemente 
einbauen und 2. die Laser immer auf relativ hohem Strom fahren und die 
Strahlintensität gegebenenfalls mit Neutralfiltern herabsetzen.

Ich habe ja nicht geschrieben, dass es nicht geht, wie Du es machst. Ich 
widerspreche nur Aussagen, die physikalisch falsch sind ("die Kurve wird 
schmaler").
Denn wenn die Leute glauben, der Strahl würde schmaler, dann bauen die 
sie auf falschen Tatsachen auf und arbeiten womöglich in die falsche 
Richtung.
Wenn aber klar ist, wie der Zusammenhang zwischen Laserstrahl, 
Intensität und der Wirkzone auf dem Material ist, kann man das für die 
weitere Entwicklung berücksichtigen.

Die "Oversamplingmethode" wäre sich auch beim Polygonscanner oder einem 
Galvobelichter möglich, weil es hier ja "nur" um die Belichtung eines 
Schwellwertes geht und nicht um Graustufen.
Allerdings kommen dann wie gesagt eventuell andere Probleme.

Theoretisch solltest Du übrigens den gleichen Effekt wie mit Deiner 
reduzierten Leistung haben, wenn Du einfach schneller fährst.
Ich mache das beim Lasergravieren gleich.
Ich fahre z.B. zweimal mit doppelter Geschwindigkeit bei gleicher 
Intensität und erreiche damit den selben Effekt wie mit gleicher 
Geschwindigkeit und halber Intensität.
Denn bei großen Leistungen kann man die Einwirkdauer und die Intensität 
im gewissen Grad linear zueinander setzen. Vorrausgesetzt man befindet 
sich über der Reaktionsschwelle des Materials.
So wie mit dem Fotolack: Ich kann den anstatt mit 100mW und T=1s genauso 
belichten wie mit 50mW und T=2s. Nur 1mW mit T=100s geht nicht, weil die 
Leistung nicht mehr ausreicht, eine photochemische Reaktion im Lack zu 
bewirken. Ist nur ein Beispiel.

Gruß

Joachim

Autor: Klaus (Gast)
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Joachim schrieb:
> Ich fahre mit weniger Leistung mehrmals und erreiche damit ein besseres
> Resultat.

Das setzt aber voraus, daß der Laser immer in der selben Spur fährt. Bei 
der Polygonmethode bedeutet daß, der Zeilensensor muß genauer als ein 
Pixel sein. Wenn der um 1 Pixel jittert, sieht es bei Mehrfachbelichtung 
genauso aus, als ob der Fokuspunkt um 1 Pixel größer wäre.

MfG Klaus

Autor: Conny G. (conny_g)
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Dieter F. schrieb:
> Conny G. schrieb:
>> Indem Du mit 2 Spannungen schaltest, eine für Standby, eine für den
>> Puls?
>
> Genau so - diese addieren sich dann ...

Zwei Spannungen an einem Ausgang oder an zwei Ausgängen?

Autor: Dieter F. (jim_quakenbush)
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Am Ausgang gibt es nur die Spannung (max.), welche ich zugelassen habe. 
Geschaltet / eingestellt wird der Strom, welcher fliesst.

Am Eingang habe ich 2 Spannungen (Standby und Expose), welche den 
jeweiligen Strom definieren.

Die Ausgänge sind alle zusammengeschlossen - damit könnte man den 
fliessenden Strom auf max. 3 A steuern (wenn ich die Spannung nicht an 
anderer Stelle begrenzt hätte).

Anbei ein Schaltplan - ich weiß, dass er noch Fehler enthält - dient nur 
der Verdeutlichung! Ich nehme keine Haue an :-)

Autor: Conny G. (conny_g)
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Dieter F. schrieb:
> Am Ausgang gibt es nur die Spannung (max.), welche ich zugelassen
> habe. Geschaltet / eingestellt wird der Strom, welcher fliesst

Ja, genau so habe ich das gemeint, 2 Eingänge geschaltet, die Standby 
und 100% Minus Standby konfigurierte sind.

Autor: Dieter F. (jim_quakenbush)
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Ich möchte jetzt nicht alle Äußerungen zur Gauss-Optik einzeln 
kommentieren (kann ich auch gar nicht) - aber wie kommt ihr bitte auf 
die Idee, die Intensitätsverteilung hänge von der Leistung ab?

Es gibt einen Zusammenhang mit der Rayleight-Länge, damit auch dem Fokus 
und der Wellenlänge - aber zur Leistung kann ich keinen erkennen.

Bitte klärt mich auf :-)

Autor: Conny G. (conny_g)
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Das bezieht sich auf die Schnittebene zwischen der Gausskurve und dem 
Aktivierungsniveau des Fotolacks.
Die Verteilung bleibt gleich, aber die Spitze ist höher oder niedriger 
während der benötigte Energielevel für den Lack gleich bleibt.

Autor: Dieter F. (jim_quakenbush)
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Conny G. schrieb:
> Die Verteilung bleibt gleich, aber die Spitze ist höher oder niedriger
> während der benötigte Energielevel für den Lack gleich bleibt.

Wieso? Es wird mehr oder weniger Leistung eingetragen aber "die Spitze" 
(aka Gauss-Optik) ist immer gleich. Bezogen auf z .B. 1 mm² werden 
einmal 100 Joule und ein anderes mal 1000 Joule eingetragen - aber immer 
auf die gleiche Fläche.

Durch die zugeführte Leistung ändert sich nichts an der Optik.

: Bearbeitet durch User
Autor: Werner H. (pic16)
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Dieter F. schrieb:
> aber wie kommt ihr bitte auf
> die Idee, die Intensitätsverteilung hänge von der Leistung ab?

Ich vermute mal das die Zeit in der die Leistung eingetragen wird eine 
große Rolle spielt. Bei der "normalen" Fotografie wird die Leistung 
mittels einer Blende heruntergesetzt, dafür die Belichtungsdauer 
verlängert. Als Ergebnis eine bessere Schärfe/ Schärfentiefe der Fotos. 
Natürlich verhält sich Fotolack/ Laminat anders als eine Silberschicht 
aber durch seine Schichtdicke strahlt ja auch reflektiertes Licht 
seitwärts, und ist die Intensität des L.Strahls hoch, so dürfte sich 
dieser Effekt noch verstärken. Auch die Polymerisation der Fotoschicht 
geht ja nicht nur in die Tiefe, auch in die Breite. Es ist keinesfalls 
so das der Fokus allein die Pixelgrösse bestimmt. Ich denke auch das bei 
einer höheren Strahlleistung die Korona/ der Hof einen grösseren 
Durchmesser haben wird was sich nätürlich auch auswirken würde. Aber das 
sind nätürlich nur Vermutungen.

: Bearbeitet durch User
Autor: Conny G. (conny_g)
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Dieter F. schrieb:
> Conny G. schrieb:
>> Die Verteilung bleibt gleich, aber die Spitze ist höher oder niedriger
>> während der benötigte Energielevel für den Lack gleich bleibt.
>
> Wieso? Es wird mehr oder weniger Leistung eingetragen aber "die Spitze"
> (aka Gauss-Optik) ist immer gleich. Bezogen auf z .B. 1 mm² werden
> einmal 100 Joule und ein anderes mal 1000 Joule eingetragen - aber immer
> auf die gleiche Fläche.
>
> Durch die zugeführte Leistung ändert sich nichts an der Optik.

Ja, stimmt so. Aber aus Sicht des Fiotolacks ist das ein Unterschied.
1000 J aktivieren ihn, 100 J aber nicht.
Also gleiche Fläche, verschiedener Effekt.

Autor: Dieter F. (jim_quakenbush)
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Conny G. schrieb:
> Aber aus Sicht des Fiotolacks ist das ein Unterschied.
> 1000 J aktivieren ihn, 100 J aber nicht.
> Also gleiche Fläche, verschiedener Effekt.

Korrekt - das haben wir auch schon mehrfach diskutiert. Um den Fotolack 
durchgängig zu verändern (damit er für den Entwickler löslich bis zur 
Kupferschicht hin wird) braucht es eine definierte Menge an Energie in 
einem definierten Wellenlängenbereich.

Damit das Ganze "knackig" wird muss der Hobbyist (zu denen zähle ich 
mich) mit einem kleinen Fokus arbeiten. Andere Methoden (die auch schon 
diskutiert wurden) verstehe ich ehrlich gesagt nicht und halte mich 
daher davon fern.

Der kleine Fokus birgt die Gefahr, dass zu viel Energie eingetragen und 
damit der Lack verbrannt wird. Dem kann man (als Hobbyist) nur begegnen, 
indem man die Leistung zurücknimmt oder mehrfach nur ganz kurz - ohne 
thermisch wesentlich einzuwirken - belichtet (was wieder die Gefahr von 
Unschärfen durch Jitter etc. mit sich bringt).

Werner H. schrieb:
> Es ist keinesfalls
> so das der Fokus allein die Pixelgrösse bestimmt. Ich denke auch das bei
> einer höheren Strahlleistung die Korona/ der Hof einen grösseren
> Durchmesser haben wird was sich nätürlich auch auswirken würde.

Nicht alleine, aber wesentlich. Die Korona ist auch noch so ein Problem 
- da werde ich in nächster Zeit mal etwas mit Lochblenden 
experimentieren, ggf. bekommt man das so etwas in den Griff. Aber ich 
denke nicht, dass sich der Durchmesser der Korona mit steigender 
Leistung ändert - es ist vermutlich einfach nur die Sichtbarkeit.

Ich hoffe schlicht, dass mit der Parabolspiegel-Methode die "Unschärfe" 
- welche durch die nicht angepasste Optik in meiner Spiegel-Einheit mit 
bestimmt wird - verschwindet und ich dann "nur" noch mit dem reinen 
Fokus zu tun habe. Wenn ich dann mit Blende(n) und langer Brennweite 
arbeite sollte etwas akzeptables herauskommen.

Autor: Joachim (Gast)
Datum:

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Dieter F. schrieb:
> da werde ich in nächster Zeit mal etwas mit Lochblenden
> experimentieren

Mit Lochblenden muss man aufpassen.
Bei einem kollimierten bzw. auf längere Distanz fokussierten Strahl 
bekommst Du die "Sauerei" nicht weg, wenn Du z.B. einen 2mm dicken 
Strahl durch eine 2mm Lochblende führst.
Du musst relativ viel vom Strahl abschneiden, also z.B. eine 1mm 
Lochblende.
Dann aber bekommst Du Beugungseffekte, d.h. Dein Fokuspunkt wird wieder 
größer (Beugungsscheibchen "Airy Disk").

Der einzige Weg, einen Strahl zu putzen, ist der Spatialfilter.
Das ist aber sehr aufwändig. Man muss den kollimierten Strahl über ein 
Linsensystem bündeln. Also z.B. 2 Linsen zu je 20mm Brennweite im 
Abstand von 40mm. Der Strahl kommt hinten so raus wie er vorne 
reinkommt. In der Mitte hast Du den Brennpunkt. Genau dort wird eine 
winzige Lochblende um den Brennpunkt angebracht. Man kann das auch mit 4 
Rasierklingen machen, die man seitlich in Richtung Brennpunkt schiebt 
und den Ausgangsstrahl beobachtet.
Der Ausgangstrahl darf nicht dunkler werden. Je nach Position der 
Rasierklingen sieht man aber dass die "Korona" und alle möglichen 
Schlieren und Beugungseffekte um den eigentlichen Strahl verschwinden.

Lohnt sich meiner Meinung nach aber wirklich nur bei sehr 
anspruchsvollen Projekten. Ich glaube nicht dass die "Sauerei" um den 
Strahl bei den Platinen ein Problem ist. Ist doch die Leistungsdichte 
verglichen mit dem eigentlichen Strahl sehr niedrig.

Gruß

Joachim

Autor: Conny G. (conny_g)
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Und bei der Lochlende - hab das ja auch schon getestet - geht sehr viel 
Energie des Lasers weg, wenn man signifikant viel abschneidet.
Sei die Fläche Proportional der Laserenergie (was nicht ganz stimmt, 
weil das Peak in der mitte ist und Gauss und so):

A = pi x r^2, ergibt für 2mm Durchmesser 3.14 mm^2 für 1mm Durchmesser 
0.78mm^2, d.h. die Energie/Fläche geht um 75% zurück.

Das habe ich bei meinem Experiement auch schon gemerkt, dass sich die 
verfügbare Laserpower drastisch verändert.
Gleichzeitig habe ich aber im Nachhinein dieselbe Qualität bei 
2000dpi/niedriger Energie auch ohne die Lochblende erreicht, d.h. sie 
hat demnach eigentlich nix gebracht.

Autor: Dieter F. (jim_quakenbush)
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Joachim schrieb:
> Mit Lochblenden muss man aufpassen.

Ja, da stimme ich zu.

Joachim schrieb:
> Der einzige Weg, einen Strahl zu putzen, ist der Spatialfilter.

Wenn Du "einzig" durch "ideal" (oder ähnlich) ersetzt ist da auch meine 
Meinung.

Joachim schrieb:
> Lohnt sich meiner Meinung nach aber wirklich nur bei sehr
> anspruchsvollen Projekten.

Da bin ich wieder voll Deiner Meinung. Vielleicht mache ich das mal 
experimentell, um zu schauen was herauskommt. Habe ein paar Linsen hier 
zur Hand - scheue aber ein wenig den Aufbau (der ja doch recht präzise 
sein muss).

Joachim schrieb:
> Ich glaube nicht dass die "Sauerei" um den
> Strahl bei den Platinen ein Problem ist. Ist doch die Leistungsdichte
> verglichen mit dem eigentlichen Strahl sehr niedrig.

Da bin ich wieder anderer Meinung - zumindest für meinen Aufbau. Da ist 
relativ viel "Korona" (eigentlich falsch ausgedrückt, weil es "verzerrte 
Sub-Fokuspunkte" sind) die sich mit Sicherheit in Summe negativ 
auswirkt.

Conny G. schrieb:
> Und bei der Lochlende - hab das ja auch schon getestet - geht sehr viel
> Energie des Lasers weg, wenn man signifikant viel abschneidet.

Nun, ich will spielen - also spiele ich :-) Mein Ziel ist es ja nur, den 
"Rotz" halbwegs wegzubekommen.

Übrigens finde ich in allen Laserdruckern (mittlerweile 4), die ich 
aufgemacht habe eine Lochblende. Sogar in einem relativ neuen Samsung 
Farblaser (mit 4 LD, 4 Lochblenden, 4 Linsen-/Umlenk-Spiegeln - und 1 
Polygonspiegel) sind die ganz nahe bei den LD verbaut und ca. 1 auf 2 mm 
groß. So ähnlich stelle ich mir das auch vor - nur in rund, weil ich 
nicht auch noch eine Zylinderlinse in meinem Laserstrahl haben will 
(oder vielleicht doch - mal schauen).

Heute habe ich aus Spaß nochmal eine UV-LD in eine Iriginal 
Laserjet-Aufnahme gebracht und mir die "Strahlqualität" (rein subjektive 
Betrachtung) mit den Original-Linsen etc. angeschaut. Die ideale 
Dot-Form (nahezu Quadratisch) wird ca. 4-5 cm nach dem eigentlichen 
Fokus (da ist es noch ein kleiner Strich von ca. 1 - 1,5 mm Breite) 
erreicht. Ich werde damit in keinem Fall weiter experimentieren. Die 
aktuelle Auflösung meines Belichters scheitert zwar an der 5mil-Spirale 
#-{ aber für "normale Platinen" ist es vollkommen ausreichend.

Also geht es weiter mit "Fokus-Betrachtungen" und dem Parabol-Spiegel. 
Der dauert noch etwas - mein Druckkopf am 3D-Drucker hat Migräne. Da er 
mich sowieso die ganze Zeit immer wieder mal ein wenig geärgert hat geht 
er in den Ruhestand. Der Nachfolger ist unterwegs.

: Bearbeitet durch User
Autor: Guido B. (guido-b)
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Dieter F. schrieb:
> Da bin ich wieder anderer Meinung - zumindest für meinen Aufbau. Da ist
> relativ viel "Korona" (eigentlich falsch ausgedrückt, weil es "verzerrte
> Sub-Fokuspunkte" sind) die sich mit Sicherheit in Summe negativ
> auswirkt.

Wie sieht das aus? Ich sehe nur einen Kreis von vllt. 30-mm-Durchmesser
um den Strahl. Mit Schutzbrille sehe ich den allerdings nicht mehr,
so dass er vermutlich kaum schadet.

Autor: Dieter F. (jim_quakenbush)
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Guido B. schrieb:
> Ich sehe nur einen Kreis von vllt. 30-mm-Durchmesser
> um den Strahl.

"Kreis" halte ich für "vermessen" :-) Ein Oval ist üblich (auch für den 
Strahl). Bei  mir sind es (durch die verwendete Optik) - neben dem 
eigentlichen Fokus - 4 weitere (schwächere und eher Linien-förmige) 
Fokus-Punkte. 2 davon (in Laufrichtung) vor und nach dem eigentlichen 
Fokus-Punkt (mit einigem Abstand) und 2 ("oberhalb" und "unterhalb") mit 
weniger Abstand, aber gleichfalls eher "Linien-förmig". Schwer zu 
Beschreiben und noch schwerer zu Fotografieren - ist wahrscheinlich eine 
Besonderheit der "unsachgemäss" verwendeten Optik.

Autor: Werner H. (pic16)
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Habe Neuigkeiten zur Spiegelherstellung. Meine Alu schleiferei ist 
gelinde gesagt Scheisse! Es gibt aber eine feine Möglichkeit einen 
Silberspiegel mittels Rhodinieren zu vergüten. Rhodium hat sehr gute 
reflexionseigenschaften und reagiert weder mit Sauerstoff, Schwefel oder 
sonstwas. Eine wenige µm Schicht würde reichen. Wenn sich jemand dazu 
hinreissen liesse einen "Rohspiegel" zu fertigen würde ich den, 
natürlich ohne irgendeine Garantie, "behandeln". Ideal wäre so ein Teil 
aus 0,5mm Messingblech zu fertigen da es sehr gut in Form zu bringen und 
polieren ist. Joachim hat doch einen Spiegel aus Sperrholz gefertigt, 
sollte sich doch mit Messingblech und Lötkolben hinkriegen lassen?

Autor: Dieter F. (jim_quakenbush)
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Werner H. schrieb:
> Habe Neuigkeiten zur Spiegelherstellung. Meine Alu schleiferei ist
> gelinde gesagt Scheisse!

Hust - das würde ich auch gar nicht probieren. Das kann ich schlicht 
nicht. Aber beschichten (lassen) würde ich immer mit Alu - nichts 
anderes, weil nur Alu die gewünschten Eigenschaften hat.

Autor: Jens W. (jensw)
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Sucht mal nach Elektropolieren. Vielleicht bringt euch das weiter.
So kann man sehr gute polierte Oberflächen herstellen. Das funktioniert 
auch mit Edelstahlblech.

Autor: Joachim (Gast)
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Werner H. schrieb:
> Ideal wäre so ein Teil
> aus 0,5mm Messingblech zu fertigen da es sehr gut in Form zu bringen und
> polieren ist.

Es wird schwierig, wenn nicht gar unmöglich werden, ein so dünnes Blech 
in die Form zu bringen, ohne dass es Formabweichungen gibt.

Es geht ja nicht "nur" ums Polieren. Das ist nur eine Sache.
Die andere Sache ist die Ebenheit und Formstabilität.
Das dünne Blech wird Wellen und Dellen sowie seitliche Wölbungen und 
Verdrehungen bekommen, die nicht in den Griff zu bekommen sind.
Die Spannungen im Blech verziehen das gnadenlos.
Das ist wie bei meinem Plexiglasversuch: Obwohl die Spiegelschicht an 
sich eine sehr gute optische Qualität hätte, verbiegt und wirft sich das 
Material in alle Richtungen. Daher habe ich das momentan erstmal 
aufgegeben.

Wenn ich jemand die Mühe macht, Messing o.ä. zu polieren, dann glaube 
ich dass die einzige Möglichkeit, das Ding formstabil zu halten die 
wäre, es aus einem massiven 20mm dicken Block fräsen und schleifen zu 
lassen.

Das einzige dünne Material, was vielleicht noch die Form halten würde, 
wäre Edelstahl oder Federstahl. Das ist aber die Reflexion bescheiden.
Je härter das Material desto besser behält es seine Ebenheit.

Gruß

Joachim

Autor: Zitronen F. (jetztnicht)
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Hat sich schon jemand die Muehe gemacht den Einsatz einer Faser zu 
bedenken ? eine Single Mode Fiber zb
https://www.thorlabs.com/newgrouppage9.cfm?objectgroup_id=1792
hat einen Modendurchmesser von 2um.

Einkoppeln macht man mit einem Mikroskopokular, oder aehnlich, und 
auskoppeln .. hab ich grad nichts gefunden, das fuer unter 400nm designt 
ist. Allenfalls die Faserspitze knapp ueber das Kupfer ziehen ?

Autor: Conny G. (conny_g)
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Wow, hier gibt es seit einem Jahr keine Aktivität mehr. :-)

Gibt's bei Euch was neues?

Ich habe mich über die Feiertage entschieden für den reinen Spass am 
Basteln etwas "Reste-Essen" zu veranstalten und aus übrigen Teilen von 
den 3D Druckern - Schrittmotoren, Linearführungen, Mainboards mit 
leichten Defekten - ein separates Belichtungsgerät zu bauen.
Dann erspare ich mir auf Dauer den Konflikt zwischen 3D Druck und 
Platinen fertigen.

Ich habe inzwischen einen Lasercutter und würde es mit Acrylplatten und 
3D-gedruckten Teilen bauen:

- Grundplatte, stabilisierende Seitenteile, Arbeitstisch, Brücke aus 
4-5mm Acryl.

- beweglicher Arbeitstisch 200x200mm auf 2 Linearführungen, bewegt in Y 
mit NEMA17 und GT2 40 Zähne Pulley, 6mm Riemen

- Kopf auf 2 Linearführungen und bewegt in X ebenso mit Nema 17 und 
GT2/40T Pulley und 6mm Riemen

- das ergibt dann jeweils eine Microstep-Auflösung von 2032dpi bzw. 
0,0125mm pro Schritt.

- für Version 1 keine Z-Achse.
Vielleicht später eine langsame Verfahrmöglichkeit um 25-50mm für eine 
einfache Ermittlung des besten Z Fokuspunkts durch eine Diagonalfahrt 
auf einer Platine mit Thermopapier mit Z von -25 bis +25. Dann kann man 
wunderbar herausmessen und berechnen, wo der Fokus ist

- Steuerung von V1 über eine alte Ultimaker V2.1.4 Platine (die einem 
Arduino Mega 2560 plus Motor-Shield entspricht) - dann geht auch meine 
Software einfach so wie ich sie jetzt habe, die mit der 
Ultimaker-Firmware zusammenarbeitet


Im Prinzip mache ich das à la Adventskalender und designe jeden Tag ein 
Teil im CAD und lasse den Drucker werkeln.
Als kleine Extra-Challenge teste ich auch mal Pulley und Riemen aus dem 
3D-Drucker. Optisch sehen sie schon mal gut aus. Der Riemen ist etwas zu 
flexibel, aber ein halbflexibles Material ist schon im Zulauf.

Autor: Die nüchterne Realität (Gast)
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Conny G. schrieb:
> Wow, hier gibt es seit einem Jahr keine Aktivität mehr.

Die sind inzwischen erwachsen geworden, und machen ihre Platinen wieder 
ganz fix mit nem Ausdruck auf Folie.
Kein Grund, sich mit einstaubender "Raketentechnik" zu beschäftigen, die 
jedes Mal mehrere Anläufe braucht.

Autor: Dieter F. (jim_quakenbush)
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Die nüchterne Realität schrieb:
> Die sind inzwischen erwachsen geworden, und machen ihre Platinen wieder
> ganz fix mit nem Ausdruck auf Folie.

Anfänger wie Du vielleicht :-)

@Conny: Bei mir steht der Spiegel-Test noch auf der Agenda (eigentlich 
Weihnachten, aber ich kam nicht dazu ...)

Autor: Die nüchterne Realität (Gast)
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Dieter F. schrieb:
> aber ich kam nicht dazu

Na sag ich doch!

Früher oder später begreifts jeder...

Autor: Conny G. (conny_g)
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Dieter F. schrieb:
> Die nüchterne Realität schrieb:
>> Die sind inzwischen erwachsen geworden, und machen ihre Platinen wieder
>> ganz fix mit nem Ausdruck auf Folie.
>
> Anfänger wie Du vielleicht :-)
>
> @Conny: Bei mir steht der Spiegel-Test noch auf der Agenda (eigentlich
> Weihnachten, aber ich kam nicht dazu ...)

Ok, spannend.
Was war der Ansatz da nochmal, den Du testen wolltest?

Bei mir geht's jeden Tag etwas weiter, aktuell alles in Arbeit, was die 
Y-Achse angeht.
Linearführungen fertig. Riemen fertig. Motorhalter im Druck.
Nur Endschalter musste ich bestellen, habe ich keine rumliegen.

Autor: Dieter F. (jim_quakenbush)
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Conny G. schrieb:
> Was war der Ansatz da nochmal, den Du testen wolltest?

Parabolspiegel.

Autor: Dieter F. (jim_quakenbush)
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Die nüchterne Realität schrieb:
> Früher oder später begreifts jeder...

Dann gibt es ja noch Hoffnung für Dich :-)

Autor: Guido B. (guido-b)
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Hallo Conny,

ich mache nicht mehr weiter, mein Belichter funktioniert ja. ;-)

Mit den Riemen bin ich sehr skeptisch, auch die feinen sind mit
Stahldrähten verstärkt, das wird schon seinen Grund haben.
Riemenscheiben habe ich auch schon aus PLA gedruckt, das geht
einwandfrei.

Mit der Z-Achse würde ich mir es nochmal überlegen, die vergrößert
halt die Masse, die bewegt werden muss. Den Fokus muss man ja nur
einmal einstellen.

Grüße, Guido

Autor: Conny G. (conny_g)
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Guido B. schrieb:
> Hallo Conny,
>
> ich mache nicht mehr weiter, mein Belichter funktioniert ja. ;-)
>
> Mit den Riemen bin ich sehr skeptisch, auch die feinen sind mit
> Stahldrähten verstärkt, das wird schon seinen Grund haben.
> Riemenscheiben habe ich auch schon aus PLA gedruckt, das geht
> einwandfrei.

Ja, das ist spannend mit den Riemen. Ist aber auch nur ein Experiment um 
Grenzen und Möglichkeiten zu lernen :-)
Habe jetzt drei Varianten, einmal in Nylon - sehr steif, einmal in 
Ninjaflex - recht elastisch, und gerade druckt es in Ninjatek Semiflex - 
bin gespannt.

> Mit der Z-Achse würde ich mir es nochmal überlegen, die vergrößert
> halt die Masse, die bewegt werden muss. Den Fokus muss man ja nur
> einmal einstellen.

Ja, stimmt. Deshalb auch V1 ohne Z-Achse. Da käme es mir erstmal auf die 
maximale Rastergeschwindigkeit an, die ist tatsächlich mehr wert als die 
komfortable Fokusfindung.

Autor: Conny G. (conny_g)
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Hier nun die Y-Achse vollständig.

Die Pulleys und Riemen sind testhalber in 3D-Druck ausgeführt, gespannt, 
wie sich das verhält. Der Riemen aus Ninjatek Semiflex, der dehnt sich 
nicht mehr viel.

Der "Tischhalter" oben ist 10x10cm. Auf den kommt noch eine 2mm 
Zwischenplatte die Platz für die Schraubenköpfe bietet. Darauf dann ein 
5mm dicker Tisch aus weißem Acryl von 20x15.
Unter der Bodenplatte gibt es Gummifüsschen aus Ninjaflex.

Vom Look her edler geworden als geplant, ich habe halt ein Regal von 
Acrylresten zusammengekauft und insofern ist es das "billigste" 
Baumaterial in diesem Kontext, weil es einfach schon da ist.
Allerdings wird das ziemlich verranzen im Lauf der Zeit. Aber dann kann 
ich ja auch mal ein neues Gehäuse lasern, wenn es schmutzig ist :-D

Als nächstes steht an einen Controller dranzuhängen und zu schauen, wie 
sich das so bewegt.

: Bearbeitet durch User
Autor: Conny G. (conny_g)
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Die Y-Achse läuft schon mal, im Video ein kleines 
17-Zeilen-Test-GCode-Script, gesendet mit UniversalGCodeSender.

War ein bisschen aufwändiger als gedacht die GRBL Firmware mit dem 
Ultimaker-Board zum Laufen zu bekommen. Denn das UM-Board verwendet doch 
ganz andere Pinbelegungen als die Ramps-Boards. Und beim UM-Board wird 
auch der Motorstrom aus der Firmware mit PWM gesteuert, das musste auch 
noch rein.

Youtube-Video "Y-Achse Lasergravierer"

Autor: Guido B. (guido-b)
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Der Riemen schlackert recht stark, da bleibt meine Skepsis.

Immerhin, wenn die Software schon mal funktioniert, den Rest
bekommst du auch noch hin.

Gruß, Guido

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