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Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik Laser-Distanzsensor mit Disc-Laufwerk?


Autor: Ich Bin (ichbin)
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Ich bin gerade auf eine (für mich) sehr interessante Beschreibung
gestoßen, in der steht, wie man mit der bestehenden Hardware eines
CD/DVD Laufwerkes Entfernungen im Millimeterbereich mit Auflösung von
einigen Mikrometern messen könnte, indem das Focussierungsprinzip des
Kopfes ausgenutzt wird.

http://www.repairfaq.org/sam/laserlia.htm#liarfdm

Das wäre ideal, um den Rundlauf oder Planheit der Oberfläche eines
Objektes berührungslos und recht genau zu messen, und das im Gegensatz
zur Lasertriangulation vermutlich sehr günstig.

Einschätzungen zur Machbarkeit oder Hinweise zu konkreten
Versuchsbeschreibungen im Netz würden mit Dank entgegengenommen!

Autor: phagsae (Gast)
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Ja das klappt.
Ich hab mal aus Spass ein Großflächen Micro draus gebastelt.


Im Prinzip wertet man die Focus Fehler Spannung aus. (FE)
Die Spannug der Linsenspulen entspricht dem Abstand zum fokusierten
Punkt.
Wenn der sich ändert wird die Linse ( recht schnell ) nachgeführt.


Um das mit einem CD laufwerk mal auszuprobieren muss man normalerweise
in den Service Modus wechseln.
Hier schaltet man den Spindelmotor aus und den Fokus fehlerverstärker
ein.
Nach dem die fokusier Prozedur abgeschlossen ist kann die FE Spannung
gemessen werden.
( Linse "pumpt" auf vollem Hub )

Autor: phagsae (Gast)
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Hier eine prinzipdarstellung

Autor: Benedikt (Gast)
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Wie schwer ist das ganze jetzt in der Praxis umzusetzen ?
Gehen wir mal davon aus, ich habe hier ein CD Laufwerk und auch ein CD
Player liegen.
Nutzt man dafür jetzt die Orginale Elektronik, oder muss man die
Regelschaltung selber bauen ?

Autor: Thomas (Gast)
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@phagsae:
Was ist das denn für ein Buch wo das Bild abgescannt wurde? Sieht
interessant aus.

Autor: Ich Bin (ichbin)
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Klingt gut, was !? :-)
Werde ich bei nächster Gelegenheit mal weiter untersuchen..
Wäre natürlich praktisch, wenn man den Lasertreiber über eine Leitung
einschalten, und FE an der anderen Leitung messen könnte.
Aber das wird vermutlich von Laufwerk zu Laufwerk unterschiedlich
sein..

phagsae, könntest Du das mit dem Service Modus bitte genauer erklären?
Und was meinst du mit Großflächenmikro?

Autor: Ich Bin (ichbin)
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Ach so, meinst Du eine Mikrofon-Membran, die Du so abgetastet hast?
Wie muß die Oberfläche/das Material beschaffen sein, damit das Prinzip
funktioniert?

Autor: phagsae (Gast)
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Da muss ich ja wohl mal n paar Fragen beantworten.

@Benedikt:
Ich hab einfach den Laserkopf ausgebaut.
Die Orginale Schaltung des CD Players weiterverwendet.

@Thomas:
CD player Service  / Franzis Verlag /Bernd Rodekurth
Ist die 2. auflage von 93 also schrecklich veraltet.
Inzwischen werden CD Player ja nicht mehr repariert :-).

@ich
Der Service modus wird bei fast allen CD Playern entweder über eine
spezielle Tastenkombi beim einschalten gestartet.
Hier können dann verschieden Regelkreise Ein und aus Geschalten werden
um so eine bessere Fehlersuche zu betreiben.

Hier muß man einfach das Service Manual des jeweiligen "Opfers"
haben.
Da sich die moderneren CD Player selbst beim Start einmessen sind die
Eingriffmöglichkeiten hier manchmal begrenzt.

Den FE (Focus Error) TP findet sich aber an fast allen Laufwerken.

In den Service modus muss man kommen damit der CD Player nicht nach
durchlaufen seines Startprogrammes mit Fehler NO DISK stoppt.
Dh man muss die einzelnen Funkionen selbst anwählen.

Ich hab damals einfach ein Stückchen CD auf eine eingespannte Folie
geklebt.

Der Sound war grottenschlecht das war aber auch nur ein
schnellversuch.

Beim CD Player Reparieren ist mir beim FE messen aufgefallen das der ja
auf kleinste erschütterungen reagiert.

Ich glaube seit einiger zeit werden laserabgetastete Mikrofone
in Serie Gebaut.
Welches Verfahren da verwendet wird --Keine Ahnung.

Autor: Ich Bin (ichbin)
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Ich habe mal ein wenig gesucht:

Hier eine SVG-Animation zum Strahlengang
http://www.usbyte.com/SVG/CDROM%20Optical%20Pickup.html
(Firefox + Adobe SVG Viewer
(http://mooltied.de/drz/html/adobesvgffox.php))

"Anatomy of an Optical Drive"
http://www.hardwaresecrets.com/printpage/179

"CD optical pickup operating principles"
http://repairfaq.ece.drexel.edu/sam/cdfaq.htm#cdwdfnp

Die Steuerung der optical pickup unit erfolgt z.B. mit den RF Amplifier
ICs von Sony:
http://www.sony.net/Products/SC-HP/pro/disc/cd.html

Verwendung als Haut-Mikrofon:
"Baby bugging: Design of a miniature integrated fetal microphone"
http://www2.eng.cam.ac.uk/~dmh/sig/hrm2.htm

Compact Disc - The Inside Story
http://home.pacific.net.au/~gnb/mac-cdis/cd5.html

SAMSUNG Optical Pickups
http://www.sem.samsung.com/cms/ifweb/en/products/p...

"Optical profilometer with a standalone scanning sensor head"
(abstract only)
http://spiedl.aip.org/getabs/servlet/GetabsServlet...

"REASONS TO LEAVE THE CD LASER DIODE IN THE OPTICAL BLOCK"
http://www.cat.ernet.in/others/lasinfo/d-cddiag.html

So, mehr finde ich erstmal nicht..

Welches Material eignet sich als IR-Filter, damit Experimente mit alten
CD Laufwerken nicht ins Auge gehen?

Autor: Benedikt (Gast)
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>Welches Material eignet sich als IR-Filter, damit Experimente mit
alten
CD Laufwerken nicht ins Auge gehen?

Das ist nicht nötig, da die Laser auf die CD gebündelt werden. Wäre es
ein sichbarer Laser hätte dieser in einem Meter Entfernung einen
Durchmesser von einigen 10cm.
Solange man also nicht mit dem Auge direkt im CD Laufwerk hängt ist das
ganze relativ ungefährlich.

Davon abgesehen:
Rechne mal die Energiedichte aus. Ein 1mW Laser hat eine Energiedichte
die in etwa so groß ist, wie die der Sonne...

Autor: Ich Bin (ichbin)
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Hast Du vor, das mal mit Deinem Laufwerk zu testen? Ich habe momentan
nicht die Möglichkeit dazu, bin aber sehr an Ergebnissen interessiert
:-) Frühestens in einer Woche könnte ich Versuche starten..
neugierig

Ich hatte in irgendeinem Datenblatt auch etwas von 30cm Augenabstand
gelesen - aber: sicher ist sicher.

Autor: Benedikt (Gast)
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Ich würde das ganze gerne mal ausprobieren, allerdings habe ich keine
Ahnung wie man das CD Laufwerk dazu bekommt, nur diese Reglung
einzuschalten.

Das ganze per Hand aufzubauen ist auch nicht einfach, da man zu den
Photodioden nie die Anschlussbelegung findet, zumindest nicht ohne die
Lasereinheit zu zerstören.

Autor: Ich Bin (ichbin)
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In dem Link oben zu Samsung sind auch einige Controller aufgeführt, die
meiner Erkenntnis nach die komplette Regelung übernehmen, und auch die
Laserdiode treiben (die anderen ICs auf der Seite machen anscheinend
die komplette Datenverarbeitung).

Mit etwas Mühe/Glück kann man doch die Leitungen vom Diodenarray bis
zum Chip verfolgen, und mit richtig viel Glück genügt es, wenn man
diesen IC (Datenblatt finden, oder mal im Betrieb gucken, was da so
passiert..) mit Strom versorgt..!? Meine naive Vorstellung..

Ich habe leider vorerst kein Laufwerk zur Hand, daß ich inspizieren
könnte.

Autor: Benedikt (Gast)
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Ich habe schon einige Laufwerke zerlegt, aber eigentlich noch nie
Datenblätter gefunden, da die Bauteile nie beschriftet sind.

Ohne die Optikeinheit zu zerstören sieht man eigentlich nur ein
Flachbandkabel das zu dieser geht.
Die Spulenanschlüsse kann man herausfinden, das geht noch.
Bei der Laserdiode wird es dann schon schwerer, und spätestens bei der
Photodiode ist schluss.
Und auf der Platine kommt man im Betrieb meistens nicht ran, da das
Kabel auf der dem Laufwerk zugewanden Seite befestigt ist.

Autor: Ich Bin (ichbin)
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wird doch frühestens nächste woche was..

Autor: Ich Bin (ichbin)
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Laufwerk ist zerlegt (macht Spaß, da genial konstruiert), aber die
wichtigen Bauteile sind mit Metallkappen abgeschirmt. Eine
Mini-Trennscheibe habe ich leider vorerst nicht zur Verfügung.
Also noch keine Messungen durchgeführt..

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