Forum: Mechanik, Gehäuse, Werkzeug variable Laserlinie projizieren


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von Michael (bastler42)


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Hallo,
für einen Versuchsaufbau möchte ich eine Laserlinie projizieren, die in 
der Länge verändert werden kann. Der erste Versuch war mit 2 
Servomotoren, die eine Blende vor einem Linienlaser bewegten. Im zweiten 
Versuch wollte ich den Linienlaser durch ein LCD-Display leuchten lassen 
und damit die länge verändern. Allerdings wird der Laser stark 
abgeschwächt und streut auch, sodass keine schöne Linie mehr sichtbar 
ist. Hat jemand eine andere Idee, wie man die Länge einer Laserlinie 
möglichst kompakt verändern kann?

: Verschoben durch Moderator
von Monk (roehrmond)


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Eine Linie kommt ja mormalerweise durch einen rotierenden Ablenkspiegel 
(wie im Laserdrucker oder Laser-Wasserwaage) zustande. Um die Länge der 
Linie zu verändern, musst den Laser im richtigen Momemt ein- und wieder 
ausschalten.

Macht das nicht jede normale Lasershow?

: Bearbeitet durch User
von Oliver R. (orb)


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Ein einfacher Linienlaser benutzt keinen Spiegelmotor sondern 
Effektlinsen wie diese: https://www.laserfuchs.de/p/70105360
Funktioniert so: https://www.coherent.com/de/news/blog/powell-lens

von Rahul D. (rahul)


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Oliver R. schrieb:
> Ein einfacher Linienlaser benutzt keinen Spiegelmotor sondern

Dessen Linienlänge läst sich aber höchstens durch den Abstand zu Objekt 
oder eine Spaltblende verändern.

Ein DLP-Element (https://de.wikipedia.org/wiki/Digital_Light_Processing) 
könnte was bringen, wenn man sowas zum Basteln bekommt.

oder sowas:
https://www.edmundoptics.de/c/galvanometers/1279/#
Kann man auch billig mit ein paar (Schritt-) Motoren selber bauen.


Monk schrieb:
> Eine Linie kommt ja mormalerweise durch einen rotierenden Ablenkspiegel
> (wie im Laserdrucker oder Laser-Wasserwaage) zustande. Um die Länge der
> Linie zu verändern, musst den Laser im richtigen Momemt ein- und wieder
> ausschalten.
>
> Macht das nicht jede normale Lasershow?

Der Laser ist viel zu langsam, dass man ihn ein- und ausschaltet.
Um den Laserstrahl "abzuschalten" wird der Strahlengang unterbrochen 
oder abgelenkt.

von Harald K. (kirnbichler)


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Rahul D. schrieb:
> Der Laser ist viel zu langsam, dass man ihn ein- und ausschaltet.

Das kommt auf den Laser an. Laserdioden beispielsweise können sehr 
schnell ein- und ausgeschaltet werden, so etwas wird in 
Glasfaserstrecken und auch CD-/DVD-/Bluray-Brennern verwendet.

von Rainer W. (rawi)


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Rahul D. schrieb:
> Der Laser ist viel zu langsam, dass man ihn ein- und ausschaltet.

Das liegt dann aber üblicherweise nicht am Laser. Um welchen Typ soll es 
sich denn dabei handeln? Modulierte Laserdioden werden verwendet, wenn 
es schnell gehen soll, z.B. für Datenübertragung per Glasfaser und da 
redet niemand von einzelnen MBit/s.

> Um den Laserstrahl "abzuschalten" wird der Strahlengang unterbrochen
> oder abgelenkt.

Unterbrochen eher nicht, aber Polarisationsdrehung und Nutzung des 
Brewsterwinkels zur Ausspiegelung ist eine alternative Methode. 
Schaltzeit liegen dann in der Größenordnung von 10^-8s. Das übersteigt 
allerdings bei vielen das Budget fürs Hobby.

: Bearbeitet durch User
von Ob S. (Firma: 1984now) (observer)


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Rahul D. schrieb:

> Der Laser ist viel zu langsam, dass man ihn ein- und ausschaltet.

Das kommt ja wohl sehr drauf an. Auf den Laser und die Anwendung. Und 
natürlich gibt es viele Anwendungen, in denen tatsächlich die Laser 
selber geschaltet werden können.

Ich befürchte aber mal, dass es hier nicht mal die Möglichkeit für 
irgendeine An-/Abschaltung besteht, weil es sich um einen Linienlaser 
handelt, der Dauerstrahler ist und nur mittels entsprechendendem 
Kollimator eine Linie erzeugt.

Sprich: das OT ist ein übliches Trollposting. Hauptsache, keine Details 
äußern. Die kann man ja, Salamischeibe für Salamischeibe zur 
Verlängerung des Trollthreads einsetzen.

von Michael (bastler42)


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Oliver R. schrieb:
> Ein einfacher Linienlaser benutzt keinen Spiegelmotor sondern
> Effektlinsen wie diese: https://www.laserfuchs.de/p/70105360
> Funktioniert so: https://www.coherent.com/de/news/blog/powell-lens

Da ist der Winkel von der Linse abhängig und kann nicht verändert werden 
oder?

Rahul D. schrieb:
> Ein DLP-Element (https://de.wikipedia.org/wiki/Digital_Light_Processing)
> könnte was bringen, wenn man sowas zum Basteln bekommt.

Sind leider sehr teuer

Rahul D. schrieb:
> https://www.edmundoptics.de/c/galvanometers/1279/#
> Kann man auch billig mit ein paar (Schritt-) Motoren selber bauen.

Wird in etwa die selbe Größe wie zwei Servomotoren haben

Ob S. schrieb:
> Sprich: das OT ist ein übliches Trollposting. Hauptsache, keine Details
> äußern. Die kann man ja, Salamischeibe für Salamischeibe zur
> Verlängerung des Trollthreads einsetzen.

Wie kommst du darauf, dass es ein Trollposting sein soll? Ich hab doch 
gesagt was ich bauen möchte und was ich bereits probiert habe?

von Ob S. (Firma: 1984now) (observer)


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Michael schrieb:

> Wie kommst du darauf, dass es ein Trollposting sein soll? Ich hab doch
> gesagt was ich bauen möchte und was ich bereits probiert habe?

Du hast rein garnichts über die Eigenschaften des verwendeten Lasers 
gesagt. Das war jetzt einfach. Troll, du musst dein Handwerk noch 
lernen!

von Rahul D. (rahul)


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Ob S. schrieb:
> Du hast rein garnichts über die Eigenschaften des verwendeten Lasers
> gesagt. Das war jetzt einfach. Troll, du musst dein Handwerk noch
> lernen!

Wenn dann Salami-Troll ;)

Michael schrieb:
> Wird in etwa die selbe Größe wie zwei Servomotoren haben

Servomotoren oder Modellbauservos?

Ob S. schrieb:
> Das kommt ja wohl sehr drauf an. Auf den Laser und die Anwendung. Und
> natürlich gibt es viele Anwendungen, in denen tatsächlich die Laser
> selber geschaltet werden können.

Helium-Neon-Laser schaltet man nicht ;)
Technische Optik ist bei mir 20 Jahre her...

von Michael (bastler42)


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Ob S. schrieb:
> Du hast rein garnichts über die Eigenschaften des verwendeten Lasers
> gesagt.

Weil ich da komplett offen bin. Bin jetzt habe ich einen grünen 532nm 
Diodenlaser mit Effektlinse verwendet. Aber bin offen für andere Laser 
und Wellenlängen.
Der Laser wird nur verwendet um etwas zu markieren. Von daher wird fast 
keine Leistung benötigt/ sollte das ganze noch Augensicher sein.

Rahul D. schrieb:
> Servomotoren oder Modellbauservos?

Modellbauservos. Hatten auch das Problem das der minimale Drehwinkel bei 
ca. 1° liegt. Auf mehrere Meter projiziert sind das sehr grobe Stufen

Rahul D. schrieb:
> Wenn dann Salami-Troll ;)

Da meine bisherigen Versuche nicht so erfolgreich waren, hab ich mal 
alles was nicht nötig ist weg gelassen.

Die Anforderungen sind wirklich nur eine Linie projizieren die in der 
Länge verändert werden kann und das ganze möglichst kompakt :)

von Ob S. (Firma: 1984now) (observer)


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Michael schrieb:

> Weil ich da komplett offen bin. Bin jetzt habe ich einen grünen 532nm
> Diodenlaser mit Effektlinse verwendet.

Ah ja. Und der Efekt der "Linse" war sicher: (man ahnt es) Linie.

> Aber bin offen für andere Laser
> und Wellenlängen.

Der Laser passt (möglicherweise) schon. Nimmst du einfach einfach einen 
Punkt-Kollimator statt der Linien-Effekt-Linse und dazu ein 
Galvo-Spiegelsystem. Dann kannst du du Ablenkfrequenz selber bestimmen 
und den Laser synchron dazu modulieren. Wenn die Enden der Linie 
verwaschen werden, hast du dir Grenzen der Schaltbarkeit des Lasers 
erreicht.

Nun musst du nur noch spezifizieren, mit welcher Rate du die Linienlänge 
modulieren möchtest (was du bisher auch in bester Salami-Troll-Manier 
unterlassen hast). Um letztlich zu der Aussage zu kommen: reicht für 
meinen  Anwendungszweck oder reicht nicht.

von Maik .. (basteling)


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Das mit der bereits vorgeschlagenen Galvanometer - Ablenkung ist ja 
Stand der Technik bei Laserbeschriftungsgeräten seit gut 30 Jahren. Ob 
Du die dabei normalerweise genutzte Planfeldlinse auch noch benötigst, 
wäre abhängig von der gewünschten Linienbreite. Diese Linse legt dich 
dan i.d.R auf einen bestimmten Objektabstand fest - z.B. ca. DIN A4 
Projektionsfläche bei ca 420mm Abstand zum Objekt. Dann musst Du Dir 
aber schonwieder mehr Gedanken um die Augensicherheit machen, wenn Du es 
focussierst. Wenn Du aber mit 1..3 mm Stahldurchmesser von deiner 
Diodenquelle leben kannst, brauchst Du diese Planfeldlinse nicht. 
Eventuell wären Galvanometerscanner vielleicht auch von einem ehemaligen 
Discobilligleuchteding was für Dich. Aber Achtung, die ganz billigen 
haben wohl eher sowas wie zweckentfremdete Schrittmotoren drin.
Die klassischen Galvanometerscanner stellt z.B. Scanlab in Deutschland 
her. Die älteren würden für die zwei enthaltenen Achsen mit +- 10Volt 
analog angesteuert. Gibt's immer mal wieder im 100 Euro Bereich bei 
eBay. Dabei auf die Wellenlänge der verwendeten Spiegel achten. Billige 
Fernost Dinger gibt es auch...

von Rainer W. (rawi)


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Michael schrieb:
> Hatten auch das Problem das der minimale Drehwinkel bei
> ca. 1° liegt. Auf mehrere Meter projiziert sind das sehr grobe Stufen

Wie groß soll überhaupt der maximale Ablenkwinkel sein?
Du wirst doch nicht die vollen 180° des Servos für den Laser nutzen.

von Michael (bastler42)


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Rainer W. schrieb:
> Michael schrieb:
>> Hatten auch das Problem das der minimale Drehwinkel bei
>> ca. 1° liegt. Auf mehrere Meter projiziert sind das sehr grobe Stufen
>
> Wie groß soll überhaupt der maximale Ablenkwinkel sein?
> Du wirst doch nicht die vollen 180° des Servos für den Laser nutzen.

ca. 45° je Servo, also 90° insgesamt habe ich ca. benutzt.

Ob S. schrieb:
> Und der Efekt der "Linse" war sicher: (man ahnt es) Linie.

Genau

Ob S. schrieb:
> Nun musst du nur noch spezifizieren, mit welcher Rate du die Linienlänge
> modulieren möchtest

Nicht so genau ;) Ca. 5-10Hz wären schön

Maik .. schrieb:
> Das mit der bereits vorgeschlagenen Galvanometer - Ablenkung ist ja
> Stand der Technik bei Laserbeschriftungsgeräten seit gut 30 Jahren.

Habe mir eine einfachere/kompaktere Möglichkeit erhofft, da ich ja nur 
eine Achse brauche

von Bernd R. (ric_9)


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Hallo Michael,
google 'mal mit den Begriffen: diy laser show  lautsprecher.
Gruß Bernd

von Lothar M. (Firma: Titel) (lkmiller) (Moderator) Benutzerseite


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Michael schrieb:
> Ich hab doch gesagt was ich bauen möchte
Nein, dss hast du nicht. Du hast lediglich gesagt, wie du es machen 
willst.

> und was ich bereits probiert habe
Aber keiner weiß, was du brauchst. Und deshalb kommen laufend solche 
Fragen, die ins Detail gehen.

BTW: Deine Aufgabe ist meiner Meinung nach eher mit Mechanik zu lösen 
als mit digitaler Elektronik.

: Bearbeitet durch Moderator
von Stefan W. (stefan_w234)


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Lothar M. schrieb:
> BTW: Deine Aufgabe ist meiner Meinung nach eher mit Mechanik zu lösen
> als mit digitaler Elektronik.

Die bisherigen Lösungsansätze sind viel zu kompliziert und 
fehleranfällig. Alles was man benötigt ist ein drehendes Spiegelpolygon 
und falls der Laser nicht schnell genug moduliert werden kann einen AOM 
fürs Blanking. Vor 30 Jahren gabs solche Teile bei HB Laserkomponenten 
für ein Taschengeld, bzw. auf jeder Elektronikbörse. Wie es 
zwischenzeitlich ausschaut, keine Ahnung.

Die Laserquelle wird dann auf das rotierende Polygon so ausgerichtet, 
dass eine Linie mit der gewünschten maximalen Länge reflektiert wird. 
Nun kann man durch Verändern der Ein- und Auszeiten des Lasers die Länge 
variieren. Nach dem Prinzip haben bis in die 90er Laserdrucker 
funktioniert.

von Michael (bastler42)


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Stefan W. schrieb:
> Die bisherigen Lösungsansätze sind viel zu kompliziert und
> fehleranfällig. Alles was man benötigt ist ein drehendes Spiegelpolygon
> und falls der Laser nicht schnell genug moduliert werden kann einen AOM
> fürs Blanking. Vor 30 Jahren gabs solche Teile bei HB Laserkomponenten
> für ein Taschengeld, bzw. auf jeder Elektronikbörse. Wie es
> zwischenzeitlich ausschaut, keine Ahnung.

Danke, wird wohl auf das hinaus laufen. Mit dem LCD Display habe ich mir 
erhofft das ganze "Solid State" umsetzen zu können. Das Prinzip mit dem 
LCD wird z.B. auch bei SLA Druckern eingesetzt.

von Chris V. (nagut)


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Und was gefällt Dir an der offenbar gut funktionierenden Lösung mit der 
mechanischen Blende nicht?

von Rüdiger B. (rbruns)


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Kleine Schrittmotoren sind in DVD Laufwerken drin.
https://www.ebay.de/itm/374130001402
als Beispiel in Neu.

von Michael (bastler42)


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Chris V. schrieb:
> Und was gefällt Dir an der offenbar gut funktionierenden Lösung
> mit der
> mechanischen Blende nicht?

Die Laserlinie an der Blende vorbei ergibt keine klare Kante mehr 
sondern ein langsames verblassen.

Rüdiger B. schrieb:
> Kleine Schrittmotoren sind in DVD Laufwerken drin.
> https://www.ebay.de/itm/374130001402
> als Beispiel in Neu.

Um die Blende zu verschieben oder?

von Carypt C. (carypt)


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ich weiß ja nicht was das für ein Linienlaser ist und ob die letzte 
Austrittsoberfläche gewölbt ist. Aber um Verluste und Brechung am 
Lcd-display zu verhindern könnte man immersionsflüssigkeit nehmen, zb 
Salatöl.

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