Zwischen zwei Lichtquellen 'umschalten'

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radi2k
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Zwischen zwei Lichtquellen 'umschalten'

Beitrag von radi2k » Di 16 Apr, 2019 10:12 am

Hallo zusammen,

für ein aktuelles Stereolithografie 3D-Drucker Projekt geht mir momentan eine Idee durch den Kopf, welche mir erheblich Kopfzerbrechen bereitet, weil ich bei Optik kaum Erfahrung/Wissen habe.

Und zwar würde ich gerne die Vorteile eines Laser und DLP Projektors ergänzen, um so die jeweiligen Nachteile gegenseitig auszumerzen. Die Idee besteht darin, einen DLP Projektor für die Belichtung großer Flächen zu verwenden und den Laser um feine Konturen Abzufahren. Dass das funktioniert hat bereits die TU Wien in einer Veröffentlichung demonstriert. So etwas würde ich gerne nachbauen.

Im Grunde genommen habe ich einen DLP Projektor sowie einen Laser+Galvo mit 405nm. Ich würde gerne abwechselnd die eine oder die andere Quelle umschalten können, um auf meiner Projektsebene belichten zu können. Nach reichlicher Recherche scheiden Dichros und Polwürfel hierfür aus, da der Spiegel/Würfel viel zu groß sein müsste und die Wellenlängen identisch sind. Da bleibt aus meiner Sicht nur ein Oberflächenspiegel, den ich mechanisch bewege.

Das System soll sehr hohe Auflösungen und hohe Wiederholgenauigkeit aufweisen, sodass die projizierten Bilder mit nur wenig Jitter stets aufeinander liegen. Ich bin mir jedoch völlig unschlüssig wie ich das mit einem bewegten Spiegel erreiche. Der Spiegel sollte in rund +/-500ms zwischen den zwei Stellungen wechseln können. Der Vorgang findet so etwa alle paar Sekunden statt.

Habt ihr Ideen/Anregungen? Wo könnte ich mich sonst noch erkundigen?

Habe hierzu eine Skizze erstellt (siehe Anhang). Meine bisherigen Ideen wären farblich hervorgehoben:
- in grün ist der Spiegel in Ausgangsstellung
- rot wäre dieser in der Y-Achse gekippt
- türkis wäre dieser um die Z-Achse gedreht
- in lila wäre dieser entlang der Spiegelebene linear verschoben

Der Spiegel müsste mit rund 60x80mm recht groß ausfallen...

Ich bin über jeden Tipp und Gedankenstützen dankbar!

Gruß
Sven
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Re: Zwischen zwei Lichtquellen 'umschalten'

Beitrag von lightwave » Di 16 Apr, 2019 12:25 pm

Ginge ein teildurchlässiger Spiegel? Der bleibt einfach stehen und nur die Lichtquellen werden an- / ausgeschaltet. Hat halt einen Leistungsverlust. Gibt es aber in verscheidenen Teilungsverhältnissen, so das z.B. der Laser mit mehr Leistung gewählt wird um das auszugleichen.
Oder ein Dichro-Spiegel, wenn die Wellenlängen von Laser und Beamer unterschiedlich genug sein können.
Grüße, Georg~lightwave


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Re: Zwischen zwei Lichtquellen 'umschalten'

Beitrag von JETS » Di 16 Apr, 2019 12:28 pm

Ich glaube du müsstest die Winkel der Kopplung noch etwas optimieren, da du sonst an den Rändern der Abbildung unterschiedliche Fokusabstände hast. Wenn du den Galvo etwas nach oben drehst und so dicht wie möglich an die kurze Abbildungskante rückst reduzierst du den Fehler. Aber wie gut dieser Kompromiss in der Praxis funktioniert müsstest du ausprobieren.
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Re: Zwischen zwei Lichtquellen 'umschalten'

Beitrag von radi2k » Mi 17 Apr, 2019 1:28 pm

Hallo ihr Zwei,

vielen Dank für die konstruktiven Vorschläge! Ich werde diese mal in meine Planungen und Überlegungen aufnehmen.

Meine Frage war aber auch dahingehend formuliert, mit welchen mechanischen Elementen ich den Spiegel positionieren kann. Soll es beispielsweise ein großer ein-achsiger Galvo sein oder ließe sich das auch einfach über eine Drehachse/Lineareinheit genau genug positionieren? Mir macht das etwas sorgen und mir fehlen dazu auch die Suchbegriffe. Ggfs. kann ich ja auch einfach nur übliche Maschinenbau-typischen Verfahren anwenden um mein Ziel zu erreichen!?

Habe auch schon etliche Zeit recherchiert: Hierzu finde ich vorwiegend Spiegel-Lenksysteme für Teleskope, die Astronomie oder sehr teure Lösungen mit Piezo-Antrieben bzw. Linearmotoren. Edmund Optics, Aerotech, Thorlabs, Newport, Pi usw. habe ich schon durch. Dachte auch schon an Shutter mit Spiegel, aber so richtig zufriedenstellend war das auch nicht gerade...

Gruß
Sven

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Re: Zwischen zwei Lichtquellen 'umschalten'

Beitrag von VDX » Mi 17 Apr, 2019 2:02 pm

... schau dir mal die Funktionsweise einer Spiegelreflexkamera an - wenn der Spiegel nur zwischen zwei festen Positionen hinundherschalten soll, geht das mit (gepufferten) Anschlägen mit einem Shutter schon ziemlich genau ...

Viktor
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Re: Zwischen zwei Lichtquellen 'umschalten'

Beitrag von JETS » Mi 17 Apr, 2019 2:21 pm

Lineares verfahren realisiere ich gerne mit Rexroth linear Führungen, die gibt es unter anderem komplett spielfrei. Pneumatik wirst du vermutlich nicht einsetzen wollen, aber evtl. Einen einfachen Spindelantrieb.
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