Laser für volumetrisches Display

[viewtonic]

Hi,
bin grad neu hier reingeschneit und will mir mal ein paar Tips von den Profis holen.
Ich hab gerade ein Projekt gestartet, bei dem es um den Bau eines volumetrischen Displays geht, welches ich schon länger im Kopf hatte. Das ganze soll als open hardware und open source Projekt umgesetzt werden, steckt aber noch in den Kinderschuhen. Die gerade entstehende Projektseite findet sich hier:

http://viewtonic.wikia.com/wiki/ViewTonic_Wiki

Zusammengefasst soll mit Hilfe von zwei Lasern ein volumetrisches Pixel (Voxel) in eine fluoreszierende Lösung projiziert werden. Die ganz einfache Variante sieht eine Chininlösung vor, bei der im Schnittpunkt der Laser ein hellerer Leuchtpunkt entsteht, als im Verlauf der restlichen Laserlinien. Durch eine lichtdämmende Folie sollen die unerwünschten Leuchtlinien gedämpft und das Voxel stärker hervorgehoben werden.
Dafür bin ich auf der Suche nach geeigneten Lasern. d.h. welche, die in diesem Fall im UV Bereich bzw. UV-nahem Bereich arbeiten und möglichst eine idiotensichere Leistungsklasse haben (also am besten 1M ). Der Strahldurchmesser sollte in der Grössenordnung von maximal 1 mm liegen.
(Eine etwas ausgeklügeltere Version für das Voxel-Leuchten-Lassen findet sich auch auf der Webseite. Freu mich da über Vorschläge zum benötigten Material....)

Freu mich auch über ausführlichere Überlegungen zu dem ganzen...



Viele Grüße

ViewTonic

[mucrit]

Hallo

Herzlich willkommen hier im Forum
Also wenn du was Fluoreszierendes zum leuchten bringen möchtest mit einem Laser , dann würde eine Bluray-Diode mit 405nm wohl das sein was am Billigsten und am besten geeignet wäre, aber die sind glaub ich alles über 1 mW !
Natürlich kann man das über den benötigten Treiber begrenzen aber trotzdem bleibt es eine gefährlich Wellenlänge da das Auge diese nicht gut warnimmt !
Aber es gibt hier Freaks die da bestimmt mehr sagen können !

MfG
Christian

[viewtonic]

Hi,
vielen Dank für Deine Antwort. So was war auch zuerst meine Überlegung. Für den Protoyp würde das zur Not noch mit Treiberbegrenzung gehen. Aber nie, nie, nie will ich später einen Laser in dem Aufbau sehen, bei dem auch nur irgendwie die Möglichkeit besteht, dass der AMOK laufen kann. Das Ding sollte sich in Luft auflösen, wenn auch nur das Wort Gefahr im Raum ertönt. Also Klasse 1m wäre schon 1A.

Gruss

viewtonic

[goamarty]

Da würde ich eher mit einem optischen Filter vor der Diode arbeiten. Weiters würdes es ja reichen, wen sich eine Sicherung bei dem richtigen Strom "In Luft auflöst", es muß ja nicht die teure Laserdiode sein. Es ist eigentlich nicht denkbar, daß sich die Effizienz einer Laserdiode plötzlich so stark erhöht, daß sie bei gleichbleibendem Strom plötzlich gefährliche Leistungen ab gibt. Nachdem aber eine Sicherung etwas langsamer ist, als Elektronik, würde ich da zusätzlich auch eine elektronische Strombegrenzung verwenden. Die derzeitigen modernen Treiber haben sowas - zum Schutz der Diode - schon eingebaut.

[viewtonic]

Da würde ich eher mit einem optischen Filter vor der Diode arbeiten.

Soll der Filter die Intensität begrenzen? Òder meinst Du was anderes?

Das mit der Strombegrenzung ist so ne Sache. Das kann man alles machen, aber trotzdem sollte im endgueltigen Aufbau lieber der Laser zerschossen werden, als dass das Ding gefaehrlich wird. Das vol. Display besteht ja zum Grossteil aus Wasser und die Laserelektronik steht da ja ganz nah dran. Durch irgendeinen Umfall kann dadurch die Elektronik unter Wasser gesetzt werden. Dann wiederum ist es zwar unwahrscheinlich, aber dennoch denkbar, dass der Kurzschluss die Sicherungsbauteile umgeht und die Leistung im Laser ansteigen läst. Wenn so was passiert möcht ich nicht daneben stehen wenn ne 100mW BlueRay Diode mit der ganzen Brechung im Wasser munter drauf los strahlt.

[goamarty]

Ich halte das trotzdem für kein tragfähiges oder sinnvolles Sicherheitskonzept. Es gibt sowieso keine BluRay Diode mit nur 1mW, welche gängig, also leicht beschaffbar ist. Selbst die billigen PHR803 Dioden aus reinen Lese-Laufwerken schaffen >100mW, einzelne Exemplare sollen sogar länger Zeit 250 bis 300mW ausgehalten haben. Ob das nun 5min oder 1h waren ist für die Sicherheitbetrachtung schon egal. Der Filter kann die Energie nicht bei einem bestimmten Wert begrenzen, dazu müßte er aus einem sehr speziellem nichtlinearen Materieal sein. Aber ein Neutralgrau-Filter würde einen Teil der Laserenergie absorbieren. ZB bleiben bei 10% Durchlaß von max. 10mW nur max. 1mW. Wenn er für die Dauerleistung ausgelegt ist, dann ist das sicher.

Man kann Elektronik aber wasserdicht und sogar druckdicht bauen. Man kann sie mehrfach mit Plastik- oder Polyurethanlack sprühen. So habe ich einen Fernsteuersender fürs Gartentor ~10 Jahre lang unter dem Seitendeckel des Motorrades ohne Gehäuse betrieben. Der war zwar völlig verdreckt, weil Regenwasser, welches vom Reifen hochgeschleudert wird leicht an diese Stelle kommt, aber er hat bis zum Schluß funktioniert.
Man kann wasserdichte Gehäuse verwenden, oder die Elektronik mit Öl, Fett, Wachs oder Kunstharz vergießen - je nachdem wie beansprucht sie wird und wie leicht man zu Servicezwecken wieder ran kommen will. Ich würde die Elektronik 2-3 mal mit PU-Lack sprühen und dann ein wasserdichtes Gehäuse verwenden, wenn ich sie nicht räumlich getrennt anordnen kann. Man kann auch 2 oder mehr Strombegrenzungsschaltungen hintereinander anordnen. ZB eine im Treiber und eine im Netzteil. Letzteres ist etwas weiter weg und sollte sowieso nicht naß werden, sonst werden die 230V bissig. Das ist bereits redundante Sicherheit und schützt gegen Einzelfehler. Auch bei den Showlaserprojektoren wird für Audience-Scanning, also direkte Bestrahlung des Publikums von der Norm Ein-Fehler-Sicherheit gefordert, aber nicht mehr.
Wenn es bei deinem mechanischen Aufbau möglich ist, dann kannst du für das Wassergefäß an jenen Seiten wo man hineinschaut, der Laser also nicht durchleuchten muß, passendes (gelbes) Filterglas verwenden. Das steigert den Kontrast, man sieht nur das Fluoreszenzlicht und das Auge ist vor dem UV-Laser geschützt.

[viewtonic]

Vielen Dank für Deinen ausführlichen Post. Das mit dem Filterglas um das Gefäss ist ne sehr gute Idee. Bezgl. der Laserdioden sollte es doch auch welche (blaue) aus dem Barcodescannerbereich geben, die eine geringe Leistung und niedrigen Preis haben. Allerdings zeigt da meine Recherche noch nicht viel fruchtbares