Fragen zur Optik

[steamrunner]

Hallo liebe Gemeinde!

Ich bin leidernschaftlicher Bastler mit etwas Wissen in sachen Elektronik, nur leider habe ich noch nicht viel Erfahrung mit gebündelten Licht und der dazugehörigen Optik.
Ich habe schon einige Zeit mit der Suche in google und hier im Forum verbracht, nur leider nichts gefunden das ich ohne tagelangem büffeln verstehen würde...
Also hier mein Problem:
Ich bräuchte einen Infrarot-Lichtstrahl mit einem Durchmesser von 5cm, der auf eine Distanz von 100-150m seinen Radius um so wenig wie möglich vergrößert.
Wie ich hier mitbekommen habe geht es bei Lasern um sehr kleine Größenordnungen, falls sich jedoch dieser Strahl auf die Distanz um 0,5cm vergrößern würde, wär das auch kein all zu großes Problem.
Hier die Frage:
Welche Linsen werden benötigt, und in welchem Abstand müssen diese zwei voneinander aufgestellt werden bzw. der Abstand der Lichtquelle zu den Linsen. Die Lichtquelle sollte so schwach wie möglich sein da man in den Strahl "blicken" können soll, ohne Schaden davon zu tragen.
2. Frage am Rande: Wie sieht es bei IR Licht mit der Gefahr fürs Auge aus? Kann ich es in die normeln Laser-Klassen einordnen oder herrschen hier eigene Regeln?

Ich wäre jedem sehr dankbar der mir in dieser Sache weiterhelfen kann, ihr würdet mir sehr viel Zeit und das ein oder andere Kopfzerbrechen ersparen!

Danke im voraus
Steamrunner

[floh]

Es kommt ganz darauf an was du machen möchtest. Geht es um eine Lichtschranke so ist die Streuung kein so grosses Problem da der Empfänger ja auch nur ein beschränktes Sichtfeld hat. Somit ist der aktive IR-Kanal nur so gross wie der Empfänger.

Die Optik ist relativ simpel: Eine IR-LED sendet das Licht und eine Linse davor bündelt es zu einem Strahl. Dabei soll die Linse so weit von der Lichtquelle entfernt sein, dass diese im Brennpunkt liegt. Die LEDs haben einen definierten Abstrahlwinkel (den findest du im Datenblatt) und die Linse soll eine Brennweite haben so, dass beim nötigen Abstand möglichst viel vom Lichtkegel durch die Linse geht.
Am besten probierst du es mal mit einer Lupe und einer hellen sichtbaren LED (z.B. Schlüsselanhänger LED-Lampe) aus.

[steamrunner]

Nein es soll kein Lichtschranken werden.
Die Idee entstand als ein paar freunde und ich uns eine alternative zu paintball überlegt haben. Dann bin ich zufällig in einem spielzeugladen auf die antwort gestoßen, dachte ich zumindest: "Lazertag". Wers nicht kennt, man schießt sich gegenseitig mit Infrarot licht ab und trägt dabei einen sensor auf der brust...
Wie auch immer, das ding war totaler schrott, eine Streuung jenseits von gut und böse, da hätt ich gleich eine taschenlange nehmen können...
Und naja da wir ein wenig Ahnung von elektronik haben, haben wir uns gesagt wir bauen uns sowas "für erwachsene"... Tja uns fehlt halt das wissen wie wir diesen strahl so hinbekommen das wir ihn gebrauchen können...
Ich hätte es zwar ungefähr mit meinem Teleskop geschafft, aber das ding ist einfach zu groß

[floh]

da wäre ein Laserpointer vielleicht nicht mal so verkehrt... Er ist zwar sichtbar aber bei geringer Leistung (<1mW) ungefährlich solange man nicht extra da reinschaut. Er ist ausserdem klein und handlich. Damit nicht jeder einfach immer den Beam an hat, kannst du über eine Elektronik kurze Pulse auslösen und jeder hat nur eine gewisse Anzahl zur verfügung bzw. nur jede Sekunde einen oder so...

[steamrunner]

Hmm das mit dem Laserpointer hatte ich mir auch überlegt, aber um so kleiner der strahl wir um so größer müsste man den sensor machen, und nachdem der sensor auf die kleidung angebracht werden muss, ist das sehr unpraktisch.
Ich hab mir das auch so überelgt, das licht wird nur ausgesendet wenn man den abzug betätigt, wobei ich eine programmierbare speichereinheit die munition fest legt und.....
wie auch immer, das mit dem pointer hab ich mir auch schon gedacht, nur hab ich überall gelesen wie gefährlich die dinger fürs auge sind, und ich hab bis jetzt keinen pointer der klasse 1 gefunden... Außerdem glaube ich das man den IR-sensor unempfindlicher gegen Sonnenlicht bauen kann als einen der auf rotes licht reagiert, kann mich aber auch irren.

[laser-tv]

Außerdem glaube ich das man den IR-sensor unempfindlicher gegen Sonnenlicht bauen kann als einen der auf rotes licht reagiert, kann mich aber auch irren.

...jein...
es gibt zwar Filter, die den sichtbaren Teil des Sonnenlichtes herausfiltern, der IR-Anteil geht da aber nahezu ungehindert durch. Das Spektrum des Sonnenlichtesmreicht von der Radiowellen angefangen bis weit in den UV-Bereich. So gesehen ist da auch immer noch eine Menge IR in der Luft. Deshalb funktionieren IR-Kopfhörer auch schlecht bzw. gar nicht, wenn sie dem direkten Sonnenlicht ausgesetzt sind (obwohl der Sender bloß 2m entfernt ist).
Sicher ist mit IR-Filter immer besser als ohne, was den Störabstand angeht,ob's den Durchbruch bringt....

Viel Spaß weiterhin

Wilfried

[floh]

die Swiss Army hat solche Ausrüstungen für die Ausbildung der Fusstruppen. Obwohl ich auch regelmässig in diesem Verein antraben muss, kenn ich es nur aus der Glotze. Vielleicht gibt es ja noch den einen oder anderen Input mal danach zu googeln...

Einen Sensor könnte man fremdlichtunempfindlich machen indem ein möglichst schmalbandiger Filter vorgesetzt wird. Zusätzlich kann der LAserstrahl noch moduliert werden und so ein Datenpaket mit der Kennung des Schützen übertragen. Erst wenn das korrekt empfangen wurde gilt der Treffer. Zum Thema "kleiner Empfänger": Es gibt Lasermodule mit fokusierbarer Optik.

[jan]

Ich würde auch sagen, dass du den Strahl modulieren musst. Ein praktischer Tip dazu: Sieh dir mal die ICs HT12D & HT12E von Holtek an.