Springen naar inhoud

Hoe maak je een laser met een led


  • Log in om te kunnen reageren

#1

Mr.M

    Mr.M


  • 0 - 25 berichten
  • 10 berichten
  • Gebruiker

Geplaatst op 17 januari 2011 - 23:21

In mijn vrije tijd ben ik bezig met het maken van een lasergame. De lasers voor deze lasergame maak ik zelf met behulp van een LED en een lens. (Echte lasers zijn gevaarlijk)
De lasers die ik nu heb gemaakt bestaan uit een LED met een stralingshoek van 20 graden, en een lens met een diameter van 50 mm en een brandpuntsafstand van 15 cm.
Het probleem is dat je een LED niet kunt zien als een ideale puntbron, dus mijn laser is ook niet perfect. Ik wil graag een zo goed mogelijke laser hebben. Het zou dus mooier zijn wanneer je een lens hebt met een grotere brandpuntsafstand, zodat de LED meer op een puntbron lijkt. Maar wanneer je dat doet, gaat er veel licht verloren (De lensdiameter moet 50 mm zijn en de stralingshoek 20 graden).
Mijn idee is dus om twee lenzen zo te plaatsen, dat de eerste lens het licht van de LED zo afbuigt dat het allemaal in de tweede lens valt en de tweede lens (ongeveer) evenwijdig verlaat.

Heeft iemand enig idee hoe je moet berekenen hoe je de twee lenzen en de LED moet plaatsen? Of heeft iemand een geheel ander idee om een ongevaarlijke laser te maken voor het lasergamen?

Ik heb al behoorlijk gezocht op google, maar met de lenzenformule valt het volgens mij niet uit te rekenen, tenzij je twee strak tegen elkaar geplaatste lenzen hebt. Maar dat is niet de bedoeling.

Dit forum kan gratis blijven vanwege banners als deze. Door te registeren zal de onderstaande banner overigens verdwijnen.

#2

317070

    317070


  • >5k berichten
  • 5567 berichten
  • Moderator

Geplaatst op 17 januari 2011 - 23:35

Wat voor lenzen zijn het? Welke brandpuntsafstand?
Het klinkt alsof je al 2 lenzen hebt?

In ieder geval kun je inderdaad een opstelling maken waarin de bundels elkaar parallel verlaten. Gewoon de bron in het brandpunt plaatsen van je lens, dan komen ze er langs de andere kant parallel uit. (bij een bolle lens)

Je 2e lens gaat hier geen betere resultaten geven.
What it all comes down to, is that I haven't got it all figured out just yet
And I've got one hand in my pocket and the other one is giving the peace sign
-Alanis Morisette-

#3

luc

    luc


  • >100 berichten
  • 242 berichten
  • Ervaren gebruiker

Geplaatst op 18 januari 2011 - 07:48

Geld voor een laser niet hoe kleiner de stralingshoek hoe beter? In dat geval zijn er LED's met stralingshoeken veel kleiner dan 20 graden verkrijgbaar. Mag ik vragen wat het doel is van deze 'LED Laser', want als ik je zo over lenzen hoor praten verwacht ik dat het een vaste opstelling is?

Knutsellen is leuk maar mogt dit nou niet lukken voor een paar euro koop je al een laserpointer die echt wel goedgekeurd is anders wordt hij niet verkocht in de winkels. Nou pas die aan en je hebt ook een laser.
HBO Elektrotechniek student 3de jaar

#4

Mr.M

    Mr.M


  • 0 - 25 berichten
  • 10 berichten
  • Gebruiker

Geplaatst op 18 januari 2011 - 09:05

Ik heb nu 1 lens met een brandpuntsafstand van 15 cm. En een diameter van 50mm. Daar gebruik ik het princiepe van gewoon de led in het brandpunt plaatsen.
Voor de opstelling met 2 lensen dacht ik aan 1 lens met een brandpuntsafstand van rond de 30 cm. En dan een lens daarvoor die mijn LED straal op een geschikte manier aanpast zodat hij evenwijdig uit de lens met de brandpuntsafstand van 30 cm komt.
Het zou inderdaad handiger zijn als ik een LED had met een kleinere stralingshoek. Het probleem is echter dat mijn systeem goed werkt op een golflengte van 950 nm. Ik heb nu de TSAL6100 en ik ben tot nu toe nog niet een LED tegen gekomen met een kleinere stralinghoek, evenveel vermogen en dezelfde golflengte.
Deze laser komt vast te zitten aan een geweer dat ik ook zelf heb gemaakt. Hier zitten sensoren aan waarop je moet schieten met de laser. Op deze manier kun je elkaar 'dood' schieten. Het is dus inderdaad een vaste opstelling.
Laserpointers geven twee problemen. Het eerste probleem is dat lasers slecht voor je ogen zijn, zeker IR lasers, want die zie je niet, maar zijn wel slecht. Het tweede probleem is dat je dan wel erg goed moet kunnen mikken wil je iemand raken.

#5

luc

    luc


  • >100 berichten
  • 242 berichten
  • Ervaren gebruiker

Geplaatst op 18 januari 2011 - 09:22

Laserpointers geven twee problemen. Het eerste probleem is dat lasers slecht voor je ogen zijn, zeker IR lasers, want die zie je niet, maar zijn wel slecht.

Sorry ik had het inderdaad fout met dat voorstel je hebt helemaal gelijk. Echter een beetje fel LED'je kan er ook voor zorgen dat je even wat minder ziet (weet niet of er LED's op de markt zijn die zo fel zijn dat ze bij kort in de ogen schijnen al permanente schade tot gevolgen kunnen hebben).

Heb je al gegoogled op de specs van de LED's op stralingshoek na? misschien kom je bij Conrad of iets dergelijks zo een goedkoop alternatief tegen die je probleem oplost.

Veranderd door luc, 18 januari 2011 - 09:23

HBO Elektrotechniek student 3de jaar

#6

Mr.M

    Mr.M


  • 0 - 25 berichten
  • 10 berichten
  • Gebruiker

Geplaatst op 18 januari 2011 - 10:44

Ik heb gezocht bij heel wat electronicasites. Bij RS-online vond ik bijvoorbeeld deze: SFH 4511. stralingshoek van 8 graden. Maar bij deze heb ik mijn twijfels omdat hij misschien wel erg fel kan zijn. Weet iemand dan misschien wanneer een LED gevaarlijk is voor de ogen?

#7

317070

    317070


  • >5k berichten
  • 5567 berichten
  • Moderator

Geplaatst op 18 januari 2011 - 11:14

Zoek je niet beter een lens met een (veel kortere) brandpuntsafstand? Hoe kleiner die afstand, hoe fijner je straal.

Anderzijds. Ken je de matrix-methode voor lenzen? http://en.wikipedia....matrix_analysis
Hiermee kun je gemakkelijk een optimaal systeem met je 2 lenzen vinden.

Een led is gevaarlijk voor de ogen als hij te veel licht geeft. Net als lasers. Zie: http://en.wikipedia....ki/Laser_safety
Doordat ze uitwaaieren zijn LEDs wel minder gevaarlijk dan lasers.

Geplaatste afbeelding
What it all comes down to, is that I haven't got it all figured out just yet
And I've got one hand in my pocket and the other one is giving the peace sign
-Alanis Morisette-

#8

Mr.M

    Mr.M


  • 0 - 25 berichten
  • 10 berichten
  • Gebruiker

Geplaatst op 18 januari 2011 - 18:04

Een lens met een veel kortere brandpuntsafstand heeft als voordeel dat de bundel heel klein is inderdaad. Maar omdat de LED nu zo dicht bij staat zal de LED minder goed als puntbron beschouwd kunnen worden. Je krijgt dus een minder brede straal die wel divergenter is dan de laser die ik nu gemaakt heb. Dan zou ik moeten testen met een IR ontvanger of de smallere maar meer divergente bundel opweegt tegen de bredere maar minder divergente bundel.

Ik lees later de andere 2 artikelen even.

#9

317070

    317070


  • >5k berichten
  • 5567 berichten
  • Moderator

Geplaatst op 18 januari 2011 - 18:38

Maar omdat de LED nu zo dicht bij staat zal de LED minder goed als puntbron beschouwd kunnen worden. Je krijgt dus een minder brede straal die wel divergenter is dan de laser die ik nu gemaakt heb.

Bij een lens zou dat effect toch verwaarloosbaar moeten zijn. Doordat je op dezelfde as zit, heb je al een hele hoop problemen van sferische lenzen niet (geen coma, geen barrel, ...). Doordat je in het brandpunt zit voorkom je ook een hele hoop problemen, en doordat je niet de buitenkant van je lens verlicht heb je nog een hele hoop problemen niet.

Ik geloof dus niet dat je een divergentere straal zult hebben, ik zou juist denken een minder divergente straal...

Diffractie is het enige wat ik kan bedenken, maar dat speelt pas bij heel erg fijne stralen of op erg grote afstanden. Of heeft je LED soms een mat kapje? Dan kun je er beter zoeken met een transparant kapje, die stralen uit een bijzonder klein puntje.
Zoals dit:
Geplaatste afbeelding
What it all comes down to, is that I haven't got it all figured out just yet
And I've got one hand in my pocket and the other one is giving the peace sign
-Alanis Morisette-

#10

sillyconmarc

    sillyconmarc


  • >250 berichten
  • 318 berichten
  • Lorentziaan

Geplaatst op 18 januari 2011 - 19:02

Vishay heeft LED's met een stralingshoek va 4 graden, bijvoorbeeld: TLCR5800 - LED, 5MM, 4DEG, RED

Of is 4 graden noch teveel?
Wil je eindelijk die dure computer aan het werk zetten...
help ons dan eiwitten vouwen, en help mee ziekten als kanker en zo te bestrijden in de vrije tijd van je chip...
http://www.wetenscha...showtopic=59270

#11

Mr.M

    Mr.M


  • 0 - 25 berichten
  • 10 berichten
  • Gebruiker

Geplaatst op 18 januari 2011 - 20:57

Hoe kleiner de stralingshoek hoe beter. Probleem is dat ik toch echt 940 of 950 nm nodig heb, anders reageren mijn sensoren niet (minder goed).

Ik weet niet of het verwaarloosbaar is. Een LED heeft een bepaalde diameter dus niet elk deel van de LED zit exact in het brandpunt. Met mijn opstelling met een lens met f=15 cm bijvoorbeeld is het onmogelijk om een evenwijdige bundel te maken. Je mag blij zijn als de bundel op 50 meter een meter doorsnee is. Terwijl hij dus aan het begin 5 cm is.
Verder vind ik het idee om een brandpunt heel dicht bij de lens te kiezen wel goed. Want je schijnt inderdaad op de beste delen van de lens om het zo maar te zeggen.
Mijn LED's hebben een mat kapje. Denk je dat de let niet zo'n beetje uit de hele voorkant schijnt? Ik heb wel transparante rode LED's, die schijnen, of in ieder geval, zo lijkt het, uit de hele voorkant.

#12

317070

    317070


  • >5k berichten
  • 5567 berichten
  • Moderator

Geplaatst op 18 januari 2011 - 22:20

Mijn LED's hebben een mat kapje. Denk je dat de let niet zo'n beetje uit de hele voorkant schijnt? Ik heb wel transparante rode LED's, die schijnen, of in ieder geval, zo lijkt het, uit de hele voorkant.

Wel, door dat mat kapje verlies je enerzijds al heel wat licht. Je directiviteit is meteen een stuk minder natuurlijk, er zal zelfs heel wat licht zijn dat nooit de lens bereikt. (let wel, de vraag is natuurlijk of hij mat is in zijn eigen spectrum... in dit geval dus IR) Is je lens trouwens nog transparant genoeg in het IR-spectrum?

De reden is omdat licht maar komt uit een heel klein gedeelte van de LED, zoals je hier kunt zien. Moest je uitgerekend dat gedeelte op je brandpunt krijgen, dan heb je volgens mij een zeer goede bundel.
Geplaatste afbeelding
What it all comes down to, is that I haven't got it all figured out just yet
And I've got one hand in my pocket and the other one is giving the peace sign
-Alanis Morisette-





0 gebruiker(s) lezen dit onderwerp

0 leden, 0 bezoekers, 0 anonieme gebruikers

Ook adverteren op onze website? Lees hier meer!

Gesponsorde vacatures

Vacatures