Optische Maus: geänderte Fokus-Distanz

Die zweite Maus ist noch funktionsfähig. Sie hat zwei herausgeführte Leitungspaare auf der 5V Quaradtursignale anstehen.

Sie sehr gut zum Erfassen von kleinsten Bewegungen geeignet. Auf dem Mousepad sind es die 400-800dpi (31µm). Mit einem Bild, das über einen Spiegel auf das Sehloch projeziert wird kann entsprechend feine Spiegelbewegungen erfassen. (Faktor 20-100.)

Beim geplanten Einsatz, die Erfassung der Verschiebung von Interferenzmustern gab es bis jetzt zu starke Störungen durch die Struktur des Laserbildes. Die optischen Dimensionen Liniendichte und Abblidung von Speckles müssen noch optimiert werden.

Manfred

Kannst du evtl. mal ein Foto von dem Aufbau machen? So kann ich mir das nicht so recht vorstellen.

Wolfgang

Zitat:

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Mit einem Bild, das über einen Spiegel auf das Sehloch projeziert wird kann entsprechend feine Spiegelbewegungen erfassen.

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Zitat:

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Kannst du evtl. mal ein Foto von dem Aufbau machen? So kann ich mir das nicht so recht vorstellen.

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Hier also erst mal ein Bild von dem Spiegel O:)

[fliph:18b2cb00ad]Bild hier  [/fliph:18b2cb00ad]

Ein Bild wird dann über einen Spiegel auf die unterseite der Maus projeziert. Die steht dabei auf der Seite. Ich versuche noch ein Bild von dem Ganzen zu manchen.
Die Inteferenz ist allerdings ein zweites Thema.
Manfred

Hier also das Bild mit dem Spiegel. Er ist nicht ganz senkrecht zur Drehachse auf den Motorflansch aufgeklebt und er projeziert ein "Bild" mit feiner Struktur in die Fokusebene der Maus.

Das "Bild" oder die Struktur ist einfach das Muster eines aufgeweiteten Laserstrahls, dann erübrigt sich auch das Fokusieren auf die Maus.

Die Drehbewegung des Spiegels ist für das Experiment nicht wichtig, nur die Kippung.

Am einfachsten erkennt man die Kreisbewegung wenn man die Maus wieder an den Computer steckt und den Cursor beobachtet.
(Siehe 4,5 sec Dokumentarfilm "Laser und Maus")

Die Lichtstärke auf dem Papier (zur Demonstration) vor der Maus ist übrigens viel zu stark. Kaum sichtbar ist für die Maus ausreichend.

Manfred

Bild hier  

Danke für die Bilder.
Mit welchem Programm kann man denn den Film anschauen?

Wolfgang

Das ist Real Media (gezippt) für Real Player. Mit 128kbps auf 320x240. Es sind dann halt nur 48k. Welches andere Format wird gewünscht?

Es sind die selben Bilder nur bewegt und einmal ein Cursor der auf dem Bildschirm im Kreis herumläuft. Ich gebe zu, daß ich es nicht sauber aufgebaut habe und durchaus ein Schrittfehler dabei sein kann.

Ich maches es nochmal und ich versuche es auch noch mal ohne Laser, ich glaube der Trick ist weniger Licht als man annimmt. Ich habe auch schon eine Vorlage für eine strukturierte Fläche: Objektträger mit Filzstift und feiner Drahtbüste. Es bleibt spannend.
Manfred

Ich werde einfach mal versuchen mir den Realplayer runter zu laden.

Du leuchtest direkt auf die CCD -> weniger Licht. Mehr Licht braucht man erst wenn über Reflexion gemessen wird.

Was mich wundert ist, dass es ohne Abschirmung von Fremdlicht funktioniert. Bei unseren Versuchen hat die Abschirmung den Kontrast deutlich verbessert. Ich schiebe das jetzt mal auf die direkte Beleuchtung.
Wirst du bei dem Objektträger auch mit Durchlicht arbeiten?

Wolfgang

Zitat:

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Wirst du bei dem Objektträger auch mit Durchlicht arbeiten?

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Ja, es ist der Versuch Licht mit große Ausbeute auf den Sensor zu bringen. Zumindest solange ich die Verhältnisse noch nicht so genau einschätzen kann.

Die schräge Originalbeleuchtung mit der man einheitliche Flächen über den Schatten der Rauigkeit nutzt, ist schon sehr speziell und erfordert wohl wirklich sehr starke Beleuchtung.
Manfred

Projektion eines bewegten Musters auf die optische Maus.

Ich gehe einfach mal die Darstellung der Versuchsanordnung durch. Links vorne im Bild ist die Beleuchtung, eine weiße LED (geht auch). Dann ist ein Objektträger (Glasscheibe) auf einem Basslautsprecher gelagert. Dritte Hand einseitig und Abstützung auf Aktenklemme. Es folgt eine Lupe nach 13,3cm und die Maus 40cm hinter der Lupe. Der Basslautsprecher wird mit einem 1Hz Sinussignal angesteuert und bewegt die Glasscheibe auf und ab.

Auf der Scheibe sind verschiedene Muster mit einem Filzstift aufgetragen und mit einer feinen Drahtbürste verfeinert. Das beste Muster ist wie erwartet eines mit einer möglichst feinen Struktur und mit 50% Abdeckung. (Vielleicht muss man auch nur eine staubige Glasscheibe mit fettigen Fingern anfassen, um den besten Effekt zu erzielen.)

Im Oszillogramm zeigt sich dass die Dichte der Wechsel im unteren Signal etwas mit der Steigung des Sinussignals also mit der Geschwindigkeit der Glasscheibe zusammenhängt.
Auf dem PC Bildschirm ergibt sich wie erwartet eine periodische horizontale Bewegung. Die Bewegung der Lautsprechermembran und der Glasscheibe ist senkrecht und die Maus liegt auf der Seite.

Für eine sichere Bewegungsaufnahme ist wie es aussieht, der Winkel unter dem die Maus angestrahlt wird mit entscheidend. Dieser Effekt soll weiter untersucht werden.
Manfred

Bild hier  

Erstmal KLASSE VERSUCHSAUFBAU und vielen Dank für die Bilder.
Langsam reizt es mich ja schon, das ganze auch wieder aktiv anzugehen, aber ich bin noch damit beschäftigt wovon wir vor einiger Zeit mal geredet haben.

Das Bild unten in der Mitte ist der Objektträger das eingekreiste die Drahtbürstenstruktur?
Hast du die Linse der Maus noch drinnen?