Inhaltszusammenfassung für HOLOEYE OptiXplorer
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- Seite 3 * * * Copyright Das vorliegende Dokument ist urheberrechtlich geschützt. Alle Rechte vorbehalten. Die Reproduktion dieses Dokumentes oder Teilen davon bedarf der vorherigen schriftlichen Genehmigung durch HOLOEYE. © HOLOEYE Photonics AG Der Hersteller behält sich Änderungen im Sinne des technischen Fortschritts vor.
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Seite 4: Allgemeine Informationen Zum Optixplorer
Komponenten sowie natürlich die benötigten Kabel und Netzteile mitgeliefert. Somit eignet sich der OptiXplorer, je nach ausgewählter Aufgabenstellung, sowohl für Grund- bzw. Anfängerpraktika aller Studiengänge, für Fortgeschrittenenpraktika für Physiker als auch für Praktika in der technischen Optik bei Ingenieurstudiengängen. -
Seite 5: Kooperation Mit Hochschulen Und Universitäten
Dipl.-Ing. (FH) Sven Plöger (AG Prof. J. Eichler), Technische Fachhochschule Berlin Selbstverständlich freuen wir uns über Hinweise zu notwendigen Korrekturen oder möglichen Erweiterungen, es gibt sicher noch viele weitere interessante Versuche, die mit dem OptiXplorer durchgeführt werden können ! Dr. Andreas Hermerschmidt, HOLOEYE Photonics AG... -
Seite 6: Lieferumfang
OptiXplorer Lieferumfang Im Lieferumfang sind enthalten: • 1 LCD Bildwiedergabegerät LC 2002 • 1 Steckernetzteil 15V= / 0,8A • 1 RS-232 Adapterkabel • 1 VGA Monitorkabel • 1 LC2002 Halterung • 1 Lasermodul mit Strahlaufweitung / fokussierbar (Version A: 650 nm – Laserklasse 3B; Version B: 532 nm – Laserklasse 2) •... -
Seite 7: Inhaltsverzeichnis
OptiXplorer INHALTSVERZEICHNIS Einführung in die Themengebiete des OptiXplorer THEORETISCHE GRUNDLAGEN Vorbemerkungen Elektrooptische Eigenschaften von Flüssigkristallzellen „Twisted nematic“ Flüssigkristallzelle Polarisation von Lichtwellen Lichtausbreitung in anisotropen Medien Optische Verzögerungsplatten Jones-Matrix-Darstellung einer „twisted nematic“ LC-Zelle Eigenschaften von TN-LC-Zellen bei angelegter Spannung Amplituden- und Phasenmodulation durch TN-LC-Zellen Skalare Theorie der Lichtwellen und Beugung —... - Seite 8 OptiXplorer Versuchsablauf und mögliche Aufgabenstellungen Stichpunkte zur Vorbereitung Literatur Modul JON: Bestimmung der Jones-Matrix und der Parameter der TN-LC- Zellen Zielstellung Benötigte Komponenten Versuchsablauf und mögliche Aufgabenstellungen Stichpunkte zur Vorbereitung Literatur Modul LIN: Lineare und separable binäre Strahlteilergitter Zielstellung Benötigte Komponenten Versuchsablauf und mögliche Aufgabenstellungen...
- Seite 9 15.4 Einstellelemente im Feld "Contrast / Brightness / Geometry" 15.5 Einstellelemente im Feld "Gamma Correction" 15.6 Einstellelemente im Feld "Screen Format" 15.7 Factory Defaults „OptiXplorer“ Software 16.1 Systemvoraussetzungen 16.2 Installation der Software 16.3 Starten des Programms 16.4 Laden eines Bildes 16.5...
- Seite 10 OptiXplorer „PhaseCam“ Software 17.1 Systemvoraussetzungen 17.2 Installation der Software 17.3 Benutzeroberfläche 17.4 Video Optionen 17.5 Preliminary Tasks 17.6 Line Options 17.7 Gray Value Window 17.8 Measurement 17.9 Evaluation LabView™-Software „DynRon“ 18.1 Systemvoraussetzungen 18.2 Installation der Software 18.3 Bedienoberfläche 18.4 Draw parameters 18.5...
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Seite 11: Einführung In Die Themengebiete Des Optixplorer
OptiXplorer Einführung in die Themengebiete des OptiXplorer Licht kann an dynamisch modifizierbaren optischen Elementen, wie beispielsweise den Flüssigkristallzellen eines räumlichen Lichtmodulators, gebeugt werden. Die Beugung ist abhängig von den Transmissionseigenschaften des Flüssigkristallmaterials, welche wiederum aus den elektrooptischen Eigenschaften hergeleitet werden können. Nach Transmission durch das beugende Element entstehen durch die Ausbreitung des Lichtes abstandsabhängige, charakteristische Beugungsmuster. -
Seite 12: Itheoretische Grundlagen
OptiXplorer THEORETISCHE GRUNDLAGEN Vorbemerkungen Für den OptiXplorer wurden sechs Experimente ausgewählt, die sehr verschiedene Themenbereiche der Optik berühren. Dies beinhalten den optischen Aufbau eines Projektors, die Polarisationseigenschaften des Lichtes, die optischen Eigenschaften von Flüssigkristallzellen, die Phasen- und Amplitudenmodulation, sowie Polarisationsänderung von Lichtfeldern, die Beugung von Licht an dynamisch veränderlichen Strukturen,... -
Seite 13: Twisted Nematic" Flüssigkristallzelle
OptiXplorer transmittierendes Licht Kreuzgitter dar, wodurch auch entsprechendes Beugungsmuster hervorgerufen wird. „Twisted nematic“ Flüssigkristallzelle folgende Darstellung bezieht sich LC-Displays „twisted nematic“ Flüssigkristallen. In solchen Zellen haben die Orientierungsschichten (‚alignment layers’) auf der Grund- und Deckfläche der Zelle verschiedene Ausrichtung, die typischerweise in etwa orthogonal zueinander ist. -
Seite 14: Polarisation Von Lichtwellen
OptiXplorer Abbildung 2: LC-Zellen mit verschiedenen angelegten Spannungen: mit Molekülen im Ausgangszustand, > mit in Feldrichtung gekippten Molekülen, >> Vthr Vthr parallel ausgerichteten Molekülen im zentralen Bereich der Zelle. Durch Kombination der Zelle mit einem hinter der Zelle angebrachten Polarisator (so genannter Analysator) entsteht ein schaltbarer Amplitudenmodulator für polarisiert... -
Seite 15: Lichtausbreitung In Anisotropen Medien
OptiXplorer ist es sinnvoll, einen normalisierten Vektor zu verwenden, d. h. | |=1, und den Betrag der tatsächlichen Feldstärke mit Hilfe eines skalaren Vorfaktors zu erfassen. Eine linear polarisierte Lichtwelle wird von Vektoren der Form ⎛ ⎞ α ⎜ ⎜... -
Seite 16: Optische Verzögerungsplatten
OptiXplorer Moleküllängsachse Moleküllängsachse Moleküllängs- achse (θ) (θ) Lichtausbreitungs- Lichtausbreitungs- Lichtausbreitungs- richtung richtung richtung Abbildung 3: Darstellung der Brechungsindizes: ordentlicher , außerordentlicher und resultierender außerordentlicher Brechungsindex für verschiedene (θ) Moleküllagen Die Wirkung eines doppelbrechenden Materials auf den Polarisationszustand einer Licht- welle kann durch die Modifikation des Jones-Vektors der einfallenden Welle in einen neuen Jones-Vektor ausgedrückt werden. - Seite 17 OptiXplorer bezüglich der optischen Achse verdreht sein können, wie in Abbildung 4 skizziert. Für doppelbrechende optischen Komponenten wird dabei die folgende Zuordnung verwendet: = eo-Achse, = o-Achse. Lichtausbreitung in z-Richtung rechtwinkliges Laborsystem (x,y) rechtwinkliges Komponentensystem (u,v) Abbildung 4: Skizze der rechtwinkligen Koordinatensysteme: das...
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Seite 18: Jones-Matrix-Darstellung Einer „Twisted Nematic" Lc-Zelle
OptiXplorer Im Folgenden soll eine Wellenplatte betrachtet werden, deren optische Achse senkrecht δ zur Ausbreitungsrichtung z einer Lichtwelle und einem Winkel -Achse orientiert ist. Die Polarisation kann im -Koordinatensystem oder aber im Koordinatensystem der Wellenplatte geschrieben werden, die Umrechnung erfolgt in diesem Fall unter Verwendung der Rotationsmatrix R(δ) - Seite 19 OptiXplorer ⎛ ⎞ ⎛ ⎞ ⎛ ⎞ β α ⎜ ⎟ − ⎜ ⎜ ⎟ ⎟ − ⎜ ⎜ ⎟ ⎟ γ γ γ ⎜ ⎟ γ γ ⎝ ⎠ ⎝ ⎠ − ⋅ ⋅ β Φ (18) ) α...
- Seite 20 OptiXplorer Durchlaßrichtung rechtwinkliges des Polarisators Laborsystem (x,y) Moleküllängsachse Durchlaßrichtung Lichtausbreitung des Polarisators θ2 in z-Richtung ψ Analysator θ LC-Display Polarisator Abbildung 5: Rechtwinkliges -Koordinatensystem mit den Durchlassrichtungen der Polarisatoren (θ1,θ2) und dem "Director“-Winkel ψ, d. h. der Lage der Moleküllängsachse...
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Seite 21: Eigenschaften Von Tn-Lc-Zellen Bei Angelegter Spannung
OptiXplorer ) | ≠ 0 Damit diese Funktion für alle Winkel wohldefiniert ist, muss gelten. Um dies zu (θ gewährleisten, kann im Falle von linear polarisiertem Einfallslicht eine Verzögerungsplatte λ/4 mit annähernd verwendet werden. α β Falls die Zelle dick genug ist, um die Näherung... -
Seite 22: Amplituden- Und Phasenmodulation Durch Tn-Lc-Zellen
OptiXplorer Amplituden- und Phasenmodulation durch TN-LC-Zellen An die TN-LC-Zelle angelegte Spannungswerte bringen die LC-Moleküle dazu, die verschiedenen diskutierten Anordnungen einzunehmen. Verwendung eines Polarisators (so genannter ‚Analysator’) hinter der Flüssigkristallzelle wird ein linear polarisiert einfallendes Lichtfeld in unterschiedlichem Maße transmittiert. Dieser Betriebsmodus entspricht der Erzeugung einer Amplitudenmodulation der transmittierten Welle. -
Seite 23: Interferenz Ebener Wellen
OptiXplorer Interferenz kann deshalb anstelle der Summation der komplexen Vektorfeldamplituden die Schreibweise der komplexen Amplituden verwendet werden. Anders als bei Schallwellen sind an die Interferenzfähigkeit der Lichtwellen gewisse Bedingungen geknüpft, speziellen Charakter Prozesse Lichtentstehung resultieren. Dies wird unter dem Begriff Kohärenz erläutert. -
Seite 24: Kohärenz Des Lichtes
OptiXplorer Nehmen wir an, dass die beiden Wellen gleiche Amplituden haben , so verändert sich die Intensität der Interferenzerscheinung periodisch zwischen Strenge Additivität der Intensitäten gilt nur, wenn der als Interferenzglied bezeichnete Summand ΔΦ identisch verschwindet. In einem solchen Fall liegt keine Interferenz vor. Interferenz heißt Abweichung von der Additivität der Intensitäten. - Seite 25 OptiXplorer Lebensdauer dieser Zustände von etwa 10 s führt zur Emission kurzer Wellenzüge von etwa 3 m Länge. Des Weiteren ist die Lichtausstrahlung verschiedener Punkte der thermischen Lichtquelle statistisch verteilt, und die Phasenbeziehungen zwischen je zwei aufeinander folgenden Wellenzügen ein- und derselben Punktquelle wechselt von Emissionsereignis zu Emissionsereignis in nicht vorhersehbarer Weise.
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Seite 26: Beugungstheorie
OptiXplorer Nach dem Durchlaufen verschiedener Wege, wodurch eine Phasendifferenz entsteht, werden die Teilwellen wieder vereinigt. Mit Hilfe des Fourierschen Integraltheorems lässt sich jedoch zeigen, dass die Wellenzüge auf Grund ihrer endlichen Länge quasimonochromatisch sind. Sie besitzen eine endliche spektrale Bandbreite. Lediglich eine unendlich ausgedehnte Welle wäre monochromatisch. -
Seite 27: Fresnel'sches Beugungsintegral
OptiXplorer 4.2.2 Fresnel’sches Beugungsintegral Die transversalen Abmessungen des beugenden Objekts sollen klein sein im Vergleich zum Abstand zwischen Objekt und Beugungsbild (paraxiale Näherung). Damit gilt und für den Abstand erhält man näherungsweise cos(e r)≈1 − − ≈ (47) Da die Amplitude weit unempfindlicher als die Phase ist, kann im Nenner die gröbere Abschätzung... -
Seite 28: Symmetrien Von Beugungsbildern
OptiXplorer ν ν , (53) exp(i (54) λ i In der Fraunhofer-Beugung ist das Fernfeld damit durch die Fouriertransformierte des Feldes direkt hinter dem beugenden Objekt gegeben. Die Raumfrequenzen der α β beugenden Struktur erzeugen Wellen, die sich unter den Winkeln ≈... -
Seite 29: Fraunhofer-Beugung An Binären Elementen
OptiXplorer − − ν ν ν ν , (57) beschrieben wird. Dies bedeutet anschaulich gesprochen, dass Intensitätsverteilungen der Beugungsbilder reiner Amplitudenobjekte stets eine zwei- zählige Rotationssymmetrie (gleichbedeutend mit einer Inversionssymmetrie) um die optische Achse aufweisen, demnach wird beispielsweise für jede nach rechts oben gebeugte Welle eine phasenkonjugierte Welle gleicher Intensität nach links unten... -
Seite 30: Beugung An Räumlich Separablen Beugungsobjekten
OptiXplorer verbleibt sämtliche Energie in der ungebeugte Welle und das Phasenelement ist de facto ΔΦ=π nicht vorhanden) und (hier tritt wie oben vorausgesetzt keine ungebeugte Welle ΔΦ auf). Natürlich ist das beschriebene Verhalten gemäß obiger Formel in periodisch, π d. h. für alle ungeradzahligen Vielfachen von verschwindet die ungebeugte Welle ebenfalls. -
Seite 31: Fraunhofer-Beugung An Linearen Binären Gittern
OptiXplorer ∫ − ( τ i π (61) exp( dieser Formel beugende Objekt durch eine komplexwertige τ Transmissionsfunktion ) gegeben, die nur von einer räumlichen Koordinate (in diesem Falle ) abhängt. Solche bezüglich einer Raumrichtung (in diesem Falle ) konstante Beugungsobjekte bezeichnet man als lineare Gitter. - Seite 32 OptiXplorer ⎛ ⎞ ⋅ ⎛ ⎞ ⎜ ⎟ ⎜ ⎜ ⎟ ⎟ ⋅ − ⋅ − τ τ π 2 (64) ⎜ ⎟ ⋅ ⋅ π ⎝ ⎠ ⎝ ⎠ Energiegrößen wie z. B. Intensität und Lichtleistung sind proportional zum Betragsquadrat der komplexwertigen Amplitude .
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Seite 33: Beugung An Dynamisch Adressierten Pixelierten Gittern
OptiXplorer η ρ ρ ρ 2 ρ ΔΦ (71) − ≠ für η ρ ρ ρ 2 ρ ΔΦ π Beugungseffizienzen Beugungsordnungen sind unabhängig Gitterkonstante . Mittels der Einstellung der Grauwerte des adressierten Binärgitters werden die Amplituden ρ , ρ... - Seite 34 OptiXplorer (77) gilt und außerdem (78) Beide Formeln besagen, dass in einem Gitter aus räumlichen Einzelpixeln letztlich nur Beugungsordnungen unabhängig wählbare Amplituden haben können, auf diese Tatsache werden wir noch zurückkommen. Die Formeln wurden anhand von binären Phasengittern hergeleitet, gelten aber gemäß den Überlegungen aus Abschnitt 4.3.2 auch für andere τ...
- Seite 35 OptiXplorer ⎛ ⎞ ⎜ ⎟ ⎛ ⎞ ∞ ∑ ⎜ ⎜ − ⎟ ⎟ − i π ⎜ ⎟ exp( (80) − π 2 ⎝ ⎠ ⎜ ⎟ −∞ ⎝ ⎠ ≠ Demnach wird ein Beugungsbild beobachtet, in dem die ohne Pixelstege zu erwartenden Amplituden mit einem zusätzlichen Faktor modifiziert werden, welcher nicht vom...
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Seite 36: Beugungswinkel Der Ordnungen
OptiXplorer Insgesamt erhält man dann das Raumfrequenzspektrum und somit auch das Beugungs- fernfeld als ⊗ ⋅ ν ( ν ν comb( sinc( (83) zentralen Frequenzen werden durch abgetasteten Transmissionsfunktion des beugenden Elements vorgegeben. Höhere Frequenzen treten als Wiederholung der Basisfrequenzen mit einer einhüllenden Kurve auf, welche... -
Seite 37: Quadratische Phasenfunktion - Fouriertransformation Mit Einer Linse
OptiXplorer das Verhalten in Bezug auf den Ort der Fernfeldbeugung ändert. Gleiches gilt für den Einsatz eines refraktiven Prismas und dem Enthaltensein einer linearen Phasenfunktion im Beugungsobjekt. 4.5.1 Quadratische Phasenfunktion - Fouriertransformation mit einer Linse Zur einfacheren Beobachtung kann das Beugungsbild mit einer Linse aus dem Unendlichen in eine endliche Entfernung gebracht werden. -
Seite 38: Räumliche Separation Der Ungebeugten Lichtwelle Vom Beugungsbild
OptiXplorer − ⋅ ν ν π 2 ν i exp( (91) ⋅ ν exp(i Völlig analog dazu führt eine lineare Phasenfunktion im Lichtfeld hinter dem Beugungsobjekt zu einer Verschiebung des Raumfrequenzspektrums und damit letztlich der Fraunhofer-Beugungsfigur. Wie bei der ‚Linsenphase’ ist letztlich nicht entscheidend, ob der lineare Phasenterm durch ein Prisma vor oder hinter dem Beugungsobjekt, einen im beugenden Objekt ‚enthaltenen’... -
Seite 39: Berechnung Diffraktiver Elemente
Rolle spielen, oder die optische Funktion mit anderen Elementen gar nicht realisiert werden kann. Hier soll nun kurz schematisch der Berechnungsalgorithmus dargestellt werden, der auch der im Kit verwendeten ‚OptiXplorer’ Software zugrunde liegt. Es handelt sich um einen Iterativen Fourier-Transformations-Algorithmus (IFTA). In Abbildung 8 ist der prinzipielle Ablauf schematisch dargestellt. -
Seite 40: Raumfrequenzfilterung
OptiXplorer Fall verschieden und ein Gegenstand der Untersuchungen des Fachgebietes der diffraktiven Optik. 4.6.2 Raumfrequenzfilterung Für ein Objekt, welches sich im Abstand vor einer Linse befindet, kann die Lichtausbreitung vor dieser Linse mit Hilfe der Fresnel-Näherung des Kirchhoff’schen Beugungsintegrals simuliert werden. Das Ergebnis zeigt, dass das Licht in der Fokusebene sich nur um einen Phasenfaktor ändert, der abhängig von... - Seite 41 OptiXplorer Fourier-Optik und Diffraktive Optik Joseph W. Goodman, Introduction to Fourier Optics, Third Edition, Roberts and Company Publishers (2004) Frank Wyrowski and Jari Turunen (ed.), Diffractive Optics for Industrial and Commercial Applications, Wiley-VCH (1998) 10. Bernhard Kress and Patrick Meyrueis, Digital Diffractive Optics, John Wiley & Sons (2000) 11.
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Seite 42: Sicherheitshinweise
Das LC-Display darf thermisch nicht überlastet werden. Vorsicht bei Projektions- anwendungen mit Halogenlampen! Hierbei sind Wärmeschutzfilter zwischen Lampe und Display erforderlich. Bitte setzen Sie sich in solchen Fällen mit HoloEye in Verbindung. 12.1.3 Schutz vor eindringendem Wasser Eingedrungenes Wasser oder andere Flüssigkeiten können das Gerät ernsthaft beschädigen. -
Seite 43: Technische Daten
OptiXplorer 12.2 Technische Daten Display Type: SONY LCX016AL-6 Farbtüchtigkeit: Grauwert-Wiedergabe Aktive Fläche: 26,6 mm x 20,0 mm (1,3") Bildpunktzahl: 832 x 624 Pixelabstand: 32 μm Bildwiederholrate: max. 60 Hz Kontrastverhältnis: typ. 200:1 Allgemein Abmessungen (L x B x T): 82 mm x 82 mm x 23 mm... -
Seite 44: Serielle Schnittstelle
OptiXplorer 12.3.1 Serielle Schnittstelle Anschlussbelegung: Pin 1 +5V Gs Pin 5 Pin 2 +5V Gs Pin 6 Pin 3 Pin 7 Masse Pin 4 Pin 8 Masse Verbindungsparameter: Geschwindigkeit 19200 Bit/s Datenbits Parität keine Stopbits Datenflusssteuerun Hardware-Handshake RTR / CTS 12.3.2 Spannungsversorgung... -
Seite 45: Rs232-Befehle
OptiXplorer 12.4 Inbetriebnahme Für die Inbetriebnahme schließen Sie das LC2002 wie in der Darstellung mit dem RS232- Kabel an den Steuer-PC mit der Fernbedienungs-Software und mit dem VGA-Kabel an die Bildsignalquelle an. Die Bildsignalquelle kann anstelle eines PCs auch eine VGA-Kamera sein. - Seite 46 OptiXplorer Das Gerät verfügt über eine "Echo"-Funktion, d. h. nach erfolgreicher Decodierung eines Befehls sendet es die Zeichenkette 'OK'. Falls ein Befehl fehlerhaft übergeben wurde oder die Ausführung innerhalb des Gerätes scheiterte, gibt das LC2002 einen Fehlercode aus, der Aufschluss über die Art des Fehlers gibt, z. B. 'ERR 3'. (siehe auch Abschnitt 12.6)
- Seite 47 OptiXplorer Byte Nr. Bedeutung intern. Symbol Most Significant Byte PLL-Factor Less Significant Byte PLL-Factor HPOS, Bildlage horizontal VPOS, Bildlage vertikal interne Einstellung SHP, Pixelsynchronität der Bildwiedergabe interne Einstellung HCKP interne Einstellung HSTP interne Einstellung CLPP interne Einstellung interne Einstellung interne Einstellung MODE, Bildformat-Umschaltung DIR, u.
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Seite 48: Einstellbefehle
OptiXplorer 12.5.3 Einstellbefehle Einstellende Befehle bestehen aus einem Befehlsnamen und einem Zahlenwert, der vom Befehlsnamen durch einen Doppelpunkt abgetrennt ist. Der Parameterwert ist immer in dezimaler Schreibweise einzugeben. • Bildbreite Parameter Befehlsname min. max. PLLP 2045 Beispiel: PLLP:1054<CR> Der Parameter beeinflusst die Pixelsynchronität der Bildwiedergabe. Für das Bildformat SVGA (800x600 Bildpunkte) ist i. - Seite 49 OptiXplorer SHP:1<CR> • Bildformat Paramete Befehlsname Bedeutung SVGA 800x600 (CCh) PC-98 640x400 (C9h) MODE VGA 640x480 (CEh) Beispiel: MODE:204<CR> Bei der Einstellung des Bildformates mit dem MODE-Befehl bleibt die pixelsynchrone Wiedergabe erhalten. Bildformate, die das Display nicht ausfüllen, werden von einem schwarzen Rahmen umgeben und erscheinen zentriert auf den Schirm.
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Seite 50: Sonstige Befehle
OptiXplorer GCB:1<CR> • Stärke der Gammakorrektur Schwarz Parameter Befehlsname min. max. Beispiel: GGW:254<CR> • Kontrast Parameter Befehlsname min. max. Beispiel: CON:196<CR> • Helligkeit Parameter Befehlsname min. max. Beispiel: BRT:183<CR> 12.5.4 Sonstige Befehle • Echo ein- und ausschalten Der Befehl ECHO:OFF<CR> unterdrückt die obligatorische Antwort mit OK auf jeden decodierten Befehl und die Ausgabe der Fehlercodes. -
Seite 51: Montagezeichnung
OptiXplorer Überlauf im Zeichenempfangspuffer RS232-Handshake ERR 1 funktioniert nicht, interner oder externer Fehler unerwartetes Zeichen im Befehl (weder Befehl falsch geschrieben ERR 2 Buchstabe, noch Ziffer, noch Unterstrich) unbekannter Befehl Befehl falsch geschrieben ERR 3 Parameter für vorangegangen- Parameter falsch... - Seite 52 OptiXplorer 31,0 82,0 Abbildung 63: Montagezeichnung...
- Seite 53 OptiXplorer 13 Lasermodul 13.1 Technische Daten des Lasers – Version A Wellenlänge: 650 nm Betriebsspannung des Lasers: 5 V (DC) ≤ 120 Stromstärke des Lasers: Betriebsspannung des Steckernetzteils: 100-230 V AC + 10% 50-60 Hz Stromaufnahme des Steckernetzteils: max. 180 mA...
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Seite 54: Lasersicherheit
OptiXplorer Laserklasse 3B 13.3 Inbetriebnahme Für die Inbetriebnahme verbinden Sie das 5V-Steckernetzteil mit dem Lasermodul und stecken dann das Netzteil in die Netzsteckdose. 13.4 Lasersicherheit 13.4.1 Laser Version A Aufgrund der besonderen Eigenschaften der Laserstrahlung und der sich daraus ergebenden biologischen Wirkungen sind besondere Schutz- und Vorsichtsmaßnahmen bei der Anwendung von Laserstrahlung erforderlich. - Seite 55 OptiXplorer Anmerkung: Bei Lasereinrichtungen der Klasse 2 ist das Auge bei zufälliger, kurzzeitiger Einwirkung Laserstrahlung, Einwirkungsdauern 0,25s nicht gefährdet. Lasereinrichtungen der Klasse 2 dürfen deshalb ohne weitere Schutzmaßnahmen eingesetzt werden, wenn sichergestellt ist, dass weder ein absichtliches Hineinschauen für die Anwendung über längere Zeit als 0,25s, noch wiederholtes Hineinschauen in die Laserstrahlung bzw.
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Seite 56: Konvention Zu Den Beigefügten Polarisationsfiltern
OptiXplorer 14 Polarisationsfilter Transmission: ~ 30 % bei 400 nm - 700 nm Transmission in gekreuzter Stellung: ~ 0,15 % bei 400 nm - 700 nm Polarisationseffizienz: 95 % Betriebstemperatur: -15°C bis +70°C Abbildung 65: Transmission eines einzelnen Polarisators Abbildung 66: Transmission zweier gekreuzter Polarisatoren 14.1 Konvention zu den beigefügten Polarisationsfiltern... - Seite 57 OptiXplorer Abbildung 67: Richtung des Lichts und Zählrichtung für die Gradangaben, die in dieser Anleitung verwendet wurden.
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Seite 58: Systemvoraussetzungen
OptiXplorer Beschreibung der Software 15 Bediensoftware für das LC2002-Display Die Software wirkt mit RS232-Befehlen auf das LC2002 ein. Die Befehle sind im Abschnitt 12.5 ausführlich beschrieben. 15.1 Systemvoraussetzungen • IBM- oder kompatibler PC • 32 Megabyte Arbeitsspeicher oder mehr •... - Seite 59 OptiXplorer In der Titelleiste werden die Version der Firmware des LC2002 und die individuelle Seriennummer angezeigt. Abbildung 69: Die Bedienoberfläche nach dem Start Wenn kein LC2002-Gerät gefunden wurde, erscheint das in Abbildung 70 gezeigte Meldungsfenster. Abbildung 70: Kein LC2002-Gerät erkannt Bestätigen Sie die Meldung.
- Seite 60 OptiXplorer Abbildung 71: Auswahl des COM-Anschlusses Wenn der gewählte Port noch verfügbar war, dann erscheint in der Statuszeile am unteren Rand des Fensters COM 2 opened. Ist der angewählte COM-Port nicht vorhanden oder nicht mehr frei, dann erscheint in der Statuszeile die Ausschrift (Beispiel) COM 2 already in use or not available.
- Seite 61 OptiXplorer Bildbreite Einsteller für die Bildbreite. Für die exakte Einstellung der Bildbreite wird ein Testbild mit feinem, senkrechtem Streifenmuster empfohlen. Bei falscher Einstellung der Bildbreite zeigt sich Moiré aus dem Streifenmuster und der Pixelstruktur der LCD-Matrix, wobei die Zahl der Moiréstreifen ein Maß für die Fehleinstellung ist. Bei exakter Einstellung verschwindet das Moiré...
- Seite 62 OptiXplorer Abbildung 72: Einsteller der Gamma-Korrektur White Level Control Der Steller verschiebt den Einsatzpunkt für die Gamma-Korrektur auf einen bestimmten Grauwert. Die Weißpegel-Gamma-Korrektur wirkt an darauf bezogen helleren Bildstellen. White Level Gain Diese Einstellung bestimmt, wie weit die Verstärkung an den hellen Bildstellen angehoben wird.
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Seite 63: Factory Defaults
OptiXplorer Abbildung 73: Bildspiegelung und Bildformat Mit den beiden Tasten auf der linken Seite können Sie das Bild spiegeln, die Taste "Right / Left" spiegelt das Bild horizontal und die Taste "Up / Down" spiegelt das Bild vertikal. Mit dem Auswahlfeld neben dem Symbol Bildformat können die Standard-Bildformate SVGA, VGA und PC-98 eingeschaltet werden. - Seite 64 OptiXplorer Abbildung 74: Upload Factory Default Abbildung 75: Factory Defaults Setting...
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Seite 65: Installation Der Software
16.3 Starten des Programms Bei der Installation wird standardmäßig ein Eintrag im Startmenü erstellt. Das Programm kann dann durch Auswahl des Eintrags „OptiXplorer Software“ aus dem Startmenü gestartet werden. Sollte unter ihrem Benutzerprofil kein Eintrag im Startmenü existieren, können Sie die ausführbare Datei (z. -
Seite 66: Laden Eines Bildes
Darstellung aller 256 Graustufen wird eine Monitordarstellung von mindestens 16 Millionen Farben (24Bit Farbtiefe) benötigt. Abbildung 77: Bildschirmansicht der „OptiXplorer Software“ mit geöffneter Bilddatei Es ist auch möglich, ein mit einer anderen Anwendung in die Zwischenablage kopiertes Bildobjekt mit Hilfe der Tastenkombination CTRL-V in die Software zu laden. -
Seite 67: Programmfunktionen Im Vollbildmodus
OptiXplorer ‘Zoom In’ Button Wird dieser Knopf gedrückt, wird das Bild um einen voreingestellten Faktor vergrößert. ‘Zoom Out’ Button Wird dieser Knopf gedrückt, wird das Bild um einen voreingestellten Faktor verkleinert. ‘Save’ Button Wird dieser Knopf gedrückt, kann nach Eingabe eines entsprechenden Dateinamens das Bild in einem der unterstützten Formate abgespeichert werden (PNG oder BMP... - Seite 68 OptiXplorer Anzeige der aktiven Funktion der Symbolleiste Schieberegler Wertanzeige für Parameter Zoomfaktor Basisbildes Kurze Beschreibung der Funktionen Symbolleiste Abbildung 78: Leiste mit Bedienelementen im Vollbildmodus Diese Symbolleiste verschwindet anschließend und kann durch das Bewegen des Mauszeigers zum rechten Fensterrand wieder zum Vorschein gebracht werden.
- Seite 69 OptiXplorer ‘Save’ Button (Tastenkombination: CTRL-S) Wird dieser Knopf gedrückt, kann nach Eingabe eines entsprechenden Dateinamens das gerade dargestellte Vollbild in einem der unterstützten Formate abgespeichert werden (PNG oder BMP Bildformat, ASCII Textdatei mit einer Matrix ganzzahliger Werte entsprechend den Grauwerten des Bildes.). Das Bild wird dabei wie gerade dargestellt gespeichert, d.
- Seite 70 OptiXplorer ‘Adjust Graylevel 2’ Button (Tastenkombination: CTRL-G) Dieser Funktionsknopf erscheint nur, wenn das als Basiskachel gewählte Bild nur maximal zwei Grauwerte enthält. Wird dieser Kopf gedrückt, kann der zweite der beiden Grauwerte des dargestellten Bildes mithilfe des Schiebereglers oder durch direkte Eingabe eines Werts im Bereich 0..255 modifiziert werden.
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Seite 71: Berechnung Eines Diffraktiven Optischen Elementes
OptiXplorer dem Modulator verbunden, wird dieses automatisch in den nicht verbundenen Zustand gesetzt. ‘Connect to SLM’ Button – Status: verbunden Dieser Knopf ist nur sichtbar, wenn die Software im „extended desktop support“ Modus betrieben wird(siehe auch Abschnitt 16.3) und der Knopf schon einmal gedrückt wurde. In diesem Fall wird das bitmap Bild dieses Fensters auf dem Lichtmodulator ausgegeben. -
Seite 72: Erzeugen Von Elementaren Optischen Funktionen
OptiXplorer 16.7 Erzeugen von elementaren optischen Funktionen Alle optischen Funktionen aus dem Menüpunkt Elementary Optical Functions werden nach Eingabe der Parameter in einem neuen Vollbildfenster geöffnet. Je nachdem, ob die optische Funktion durch zwei („binär“) oder mehr Grauwerte („multilevel“) dargestellt wird, unterscheidet sich die am rechten Fensterrand erscheinende Symbolleiste geringfügig (siehe Abschnitt 16.5) - Seite 73 OptiXplorer • Show Rectangular Aperture Wählen Sie den Punkt „Show Rectangular Aperture“ aus dem Untermenüpunkt Aperture Functions, um eine Rechteckblende zu erzeugen. In dem erscheinenden Eingabefeld können die Breite und die Höhe der Blende durch Auswahl der Pixelanzahl variiert werden.
- Seite 74 OptiXplorer • Show Axicon Mithilfe dieser Funktion wird ein Axikon erzeugt. Die Axikon-Funktion wird im Eingabefeld über den Radius des kleinsten Ringes charakterisiert. Die Eingabe des Radius erfolgt als Pixelanzahl. • Show Vortex Phase Mithilfe dieser Funktion wird eine Vortex-Phase erzeugt. Im Eingabefeld kann durch Eingabe des Radius ein zentraler Bereich mit konstanter Phase definiert werden.
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Seite 75: Das 'Window'- Menü
OptiXplorer “Show Binary 1-to-(2x2) Separable Array Beamsplitter Grating” (Gitterperiode ist 18x18 Pixel) “Show Binary Array 1-to-(5x5) Separable Array Beamsplitter Grating” (Gitterperiode ist 26x26 Pixel) “Show Binary Array 1-to-(5x5) Non-separable Array Beamsplitter Grating” (Gitterperiode ist 26x26 Pixel) um ein entsprechendes diffraktives Element in Vollbilddarstellung zu erhalten.