Лазерный проигрыватель для виниловых пластинок

Не могу сообразить чем это "грозит" для нашего случая? Т.е. на ширину канавки в 60 мкм можно "всунуть" только 120 пикселей размером 0,5 мкм?

 

Ну да , те детали канавки с размерами меньше 0.5 микрона разрешаться всеравно не будут. А дальше умножай эти 0.5 на увеличение системы и получаем минимальный размер пиксела в линейке. Если реальный пиксел больше -> теряется разрешение если < терятся эффективность пикселов. Т.е в аналоговой системе когда ловится отражение от всей боковой стороны канавки, разрешение определяется шумом фотоприемника и числом степеней АЦП. А в случае линейки кол-вом пикселов при минимальном размере , а не числом уровней АЦП кот обрабатывет сигнал с линейки. (вроде так?)

 

Из более-менее доступных с миним. пикселем 7х7 мкм можно назвать только ILX553 от Sony. В линейке 5150 пикселей, тактовая до 16 мгц. Если перебирать все 5150 пикселей то время одной оцифровки будет гораздо хуже чем в предыдущем сенсоре. Интересно выяснить, можно ли здесь укорачивать время цикла опроса, чтобы не гнать опрос по всей линейке а только ровно столько пикселей сколько нужно чтобы получить например картинку одной канавки. Еще меньший пиксель (4,7х4,7 мкм) есть в TCD1707 от Toshiba (7400 пикселей), но где его брать Гугл не знает.
Но мне по прежнему не дает покоя мышиный сенсор (да и вообще любой сенсор с таким большим пикселем как 50х50 мкм). Те ограничения из-за большого размера пикселей, о которых вы писали, как бы понятны, но..., наблюдая на 18 пикселях мышесенсора около 4-5 дорожек пластинки шириной в 1-2 пикселя я делаю вывод, что если я доп. оптической системой сделаю "усиление" картинки то на этих же 18 пикселях я смогу увидеть изображение одной канавки. А это уже вполне работоспособное разрешение для трекинга. Может попробуем пока с помощью какой-то дополнительной оптики получить изображение одной канавки на всей площади мышесенсора и увидим, насколько нас устроит это изображение? Только подскажите как это можно реализовать. Увеличение для одной канавки на всю ширину мышесенсора должно быть примерно 6 или 7 крат, т.е. где-то по пару крайних пикселей справа и слева на информацию о промежутках между канавками а остальные 14 пикселей для обработки картинки одной канавки. Мне кажется что просто для одного трекинга этого должно быть достаточно. По поводу фокусировки этим способом здесь уже не уверен, но если вместо мышесенсора применить линейный сенсор с аналоговым выходом то допускаю, что и это можно будет попробовать. Давайте начнем с другой оптики для мышесенсора и если будут нормальные результаты купим недорогой линейный сенсор с похожим размером пикселя (тот же TSL1401) и добьемся результатов и от него. А учитывая, что в TLS1401 целых 128 пикселей то сделав ему еще крупнее картинку одной канавки на все его пиксели мы значительно увеличим разрешающую способность. Разве не так?

 

OK
Только я не могу сообразить размеры и как там пикселы расположены. В мышке вроде сенсор квадратный и число пикселов дб "квадратным" не 18? Или там прямоугольник нужны размеры сенора и расстояние между пикселами.

 

Да, сенсор квадратный с полем 18х18 пикселей, каждый пиксель размером около 50 мкм. Я давал ссылку где можно посмотреть что этот сенсор видит. Вот она - http://habrahabr.ru/post/128972/ . Там ниже по странице есть картинка флеш анимации с изображением поля пикселей, и что эти пиксели отображают при проводке сенсора над листом бумаги с текстом. Общий размер кристала сенсора 0,8х0,8 мм.
Это взято вот отсюда - http://imobot.ru/index.php?option=com_content&task=view&id=61&Itemid=9 . Человек делал из этого сенсора зрение для робота со своей опт. системой. Модель сенсора у нас ADNS2610. Datasheet я прикрепляю. По скорости работы нам этот сенсор не подходит, но понять общий принцип и увидеть какая картинка у нас получится с новой оптикой мы сможем. После этого мы будем знать чего нам добиваться в случае с другим сенсором.

 

У вас осталась линза в пикап"е с фокусным расстоянием 20-25 мм?
Можно сней начать пробовать. Лнзу надо посадить на оптическую ось и иметь возможность подстраивать ее растояние до пластинки. На рсстоянии 1.1 фокусного до пластинки и на рсстоянии 250 мм в отраженном луче должно появиться изображение дорожки и прилегающего участка.

 

Это в смысле применительно к сенсору мыши?

 

Ну да, ведь вроде договорились пробовать с мышинным сенсором?

 

Пытаюсь понять оптическую схему (не судите строго) - т.е. мышесенсор нужно расположить на расстоянии 250 мм (от линзы или ...?) на одной опт. оси с линзой, а линза соответственно должна быть на расстоянии 1.1 фокусного до пластинки и все это хозяйство должно иметь подстройку по вертикали. Как и чем лучше сделать подсветку рассматриваемого участка поверхности пластинки? Для уменьшения шумов сенсора круто было бы сделать его охлаждение микро-холодильником Пельте .

 

от линзы

так

так
только линза

Можно лазером диметр пятна должен перекрывать дорожку. Тут возникает проблема:
Если засвечивать лазером через линзу то пятно будет маленьким, если засвечивать несфокусированным пучком - то мало света в отражается от пластинки в направлении линзы. Для начала можно попробовать вне осевое освещение лазером слегка сфокусировав другой линзой. Те излучение лазера падает на пластинку не через линзу которая строит изображение на сенсор. Посмотреить хватит л и света.

Чисто понты (извините за жаргон)

 

А применить подсветку как сделано в мышке, и тем более как-то использовать мышиную оптику, я так понимаю не получится. На время опытов вообще можно сделать по любому, но в дальнейшем, если с сенсором что-то выгорит, нужно будет уже продумывать общую моно-конструкцию и с учетом системы фокуса и звукоизвлечения.

 

Не получится

надо не расплавить пластинку, а сделать это очень легко, и в то же время света дб достаточно для работы фотосенсора

 

Последние неск. недель погряз в делах и совершенно не хватает времени на проигрыватель. Как разгребусь, продолжим. Попробую подключить своего знакомого, чтобы он помог с алгоритмом микропрограммы для м/контроллера системы трекинга (под мышиный сенсор или линейный типа TSL1401). Там должно быть много математической обработки и я не уверен что справлюсь с этим сам - все же я не проф. программер.

 

Заказал на днях пару линейных сенсоров TSL1401. Как придет из Киева посылка, соберу схему управления и попробую подобрать подходящую линзу. Сигнал с этого сенсора на первых порах можно будет наблюдать прямо на экране осциллографа. За прошедший период удалось немного освоить микроконтроллер из серии С8051 от Silabs и его программирование (а заодно и сделать частично дома ремонт). Мой знакомый пока не отзывается, поэтому в написании программы буду в основном рассчитывать только на себя.

 

Пришли наконец сенсоры TSL1401, а точнее их точные аналоги - LF1401. Две штуки обошлись с доставкой из Киева около 250 грн. Вот документация на них http://www.ichaus.de/upload/pdf/Lf1401_b1es.pdf Корпус DIP8, По длине все фотодиоды сенсора занимают около 8мм (128 фотодиодов х 56 мкм и плюс зазоры в несколько мкм между соседними). Optics, я так понимаю, что предлагаемая вами ранее опт. схема для мышиного сенсора подойдет и в этом случае? Размеры пикселей по короткой стороне у них похожи. Да, всю длину сенсора мы наверно не сможем задействовать, но этого и не требуется. Думаю нам достаточно будет даже если мы сможем получить картинку поперечного среза хотя бы нескольких дорожек. При чем, учитывая длину сенсора можно особенно не переживать за его точную юстировку поперек треков - можно будет программно находить дорожки на любом участке линейки фотодиодов, анализируя общую картинку. Ну а точная фокусировка здесь по-прежнему будет важна. Я даже рассчитываю получать сигнал для регулировки фокуса с этого же сенсора. Но картинка, которую удастся получить, думаю расставит по местам все предположения. Для проверки планирую сделать управление от м/контроллера - тактовый сигнал на вход CLK с частотой не более 5 Мгц, и импульсный одиночный сигнал на вход SI старта внутренней логики считывания каждые 128 тактов CLK. Отпишусь по результатам. Возможно потребуется помощь по конструкции оптической системы для этого сенсора и системе подсветки поверхности пластинки.
Выходной сигнал пока посмотрим обычным осциллографом.

 

Optics, я поигрался еще с мышиной оптикой - с прозрачным акриловым оптическим моноблоком. Очень уж он мне симпатичен. Как конструктив, он очень удачен - у него есть достаточно много разных участков поверхности под разными углами, которые можно использовать для крепления различных дополнительных узлов предполагаемой оптической головки, и этот моноблок можно было бы взять за основу для такой головки. Мне нравится уже готовый узел подсветки поверхности, да и рабочее расстояние родной линзы мыш. оптики, как по мне, могло бы подойти для наших целей. Я думал приделать сюда дополнительную оптику - я склеил бумажный цилиндрик высотой равной где-то ф.р. длиннофокусной линзы от пикапа, и поставил его над линзой мыш. сенсора. На верхнем торце цилиндра положил д.ф. линзочку пикапа - глядя в эту линзу можно было видеть крупное изображ. нескольих дорожек пластинки. Но вот получить это изображение на каком-то экране мне не удалось - подозреваю, что не совсем правильно подошел к построению нужного изображения. Можно ли все-таки взяв за основу мыш. оптику получить нужное изображение применив какие-то дополнительные линзы?
Пробовал еще вместо красного светодиода подсветки прикладывать в этом месте лазерный диод с коллиматором - изображение получается более контрастным. А вообще, при любом виде подсветки очень ярко выделяются промежутки между дорожками. Попробую сфотографировать это изображение, но не уверен, что что-то из этого выйдет. Думаю купить еще лазерную мышь и посмотреть на ее оптику и сенсор. Там уже готовый лазер для подсветки.
Пока еще не до конца решил вопрос с креплением и подключением сенсора TSL1401 (хочется предусмотреть еще и возможность какой-то регулировки положения этого сенсора)

 

Доп линзы не надо , надо попробовать получить изображение с имеющейся линзой. Думаю , что вэтой системе строится изображение 1:1, те расстояние до предмета = расстоянию до изображения =2F (фок расстоние линзы) так что расстояние до предмета там примернло 4 мм-> F=2 мм. диаметр у линзы маленький, те большого увеличения скорее всего не получится. Опт блок в штатив с вертикальной подачей и смотреть на экране изображения, но надо убрать бортики блока кот препятствуют приближению линзы к объекту.

 

У меня была идея - высверлить там родную линзу и вместо нее вставить/вклеить какую-то другую (в первом приближении более длинно фокусную), сохранив оптическую систему подсветки. Но с другой стороны подсветка там рассчитана на родную к.ф. линзу. И тем не менее, не смотря на нюансы с подсветкой, идея заменить родную линзу какой-то другой остается.

Изображение с использованием дополнительной линзы, которое я описывал, получалось когда опт. мыш. блок фактически лежал на пластинке, т.е. это масимальное изображение, кот. можно было добиться. Если приподнимаем его чуть выше, то изображение уже уменьшается. Да, на блоке есть снизу выступ где-то 1,5-2мм. Его придется спилить т.к. это расстояние может быть рабочим промежутком от опт. блока до поверхности. А вообще, даже при имеющихся исходных параметрах этой мыш. оптики на купленном линейном сенсоре уже можно будет получить изображение дорожек пластинки но со слабым разрешением - около 1-2 пикселов на дорожку.

 

Это не продуктивная мысль, влечет за собой больше сложностей чем выигрыш.

С таким разрешением делать нечего.

 

Именно поэтому я и хотел как-то улучшить параметры мышиной опт. системы, сохранив ее систему подсветки. Ну раз выжать из мышиной оптики бОльшее увеличение не суждено без существенного усложнения конструкции, то я тогда себе мыслю, что нужно высверлить родную линзу в мыш. опт. блоке и попробовать применить только ее оптическую схему подсветки поверхности. В качестве подсветки вместо красного СД поставить ЛД с коллиматором для уменьшения пятна подсветки (кстати, насколько корректно будет здесь его использование, ведь оптика подсветки предназначена больше для СД чем для сколлимированного луча ЛД? в лазерных мышах чуть другая оптика под ик лазер, может ее и использовать?). И собрать схему, которую вы предлагали выше - с д.ф. линзой от пикапа на расстоянии 1,1 фокусного от пластинки и сенсор на 250 мм от линзы ( только хочу зеркальцем повернуть луч на 90 в сторону, чтобы не поднимать высоко конструкцию с проводами, кстати, в этом случае вот эти 250 мм, это сумма расстояний линза-зеркальце + зеркальце-сенсор?)