Изготовление излучателя для лазертага (часть 1)

К изготовлению излучателя для лазертага нужно подходить очень отвественно — он, наряду с датчиками поражения, является основой бластера и определяет дальность поражения. Простейший излучатель состоит из корпуса, инфракрасного диода и собирающей линзы.

Определение фокусного расстояния линзы для лазертаг излучателя.

В качестве линзы мы использовали обычные канцелярские лупы диаметром 40 мм. Перед покупкой убедитесь, что линза пропускает ИК-лучи. Проще всего это сделать при помощи несложной схемы: батарейка, выключатель, ИК-диод, соединенный последовательно с резистором, чей номинал ограничивает ток в цепи на уровне 50-100 мА (для TSAL 6100) — для прочих диодов необходимо свериться с datasheet'ом. Длинная ножка светодиода соединяется с плюсом батареи.

Этой конструкцией просвечивают лупу, контролируя наличие излучения с помощью цифрового фотоаппарата или камеры мобильника. Лучше использовать наиболее простые модели, поскольку в них не установлены фильтры ИК-излучения.

Далее, необходимо узнать фокусное расстояние линзы. Для канцелярских луп оно обычно составляет 10-20 см. Более коротфокусные линзы можно использовать, но их намного сложнее настраивать. Для более точного значения необходимо приспособление, которое позволяет изменять расстояние от светодиода до линзы. Первоначально мы использовали конструкцию из поливинилхлоридной трубы, в которую вставлялась линза. В трубе перемещался деревянный поршень, в торце которого закреплялся светодиод. К недостаткам данной конструкции можно отнести неудобство замера расстояния от светодиода до линзы. Поэтому сейчас используется конструкция из двух труб.

Приспособление для подбора линз для лазертага

Трубы вставляются одна в другую. На торце трубы меньшего диаметра находится заглушка из полиамида с отверстием в центре — в него вставляется светодиод.

В трубе большего диаметра (в нашем случае внешний диаметр трубы 42 мм) сделана выточка, в которую вставляется линза. Она фиксируется с помощью полиэтиленового колпачка.

Подобное устройство изготовит любой токарь средней квалификации.

Далее, собираем схему, аналогичную показанной на первом рисунке, заменив ИК-диод на красный. Если есть выбор, желательно подобрать последний с углом полурассеяния (данный параметр указан в datasheet'е) таким же как у используемого ИК — можно будет оценить форму пятна поражения.

Методика расчета фокусного расстояния линзы такова. Изменяем и замеряем расстояние между линзой и светодиодом (не менее 20 см). Записываем в таблицу в столбик U. После этого перемещаем тубус целиком до тех пор, пока не получим четкое пятно отражения с минимальным диаметром. Замеряем расстояние от линзы до отражения (мы использовали металлическую линейку). Записываем в столбик V. Повторяем 3-4 раза, изменяя расстояние от линзы до светодиода. Должна получиться такая таблица:

U (расстояние от светодиода до линзы, мм) V (расстояние от линзы до пятна отражения, мм)
220 905
300 480
350 380
210 1300

Далее, по формуле F=(V*U)/(V+U) находим фокусное расстояние (все величины берем в метрах). Для уменьшения погрешности измерений находим среднее по 4 замерам. У нас получилось 0,1777 м или 178 мм. Это расстояние устанавливается между излучающим диодом и линзой для получения максимальной дальности выстрела (снайперская винтовка). Минимальный размер пятна поражения (т.е. области, в которой интенсивность излучения достаточна для засветки датчиков) на расстоянии 100 метров вышел около 25 см (в условиях ночного города).

Для оружия ближнего боя (дробовики, пистолеты-пулеметы) нужен широкий конус поражения. Вблизи это дает высокий разброс "пуль", на дальних расстояниях — недостаточную плотность излучения для поражения. Для получения данного эффекта расстояние от диода до линзы берется меньше фокусного расстояния линзы и подбирается на практике до нужного эффекта.


3 комментария: Изготовление излучателя для лазертага (часть 1)

  1. Евгений говорит:

    Вы писали:
    -В идеале, при правильной установке, диаметр пятна поражения может получиться неизменным (и равным диаметру линзы) независимо от расстояния до цели. На практике такого достичь нам не удавалось.
    И не удастся, потому что диаметр пятна равен  Vpr / V foc * Dsid где
    Vpr — расстояние до проекции ( например 100м ( 10000см ) )
    Vfoc — фокусное расстояние ( например 20см )
    Dsid — диаметр излучения ( например 5 мм )
    Получаем 10000/20*5 = 2500мм  это факт основанный на принципах оптики. Вот только сила потока максимальна по оси линзы и поэтому по краям пятна ввиду низкой плотности излучения создается ощущение его отсутствия.
    с уважением участник форума jong73
     
     

    • kindats говорит:

      Моя оплошность. Под пятном поражения мы (долбанная привычка — читать «я») понимаем не проекцию излучающего тела на плоскости, а область, в котором интенсивность излучения достаточна для поражения датчиков. Спасибо за комментарий, спорный момент в статье поправим. А насчет неизменного по ширине луча, если Вы не против, пообщаемся в здешнем форуме — оптику учил в школе, с тех пор почти не сталкивался. Могу ошибаться. Создам тему по излучателям, надеюсь этот вопрос прояснится

  2. KorSar говорит:

    Вот тут также были подобные изыскания
    http://www.lasertagforum.org/viewtopic.php?f=21&t=198&start=285

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *


8 + 5 =

Можно использовать следующие HTML-теги и атрибуты: <a href="" title=""> <abbr title=""> <acronym title=""> <b> <blockquote cite=""> <cite> <code> <del datetime=""> <em> <i> <q cite=""> <strike> <strong>