Máy phân hủy Kinect Laser - Có thực sự an toàn?

Tôi đang nhìn vào Kinect Laser và một vài điều không rõ ràng, vì vậy tôi nghĩ rằng tôi đã đưa lên đây. Đầu tiên các sự thật được biết đến: - Kinect có một máy chiếu laser hoạt động ở tần số 840nm - Công suất đầu ra của laser là 60mW - Máy chiếu laser có bộ khuếch tán. Tôi đã không phá vỡ một cái và nhìn vào bên trong nhưng tôi đoán là diode laser-> collimator-> diffuser là đường dẫn. - Kinect là thiết bị an toàn Class 1.

Mối quan tâm hàng đầu của tôi là hiểu về an toàn laser của Kinect. Đối với các bên quan tâm, các liên kết sau thảo luận về một số nội dung này và tôi sẽ không lặp lại chúng ở đây. - Một liên kết rất nhiều thông tin - Một phép đo đầu ra Kinect Laser độc lập

Cách tiếp cận của tôi như sau: - Giả sử công suất đầu ra 60mW là chính xác - Hiệu suất khuếch tán là 50% và do đó 50% năng lượng bị mất - Đầu ra bộ khuếch tán chiếu hình ảnh hình chữ nhật với các góc 45 độ trên cả hai trục (dọc và ngang) [Có thể góc khác nhau nhưng đủ tốt để chúng tôi thực hiện một số tính toán) - Đầu ra của bộ khuếch tán cách cửa sổ Máy chiếu 20 mm (đây là kính phía trước diode laser, đầu ra ánh sáng rời khỏi cửa sổ này và chiếu hình ảnh)

Bây giờ, được cho góc 45 độ, kích thước của hình chữ nhật ở đầu ra của cửa sổ vẫn là 30mW trải rộng trên kích thước của hình chữ nhật. (kích thước của hình chữ nhật là tan (45) * 20 mm * 2 = 40mm một cạnh, diện tích 1600mm2 của hình chữ nhật ánh sáng ở cửa sổ.) Giả sử phân phối năng lượng đồng đều, chúng ta nhận được 30mW / 1600mm2 = 1.875mW / cm2

Điều này có vẻ cao đối với tôi. Tôi đang cố gắng tìm ra lý do tại sao nó được đưa ra Lớp 1.

Bây giờ các câu hỏi:

• Ánh sáng này không được chuẩn trực, trong thực tế là phân kỳ, nếu bạn nghĩ về mắt của bạn, mắt sẽ chỉ tập trung một phần rất nhỏ của ánh sáng này đến võng mạc. (mô hình cho mắt chỉ là một thấu kính có tiêu cự 17mm) Giả sử kích thước đồng tử là 7mm, diện tích của đồng tử là 0,39cm2. Vậy năng lượng đi vào mắt sẽ là 18,75 * 0,39 = 7,3mW. Nếu đây là một đường thẳng, bạn sẽ bị mù vì ống kính sẽ va chạm với đường thẳng đó, tuy nhiên trong trường hợp này, ánh sáng đi với góc 45 độ, do đó mắt sẽ chỉ tập trung vào một phần rất nhỏ năng lượng này. Tôi đang cố gắng tìm hiểu đây có phải là lý do tại sao Kinect biểu thị chứng nhận Lớp 1. Ngay cả khi tôi giảm 50%, vẫn có hàng tấn năng lượng phát ra từ laser Kinect. Tôi đã kiểm tra thêm về điều này, bằng cách sử dụng đính kèmpdf, người ta có thể kết luận chùm tia từ Kinect sẽ có diện tích d = f theta, d = 1.7 (45 độ tính bằng radian) = 1.7 * 785mrad-> 1.335cm. Đây là dia1meter của điểm trên võng mạc của bạn. Diện tích là a = pi * d ^ 2/4 = 1,4cm2 nên bức xạ võng mạc trở thành E = 7,3mW / 1,4cm2 = 5,2mW / cm2. Điều này vẫn có vẻ đặc biệt cao đối với tôi, ngay cả khi nó là chùm tia phân kỳ.

• Sự nghi ngờ thứ hai của tôi là, Kinect thực sự nguy hiểm tuy nhiên không một người tỉnh táo nào sẽ dán mắt vào máy chiếu và ở khoảng cách làm việc bình thường (giả sử là 1 mét) năng lượng đi vào mắt sẽ rất nhỏ (tan (45) * 1000 * 2 = 2000mm, diện tích là 4m2. 30mW / 4m2 = 7.5mW / m2 = 7.5 10e-4 mW / cm2 an toàn cho mắt. Tuy nhiên, nếu đây là cách Kinect đạt chứng nhận Class 1, thì tôi khá chắc chắn, vì tôi khá chắc chắn một số kẻ ngốc ngoài kia sẽ dán mắt để xem những gì bên trong.

Bất kỳ hiểu biết sẽ được đánh giá cao ..

[Cập nhật] Tôi đã thực hiện một số phép đo ngày hôm nay .. Đây là:

Sử dụng PD (Osram BPW34FA) và điện trở 10K. Tôi chạm thủ công vào bề mặt cửa sổ của máy chiếu bằng điện trở PD và 10K. Tôi đo điện áp trên điện trở bằng cách sử dụng một phạm vi. Kết quả là khoảng 500mV. (Tôi lấy ra số đo môi trường xung quanh 4mW, nó là 504 nhưng khi Kinect không có thì nó là 4mW, do đó, delta do Kinect là 500mW)

Bây giờ, 500mV chuyển thành dòng điện 500uA trên diode này. (500mV / 10K = 500uA). Ở 7mm2 (giả sử pD là sự hấp thụ năng lượng đồng đều, đó là một giả định hợp lý) trên mỗi mm2, tôi nhận được 71uA. Hiệu suất của diode là 0,65A / W, tôi chỉ đơn giản sử dụng công cụ này để tính công suất đến trên mỗi mm2, nó chuyển thành 109uW / mm2.

Tôi cũng đo các góc của mô hình phân kỳ. Chúng là 50 độ theo chiều dọc và 54 độ theo chiều ngang. (Sử dụng máy quay sony trong chế độ nighthot và thước kẻ. Patter không phải là hình chữ nhật hoàn hảo nhưng hình chữ nhật là một giả định hợp lý)

Vì vậy, giả sử đầu ra của bộ khuếch tán cách cửa sổ 12 mm, bạn có diện tích xấp xỉ 12 * tan (50) = 14,4mm và tương tự 17,7mm. Vậy tổng diện tích của chùm tia ở cửa sổ là 254mm2. Kể từ khi chúng tôi thiết lập trên mm2, vật này phát ra 109uW, tổng sản lượng năng lượng trở thành 27,6mW, tương ứng với công suất laser 60mW với hiệu suất quang học 50%. Tôi đã không phá vỡ Kinect để đo độ sâu của đầu ra bộ khuếch tán nhưng tôi đoán nó có thể dễ dàng là 1mm, trong trường hợp này, công suất đầu ra chuyển thành 18mW ở cửa sổ. Dù sao nó cũng cao và tôi vẫn không hiểu tại sao nó là Lớp 1. Hy vọng các bạn có thể giúp đỡ.

Tôi thấy một vấn đề đơn vị cơ bản trong toán học của bạn. Bạn đang sử dụng ký hiệu m là viết tắt của milli (10 ^ -3). Năng lượng thực tế là cuộc sống (10 ^ -6). Bạn đang tắt bởi hệ số 10 ^ -3 . Vì hầu hết các bàn phím không có ký hiệu cho ((micro), mọi người thường trở lại một m (milli) và cuối cùng gây nhầm lẫn cho các đơn vị. Này, cả hai đều bắt đầu bằng cùng một chữ cái, phải không? :)

Ngoài ra, còn có câu hỏi về "hiệu quả cắm tường". Trong khi một diode có thể 60mW, ngay cả các laser cấp quân sự chỉ có hiệu suất cắm tường 10-15%. Do đó, điều đó có nghĩa là sản lượng khoảng 6mW. Sau đó, bất kỳ phần tử quang học nào cũng sẽ giảm năng lượng khoảng 50% cho mỗi phần tử. Giả sử tối đa 2 phần tử quang (số thấp tự nhiên), điều đó có nghĩa là đầu ra có thể tối đa là 1,5mW.

Trong câu trả lời bạn đã trích dẫn , sử dụng đoạn này như một điểm so sánh:

Để so sánh, ánh sáng mặt trời là một kilowatt trên một mét vuông và có lẽ 5% trong số đó là gần hồng ngoại, tức là 700 đến 1000 nanomet. Chỉ cần đi ra ngoài sẽ cho bạn thấy mật độ năng lượng của SWIR lớn hơn nhiều so với Kinect .

Ngoài ra, hãy nhớ rằng mặc dù máy phát là 60 mW (vâng, tôi đã sử dụng đúng đơn vị), có một loạt các bộ khuếch tán, quang học, và do đó ở cực cực của khẩu độ thoát , mật độ công suất là <25 W (một lần nữa, lưu ý biểu tượng). Một loạt các bước cần thiết để có được ở máy phát 60 mW sẽ cho thấy ý định cố ý gây hại cho bản thân và vượt ra ngoài sự cố cơ học đơn giản .

Giả định ban đầu của bạn là không chính xác.

Cách tiếp cận của tôi như sau: - Giả sử công suất đầu ra 60mW là chính xác - Hiệu suất khuếch tán là 50% và do đó 50% năng lượng bị mất

Các bộ khuếch tán và quang học làm giảm công suất xuống <25 μW ở khẩu độ. Chạy toán của bạn với con số đó và bạn sẽ có một biểu diễn chính xác.

Thuật ngữ:
mW - milliWatt uW
- microWatt

LLQ đúng về hệ số 1000 lỗi. Tôi không chắc lắm về một số khẳng định khác của anh ta không có tài liệu tham khảo và điều đó không nhất thiết là đúng.

Ông đã đưa ra một câu trả lời tương tự vào ngày 29 tháng 4 tại đây trên những người hoài nghi Stack Exchange nhưng đáng buồn là đã không tham khảo nó trong câu trả lời hiện tại của mình.

Con đường của anh ta từ 60 mW đến 25 uW là không chắc chắn. Ông trích dẫn một số bước quang học với tổn thất 50% trong mỗi bước (và không có lý do gì mà tổn thất cần phải giống như 50% tùy thuộc vào chức năng được thực hiện.)

Số đo kích thước cửa sổ của Frank có nghĩa là có hệ số lỗi 1o (40mm x 40mm = 1600 mm ^ 2, không phải 160 mm ^ 2) nhưng cũng có một bước nhảy từ mm ^ 2 đến cm ^ 2. Tất cả dễ dàng thực hiện nhưng cần kiểm tra.

Quay trở lại với các giả định ban đầu của Frank, NẾU LASER có công suất quang 60 mW thì tôi nghĩ khả thi là nó có thể phát ra khoảng 30 mW.

Re video youtube - người thực hiện phép đo không nêu (afaik) khẩu độ của cảm biến được sử dụng là gì. Điều này có thể có sẵn ở nơi khác. Khẩu độ có ảnh hưởng rất lớn đến kết quả. Ở những khoảng cách nhỏ, anh ta đo được vượt quá 1 mW năng lượng LASER trong khi không chặn được tất cả các chùm tia.

Tôi có một công cụ có thể thực hiện phép đo hữu ích này - nhưng tôi không có Kinect. Nếu thất bại, tôi có thể đi tìm một cái.

Tuy nhiên, rõ ràng Microsoft đã bán được 8 triệu trong số này và tôi đã thấy con số 14 triệu trong năm đầu tiên được đề cập. Microsoft không ngu ngốc, dù họ có thể là ai, và sử dụng nhiều luật sư hơn hầu hết chúng ta sẽ gặp trong những cơn ác mộng tồi tệ nhất, rất khó có thể bán một sản phẩm mà họ mong muốn có nguy cơ làm mù mắt mọi người. Đặt một Kinect trên mắt bạn như một phụ kiện thời trang có lẽ nằm trong phạm vi bình thường mà luật sư của Microsoft muốn bảo vệ chống lại.

Một số tính toán nhất quán và một số phép đo được mô tả đúng vẫn có vẻ là một ý tưởng tốt.

Câu trả lời của Larian LeQuella rõ ràng là sai và có thể bị gạt ra khỏi tầm tay. Anh ta rõ ràng chỉ đơn giản là giả sử người hỏi không hiểu sự khác biệt giữa tiền tố vi mô và milli vì anh ta đọc trên trang được tham chiếu có ghi rằng Laser loại 1 bị giới hạn ở <25 μW, và rõ ràng với anh ta, đó là trường hợp đã đóng. Chà, tôi không thấy bất kỳ sự lạm dụng tiền tố nào trong phân tích người hỏi, và thật lòng mà nói, ý tưởng rằng bạn đang nhìn vào dưới 25 MICROwatts chiếu sáng toàn bộ phòng trong video này được quay bằng máy ảnh không tăng cường hình ảnh giá rẻ là hoàn toàn CÓ THỂ . Thiết bị này dễ dàng phát ra hàng chục TRIỆU ánh sáng hồng ngoại. Mối quan tâm của người hỏi là hợp lý và tôi thấy trang này là kết quả của việc chia sẻ chúng.

Tuy nhiên, tôi tin rằng chúng ta có câu trả lời cho lý do tại sao Kinect an toàn cho mắt ngay trước mắt chúng ta do sự đối xử của người hỏi (đây là cách triệt để nhất mà tôi có thể tìm thấy ở bất kỳ đâu về chủ đề này cho đến nay). Nếu những cân nhắc của người hỏi về sự phân kỳ chùm tia và tổn thất đường quang là chính xác và cường độ chùm tia ở võng mạc thực sự là 5,2mW / cm2, thì đó thực sự là một mức độ khá an toàn, thấp. Lưu ý rằng các nguồn khác trích dẫncường độ tập trung của ánh sáng mặt trời trên võng mạc là 10 LTSI / cm ^ 2 và chùm tia laser chuẩn trực 1 mW ở mức ~ 1,7 kw / cm ^ 2. Chúng tôi biết rằng mặc dù bạn chắc chắn không nên làm điều đó, nhìn vào mặt trời và nhìn vào ngay cả một con trỏ laser 5 mW không làm hỏng võng mạc ngay lập tức. Vì vậy, nếu chúng ta đúng về sự khác biệt là chìa khóa để phân loại Lớp 1 ở đây, thì chỉ 5 mW / cm ^ 2 thực sự khá an toàn ... trừ khi có ai đó đặt một ống kính nào đó ở phía trước đầu ra ....