焦点の移動

ソフトウェア制御

AUTD3 において, Pattern は送信するたびに上書きされる. したがって, 次のようなコードを実行すると, 約1秒ごとに焦点の位置が移動する.

Rust

let mut phases = geometry.phase_buffer();
loop {
    for sign in [1.0_f32, -1.0] {
        let target = center + offset((sign * 20.0) * mm, 0.0 * mm, 0.0 * mm);
        autd3_rs_pattern::focus(
            &geometry,
            target,
            wavelength,
            &mut phases,
        );
        client.send(Pattern::new(&phases, Intensity::MAX)).await?;
        tokio::time::sleep(Duration::from_secs(1)).await;
    }
}

Python

phases = geometry.phase_buffer()
while True:
    for sign in (1.0, -1.0):
        target = center + offset((sign * 20.0) * mm, 0.0 * mm, 0.0 * mm)
        pattern.focus(
            geometry,
            target,
            wavelength,
            phases,
        )
        await client.send(Pattern(phases, Intensity.MAX))
        await asyncio.sleep(1.0)

C#

var phases = geometry.PhaseBuffer();
while (true)
{
    foreach (var sign in new[] { 1.0f, -1.0f })
    {
        var target = center + Offset(sign * 20.0f * mm, 0.0f * mm, 0.0f * mm);
        Pattern.Focus(
            geometry,
            target,
            wavelength,
            phases
        );
        await client.SendAsync(new Pattern(phases, Intensity.Max));
        await Task.Delay(TimeSpan.FromSeconds(1));
    }
}

上記のコードだとソフトウェア的にタイミングを制御している. これの精度は OS や実行環境に依存するため, より精度の高い制御が必要な場合は, FociStm / PatternStm を使用することをおすすめする.

FociStmによるハードウェア制御

FociStm を使用して上記と同等の動作を実現するコードは以下の通りである.

Rust

let points = [
    ControlPoints::from(center + offset(20.0 * mm, 0.0 * mm, 0.0 * mm)),
    ControlPoints::from(center + offset(-20.0 * mm, 0.0 * mm, 0.0 * mm)),
];
let config = SamplingConfig::from_freq(1.0 * Hz)?;
client.send(FociStm::new(config, &points, FociStmOption::default())).await?;

Python

points = [
    ControlPoints(center + offset(20.0 * mm, 0.0 * mm, 0.0 * mm)),
    ControlPoints(center + offset(-20.0 * mm, 0.0 * mm, 0.0 * mm)),
]
config = SamplingConfig(1.0 * Hz)
await client.send(FociStm(config, points, FociStmOption()))

C#

var points = new[]
{
    (ControlPoints)(center + Offset(20.0f * mm, 0.0f * mm, 0.0f * mm)),
    (ControlPoints)(center + Offset(-20.0f * mm, 0.0f * mm, 0.0f * mm)),
};
var config = new SamplingConfig(1.0f * Hz);
await client.SendAsync(new FociStm(config, points, new FociStmOption()));

FociStm / PatternStm は AUTD3 デバイス内部でループされるため, ソフトウェアループは必要なく, 送信以降自動的に無限ループする. また, タイミングは AUTD3 デバイス内蔵のタイマーで制御されるため, 精度が高く, 解像度も最高で 25 µs 単位で指定できる. ただし, このタイマーの制約上, 出力不可能な周波数が存在する.

FociStm / PatternStm の切り替えタイミングは, SamplingConfig で指定する.

焦点に限らず任意の Pattern を切り替えたい場合は, FociStm の代わりにPatternStm を使う.