. : New eShop! - Mobilní verze - Pandatron.cz - Pandatron.sk - Diskuzní fórum - Zakázkový vývoj : .
 
Laserový RGB projektor
2. srpna 2013 - 7:00 | Pandatron | Laserový RGB projektor | Komentářů: 8  

Laserový RGB projektor

Konstrukce laserového RGB projektoru s řízením z PC. Konstrukce vychází z dobře dostupných prvků a diod například z DVD a Blu-Ray mechanik.

Následující konstrukce RGB (RGV) projektoru se skládá ze tří laserových modulů: červená (650 nm), zelená (532 nm) a fialová (405 nm). Získané barevné paprsky jsou následně vedeny do interferenčních filtrů, které jsou provozovány na principu technologie známé jako Fabryho-Perotův interferometr. Všechny filtry musí být velmi přesně zarovnané do pravého úhlu tak, aby se výsledný světelný paprsek zcela překrývat. V zařízení se pro jejich přesné nastavení používají speciální úchyty, které je možné vyrobit i svépomocí. Výhodou takové konstrukce je možnost samostatného nastavení vertikální i horizontální osy pouze pomocí dvou šroubů.


Obr. 1: Ukázka výstupu laserového RGB projektoru

Z pohledu jednotlivých barev je nejsložitější červený kanál, který se skládá ze dvou laserových diod z DVD vypalovaček s vlnovou délkou 650 nm. Každá dioda je umístěna v samostatném krytu s nízkým útlumem, kterého je dosaženo použitím akrylových čoček a celková spotřeba se pohybuje kolem 350 mA. Oba moduly jsou pak umístěny na hliníkový blok a jejich světelné paprsky se slučují pomocí polarizačních hranolů, získaných rovněž z DVD vypalovaček. Maximální celkový výkon červeného kanálu je kolem 350 mW, ale v současné době je elektronikou omezen zhruba na 300mW, aby odpovídal výkonu ostatních barev.


Obr. 2: Červený kanál je složen ze dvou laserových diod z DVD vypalovaček

Zelený laser je produkován čínským laserovým modulem DPSS druhé generace s výstupným výkonem 100 mW. Modul lze kromě jiného získat velice levně například z rozbitých disco-světelných efektů.

A nakonec fialová laserová dioda s vlnovou délkou 405 nm pochází ze staré BluRay mechaniky a jedná se o laserový modul SF-AW210 firmy XIEHUA Electronic. Tyto moduly jsou schopné nabídnout výkon větší než 300 mW, ale v zařízení je jejich skutečný výkon mírně omezen proudem 270 mA. Na následujícím obrázku je srovnání jednotlivých laserových modulů a diod, včetně klasického laserového ukazovátka s výkonem pod 1 mW.


Obr. 3: Srovnání jednotlivých laserových modulů a diod

Pro napájení červeného a fialového laseru (zelený má svůj vlastní napájecí zdroj) byla zvolena konstrukce pulsního řízení se stabilizací proudu, inspirovaného z tiskáren HP. Na následujícím obrázku je schéma takového systému:


Obr. 4: Schéma pulsního řízení červeného a fialového laseru

Samozřejmě, kromě mechanického provedení, je nejnáročnějším úkolem dosažení bílé barvy. Lidské oko není stejně citlivé na všechny barvy, což je také důvodem, proč nemají použité lasery stejný výkon.

Mechanické ovládání bylo převzato ze skenovacího systému, který při provozu zajišťuje pohyb světelného paprsku. Základem je samozřejmě možnost nezávislého ovládání dvou kanálů (osy X a Y). Kromě základního indikátoru koncového bodu s magnetem je každá osa vybavena také optickým detektorem polohy a příslušným zesilovačem. I přesto je ovládání mechaniky skeneru poměrně náročné a musí se pracovat s určitou setrvačností, rezonancí apod. V aplikaci je nutné použít speciální regulátor, jehož výroba a především následné sladění je v domácích podmínkách velmi náročné. Naštěstí je na trhu dostupných řada hotových řešení, jako je například následující, poměrně levný čínský výrobek:


Obr. 5: Zvolené hotové řešení pro řízení barevných paprsků

Celý RGB projektor je samozřejmě řízen z počítače. K tomuto účelu jsme navrhli speciální rozhraní, které na svých výstupech poskytuje analogové signály, řídicí jednotlivé skenovací systémy, stejně jako logické signály pro zapnutí a vypnutí každého laserů v ten správný okamžik. Jednotlivé signály se přenášejí kabelem v ILDA standardu, který se používá ve většina laserových projektorů, dosutpných na trhu. Na trhu k němu existuje i několik USB / ILDA převodníků, ale vesměs všechny jsou velice drahé, vyžadují použití speciálního software pro laserové show a navíc k nim není dostupná podrobná dokumentace, která by umožnila vlastní stavbu. Jelikož se nejedná o nic složitého, rozhodli jsme se pro stavbu vlastní řídicí jednotky, připojené k PC prostřednictvím paralelního portu. O tom, že se jedná skutečně o jednoduchou aplikaci, svědčí i následující schéma zapojení.


Obr. 6: Schéma zapojení řídicího převodníku k PC

Jeho základem jsou dva identické 8-bitové D/A převodníky, poskytující analogový signály pro osy X a Y, stejně jako TTL signály pro řízení laserových modulů.

Vlastní provedení převodníku je vidět na následujícím obrázku. Motiv desky s plošnými spoji a další výrobní podklady jsou dostupné v odkazech na konci článku.


Obr. 7: Sestavený řídicí převodník s konektorem na paralelní port

Uvedené rozhraní je podporováno hned několika aplikacemi, včetně originálního Popelscan (do verze 3,1), HE-Laserscan, Mamba Black 2004 a NLS. Pro začátek doporučuji použít právě poslední jmenovaný, který je zdarma, je velmi rychlý a podporuje použití vektorových obrázků ve standardu ILDA (*.ILD), které jsou právě u laserových projektorů běžné. Zájemcům je dále rovněž dostupný jak prohlížeč těchto souborů, tak i konvertor BMT to ILD.


Obr. 8: Ukázka aplikace ILDView

Na následujících obrázcích je vidět několik příkladů generovaných obrázků:

Závěr:
Uvedený laserový RGB projektor byl umístěn do profesionálního kufru značky Beaver, který je pokrytý hliníkovou fólií.


Obr. 9: Finální provedení laserového RGB projektoru

Více informací ke stavbě, uvedené aplikaci i výrobní podklady jsou dostupné na stránce autora projektu: RGB laser projector – 0,5W.

Odkazy & Download:
RGB laser projector – 0,5W
Projektor laserowy RGB o mocy pół wata







GooglePlus1 FaceBook Twitter del.icio.us DiGG Google StumbleUpon Google Buzz Email RSS PDF Tisk

Komentáře (8):

Zobrazit starší 30 dnů (8)...

host
8. Dne 30. 06. 2014 v 22:32 zaslal host
Bez titulku
Lze jím nahradit datový projektor ?


Název příspěvku: Vaše jméno: host
                 
  Zakázat formátování [Zakáže kódování a nahrazování smajlíky.]
Připojit soubory
reklama:
CBA-LS-40M
Kablík s konektorem pro GPS modul GPS-320FW od RF Solutions.
od 165 Kč

Informace uvedené v článcích jsou platné v době jejich vydání a samotné články jsou určeny pouze jako zdroj informací. Autor článku ani správce webu nenesou žádnou zodpovědnost za případné újmy na majetku a zdraví. Názvy společností a výrobků, loga a další multimediální materiál mohou být ochrannými známkami příslušných společností.
RSS kanály: | |
+420 723 846 377
info@pandatron.cz
Všechna práva vyhrazena | mobilní verze | © Copyright 2000 - 2016 ISSN 1803-6007