Из чего состоит лазерный проектор

— NEC предлагает профессиональное оборудование для ситуационных центров и информационно-рекламных систем Digital Signage (с англ. «цифровые вывески, объявления», по сути, «видеореклама на мониторах» — «Хайтек»). Например, профессиональные проекторы высокой яркости 8 000 люмен ANSI и выше необходимы для необычных инсталляций. Если говорить о масштабных и необычных кейсах, то это инсталляция с панорамной видеостеной в ресторане «Матрешка», состоящей из 96 дисплеев, высотой в два дисплея. Вся конструкция смонтирована внутри здания. А также Тульский музей оружия, где панорамное изображение генерируют несколько проекторов серии NEC PX1004UL.

— Несмотря на то, что ультракороткофокусные проекторы сегодня популярны в школах, мало кто из педагогов умеет ими пользоваться. Как можно исправить эту ситуацию?

— Говорить, что российские образовательные программы не рассчитаны на современные технологии, не совсем верно. Сейчас многие школы, наоборот, оснащаются очень современными решениями. Ультракороткофокусные проекторы NEC как раз являются одной из составляющих таких решений. У нас очень много продаж именно в сфере образования. Что касается программного обеспечения, то в России множество компаний занимаются разработкой интерактивных уроков с привлечением самых современных технологий.

ЛАЗЕРНЫЙ ПРОЕКТОР ЗА 2220$ ЧТО МОГУ О НЕМ СКАЗАТЬ СПУСТЯ 3 НЕДЕЛИ

— Покупая лазерную указку, мы обязательно скажем детям, что направлять ее в глаза нельзя. Насколько лазерные проекторы безопасны в этом плане? Можно ли использовать проектор, например, для домашнего кинотеатра?

— Что касается лазера, используемого в проекторах, то он так же опасен для глаз, как ламповые проекторы. Мы всегда пишем на проекторе, что не рекомендуется в него заглядывать, смотреть, как светит лампочка и, тем более, лазер. Понятно, что лазерная техника требует особого отношения.

В ней используются специализированные диспенсеры, которые отвечают за рассеивание когерентного лазерного пучка, применяемого в качестве источника света, но смотреть в проектор всё равно не рекомендуется. А использовать его в качестве домашнего кинотеатра — пожалуйста. Вы смотрите на изображение, отраженное от экрана, поэтому никакой опасности для глаз нет.

Лазер или или оптический квантовый генератор — устройство, преобразующее энергию накачки (световую, электрическую, тепловую, химическую и других типов) в энергию когерентного, монохроматического, поляризованного и узконаправленного потока излучения.

Физической основой работы лазера служит квантовомеханическое явление вынужденного (индуцированного) излучения.

Излучение лазера может быть непрерывным, с постоянной мощностью, или импульсным, достигающим предельно больших пиковых мощностей. В некоторых схемах рабочий элемент лазера используется в качестве оптического усилителя для излучения от другого источника. Существует большое количество видов лазеров, использующих в качестве рабочей среды все агрегатные состояния вещества. Некоторые типы лазеров, например, на растворах красителей или полихроматические твердотельные, могут генерировать целый набор частот (мод оптического резонатора) в широком спектральном диапазоне.

Как сшивают изображение в единую картинку

— Допустим, что некой компании при проведении рекламной акции понадобилось спроецировать изображение на длинную, но относительно узкую стену здания. Она приобретает или арендует инсталляционные лазерные проекторы — и что дальше?

— Всё определяется условиями задачи. Если это длинная проекция, и количества проекторов достаточно, чтобы использовать наше бесплатное ПО для сшивки, можно обойтись коробочным решением. Если же это инсталляция, требующая очень специализированного подхода и интеграции, то, скорее всего, в дополнение к проекторам нужно купить специальные процессоры обработки сигналов и контроллеры, которые позволят сшить изображение в единую картинку, если в инсталляции задействовано более четырех-пяти проекторов.

Какими будут экраны нового поколения

— Мы хорошо знаем способность дизайнеров к бурному полету фантазии. Предположим, что потребовалось сделать изогнутый в виде волны, интерактивный экран, да еще и желательно с распознаванием силы нажатия. Чем может помочь NEC в этом случае?

— Столь изощренным желаниям дизайнеров создать интерактивный дисплей в виде волны? Наверное, ничем. Пока еще современные технологии, не только NEC, но и других производителей, до этого не дошли. С другой стороны, интерактивные решения в основном направлены на массовый рынок. Большинству заказчиков нужен обычный интерактивный дисплей для работы с теми или иными видами контента.

Поделиться ссылкой:

• Нажмите, чтобы поделиться на Twitter (Открывается в новом окне)
• Нажмите здесь, чтобы поделиться контентом на Facebook. (Открывается в новом окне)
• Нажмите, чтобы поделиться в Google+ (Открывается в новом окне)
• Нажмите, чтобы поделиться на LinkedIn (Открывается в новом окне)
• Нажмите, чтобы поделиться в Telegram (Открывается в новом окне)
• Нажмите, чтобы поделиться записями на Pocket (Открывается в новом окне)
• Нажмите, чтобы поделиться в Skype (Открывается в новом окне)
• Нажмите, чтобы поделиться записями на Tumblr (Открывается в новом окне)
• Нажмите, чтобы поделиться в WhatsApp (Открывается в новом окне)
• Нажмите, чтобы поделиться записями на Pinterest (Открывается в новом окне)
• Нажмите, чтобы поделиться на Reddit (Открывается в новом окне)

Источник: xn--80akfo2a.xn--p1ai

Собираем лазерный проектор из доступных деталей

Изначально я планировал сделать Лазерную арфу, но пока получился промежуточный результат — устройство, которое можно использовать как лазерный проектор — рисовать лазером различные фигуры, записанные в файлах формата ILDA. Я в курсе, что многие, кто берется за сборку лазерного проектора, в качестве устройства, управляющего гальванометрами (так и не понял как лучше перевести на русский сочетание “galvo scanner»), используют дешевые слегка модифицированные звуковые платы для компьютера. Я пошел иным путем, так как в конечном счете мне нужно будет полностью автономное устройство, которое может работать без компьютера.

1. Гальванометры и драйверы к ним для отклонения луча лазера по осям X/Y
2. 532нм 70mW лазерный модуль с питанием от 5В Dragon Lasers SGLM70
3. Texas Instruments Stellaris Launchpad
4. Самодельная плата с ЦАП AD7249BRZ
5. Блок питания

Железо

В моей системе используется Stellaris Launchpad в качестве «мозга» (потому что он достаточно быстрый и имеет аппаратную поддержку USB) и 12-битный двухканальный ЦАП с последовательным интерфейсом Analog Devices AD7249BRZ. Для управления отклонением луча на вход драйвера нужно подавать аналоговый сигнал в диапазоне от -5 до 5 вольт.

ЦАП AD7249BRZ как раз умеет работать в таком режиме (а также от 0 до 5 вольт и от 0 до 10 вольт). Для него я развел в Eagle специальную плату, которая подключается к Stellaris Launchpad. Плата требует двухполярного питания, которое получается с помощью микросхемы ICL7660. Для преобразования единственного выходного напряжения поставляемого с гальванометрами блока питания (15В) в нужные мне я использовал линейный регулятор LM317, что в последствии оказалось не самым оптимальным решением, особенно для питания лазерного модуля — потому что LM-ка с большим радиатором (виден на видео) через минут 10 работы нагревается градусов до 70. Без радиатора она просто очень быстро перегревалась и отключалась от перегрева (а вместе с ней и лазерный модуль, из-за чего я поначалу решил что он сгорел и чуть не отложил пару кирпичей, т.к. при повторной подаче питания он не включался — как уже потом выяснилось до тех пор, пока не остынет микросхема).

Лазерный модуль изначально не поддерживал TTL-модуляцию, поэтому когда мне надоело просто водить лазером в разные стороны я задумался о том, чтобы в нужные моменты времени включать и отключать луч. Для этого потребовалось дорабатывать лазерный модуль паяльником. К счастью, почти все китайские лазерные модули весьма похожи друг на друга, просты, и сделаны на операционном усилителе LM358. Подпаяв к его ногам 3 и 4 (неинвертирующий вход и земля соответственно) эмиттер и коллектор первого попавшегося биполярного транзистора 2N4401, я, таким образом, получил возможность модулировать работу лазера, подавая управляющий сигнал на базу транзистора:

Доработанный напильником лазерный модуль

Схема и плата для AD7249BRZ представлена ниже. Возможно внимательный читатель найдет в схеме ошибку, потому что в ней по неизвестным мне причинам кажется не работает часть с операционным усилителем, которая призвана сделать выходной сигнал схемы балансным для пущей защиты от помех. Мой экземпляр вместо балансного сигнала выдает небалансный, но, тем не менее, все работает и так.

Надеюсь вы не испугались страшной картинки платы с налетом у выводов микросхемы, который образовался после протирки этиловым спиртом. Кстати, по этой причине рекомендуют отмывать флюс изопропиловым спиртом, так как он не оставляет таких разводов. Кстати, кому интересно, что это за разъемы такие с защелкой на плате — это разъемы Molex (22-23-2021 розетка, 22-01-3027 вилка, 08-50-0114 контакт для вилки), заказывал их через Digikey, так как у китайцев они стоят как-то неприлично дорого.

Софт

На этом вроде все самое интересное про железную часть заканчивается, так что переходим к части софтовой. Состоит она из двух частей — программки для ПК и прошивки для Stellaris Launchpad, которая реализует USB bulk-устройство с собственным форматом пакетов по 32 бита в каждом. Формат сэмпла описан следующей структурой:

typedef struct < unsigned x:12; // координата X unsigned rx:4; // флаг (вкл/выкл лазер) unsigned y:12; // координата Y unsigned ry:4; // не используется >sample_t;

Устройство использует USB-буферы размером 512 байт, в которые с ПК с некоторым запасом, и с такой скоростью, чтобы не вызвать переполнение или опустошение буфера, записывает данные. Используемые гальванометры рассчитаны на отображение 20000 точек в секунду, то есть это требуемая частота семплирования. В функции обработки данных от USB скорость обработки регулируется с помощью банального SysCtlDelay . Регулируя значение можно подстроить систему, так чтобы тестовая картинка ILDA отображалась правильно:

Зеленый светодиод на видео в начале поста мигает после обработки каждой пачки в 20000 сэмплов. То есть, в идеале он должен мигать ровно 1 раз в секунду.

Программная часть для ПК основана на playilda.c из пакета OpenLase, однако оттуда вырезано все лишнее и вместо взаимодействия с сервером JACK используется libusb для отправки пакетов данных на Stellaris Launchpad.

Исходный код программы для ПК

#include #include #include #include #include #include #include #include #include #define MAGIC 0x41444C49 static inline uint16_t swapshort(uint16_t v) < return (v >> 8) | (v float scale = 1.0; typedef struct < uint32_t magic; uint8_t pad1[3]; uint8_t format; char name[8]; char company[8]; uint16_t count; uint16_t frameno; uint16_t framecount; uint8_t scanner; uint8_t pad2; >__attribute__((packed)) ilda_hdr; #define BLANK 0x40 #define LAST 0x80 typedef struct < int16_t x; int16_t y; int16_t z; uint8_t state; uint8_t color; >__attribute__((packed)) icoord3d; typedef struct coord3d < int16_t x; int16_t y; int16_t z; uint8_t state; coord3d(int16_t x, int16_t y, int16_t z, uint8_t state) : x(x), y(y), z(z), state(state) < >> coord3d; typedef struct < std::vectorpoints; int position; > frame; frame rframe; int subpos; int divider = 1; int loadildahdr(FILE *ild, ilda_hdr if (fread( std::cerr if (hdr.magic != MAGIC) < std::cerr if (hdr.format != 0) < fprintf(stderr, «Unsupported section type %dn», hdr.format); return -1; >hdr.count = swapshort(hdr.count); hdr.frameno = swapshort(hdr.frameno); hdr.framecount = swapshort(hdr.framecount); > int loadild(const std::string frame) < int i; FILE *ild = fopen(file.c_str(), «rb»); if (!ild) < std::cerr ilda_hdr hdr; loadildahdr(ild, hdr); for (int f = 0; f < hdr.framecount; f++) < std::cout for(i = 0; i < hdr.count; i++) < coord3d point(swapshort(tmp[i].x), swapshort(tmp[i].y), swapshort(tmp[i].z), tmp[i].state); frame.points.push_back(point); >free(tmp); loadildahdr(ild, hdr); > fclose(ild); return 0; > short outBuffer[128]; int process() < frame *frame = &rframe; short *sx = short *sy = for (int frm = 0; frm < 64; frm++) < struct coord3d *c = points[frame->position]; *sx = 4095 — (2047 + (2048 * c->x / 32768)) * scale; *sy = (2047 + (2048 * c->y / 32768)) * scale; if(c->state *sx |= 1 else < *sx sy += 2; subpos++; if (subpos == divider) < subpos = 0; if (c->state position = 0; else frame->position = (frame->position + 1) % frame->points.size(); > > return 0; > int main(int argc, char **argv) < libusb_device_handle *dev; libusb_context *ctx = NULL; int ret, actual; ret = libusb_init( if(ret < 0) < fprintf(stderr,»Couldn’t initialize libusbn»); return EXIT_FAILURE; >libusb_set_debug(ctx, 3); dev = libusb_open_device_with_vid_pid(ctx, 0x1cbe, 0x0003); if(dev == NULL) < fprintf(stderr, «Cannot open devicen»); return EXIT_FAILURE; >else printf(«Device openedn»); if(libusb_kernel_driver_active(dev, 0) == 1) < fprintf(stderr, «Kernel driver activen»); libusb_detach_kernel_driver(dev, 0); >ret = libusb_claim_interface(dev, 0); if(ret < 0) < fprintf(stderr, «Couldn’t claim interfacen»); return EXIT_FAILURE; >// To maintain our sample rate struct timespec ts; ts.tv_sec = 0; ts.tv_nsec = 2000000; memset( if (loadild(argv[1], rframe) < 0) < fprintf(stderr, «Failed to load ILDAn»); return EXIT_FAILURE; >while(1) < process(); if(nanosleep(Nanosleep failed»); ret = libusb_bulk_transfer(dev, (1 | LIBUSB_ENDPOINT_OUT), (unsigned char*)actual, 0); if(ret != 0 || actual != 256) fprintf(stderr, «Write errorn»); >libusb_release_interface(dev, 0); libusb_close(dev); libusb_exit(ctx); return 0; >

В функции main() с помощью nanosleep также регулируется периодичность, с которой микроконтроллеру посылаются новые данные.
Полностью исходный код прошивки контроллера можно посмотреть на GitHub.

Планы на будущее

В дальнейшем планируется-таки доделать сие до состояния, похожего на изначально задумывавшуюся лазерную арфу. Для этого достаточно одного, а не двух зеркал, так как лазерный луч двигается только вдоль одной оси. Принцип работы арфы заключается в том, что контроллер зажигает и гасит луч лазера в известные ему моменты времени, создавая лазерную «клавиатуру» в воздухе.

Исполнитель, перекрывая рукой в светоотражающей перчатке яркий луч лазера, приводит в действие фоточувствительный элемент в основании «арфы». Так как микроконтроллер знает, в какой момент какую часть клавиатуры он «рисовал», то может определить какой из лучей был перекрыт. Дальше дело за формированием соответствующего MIDI-сообщения и отправке его в компьютер или подключенный аппаратный синтезатор для формирования звука.

• diy
• лазеры
• лазерная арфа
• лазерный проектор
• stellaris launchpad
• микроконтроллеры

Источник: habr.com

Что такое лазерный проектор и в чем отличие от обычного проектора?

Проекторы отлично подходят для просмотра фильмов, доставки последних персонажей на доску или в PowerPoint в классе. Они могут создавать изображения больше телевизора и быстро и легко регулировать размер изображения. Кроме того, проекторы обычно имеют более низкую стоимость на дюйм по сравнению с телевизорами. Они также отражают свет, в то время как телевизоры излучают свет.

В результате при взгляде на изображение, создаваемое проектором, глаза становятся менее напряженными. Наконец, проектор маленький. Поэтому проекторы занимают меньше места, чем телевизоры, и являются портативными.

Из-за чрезмерного проецирования многие люди рассматривают проектор. Самый новый ребенок на блоке – лазерный проектор. Это то, что вам нужно знать об этом, его преимуществах и недостатках, прежде чем принять решение о его покупке.

Тип проектора

В настоящее время на рынке есть два типа проекторов: лампы (иногда называемые лампами) и лазеры. Старые и более распространенные лампы накаливания. Основное различие между ними заключается в том, как они производят изображения.

Лампочка: В проекторах LCD и DLP используются ртутные лампы ARC очень высокого давления, обычно называемые лампочками. Проектор использует электрический ток для зажигания паров ртути, в результате чего колба излучает сверхъяркий свет. Этот свет направлен на панель LCD или DLP, которая создает окончательное изображение. Поскольку этот процесс довольно сложен, лампы проектора могут быть очень дорогими.

лазер: Лазерная проекция отличается от проекции на основе шариков тем, что она создает изображение, которое мы видим на экране. При проекции на основе лампы источник света (лампа) должен освещать панель, что, в свою очередь, создает изображение. Вместо этого лазерные проекторы используют лазеры для получения света. У этого метода есть несколько преимуществ, которые заставляют многих думать, что лазеры – это будущее проекторов.

Преимущества лазерных проекторов

Лазерные проекторы не сильно отличаются от традиционных проекторов. Тем не менее, лазерные проекторы имеют много преимуществ по сравнению с шариковыми проекторами, что делает их очень привлекательными для потребителей.

Проекторы обеспечивают превосходное качество изображения и большие области просмотра, благодаря чему они выглядят как люди без мозгов. Однако самая большая оговорка о проекторах – это лампочка. Лампы проектора могут быть очень дорогими. Возраст мяча зависит от нескольких факторов, таких как настройка яркости. В то время как потребители получат другой пробег от своих проекторов на основе ламп, одно можно сказать наверняка: лампы в конечном итоге должны быть заменены.

Замена не только дорогая, но может быть проблемой. Например, представьте, что вынимаете лестницу из гаража, чтобы заменить потолочную лампочку проектора. Кроме того, лампочки должны «прогреться», прежде чем они смогут производить яркий свет, необходимый для создания изображения. Лазерные проекторы не испытывают этого недостатка.

Поскольку они не используют лампочки для производства света, дорогостоящей замены нет. Кроме того, лазерные проекторы предлагают практически мгновенную функциональность включения / выключения.

2.

Как упоминалось ранее, традиционные шариковые проекторы создают изображения в два этапа.

Сначала лампочка создает яркий белый свет.

Этот источник света направляется на панель LCD или DLP, которая управляет источником света для получения окончательного изображения, которое мы видим на экране.

LCD / DLP панели отвечают за создание цветов, которые мы видим.

Поэтому лампа излучает белый свет независимо от цвета на экране, генерируя большое количество потраченной энергии.

Кроме того, поскольку лампа очень сильно нагревается, шариковому проектору необходим вентилятор для охлаждения. Это производит больше потребляемой энергии. С другой стороны, лазер создает только цвета, необходимые для получения изображения. В результате лазерные проекторы потребляют гораздо меньше энергии, обеспечивая при этом лучшее качество изображения, яркость и контрастность.

3. Стартовая дистанция

При покупке шарикового проектора необходимо учитывать расстояние запуска. Бросок – это расстояние между объективом проектора и экраном. Размер изображения, отображаемого на экране, определяет местоположение проектора в комнате. Если вы планируете установить проектор на потолке, вы должны правильно рассчитать это расстояние.

С другой стороны, многие лазерные проекторы на рынке имеют сверхкороткий ход. Этот проектор подходит практически для любой комнаты, независимо от размера. Они предназначены для размещения на столе, очень близко к экрану. Например, некоторые ультра-короткие проекционные проекторы могут создавать изображения от 120 до восьми дюймов от экрана.

Note– У всех ультра-коротких проекторов броска будут различные требования к расстоянию броска.

4. Лучшее общее качество изображения

Одним из самых больших преимуществ лазерных проекторов является общее улучшение качества изображения. Поскольку изображение не зависит от лампы, лазер может создавать изображения с более широкой цветовой гаммой. Следовательно, лазерные проекторы могут создавать более насыщенные черные изображения и более яркие цвета. Это дает изображения с намного лучшей контрастностью, потому что лазер напрямую генерирует необходимые цвета.

Традиционные шариковые проекторы должны фильтровать цвет белого света, что отрицательно влияет на контраст. Кроме того, поскольку лазер создает свет, который необходим непосредственно, лазерный проектор может создавать намного более яркое изображение при сохранении превосходного контраста.

Потеря лазерного проектора

Самым большим недостатком лазерных проекторов является начальная стоимость машины. Лазерные проекторы значительно дороже, чем традиционные проекторы. На момент написания этой статьи даже самые дешевые лазерные проекторы обходились примерно в три раза дороже, чем шариковые проекторы. При этом лазерные проекторы со временем должны функционировать дешевле. Это связано с тем, что с лазерными проекторами, особенно дорогими прожекторами, не так много затрат на обслуживание.

В заключение, лазерные проекторы почти уверены в будущем широкоэкранного изображения. Они способны создавать лучшие цвета и более яркие изображения, одновременно снижая затраты на эксплуатацию и обслуживание. Тем не менее, лазерные проекторы очень дороги, что делает их недоступными для многих потребителей (на данный момент).

Что вы думаете о лазерных проекторах? Вы рассматриваете возможность покупки? Или вы ждете падения цены, прежде чем нажать на курок? Дайте нам знать в комментариях!

Была ли эта статья полезной? если нет

Источник: tehnografi.com