Projetor de laser - Laser projector
Um projetor de laser é um dispositivo que projeta feixes de laser em mudança em uma tela para criar uma imagem em movimento para entretenimento ou uso profissional. Ele consiste em um invólucro que contém lasers , espelhos , scanners de galvanômetro e outros componentes ópticos. Um projetor a laser pode conter uma fonte de luz laser para projeção em uma única cor ou três fontes para projeção em cores RGB (vermelho, verde e azul).
Os lasers oferecem imagens projetadas potencialmente mais brilhantes, com mais e melhores cores.
Tipos de projetores a laser
- Os projetores a laser industriais são usados como um guia, como um estêncil, em vários processos de fabricação.
- Os projetores laser de entretenimento doméstico têm uma gama de cores mais ampla e vida útil mais longa.
Projetores laser industriais
Os projetores laser industriais estão no mercado desde cerca de 2002/2003. Os projetores a laser são usados principalmente como sistemas de orientação óptica. Eles permitem trabalhar sem modelos em muitos processos de manufatura, mostrando diretamente na peça como o material precisa ser posicionado ou montado. Assim, o funcionário é conduzido por processos produtivos manuais ou semiautomáticos visualmente.
Vantagens
- Projeção rápida e estável com alta taxa de repetição (50 Hz)
- Otimizado para objetos 2D e 3D
- Maior precisão de projeção
- Amplo ângulo óptico (80 ° x 80 °) permite locais de trabalho maiores
- Sistema de multiprojeção para projeções enormes e complexas
Indústrias
- Pás para turbinas eólicas
- Suporte de montagem e controle de peças em 3D
- Fabricação de vigas laminadas
- Construção de barco
- Construção de caravana
- Mesas de colagem - CNC-BAZ - serras de corte (construção de escadas)
- Treliça de prego
- Rolos de papel
- Produção de chicotes de cabos
- Aeroespacial
- Nidificação de couro
- Centro de usinagem CNC
- Alinhamento de placas de aço
- Inspeção de superfícies metálicas
- Colocação de cofragem apoiada a laser para degraus de concreto
- Peças pré-fabricadas de concreto: elementos de parede e teto
Dependendo do material para projetar em cores diferentes podem ser usados.
Projetores laser de entretenimento doméstico
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Os projetores a laser de entretenimento doméstico estão no mercado desde cerca de 2015. Esses dispositivos são capazes de gerar qualquer comprimento de onda de luz, possibilitando gamas de cores mais amplas sem comprometer o brilho. Isso se traduz em cores mais profundas e ricas que chegam mais perto do que os produtos anteriores da vasta gama de cores que os olhos humanos podem processar. Outros benefícios incluem ligar / desligar rápido (até instantâneo) e maior longevidade: um fabricante, por exemplo, afirma 30.000 horas para os lasers em um de seus modelos convencionais. Em comparação com as cerca de 3.000 horas que a maioria dos projetores domésticos consegue com suas lâmpadas UHP. Custando cerca de US $ 250 a US $ 400 por lâmpada, uma economia considerável pode ser alcançada durante a vida útil do projetor.
Vantagens deste método
- Economia de material e tempo por meio de um fluxo de trabalho otimizado
- Controle de qualidade visual imediato
- Aumento da produtividade
- Projeção a laser com alta precisão de representação e qualidade
Componentes típicos
Diodos laser (injeção direta)
- Vermelho: 635 nm , 638 nm, 642 nm, 650 nm, 660 nm
- Verde: 515 nm, 520 nm
- Azul: 445 nm
- Violeta: 405 nm
DPSS de estado sólido (diodo bombeado, freqüência duplicada)
- Vermelho: 671 nm
- Verde: 532 nm
- Azul: 473 nm, 457 nm
Lasers de gás
- Vermelho: HeNe (Helium-Neon) @ 632,8 nm, Krypton @ 647,1 nm
- Verde: Argônio @ 514,5 nm
- Azul: Argônio @ 488 nm ou 457,9 nm
- Multi-color (whitelight): Misto de gás argônio / criptônio 647,1 nm, 514,5 nm, 488 nm, 476,5 nm, 457,9 nm
Scanners de galvanômetro
Galvanômetros (também chamados de "scanners" ou "galvos") são dispositivos eletromagnéticos controlados por computador que movem espelhos montados na extremidade de eixos rotativos. O espelho reflete o feixe de laser para "desenhar" imagens. Galvanômetros são normalmente identificados por sua velocidade de operação, medida em Kpps (quilo pontos por segundo). As velocidades disponíveis incluem 8k, 12k, 20k, 30k, 35k, 50k e 60k. Quanto mais rápidos os galvanômetros, mais suave e sem cintilação é a imagem projetada. Cada galvanômetro move o feixe em um plano, seja no eixo X ou no eixo Y. Colocar os galvanômetros próximos um do outro a 90 graus permite o movimento total do feixe de laser dentro de uma área quadrada definida. As especificações mais úteis de um par de galvanômetro para uso em show de laser são a velocidade em que eles podem desenhar pontos e o ângulo em que alcançam essa velocidade. Os galvanômetros vêm em dois grupos principais: malha aberta e malha fechada . O circuito fechado, que é mais comum, significa que o galvanômetro é controlado por um servo sistema - o circuito de controle usa um sinal de feedback gerado pelo movimento do espelho para corrigir os comandos de movimento. Um amplificador semelhante a um amplificador de potência de áudio aciona o espelho.
Controlador (DAC)
No caso de usar um computador para controlar um projetor a laser, um conversor digital para analógico (DAC) é necessário para converter o sinal de controle digital do computador em sinais analógicos que controlam os scanners no projetor a laser. Normalmente, 2 canais são usados para controle da posição xy e 3 canais são usados para controlar os valores RGB de um projetor RGB. No caso de um projetor de cor única, o canal de intensidade é usado em vez dos canais RGB. A maioria dos projetores e DACs disponíveis no mercado são compatíveis com o padrão ILDA que especifica os canais e a pinagem para o conector de entrada D-SUB de 25 pinos no projetor.
DMX
Muitos projetores a laser e conjuntos de galvanômetro incluem entrada Digital Multiplexing (DMX). DMX foi originalmente projetado para controlar a iluminação teatral, mas se espalhou para projetores de laser ao longo dos anos.
DMX permite ao usuário controlar os padrões embutidos do projetor. Alguns desses recursos são tamanho, padrão, cor e rotação. No entanto, DMX não permite que você projete e exiba seus próprios gráficos / animações, é simplesmente uma maneira de controlar os padrões incluídos em seu projetor a laser. Um conversor digital para analógico (DAC) é necessário para gráficos / animações personalizadas.
Espelhos Dicróicos
Um espelho dicróico é um espelho com diferentes propriedades de reflexão ou transmissão em dois comprimentos de onda diferentes. Os espelhos dicróicos típicos usados em projetores a laser passam luz vermelha e refletem verde e azul, ou passam luz verde e refletem vermelho e azul. Os espelhos dicróicos são necessários para combinar feixes de laser de cores diferentes, por exemplo, para combinar os feixes vermelho, verde e azul em um único feixe de luz branca. Os lasers vermelhos, azuis e verdes individuais são então controlados em brilho (modulados) para produzir qualquer cor desejada no feixe final. Um projetor RGB modulado analógico típico tem 256 níveis de brilho para cada laser. Isso dá (256 x 256 x 256) 16.777.216 cores diferentes disponíveis (o mesmo que um monitor de computador moderno).
Terminologia típica
Apagamento
O apagamento é um estado no qual o feixe de laser desliga enquanto os espelhos mudam de posição durante a criação da imagem. A supressão normalmente ocorre centenas de vezes por segundo. Os novos lasers de estado sólido usam controle eletrônico direto da fonte do laser para fornecer supressão. Com lasers de gás, como argônio ou criptônio, isso não foi possível, e o apagamento foi realizado usando um terceiro galvanômetro que interrompeu mecanicamente o feixe. A nova tecnologia apresentado um P oly- C hromatic Um cousto- O PTIC M odulator, ou PCAOM, que fornecida de apagamento de alta velocidade electrónico, comando de intensidade, e a selecção da cor de um feixe laser multi-cor.
Modulação
A maioria dos lasers DPSS usados em projetores de laser suportam modulação. Modulação tem a ver com apagamento, mas é um termo um pouco mais amplo. Um laser DPSS suporta modulação analógica , modulação TTL ou ambas. A modulação é geralmente especificada em termos de kHz. 2 kHz pode ser considerado baixo e 30 kHz pode ser considerado alto. Os fabricantes não especificam uma relação exata entre esse número e o comportamento do laser.
Modulação analógica
Um sinal analógico é usado para controlar a intensidade do feixe de saída. Esse sinal costuma ser uma tensão na faixa de 0 V a 5 V. Com um laser RGB e modulação analógica, temos, com um sistema de 8 bits, 16,7 milhões de cores à disposição.
No entanto, como a maioria dos softwares de exibição de laser usa um controle de 0-100% para a modulação do brilho do laser (portanto, 100 etapas em vez de 255), o total de cores disponíveis à disposição é de 1.000.000. Além disso, as fontes usuais de laser começam com uma tensão entre 1-2 volts e atingem seu brilho total em tensões entre 3,5-4 V, e a curva de potência / tensão entre esses pontos geralmente não é perfeitamente linear. Consequentemente, a dinâmica da paleta de cores em um uso real de lasershow é reduzida para apenas alguns milhares de cores diferentes.
Modulação TTL
A modulação TTL indica que o laser não suporta a modulação analógica da saída, mas apenas o controle ON / OFF. Veja a supressão. Com um laser RGB e apagamento TTL, você tem sete cores à sua disposição. Vermelho, Verde, Azul, Ciano, Magenta, Amarelo, Branco.
ILDA
The International Laser Display Association. Uma associação comercial dedicada a promover o uso de visores a laser.
Ângulo de varredura
O ângulo de varredura é o ângulo óptico que um conjunto de scanners normalmente atinge a uma determinada taxa de pontos por segundo. Quanto mais amplo for o ângulo, maior será a área que a varredura cobre - mas mais difícil será para o scanner rastrear com precisão devido às limitações físicas do mecanismo do scanner. Por exemplo, um ângulo de 20 graus fornece uma área digitalizada de 3,5 metros a uma distância de 10 metros do scanner à tela. Os ângulos de varredura podem ser calculados usando trigonometria .
