Einfacher Laserprojektor

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22.02.2008, 19:02
radbruch

Einfacher Laserprojektor

Hallo

Hier möchte ich euch ein kleines Projekt vorstellen, dass ich mal so auf die Schnelle zwischengeschoben habe. Wie es der Titel vermuten läßt, es geht um einen einfachen Laserprojektor. Zusammengebastelt aus Dingen die so rumlagen ist er (noch) nicht sehr präzise, aber bei Bauteilekosten von ca. 15€ (ohne Steuerplatine) kann man nicht meckern:

Bild hier Bild hier Bild hier
Bild hier Bild hier Bild hier

Auslöser der Idee war ein 6€-Laserpointer vom C den ich mir "auf Vorrat" bei meinem letzten versandkostenfreien Packet mitbestellt hatte. Eigentlich für die Distanzmessung mit Kamera gedacht, konnte ich nicht widerstehen damit etwas rumzuspielen. Erste Versuche mit zwei Servos waren entmutigend, denn die sind einfach zu langsam. Deshalb nun diese Lösung mit einem Spiegelrotor.

Grundgerüst des Rotors ist eine Kabelverschraubung, darauf aufgeklebt 6 kleine Spiegel (aus einer Spiegelfliese geschnitten), kleine Schrauben zur Justage, etwas Bindedraht als Montagehilfe und Heiskleber. Antrieb ist ein 12V-Lüfter den ich mit 5V betreibe. Der kleine Brushlessmotor zieht dann beim Hochlauf ca. 80, bei konstanter Enddrehzahl 65mA. Den eingebauten Drehzahlsensor habe ich zwar schon angeschlossen, er wird aber noch nicht ausgewertet.

Das Prinzip des Spiegelrotors: Jeder Spiegel ist etwas anders gekippt, so wird der Laserstrahl bei jeder Umdrehung des Rotors auf sechs Linien verteilt. Die Spiegel wurden mit dem unteren Drittel und ca. 2mm Abstand auf die Verschraubung geklebt und mit Bindedraht gesichert. Jeder Spiegel hat oben eine kleine Schraube mit der man den Winkel einstellen kann (etwas fummelig). Nach der Einstellung habe ich dann den Freiraum hinter den Spiegeln noch mit Heiskleber gefüllt. (Das ist mein zweiter Rotor, der Prototyp hatte noch keine Schrauben). Um möglichst wenig zu verstellen habe ich die gegebenen Winkel nur angepast, deshalb sind die oberen beiden Linien in der Abfolge vertauscht. Aber das wird mit der Software korrigiert. Das Innenteil der Verschraubung ist auf den Lüfter geklebt, der Spiegelträger ist dadurch demontier- und wechselbar.

Der Laserpointer wird mit drei 1,5V-Kopfzellen geliefert. Damit zieht er im 4,5V-Betrieb knapp 16mA. Mit einem 33Ohm-Widerstand (der erste Wert, der mir zufällig in die Hände fiel) zieht er bei 5V auch genau 16mA und ist damit direkt an einem Kontrollerpin angeschlossen.

Zur Syncronikation verwende ich einen Fototransistor der im Strahlengang der untersten Linie angebracht ist.

Die Größe des "Displays" ist variabel, das Demo unten verwendet 48x6 Punkte (160x6 habe ich auch schon erfolgreich getestet). Jeder Bildpunkt ist einzeln setz- und löschbar wie bei einem Grafikdisplay. Die Software verwendet einen 6x6-Zeichensatz der die Großbuchstaben, Ziffern und ein paar Sonderzeichen enthält. Der in einem Array gespeicherte Bildschirminhalt wird mit einer ISR ausgegeben während man im Hauptprogramm die Darstellung berechnen kann. Erstes kleines Demo:

Bild hier
http://www.youtube.com/watch?v=HxX1Z9l8vLo

Gruß

mic
22.02.2008, 22:18
shaun

Das ist ja süß :) Gefällt mir, mein geschlachteter Laserpointer musste seine Optik für sowas Langweiliges wie den in Planung befindlichen Entfernungsmesser opfern. Da macht Dein Projekt doch etwas mehr her.
23.02.2008, 11:52
LLiinnuuxx

cool nur schade das die Auflösung so gering ist ... kann man nicht vllt irgendwie eine echte x/y Position aufbauen? mann könnte damit musster in den Raum projezieren, die man mit einer CAm aufnimmt dadurch kann man gegenstänge im Raum erkennen :-D

Auf jedenfall mal eine nette Bastelei.
23.02.2008, 12:11
Manf

Sehr schöne Realisierung.
Seitdem ich ein Scannermodul, wie er in Supermarktkassen eingebaut ist, habe überlege ich auch (ab und zu) wie man das System weiter ausbauen kann.
https://www.roboternetz.de/phpBB2/ze...=103576#103576
Geminsam ist der Polygonspiegel der in 4 Winkeln gekippt ist.
Von dort aus geht es über 5 Spiegel in unterschiedliche Richtungen zum Objekt das einigermassen flächig und vor allem in 5 Richtungen überstrichen wird.

Beim rotierenen Spiegel steigt der Aufwand mit dem Justieren des Winkels und gleichzeitig dem Auswuchten ja recht unangenehm.

Die Linie steht für den Laserstrahl und die orangenen Felder für das reflektierte Licht.

Bild hier
23.02.2008, 18:28
JanB

Klasse Projekt !
Und das Ergebnis ist im Verhältnis zu den
eingesetzten Mitteln absolut in Ordnung.
Gefällt mir.

Schöne Grüße

Jan
07.10.2008, 09:03
murdocg

Mmh hey radbruch das gefällt mir ist das leichter als der rotator?
mfg murdocg
09.10.2008, 17:12
nestandart

was ähnliches steht auch in laserdruckern drin...
09.10.2008, 17:33
radbruch

Leider habe ich bisher noch keinen Laserdrucker "erbeutet".
10.10.2008, 00:13
Klingon77

hi,

einwandfrei; bin schlichtweg begeistert \:D/

Mit einfachsten Mitteln wieder mal was "hingezaubert", worüber ich mir wochenlang den Kopf zerbrechen würde... :-k #-o

Noch eine Idee dazu:

Zitat:

Zitat von LLiinnuuxx

cool nur schade das die Auflösung so gering ist ...
...

könnte man nicht statt der rotierenden Spiegel für die senkrechte Projektionskoordinate nur einen nehmen, welcher auf eine "Wippe" geklebt ist über eine Scheibe mit Pleuel nach oben und unten schwenkt?

Das geht rasch und die Darstellungshöhe ist (bei verstellbarem Angriffspunkt des Pleuels auf der Scheibe) einstellbar.

Über einen Sensor (Lichtschranke?) an der Scheibe auf dem Motor, an welcher das Pleuel befestigt ist könnte man die genaue Position ermitteln.

Diese Konstruktion wird dann auf eine waagerecht liegende, oszillierende Scheibe gesetzt. Ähnlicher Aufbau, wie die senkrechte Achse.

Das Ganze müsste natürlich "rüttelsicher" gebaut werden.

Für erste Tests muß es wohl nicht "erdbebensicher" sein.

Vorteile:
* hohe Geschwindigkeiten (Motor) möglich
* Auflösung ist nur durch die Rechengeschwindigkeit u. Motorgeschwindigkeit begrenzt
* RGB Darstellung mit drei Systemen möglich? Bin da nicht der Fachmann.

Ich hoffe, daß ich keinen Denkfehler im vorgeschlagenen System habe.

liebe Grüße,

Klingon77
10.10.2008, 04:33
radbruch

Zitat:

könnte man nicht statt der rotierenden Spiegel für die senkrechte Projektionskoordinate nur einen nehmen, welcher auf eine "Wippe" geklebt ist über eine Scheibe mit Pleuel nach oben und unten schwenkt?

Der Spiegel müßte stufig verstellbar sein sonst ergeben sich keine Zeilen. Und ein kombiniertes System aus Rotor mit nicht gekippten Spiegeln und einem getrennten Kippspiegel scheitert bisher an der Synchronisation.

Zitat:

nur schade das die Auflösung so gering ist

Eine höhere Auflösung (=mehr Zeilen) scheitert am schwachen Laser. Bei sechs Spiegeln (=Zeilen pro Umdrehung) war das noch akzeptabel, bei meinem aktuellen Rotor mit 16 Spiegeln kann man bei Tageslicht fast nichts mehr erkennen.
10.10.2008, 12:36
Herkulase

Einen stärkeren Laser kannst du ohne weiteres aus einem alten DVD laufwerk ausbauen. Dazu, auch zu den damit verbundenen Gefahren, gibt es relativ viel Literatur im Web zu finden. Kostet nur ein paar Euros...
10.10.2008, 16:09
radbruch

Zitat:

Einen stärkeren Laser ... damit verbundenen Gefahren

Das ist das Problem. Es ist mir nicht so wichtig dass ich irgendwas dafür riskieren möchte. Ich wollte das Prinzip testen und ein bisschen für mein geplantes Rotordisplay üben.

Nachdem wir nun das Thema wiederbelebt haben mache ich nochmal einen Anlauf mit einem verändertem Konzept. Bin auf der Suche nach einem ausrangierten Laserdrucker...
10.10.2008, 22:18
nestandart

Zitat:

Zitat von radbruch

Leider habe ich bisher noch keinen Laserdrucker "erbeutet".

Sperrmullhaufen sind manchmal sehr interresant :)

alles schön komplett aufgebaut. nur noch lasermodul austauschen und es kann loss gehen:

Bild hier
10.10.2008, 22:25
radbruch

Das ist der Spiegel eines Laserdruckers? Nur mit 4 Flächen? Enttäuschend...
04.05.2009, 16:06
Thomas$

Ein spiegel projektor da gibts viele möglichkeiten was mir aber bisher am besten gefallen hat war piezzo als spiegel oder lautsprecher mit aufgeklebtem spiegel. aber mit spiegelrotor geht natürlich auch.
ach nochwas wenn der laser aus nem laufwerk nich leuchtet kann es auch ir sein und wenn man direckt reiguckt (weil man neugierig ist) kann es sein das man dann garnichts mehr sieht. cool sind dann die laser aus blue-ray disk laufwerken uv nahes blau macht was her.
13.10.2009, 15:14
jcrypter

Hi,

ich versuche mich gerade ein bisschen in die Thematik einzulesen/denken.

Wie stellst Du die Position der Spiegel fest?
Woher weißt du welcher Spiegel mit welchem Winkel gerade vom Laserpointer bestrahlt wird?
Das ist doch nötig um festzustellen welche "Linie" gerade projeziert wird, oder?

Danke für die Informationen

Crypi
13.10.2009, 15:34
Manf

Das geht beim Laserdrucker über eine Synchronisation mit einem Detektor am Anfang (oder Ende) der Zeile.
Die Spiegelgeschwindigkeit wird als konstant angenommen.
13.10.2009, 15:41
PICture

Hallo!

@ radbruch

Ich möchte mich zwar mit solchen Roboter gar nicht beschäftigen, möchte dir aber eine Idee zum Auprobieren vorschlagen: der Antrieb der Köpfe von einer Festplatte. Die Mechanik ohne Motor ist sehr klein und schnell (in ms Bereich). Mit einem Spiegel, der nicht schwerer als der Arm mit Köpfe wäre, sollte auch nicht langsamer werden.

Es bewegt sich leider in begrentzten Winkel und nur in einer Koordinate, aber vielleicht lässt sich durch Experimentieren aus zwei senkrecht angeordneten etwas brauchbares machen.

MfG
13.10.2009, 16:02
radbruch

Hallo

Das Justieren machte ich mit einem A3-Zeichenblock und einem Bleistift. Zuerst muss aber der restliche Aufbau abgeschlossen sein, d.h. der Laser muss sitzen und die Position des Sensors zur Lageerkennung sollte schon festgelegt sein. Der Motor wird allerdings noch nicht bestromt, so dass man den Spiegelrotor von Hand drehen kann. Jetzt dreht man den Rotor mit eingeschaltetem Laser und stellt den Zeichenblock so davor, dass die Lichtlinien beim Drehen des Rotors möglichst lange zu sehen sind. Dann nummeriert man die Spiegelchen durch und markiert die Lage und notiert die Nummer jedes einem Spiegel entsprechenden Lichtstrahls auf dem Zeichenblockblatt. Mit Drücken und Biegen richtet man die Spiegelchen so aus, dass alle Linien parallel und mit gleichmässigem Abstand erzeugt werden. Wichtig ist dabei nur der gleichmässige Abstand der einzelnen Linien, die Abfolge kann man später mit der Software beliebig anpassen. Bei meinem Aufbau ging der unterste Lichtstrahl auch durch den Fotowiderstand und diente damit der Erkennung der Rotorlage (und damit dem Start der Zeile). Wenn man die Lage mit einer anderen Methode erkennen möchte, muss man das natürlich nicht beachten.

Zur Software: Je nach Linienanzahl muss man sich einen Bitmap-Zeichensatz erzeugen oder besorgen. Diese Bitmaps takten dann den Laserstrahl zeilenweise auf die Spiegelchen, dabei dient der Lagesensor der Syncronisation der einzelnen Zeilen. Da mein Motor nicht geregelt war, habe ich die Umdrehungszeiten gemessen, die gemessene Zeit durch die Spiegelanzahl geteilt und die Zeichen nur im darstellbaren Bereich generiert. Durch den groben Aufbau ist das Verhältniss zwischen nutzbarem Bereich auf dem Spiegel und "Austastelücke" sehr schlecht, deshalb ist auch die Leuchtstärke der Linien so gering.

Hier noch ein Beispiel mit einer Zeile und einem Mega8 (asuro) in C:
https://www.roboternetz.de/phpBB2/ze...=401078#401078

Gruß

mic
13.10.2009, 18:18
Richard

Zitat:

Zitat von radbruch

Zitat:

könnte man nicht statt der rotierenden Spiegel für die senkrechte Projektionskoordinate nur einen nehmen, welcher auf eine "Wippe" geklebt ist über eine Scheibe mit Pleuel nach oben und unten schwenkt?

Der Spiegel müßte stufig verstellbar sein sonst ergeben sich keine Zeilen. Und ein kombiniertes System aus Rotor mit nicht gekippten Spiegeln und einem getrennten Kippspiegel scheitert bisher an der Synchronisation.

Zitat:

nur schade das die Auflösung so gering ist

Eine höhere Auflösung (=mehr Zeilen) scheitert am schwachen Laser. Bei sechs Spiegeln (=Zeilen pro Umdrehung) war das noch akzeptabel, bei meinem aktuellen Rotor mit 16 Spiegeln kann man bei Tageslicht fast nichts mehr erkennen.

Moin moin.

Nicht wirklich, die ersten Laser Kinoprojektoren haben auch mit Kippspiegeln und piizo Ansteuerung gearbeitet. Dann gab (gibt (?))
es auch eine rotierende Scheibe deren Außenkante auf welche der Laser
trifft, ääähm schräg gefräst war so das in/bei einer Umdrehung der
Laserstrahl halt über dem Darstellungsbereich abgelenkt wurde.
Klar mußten dann 2 gleichzeitig für H und V Ablenkung arbeiten.

Die Drehzahl und geräuschentwicklung war aber enorm, die Abwährme
war auch ein Problem...

Ich liebe Heißkleber. :-)

Gruß Richard
19.10.2009, 09:47
mwoidt

Die Idee gefällt mir sehr gut. Da ich grade an meinem eigentlichen Projekt nicht weiterarbeiten kann will ich auch was ähnliches bauen mit ein paar eigenen Ideen und mit Horizontalablenkung:) Gestern abend schonmal Material rausgekramt. Bin mal sehr gespannt wie das alles wird.