Laserový projektorznačka laseru

Pokud si od nadpisu slibujete nějakou high-tech novinku, možná budete zklamaní. Tato stránka se zabývá velmi jednoduchým projektorem, který ale zvládne celkem zajímavé efekty. Že se pomocí laseru dají promítat obrázky třeba na zeď nebo na plátno, asi pro nikoho nebude úplně překvapivá zpráva. Využívá se nedokonalosti lidského oka a následného zpracování obrazu v mozku. Samotný laser vytvoří na stěně pouze zářivý bod, ale pokud se dost rychle pohybuje, jeho trajektorie se jeví jako souvislá čára. Protože pohybovat laserovým modulem by bylo dost nevýhodné, je lepší paprsek namířit na pohyblivé zrcátko. Od něj se pak odrazí na stěnu a "nakreslí" obrázek. Protože jsem neměl konkrétní představu, jak to technicky vyřešit, zapátral jsem na internetu a objevil tento článek. Stačí dva motorky s nakřivo nalepenými zrcátky! Možná se to zdá až příliš jednoduché, ale budete překvapeni, co to umí.

První pokus

Původně jsem se rozhodl vše realizovat pomocí LEGO dílů a tak vznikl jakýsi první prototyp, který ověřil, že tento princip opravdu funguje. Zrcátka mi udělali ve sklenářství, při ceně 10 Kč za kus jsem si objednal čtyři o průměru 30 mm a další čtyři o průměru 50 mm. Později se ukázalo, že nejlepší je použít obě velikosti, první zrcátko (blíže k laserovému modulu) menší a druhé větší. Bohužel při tloušťce 3 mm jsou zbytečně těžká, ale co se dá dělat. LEGO konstrukce měla naneštěstí hromadu chyb, otáčky byly nedostatečné, hlučnost strašná a obrazce kostrbaté. Takže tudy cesta nevedla...

Druhá verze

Začal jsem přemýšlet nad vhodnějšími motory a jako nejlepší se mi zdály 12V ventilátory. Zvolil jsem velikost 80 x 80 mm, vypadaly dost silné a nabízely vysoké otáčky, navíc běží potichu. Ulomil jsem jim listy a na zbylý střed vrtule nalepil zrcátka. Kdybych článek, na který jsem výše odkazoval, četl pozorněji, nemusel jsem nad volbou motorů vůbec přemýšlet, autor je přímo doporučuje... Pro řízení jsem použil jednotku NXT s potenciometry a jako základna posloužila malá dřevěná deska. Ventilátory a laserovým modul na držáku z LEGO kostek jsou k desce přilepené tavnou pistolí. Lepidlo není agresivní, takže plasty neleptá. Spoje drží pevně, ale v případě nutnosti se dostatečnou silou dají odtrhnout.

Výsledky této verze během promítání byly výrazně lepší! Přikládám samozřejmě fotky, včetně výběru obrazců. Ovšem pořád to nebylo ono, NXT nabízí maximální napětí 9V, při použití akumulátorů ještě méně. Takže nebylo zdaleka možné využít plný výkon ventilátorů. A navíc, provoz na baterie je prostě trochu otravný.

Verze s pořadovým číslem 3, zatím poslední

Protože s mikroprocesory nemám žádné zkušenosti, hledal jsem jinou možnost řízení, než je v článku. Nakonec jsem si navrhl vlastní elektroniku, která tento úkol zvládne. I když schéma vypadá možná složitě, opak je pravdou. Poskládal jsem jen dohromady několik běžně používaných obvodů, které naleznete na internetu, například v dokumentaci k použitým integrovaným obvodům.

K napájení se nabízí LEGO trafo, ale musíme samozřejmě použít usměrňovač napětí. Dále na schématu vidíte dva stejné obvody pro řízení otáček ventilátorů pomocí potenciometru, základem je regulátor LM317. Pro kontrolu výstupního napětí jsou připojeny voltmetry. Následuje 5V stabilizátor, který napájí laser. Jako malé vylepšení jsem přidal blikač s obvodem 555. Díky němu laser nesvítí trvale, ale může blikat, takže promítané linie jsou přerušované (jinak řečeno čárkované ---). Rychlost blikání je možné měnit potenciometrem. Výsledky jsou pak o něco zajímavější, ale oproti blikání řízenému mikroprocesorem a světelnou závorou asi nic moc. Režim blikání nebo trvalého svitu laseru lze zvolit přepínačem a k signalizaci slouží dvě červené LED. Součástky jsem připájel na univerzální DPS a zamontoval do úhledné krabičky, takže vznikl pohodlný ovládací pult.

Základní obrazce, které se dají promítat, zůstávají stejné, jako u předchozí verze. Proto jsem je znovu nefotil a dovolím si použít stejný výběr. Pro zajímavější efekty je možné zapnout blikání laseru, zdokumentování této funkce se mi moc nedařilo, fotky obvykle nevyšly. Ale pro představu určitě poslouží krátké video.

I přes použití velkých knoflíků na potenciometrech je ovládání dost citlivé a chce trochu cviku. Ideální podmínky pro provoz projektoru jsou jasné - tma, za denního světla se žádné velké zázraky nekonají. Nepříjemnou slabinou jsou vibrace při vysokých otáčkách, protože se mi nepodařilo větší zrcátko nalepit úplně ideálně ani na druhý pokus. Toto částečně řeší samolepící protiskluzová páska, která je měkká a tak dokáže vibrace utlumit, když jsem přiměřeně velké kousky nalepil do rohů podkladové desky.

Pár slov na závěr

Sám jsem byl překvapen, kolik času jsem hraní s laserem a vývoji projektoru věnoval, nabízí se opravdu spousta možností. Všem zájemcům o techniku a kutilům vřele doporučuju. Pokud se vám nechce vyrábět řídicí elektroniku a pult, pěkných výsledků se dá dosáhnout i s druhou verzí řízenou jednotkou NXT. Ani zařídit blikání laseru by neměl být problém. Možná by bylo celkově snadnější jen vyrobit k NXT oddělený silový obvod s vlastním napájením, aby měly ventilátory k dispozici potřebných 12V. Ale tím se zatím asi zabývat nebudu. Vaše případné dotazy rád zodpovím, budu vděčný i za upozornění na chyby, které jsem při tvorbě stránky mohl udělat.

- Stránka vytvořena 1. července 2009 -