1. Уважаемый Гость! При написании вопросов в раздел форума [ArduCopter] Вопросы, проблемы и решения обязательно придерживаться шаблона сообщения, оговоренного в правилах раздела! Если сообщение не будет оформлено должным образом, то и ответ на вопрос будет с наименьшим приоритетом. Старайтесь дать максимально полную информацию по вашей проблеме, чтобы можно было более детально рассматривать вопрос!
    Скрыть объявление
  2. Уважаемый Гость! Хотите получить 200р за регистрацию? Хотите получать кэшбэк с покупок в online-магазинах? Сервис "LetyShops" дает такую возможность!
    Скрыть объявление
  3. Друзья! Для нашего ресурса необходим дополнительный объем пространства в облаке Dropbox. Подробнее.
    Скрыть объявление

Растровый лазерный проектор

Тема в разделе "Наши другие увлечения", создана пользователем 5yoda5, 6 фев 2017.

  1. 5yoda5

    5yoda5 Master Команда форума

    Регистрация:
    29 янв 2015
    Сообщения:
    7.094
    Город:
    Реж
    Имя:
    Тимур
    По просьбам товарищей излагаю подробно. Так как фото/видео не делалось, изложу лишь текст (терпения вам :) ).

    Захотел я значит изготовить лазерный цветной проектор, давай читать разные форумы.
    В процессе первичного сбора информации про лазеры, был на этом форуме (ЛазерОргРу, в просторечии ЛОР).
    Потом забрёл на более крутой форум по лазерам ..... хммм, оказывается HobbiTV сейчас переехал сюда (http://lasers.fonarevka.ru/ - интересующимся лазерами однозначно рекомендую к прочтению). Желающим узнать немного больше стоит посетить эту ссылочку и побольше почитать форум на фонарёвке (я бы сказал, что этот форум по лазерам - как РЦД по моделизму). Немного там потусовался, узнал что проекторы в основном строят векторные, у которых лазерный луч отклоняется зеркалом с помощью гальванометра. Они обладают некоторыми ограничениями в силу своей конструкции и способа "рисования". Причем для вывода изображения нужно использовать специализированные программы, и качество финальной картинки - всего лишь те или иные КОНТУРЫ изображения.
    Меня это не устроило, я подумал - а почему именно векторные? Давай-ка я сделаю растровый лазерный проектор, этакий гибрид между телевизором и лазерным принтером (по принципу действия).
    В моем представлении финальная картинка рисовалась бы тремя лазерами (RGB) - красным, зеленым фиолетовым (синих лазеров практически нету). Метод рисования - луч пробегает в сканирующем режиме всё "поле", рисуя изображение построчно, каждая строка слева-направо, в "темных" точках лазерный диод не светит или светит тускло.
    Система развертки должна была быть реализована как на лазерном принтере с дополнением. На лазерном принтере в блоке "проявки" стоит полигональное зеркало, ХОРРРРОШИЙ моторчик (прецензионный я бы сказал, при этом обороты дай боже). Далее, бумага подается равномерно, как бы строчка за строчкой. Вместо вертикальной развертки (вместо подачи бумаги валиками) должно было использоваться другое многогранное зеркало.
    Управление моторами и лазером изначально планировалось на АрдуинеУНО (вот тут я сделал первый шажок в моделизм).
    В процессе поиска способа прямого управления пришел к тому, что нужно ставить отдельные микроконтроллеры, которые будут обеспечивать старт движка с места, раскрутку и поддержание постоянных оборотов движка. Оказалось, мне идеально подходят моделисткие регуляторы оборотов (те самые регули). Купил в местном модельном магазине два регуля (меня долго пытали, на сколько ампер мне нужен регуль, я честно не знал что ответить :) ) - и вот тут я уже практически попал в моделизм.
    Задача была сначала получить одноцветную картинку. Для этого использовался маломощный лазер из указки. Для удобства потом купил лазерные диоды, подпаялся к ним проводкам, подключил к Ардуинке.
    Очень долго мучал движок лазерного блока от принтера Киосера, управляя им понял, что стандартная Servo.h из библиотеки - отстой полный (тут я и взял регули, которые отлично крутили данный движок, плюс полезная функция гувернера).
    Прикинув на калькуляторе, понял-что не могу получить более-менее большую картинку на данном зеркале. У меня задача была - с компьютера без заморочек выводить изображение прямо на лазер (через микроконтроллер конечно, не напрямую). Минимальное разрешение, которое могла выдать старенькая PCI плата (которую раскопал в старых загашниках - S3Trio :) ) вроде как 640х480. Если сильно напрячься - можно получить картинку 320х200.
    Так вот, чтобы нарисовать такое количество точек мне скорости данного мотора не хватает. На данном блоке у меня стояло всего 6 зеркальных граней. Пытался изготовить многогранное зеркало самостоятельно - вышел ужас, летящий на крыльях ночи. И если для вертикальной развертки многогранное зеркало вышло нормальным (то-то удивлялись парни на стеклорезке, нафига мне такие полоски) - цилиндрик шириной то ли 10, то ли 12 сантиметров, с ребрами по 2 сантиметра, количество граней то ли 6 то ли 8 (уже забыл, вроде всё-таки 8). То с многогранным зеркалом горизонтальной развертки у меня было грустнее. Мне нужно было реально много граней. Пробовал разные хреновины, и фольгу полировал, и китайпром некоторый использовал - хрень какая-то.
    Проблема в том, что во-первых каждое зеркало (точнее, каждая грань) должно быть не менее сантиметра шириной (это я выяснил опытным путем), во-вторых минимальное количество граней, которые нужно мне - это более 20 (лучше - 40), в третьих - грани должны быть все одинаковы, и хорошо долны отражать лазерный луч (без потерь).
    У нас "под боком" есть уральский оптико-механический завод. Мне бы туда обратиться..... но учитывая специфику (лазерные прицелы, дальномеры, системы наведения, оптические системы для КА-50 :) ) - мне проще вышло обратиться...... в Америку :D
    Я списался с одной конторой, объяснил что хочу, суть проекта (домашний, самодельный, малобюджетный) - и один товарищ НА СВОИ ДЕНЬГИ (даром) выслал мне полигональное зеркало от реальной лазерной системы!!!!! Там в оригинале это зеркало стояло на каком-то медицинском оборудовании, там "что-то пошло не так", и лазер подплавил середину зеркала. То есть весь диск был шириной миллиметров 12, а миллиметра 5 в середине были "мутными" (точнее - затемнение). Но для моих целей подходит идеально, мне можно "лазерить" и по одному из двух сохранившихся краёв.

    Ну вот собственно, на этом проект и застрял. Так как я:
    1. УШЕЛ в RC хобби с головой.
    2. так как мне нужно было подобрать хороший моторчик для этого полигонального зеркала.
    3. так как по расчетам мне для обработки быстродействия АрдуиноУНО уже вроде бы не хватало. Если по портам ввода-вывода я ещё пролазил, то по быстродействию похоже с трудом пролазил в разрешение 320х200 (а хотелось бы выйти хотя бы на 640х480, да и FPS побольше бы).

    Если сильно интересует - могу попытаться раскопать в коробках обгрызки этого проекта и выложить фото защитных очков от лазера (где-то 40% уверенность защиты, не более, хотя очки не попсовые за пару баксов), самодельного и фабричных полигональных зеркал, и ДИХРОИЧНЫХ стекол/зеркал (с помощью них выполняется сведение трёх лазерных лучей в один). Обгрызки кода вообще показывать смысла нету. Скажу ещё, что у меня Ардуинка должна была анализировать видеосигнал, идущий с мониторного провода (да, по трем каналам), ловить строб-кадр и строить относительно него картинку на лазерной развертке (вот куда быстродействие УЛЕТАЛО бы). Нужно же ведь поймать строб "начала линии" и "начала вертикали", сопоставить их со стробом начала кадра и потом синхронизировать построчно с видеосигналом, тут я бы тоже по-полной пропыхтелся бы...

    Но проект БРОШЕН.
     
    Последнее редактирование: 13 фев 2017
    Алексей.irk и ma273r нравится это.
  2. 5yoda5

    5yoda5 Master Команда форума

    Регистрация:
    29 янв 2015
    Сообщения:
    7.094
    Город:
    Реж
    Имя:
    Тимур
    Как говорится, Эни квешнс?
     
  3. ma273r

    ma273r Старший научный сотрудник

    Регистрация:
    30 янв 2015
    Сообщения:
    326
    Город:
    Самара
    Имя:
    Дмитрий
    это ж первые телевизоры на подобном принципе картинку строили (см. механическая развертка, диск Нипкова...)! Люто плюсую за стремление сделать что-то "ДРУГОЕ"
     
  4. 5yoda5

    5yoda5 Master Команда форума

    Регистрация:
    29 янв 2015
    Сообщения:
    7.094
    Город:
    Реж
    Имя:
    Тимур
    Ну у меня было не так, как диск Нипкова. Но ничего нового я не придумал. Я всего лишь взял лазерный принтер (идею), "удвоил" его, и пытался ЭТО реализовать.
    А так как в итоге один фиг не сделал - плюсик незаслуженный ;)
    Оправдывая сам себя скажу лишь, что подход был достаточно серьёзен, факт получения многогранного зеркала реальной лазерной системы (плюс полученные разного цвета лазеры мощностью немного посильнее указок) - тому свидетельство. Факт недоведения до конца - огроменный минус. Но интерес к проекту теперь потерян, есть более интересные для меня вещи.
     
  5. Kryogen273

    Kryogen273 Абитуриент

    Регистрация:
    8 май 2018
    Сообщения:
    5
    Город:
    Ленинград
    Имя:
    Денис
    Я собирал такой проектор, даже два разных варианта, у одного в качестве строчной развёртки использовался самодельный резонансный гальво сканер, у другого полигональное зеркало, как в Вашей задумке, кадровая реализована на обычном гальво от китайского лазера. Из достоинств такого проектора (с полигональным зеркалом) можно выделить возможность вертикального масштабирования, насыщенную цветовую гамму, 100 процентную контрастность, отсутствие фокусирующей оптики и надобности в ней ,низкое энергопотребление, зато куча недостатков - низкое разрешение, реально 182 на 128 при 60 кадрах это уже хорошо, конечно в строке может быть сколько угодно пикселей, их количество ограничено верхней частотой модуляции лазерных диодов и размером пятна лазера, но вот количество строк напрямую зависит от скорости полигонального мотора и количества граней полигона, я использовал 14 гранное зеркало, цена такого проектора при 1000 люменов будет около 500 долларов, конечно можно получить и более высокое разрешение, если использовать больше лазеров, только и цена будет пропорционально расти, да и электроника не самая простая получится для кустарного производства. Не стали делать - и правильно, зря время не потеряли, да и на сегодняшний день японцы уже изобрели KTN кристаллы, способные модулировать лазерный луч с углом в пару десятков градусов пару сотен тысяч раз в секунду и никакие полигоны рядом не стоят, правда пока в свободной продаже их нет, но это вопрос времени, думаю. Я рад, что нашелся, кто -то, захотевший реализовать растровое изображение на лазерах кроме меня, в России таких не много, но игра не стоит свеч, сейчас проектор пылится уже пару лет, так и не найдя применения, может я просто не получил желаемого эффекта , когда увидел это изображение, но сам процесс сборки и отладки был увлекательным.
     
    5yoda5 и ma273r нравится это.
  6. 5yoda5

    5yoda5 Master Команда форума

    Регистрация:
    29 янв 2015
    Сообщения:
    7.094
    Город:
    Реж
    Имя:
    Тимур
    Вы хотя бы изображение получили.... :thumbsup:
    Да, процесс был увлекательным. И по моим прикидкам, мне быстродействия Уны не хватало, вроде хотел Мегой обойтись.
    Но я так и не получил изображения, я не синхронизировал вертикальную развертку с горизонтальной.
    Вернусь ли я к этому проекту (хотя бы для развлечения) - не знаю, совсем не уверен. Но оба полигональных зеркала всё ещё где-то валяются.
     
  7. Kryogen273

    Kryogen273 Абитуриент

    Регистрация:
    8 май 2018
    Сообщения:
    5
    Город:
    Ленинград
    Имя:
    Денис
    5yoda5 нравится это.
  8. 5yoda5

    5yoda5 Master Команда форума

    Регистрация:
    29 янв 2015
    Сообщения:
    7.094
    Город:
    Реж
    Имя:
    Тимур
    Посмотрел видосики, впечатляет.
    Вопрос - мне показалось, или "полноцветное" видео лагает? Чем вызвана была задержка - вычислительной мощностью или механикой конструкции (ограничения на скорость работы гальванометра)?
    Может есть где-то фотки самого проектора покрупнее? (интересно глянуть).
     
  9. Kryogen273

    Kryogen273 Абитуриент

    Регистрация:
    8 май 2018
    Сообщения:
    5
    Город:
    Ленинград
    Имя:
    Денис
    Вы правильно подметили, у изображения два косяка - нелинейность строк, вызванная небольшими биениями полигонального зеркало в горизонтальной плоскости, каждую 14 строку нелинейность повторяется, пытался исправить введением противоположного искажения в "пилу" гальванометра, немного улучшилось, но не совсем, второй косяк - скорость передачи данных через USB в STM32F407VET6, максимум 12 Мегабит, примерно 25 кадров в секунду, может меньше точно не мерил и малый объём памяти контроллера, что ограничило разрешение, поэтому видео притормаживает, сама оптомеханика вообще не тормозит, честные 60 кадров и 2,5МГц на пиксель (примерно) , лазеры успевают, я не спец по программированию, поэтому сделал как смог, вообще видеоконвеер должен быть аппаратным, а не программным, тогда все кадры будут воспроизведены, сегодня нафоткал, там всё кустарно, ну как есть, держите=)
     

    Вложения:

    5yoda5 нравится это.
  10. 5yoda5

    5yoda5 Master Команда форума

    Регистрация:
    29 янв 2015
    Сообщения:
    7.094
    Город:
    Реж
    Имя:
    Тимур
    За самодельную плату с двумя СТМками - отдельный респект, снимаю шляпу!

    О, вижу полигональничек от лазерного принтера! :thumbsup: ;) Это Киосера, Ксерокс или Рико?
    Я тоже такое использовал сначала (эх, как оно визжало у меня по ночам...), но когда пришло полигональное зеркало из США, я решил использовать его (там больше граней, соответсвенно обороты снижаются). Я его приладил к старому HDD, вроде даже достаточно ровно (не идеально конечно, но терпимо), и даже вроде научился его раскручивать. (вот именно тут я узнал, что такое регули для БК моторов, и тут меня засосало другим хобби). Это была бы горизонтальная развертка моего проектора.
    Вертикальная развертка планировалась на самодельном полигональном зеркале. Я покупал в магазине тонкие стеклянные зеркала (подходили самые дешовые из самых больших настольных), мучал резчиков стекла на фирме (они долго гадали, нафига мне такие полоски по 1-2 сантиметра шириной), и клеил их на восьмигранник. Конечно, качество этих зеркал было не чета тому, "настоящему, из лазерной системы" (ну Китай ведь, разве можно ожидать идеального отражения). Возможно, потом бы пришлось увеличивать количество граней, но на первом этапе хотел обойтисьвосемью.
    Короче, я получил восьмигранный цилиндрик на каком-то валу от принтера (утопленник Kyocera 2000Dn мне донором служил). На том у меня всё и встало. До станины дело не дошло. А потом бы ещё был долгий период настройки и подгонки скорости зеркал друг под друга, и формирование полноцветной картинки из (поначалу стоял лишь модуль красного лазерочка)...

    Кстати, а кокой мощности лазерочки у вас стоят? Милливатт на 100-150 честных? При увеличении размеров "экрана" и скорости развертки придется увеличивать мощность лазерных лучей...
     
  11. Kryogen273

    Kryogen273 Абитуриент

    Регистрация:
    8 май 2018
    Сообщения:
    5
    Город:
    Ленинград
    Имя:
    Денис
    Полигон - RMOTP0910FCPZ покупал на Aliexpress, диоды - NUBM07E, NDG7K75T, два HL63193MG, мощность можете в PDF - ах посмотреть, ночью на стену дома 7 * 5 метров (примерно) направлял, в принципе видно, с учётом того, что стена не белая, в идеале надо раз в пять мощнее для наружной рекламы в тёмное время суток, чтобы в глаза бросалось.
     
  12. 5yoda5

    5yoda5 Master Команда форума

    Регистрация:
    29 янв 2015
    Сообщения:
    7.094
    Город:
    Реж
    Имя:
    Тимур
    Вроде как Шарповский. Да всё равно в общем, они достаточно одинаковы.
    Черт, мощные! Наверное и "спички поджигают" и "пластик плавят" :)
    Но самое печальное, что и они маловаты для эффектной качественной картинки.

    Ваш подход серьёзен. И вы имеете на руках готовый прототип. Осталось его кому-нибудь показать и внедрить (и как обычно у нас в стране, остаться без основных денег с продаж).
    Единственное - мне все-таки не нравится гальванометр в оптической схеме. Они эффективны на векторных изображениях, где рисуется непрерывным лучом на максимальной мощности.
     
  13. Kryogen273

    Kryogen273 Абитуриент

    Регистрация:
    8 май 2018
    Сообщения:
    5
    Город:
    Ленинград
    Имя:
    Денис
    Там с гальво никаких проблем нет, всё упирается в мощность лазера и скорость полигонального зеркала, такой проектор был ещё в 2001 году сделан в Германии и у них всё хорошо работало - https://www.ixbt.com/dvd/ldt.shtml.
     
    5yoda5 нравится это.