Da ist er nun der neue rote Laser.Auf Grund seiner Größe mußte ich das Design etwas ändern. Aber dennoch es genug experimenteller Platz auf der Basisplatte.
Hinter dem Roten könnte ich noch mein Vorhaben mit BluRay LD umsetzen und diese in den 473nm Strahl mit einkoppeln.Die Spiegelhalter sind auf dem Druck/Zug Prinzip aufgebaut. Es handelt sich um Spezialhalter mit einer Aufnahme von 9x9mm, sowie einer für den CNI entsprechenden optimierten Höhe. Also quasi eine Art Zwischending von Groß/Klein Ausführung.
Diese Halter habe ich in zwei spiegelverkehrten Varianten herstellen lassen und sind somit perfekt für gegenüber liegenden Spiegelschnitt geeignet. Den Roten mußte ich erst mal speziell montieren, da dieser seitlich mit 2x TEC gekühlt wird. Daher habe ich mir aus 5mm Aluminium eine Art Basisplatte hergestellt, welche zusammen mit dem großen Alublock eine Art Winkel darstellt. Leider werde ich dies noch umbauen müssen, da sich raussgestellthat, dass die Abwärme des Kühlkörpers meine optische Kammer extrem aufheizt und es dazu führt, dass sich die beiden Dichros minimal verziehen. Lösungsansatz ist eine Art Alurahmen auf den ich die Filter kleben werde.
Nichts desto trotz muss ich die TECs
unter den Laser bekommen, damit diese ihre Wärme auf die Grundplatte abgeben.
Denn darunter befindet sich eine weitere TEC Regelung, welche wiederum ihre Wärme
auf die beiden Lüftertunnel abgibt.Hier
mal die Gesamtansicht des Aufbaus
Momentan werkeln folgende Laser in dem Gerät: originaler 100mW / 473nm CNI, nach Umbau auf analog und Optimierung der Kristalltemperatur im modulierten Betrieb kommt er auf 175mW CW bei ca. 110mW im modulierten Betrieb. Der andere CNI ist ein originaler 200mW / 532nm Kopf, der ohne Eingriff bei 495mW CW liegt und im modulierten Betrieb bis zu 270mW liefert. Der Rote hat über 1W und bringt im modulierten Betrieb über 700mW, was zu einer sehr schönen Farbballance führt.
Also Nettoleistung bei über 1W. Hier mal der zweireihige Strahlengang der Kombination Auf Grund des optimalen Beamdurchmessers des Roten, geht nur ein Bruchteil am Spiegel vorbei.
Nach dem Umbau wird dies dann sicherlich Geschichte sein und alles an Rot geht auf die Spiegel
Hier sieht der Strahlengang etwas verzerrt aus, liegt aber parallel zum Blauen. Das wäre der optimale Platz für einen Polwürfel, der mir dann noch 405nm einkoppelt.
Vielleicht wird es aber auch nur ein Spiegelschnittaufbau
Schon lang war der Gedanke geboren einen Projektor zu konzipieren, der meinen Wünschen und Ansprüchen gerecht wird. Wie es immer so ist, alles kostet reichlich Geld. Aber wenn man etwas Besonderes haben will, muss auch das Geld langen. So nach und nach wurden alle Komponenten besorgt und fristeten lange Zeit im Regal ihr Leben, ohne jemals im Einsatz gewesen zu sein. Wer kennt das nicht. Okay, Gehäuse war designd, alle Teile per CNC gefertigt und das Geld wurde mal wieder knapp. Also Projekt wieder mal auf Eis gelegt. Ich wollte ordentliche Leistung auf kleinsten Raum haben, daher kam nur die Doppelstock Variante ala "Arctos Laser" in Betracht. Alle Platten sind aus 4mm Aluminium hergestellt. Die Basisplatte der Optischen Ebene allerdings ist eine Spezialanfertigung. 25mm gegossenes und CNC gefrästes Aluminium, welches extrem verwindungsarm ist, aber auch sehr schwer. Was solls, ich will ja nicht ständig irgendwelche Spiegel neu justieren.
Das Prinzip dieser Platte ist schnell erklärt. Sie bringt die nötige Stabilität, ist aktiv mit 6xTEC Temperatur stabilisiert und hat 4 große Löcher für die Durchführung diverser Leitungen zur elektronischen Ebene. Die Abwärme wird durch zwei Lüftertunnel realisiert. Dadurch ist eine optimale Temperatur im Inneren der optischen Kammer gewährleistet. Klar ich hätte auch 10mm Seitenmaterial verwenden können, dann wäre zumindestens die Erstellung der ganzen Würfel mit Bohrungen und Gewinden überflüssig gewesen. Aber ich will ja das Teil auch noch mit zwei Armen tragen können. Daher diese Lösung, die auch genug Stabilität beim Verbinden der Platten bringt. An dieser Stelle mal ein riesen Dankeschön an den Laserfreak "Neodym" (Heiko) welcher sich für mein Projekt extrem ins Zeug legte und mir viele nützliche Dinge an der CNC und Drehmaschine erstellte. Ohne sein Knowhow wäre ich noch lange nicht soweit im Aufbau des Projektors.
Mit seinem 3D CAD Tool hat er mir sehr viele Teile erstellt und dann selbst gefertigt. Wie hier z.B. der Block für 8 Laserdioden Kolimatoren in 12mm Durchmesser Ausführung. Allerdings sind wir von der Schlitzung abgekommen, da die Blöcke eine ausreichende Eloxat Schicht haben und somit die Diodenaufnahmen gut Stromisoliert und Wärme ableitend montiert sind. Als Referenzstrahlhöhe habe ich meinen neuen CNI Kopf genommen und entsprechend die Vorderseite 1mm drunter und die Rückseite 1mm über Referenz genommen. Somit sollten dann alle Dioden schön deckungsgleich sein. Hoffe ich zumindestens. Diesen Block habe ich für 4x 405nm /100mW und 2x 642nm /150mW und 2x 658nm /150mW vorgesehen. Somit steht mir eine optische Bruttoleistung von 1W an. Nicht schlecht für den Anfang. Warum 405nm werden sie jetzt vielleicht einige fragen. . . . Jaaaa, die Mischfarben haben es mir angetan und ausserdem ist ja noch 473nm DPSS vorhanden. Die Treiberplatinen werden dann in Doppelstock Ausführung montiert. Pro Treiber sind es 4 Einzelstufen jeweils zwei für rot und violett. Das Ganze dann noch schön mit TEC auf 20°C gehalten und ich verspreche mir gute Ergebnisse.
Hier der fertig gefräste und polierte Block vor dem eloxieren. Die Diodenhalter werden dann mit Wärmeleitpaste und Innensechskant Made montiert. Dieser Stift hat noch einen Kunstoffkopf der elektrischen Isolieren wegen. Sonst könnte es passieren, dass es eventuell über die Gewindebohrungen zu unerwünschten Kürzschlüssen käme. Teure Sache dann. . . . . . .
Hier die Ausführung mit einer Treiberplatine. Die 405nm Dioden sind schon drin, können aber noch tiefer versenkt werden. Macht auch Sinn, da ich mit den Spiegelhaltern sehr nah an den Block kommen werde. Natürlich aus Gründen des Platzes in der optischen Kammer.
Hier der Aufbau, wie er im Endstadium aussehen soll. Ob sich dieser Aufbau in der Praxis realisieren lässt, wird sich zeigen, wenn ich die neuen Spiegelhalter habe. Dann kann die Endmontage losgehen. Oben links der CNI 473nm DPSS, darunter Raytrack Driver mit Galvoblock, der Shutter für den Strahlengang, CNI 532nm DPSS und der neue Block. Ich bin zwar kein Freund von CW Leistungen, da diese im Einsatz nie erreicht werden, aber dennoch hier mal ein paar Infos zu den Lasern, die alle nicht getuned sind. 473nm DPSS angegeben mit 100mW, nach Korrektur der Temperatur jetzt stolze 180mW, der 532nm DPSS angeben mit 250mW, ohne Eingriff reelle 495mW. 400mW kommen von den 405nm Dioden bei jeweils 100mA Diodenstrom und 4x 150mW von den roten Dioden. Bin ich bei einer Gesamt Brutto Leistung von ca. 1,6W. Nun noch die Dämpfungen durch Spiegel, Dichros und Polwürfel - Erhoffte Leistung von 1,1W. Das würde mir persönlich vollkommen reichen.
So, ich komme zum elektronischen Teil des Projektors. Ausreichende Stromfestigkeit der 5V sollten realisiert sein, ein kompakter und Service freundlicher Aufbau waren Hauptaugenmerk meines Designs. Hierfür habe ich extra eine große Platine hergestellt, welche due Stromversorgungsspannungen von +/-12V für den ILDA Eingangsadapter bereitstellt, 12V für die Lüfter, 7,5V für die BluRay Dioden und einzeiln abgesicherte 5V Zuführungen für die CNI Köpfe, sowie die Peltier Brücken Steuerung. Alle Spannungen sind einzeln abgesichert, die Halter mit 1206 LED unterlegt, welche den Zustand der Sicherungen anzeigt. Desweiteren habe ich an der Rückblende LED's für die +/-24V und 5V herausgeführt, welche über eine TTL Logik angestuert werden. Fällt eine Sicherung aus, wird dies optisch dargestellt und der Projektor signalisiert einen Fehler mit weisser LED. Desweiteren habe ich alle 8 Lüfter über eine Temperaturabhängige Regelung angesteuert. Wirds warm, drehen die Jungs durch.
Lüfter arbeiten links auf Ansaugen und rechts wird die warme Luft rauß befördert. Ich wollte es garnicht glauben wieviel Wärme allein das 20A SNT erzeugt. Zu diesem Zeitpunkt war ich mir der Anordnung der elektronischen Komponenten noch nicht ganz klar. Also Bodenplatte mußte her . . . .
Damit die Bodenplatte nicht 1000de Bohrungen hat, habe ich eine Basisplatte für die Komponenten eingebaut. Hier zu sehen das 20A 5V SNT von Meanwell und die Schaltregler für die diversen benötigten Spannungen isoliert auf Basisplatte montiert. Die 6 Stehbolzen sind für die Basisplatine. Eingedrückt und zusätzlich mit 2K befestigt, damit nichts abfällt.
Hier
der nun endgültige Aufbau der Komponenten.
Im Vordergrund die Basisplatine
für die Aufnahme der Safety, Stromversorgung des Galvoamps, Spannungsüberwachung,
TEC Steuerung und einiges mehr . . . . .
Nun hat auch der Ringkern seinen Platz gefunden. Ein 50W Kern mit Netto 1,3A pro Wechselspannung hat sich als ausreichend erwiesen. Die Gleichrichterbrücke wird mit auf die Grundplatte wärmeableitend montiert.
Hier nun mit fertiger Verkabelung. Nach oben in die optische Ebene werden nur noch die Anschlußleitungen der beiden DPSS geführt, das Steuerkabel für den ROT/VIOLETT Part, TEC für den Diodenblock, diverse NTC's zur Temperaurüberwachung und der Kabelbaum für den Galvoamp. Was hier vielleicht etwas wirr ausschaut hat wirklich System und funktioniert sehr gut.
So, komme ich mal zu den Diodenhaltern, die von Neodym in aufwendiger Feinarbeit an der Drehmaschine gefertigt wurden. Bisher wurden ja drei Varianten benutzt. Die Quetschtechnik, Kleben und von hinten mit Plastik reindrücken. Ich wollte aber eine Technik, die mir optimale Wärmeübertragung garantiert, ohne Kleber und gleichzeitig mir die Diode 100%ig im Zentrum hält und jeder Zeit ausgetauscht werden kann, ohne großen Aufwand. Material ist Messing, der Durchmesser liegt bei 12mm und es können Optiken mit einer 9mm Fassung bei einer 0,5 Steigung verwendet werden.
Die Dioden werden passig in die Führung gesteckt und bekommen von hinten einen Anpressrohr, welches über den aufschraubbahren Deckel von hinten optimal eingepresst werden und so von beiden Seiten ihre Wärme auf das Material abgeben können. Ein wenig Teflonband in den Gewindegang der Optik hält diese optimal fest. Kein Wackeln, oder dezentrieren möglich. . . . . .
Derzeit beschäftige ich mich in meiner leider viel zu kurzen Freizeit mit der Reparatur von Lasern (DPSS), dem Herstellen von elektronischen Komponenten für Laser Projektoren und der Programmierung von Laser Shows. Dabei richte ich mein Augenmerk vorrangig auf die grafischen Laser Shows. Sicherlich werde ich auch mal wieder die eine, oder andere Beam Show schreiben, doch momentan reizt es mich nicht so, wie das Erstellen von Grafik Laser Frames. In erster Linie arbeite ich da mit zwei Tools. Zum Einen mit "PicEdit", ehemals LasCad, einem 2D/3D Editor mit sehr vielen Funktionen. Desweiteren arbeite ich noch mit Anarchy, da dieses Tool in der Lage ist die Blankingverläufe komplett zu optimieren, was für eine ruhige Ausgabe des Frames unerlässlich ist. Ja 3D ist das Zauberwort. PicEdit ist da eine wahre "Waffe", da nur dieses Tool in der Lage ist echte Hidden Lines (versteckte/ unsichtbareLinien) zu erzeugen. Okay werden viele sagen, da gibt es ja auch andere Möglichkeiten. Ja, stimmt, da wäre z.B. noch die Möglichkeit mit 3D Studio Max, Kamerafahrten und Beleuchtung und zu guter Letzt die Konvertierung ins ILDA Format. Aber um mit dem Tool gute Ergebnisse zu erzielen, muss man schon sehr viel Geld investieren. Also zurück zum PicEdit. Nur schwerlich konnte ich mich an die Art und Weise des Programms gewöhnen. Ist man aber erst mal mit den Funktionen vertraut, bedarf es "nur" noch einem kleinen zusätzlich Sinn, das Denken in 3D und wie es eigentlich funktioniert.Okay dann mal zu den Bildern. Zur besseren Erklärung des Aufbaus alles ohne "Hidden Line" Effekt:
Bild 01: 3D Boxen Topteil für die Bühne
Bild 02: 3D Bühne
Bild 03: 3D Pyramide mit Raster Scanning Bild
Bild 04: 3D Helm in Rotation
Bild 05: 3D Helm in Rotation
Bild 06: Die Weltkarte nach dem "Cone Effekt"
Bild 07: 3D Bassbox
Bild 08: 3D Traversensystem Bühne Entwurf 1
Bild 09: 3D Traversensystem Bühne Entwurf 2
Bild 10 -12: 2D Animationen
Das mal so als kleiner Geschmack, was man alles so erstellen kann. Im Prinzip alles und mit ein bischen tricksen sogar sehr realistische Frames. Alles Ermessenssache und abhängig von den Scannern. Diese Frames sind sehr aufwendig und müssen mit wirklich guten Displays dargestellt werden. Wenn man sich das "3D Denken" erst mal angewöhnt hat, gehen die Figuren relativ schnell von der Hand. Und da sind wird bei der ersten Hürde, der "Normal Vektor" wie er in PicEdit genannt wird. Okay, versuchen wir mal die erste 3D Figur zu erstellen. Nehmen wir ein Quadrat, es sind also 6 von einander unabhängige Seiten zu erstellen. Ich werde jeder Seite ihre eigene Farbe zuweisen. Wir arbeiten als erstes auf Layer1 (drücken der Taste 1) und entsperren die Z-Achse!
Okay wir zeichnen ein Quadrat im Zentrum der Fläche und aktiven alle Punkte mit Taste A, Transform, Normal Vektor aktivieren.Das blaue Fadenkreuz zeigt den Start/Endpunkt an, wo auch der Normalvektor entspringt.
So diese Bilder sagen eigentlich schon mal viel aus. Wir sehen die quadratische Fläche aus 3 verschiedenen Positionen. Da wäre die Frontansicht, die Draufsicht und die Seitenansicht, also X,Y und Z.
Als nächstes kopieren wir diese Fläche aus der Frontansicht und wecheln den Layer mit Taste "2" und fügen die Fläche auf diesen ein und färben die Fläche z.B. Blau. Jetzt wechseln wir die Ansicht in die Draufsicht und drehen die Figur um 180° mit dem "Rotationstool"
Nächster Schritt Wechsel im Layer auf 3, Farbe wechseln auf Gelb, Quadratische Fläche im Layer 3 zeichnen, die die Punkte genau überlappt.
Wechseln der Ansicht und die Fläche genau passend über die anderen Punkte verschieben.
Und auch die letzte Ansicht gegebenfalls korrigieren und auf Überlappung verschieben. Manbeacht bitte die Normal Vektoren!!
Und mal der Übersichtlichkeit halber in der 3D Ansicht kontrollieren.
Sieht doch schon super aus. Zwei Seitenteile und einen Deckel. So, jetzt bauen wir die vierte Fläche, also wieder im Layer wechseln mit der Taste "4", aber vorher noch die gelbe Fläche kopieren! So nun auf diesem Layer 4 einfügen, Farbe wechseln auf Grün und wieder einer 180° Drehung, fertig ist die vierte Fläche, der Normal Vektor zeigt jetzt nacht unten.
so, wir wechseln wieder den Layer mit Taste "5" und gehen aus der 3D Ansicht erst mal rauss, jetzt sollte es so aussehen.
Falls nicht, ist wohl irgendwo ein Fehler unterlaufen. Nächster Schritt, wir zeichen wieder eine quadratische Fläche, jetzt mal in Pink, welche genau die Punkte überlappt, danach mit Taste "A" die Punkte aktivieren in den wechselnden Ansichten die Fläche verschieben, bis es passt. Vorher aber noch den Normal Vektor aktivieren. Der muss immer nach außen zeigen!!!
So, jetzt wieder diese Fläche kopieren und auf Layer 6 wechseln, Fläche einfügen, Farbe wechseln auf Türkis und entsprechend um 180° rotieren, verschieben und kontrollieren in der 3D Ansicht.
So, nun haben wir alle 6 Flächen erstellt und genau auf einander angepasst. Aber es sind noch 6 einzelne Layer, die nicht zusammen gehören. Was jetzt? Wir wechseln auf den Layer 0, den "Hauptlayer", alles wird wieder grau auf der Fläche. Butten Edit/Merge benutzen, jetzt sieht es so aus. Und wer genau hinschaut sieht eine Linie, in den Fall Weiss, welche zum Mittelpunkt geht. Das ist leider ein Fehler in der Software, der immer auftritt nach der Merge Funktion. Abhilfe schafft in diesem Fall erst mal alle Punkte mit Taste "I" zu deaktivieren und erst jetzt diesen Mittelpunkt aktivieren und über Edit/Attribut den Zustand "Blanklinie" zuweisen.
Jetzt über die Scanner Parameter "HiddenSurface" aktivieren und das Preview Fenster einschalten, das X/Y Transform Button unterhalb des 3D Effektes aktivieren und mit der Maus entsprechend im Fester bewegen. Jetzt kann diese Figur im Trickfilm Animator abgespeichert werden und mit dem "Hidden Line" Effekt und Rotationen um die 3 Achsen dargestellt werden. Damit sind wir fertig! Und? War es so schwer? Bei aufwendigeren Figuren wird gleichermaßen gearbeitet. Nur halt aufwendiger.
