Хей Хабр. В тази статия ще говоря за моето скорошно творение, създадено от 500 лазерни модула, като евтини лазерни показалки с ниска мощност. Под изрязването има много картинки, върху които може да се щрака.

внимание! Дори лазерни излъчватели с ниска мощност при определени условия могат да навредят на здравето или да повредят фотографското оборудване. Не се опитвайте да повторите експериментите, описани в статията.

Забележка. На YouTube има моето видеокъдето можете да видите повече. Статията обаче описва процеса на създаване по-подробно и тук картината е по-добра (особено при щракване).

Лазерни модули

Ще започна с описание на самите лазерни модули. Сега има много различни опции за продажба, които се различават по дължина на вълната, мощност и форма на изходното лъчение, дизайн на оптичната система и монтаж, както и качество на изработка и цена.

Избрах най-евтините модули, продавани в Китай в партиди от 100 броя на стойност около 1000 рубли на партида. Според описанието на продавача те издават 50 mW при дължина на вълната 650 nm. Що се отнася до 50 mW, аз се съмнявам, най-вероятно няма дори 5 mW. Купих няколко подобни модула в Русия на цена от 30 рубли на брой. В онлайн магазините те се намират под името LM6R-dot-5V. Блестят като червени лазерни показалки, продават се в различни варианти във всеки щанд с джунджурии.

Конструктивно този модул изглежда като метален цилиндър с диаметър 6 mm и дължина 14 mm (заедно с платката). Материалът на тялото най-вероятно е стомана, тъй като има добри магнитни свойства. Корпусът е свързан към положителния контакт.

Вътре в кутията има пластмасова леща и лазерен чип, монтирани върху малка печатна платка. На платката има и резистор, чиято стойност зависи от декларираното захранващо напрежение. Използвах 5V модули с резистор 91 ома. При входно напрежение от 5V на модула, напрежението на лазерния чип е 2.4V, докато токът е 28 mA. Дизайнът е напълно отворен от страната на дъската, така че прахът или влагата могат лесно да проникнат вътре. Затова запечатах гърба на всеки модул с горещо лепило. В допълнение, чипът и лещата не са позиционирани точно, така че изходът може да не е успореден на оста на корпуса. По време на работа модулът се нагрява до температура 35-40°C.

оригинална версия

Първоначално (беше преди година) купих 200 лазерни модула и реших да ги насоча към една точка, използвайки чисто геометричен метод, тоест без да настройвам всеки модул поотделно, а като инсталирам всеки излъчвател в специални изрези. За да направя това, поръчах специални крепежни елементи от шперплат с дебелина 4 мм.

Лазерните модули бяха притиснати към изреза и залепени с горещо лепило. Резултатът беше настройка, която произвежда лъч от 200 лазерни точки с диаметър около 100 mm. Въпреки че резултатът беше далеч от удара на една точка, мнозина бяха впечатлени от тази идея (публикувах видео в youtube) и беше решено да продължим темата.

Разглобих система от 200 лазерни модула и направих лазерна гирлянда от тях. Оказа се интересно, но не удобно, тъй като под тежестта на тялото всички лъчи бяха насочени надолу. Но по това време си купих машина за дим и за първи път видях колко страхотно изглеждат тези лазери в мъглата. Реших да повторя оригиналната идея, но ръчно да насочвам всеки лазер към една точка.

лазерна светлина

За новата версия поръчах още 300 лазерни модула. Като закопчалка направих квадратна плоча със страна 440 мм от шперплат с дебелина 6 мм с матрица от дупки от 25 реда и 20 колони. Диаметър на отвора 5 мм. По-късно го боядисах в сребристо. За да монтирам плочата, използвах стойка от стар LCD монитор.

Закрепих плочата в менгеме и на разстояние 1350 мм (колкото е дължината на моята маса) закачих хартиена мишена с размери 30х30 мм, в центъра на която насочих всеки лазерен лъч.
Процесът на поставяне на лазерния модул беше както следва. Пъхнах проводниците на модула в отвора и свързах крокодилчетата със захранващо напрежение към тях. След това запълних кутията на модула и дупката в плочата с горещо лепило. Под плочата лежеше вентилатор за ускорено охлаждане на лепилото. Тъй като лепилото се втвърдява бавно, можех лесно да регулирам позицията на модула, фокусирайки се върху позицията на лазерната точка върху целта. Средно за един лазерен модул ми отне 3.5 минути.

Удобно е да се използва топящо се лепило, тъй като може да се нагрява и модулът да се коригира. Има обаче два недостатъка. Първо, нагряването на модулите доведе до деформация на структурата на модула, което се изразяваше в разширяване на лазерния лъч. Някои модули загубиха драматично яркостта си от нагряване и трябваше да бъдат сменени. Второ, след охлаждане топещото се лепило продължава да се деформира в продължение на няколко часа и леко отклонява лазерния лъч в произволна посока. Последният фактор принуди да промени първоначалното име на проекта "500 лазерни показалки в една точка".

Тъй като работата се извършваше само от време на време вечер и през почивните дни, залепването на всичките 500 лазерни модула отне около три месеца. Като се има предвид доставката на модули и плоча, ще има шест месеца.

За по-специален ефект добавих сини светодиоди към лазерните модули.

Осигуряването на захранване на всички модули не е лесна задача, защото трябва да свържете 1000 контакта и да разпределите равномерно тока. Свързах всички 500 положителни контакта в една верига. Разделих негативните контакти на 10 групи. Всяка група има свой собствен превключвател. В бъдеще ще добавя 10 управлявани от микроконтролер електронни клавиша към музиката, за да активирам групите.

За захранване на всички модули закупих източник на постоянно напрежение Средно добре LRS-350-5, който произвежда напрежение от 5V с ток до 60A. Има малък размер и удобен клемен блок за свързване на товара.

Крайната верига с включени всички лазерни модули има консумация около 14 ампера. Фигурата по-долу показва местоположението на всички лазерни точки върху целта. Както можете да видите, почти се побирам на „едно място“ с размер 30x30 мм. Едно петно ​​извън целта се появи поради един модул с фалшиво странично излъчване.

Полученото устройство не изглежда много красиво, но цялата му красота се показва в тъмнината и мъглата.

Опитах се да докосна пресечната точка на лъчите. Усеща се топлина, но не е силна.

И дори насочи камерата директно към излъчвателите (аз самият използвам зелени очила).

Беше много интересно да използвам огледала и лещи.

По-късно добавих възможност за модулиране на лазерни модули с аудио сигнал и получих нещо като музикална лазерна инсталация. Можете да я погледнете в моето видео в YouTube.

Този проект е само за свободното време и бях доволен от резултатите му. В момента не си поставям същите трудоемки задачи, но в бъдеще сигурно ще измисля нещо друго. Надявам се и на вас да ви е било интересно.

Спасибо за внимание!

Източник: www.habr.com