Čau Habr. V tomto článku budu mluvit o svém nedávném výtvoru, vytvořeném z 500 laserových modulů, jako jsou levná laserová ukazovátka s nízkým výkonem. Pod řezem je spousta klikacích obrázků.
Pozornost! I laserové zářiče s nízkým výkonem mohou za určitých podmínek poškodit zdraví nebo poškodit fotografické vybavení. Nepokoušejte se opakovat pokusy popsané v článku.
Poznámka. Na kde můžete vidět více. V článku je však podrobněji popsán postup tvorby a zde je obrázek lepší (hlavně po rozkliknutí).
Laserové moduly
Začnu popisem samotných laserových modulů. Nyní je na prodej spousta různých možností, které se liší vlnovou délkou, výkonem a tvarem výstupního záření, designem optického systému a upevnění, stejně jako kvalitou a cenou sestavení.
Vybral jsem nejlevnější moduly prodávané v Číně v dávkách po 100 kusech v hodnotě asi 1000 50 rublů na dávku. Dle popisu prodejce vydávají 650 mW při vlnové délce 50 nm. Co se týče 5 mW, tak o tom pochybuji, nejspíš tam není ani 30 mW. Koupil jsem několik podobných modulů v Rusku za cenu 6 rublů za kus. V internetových obchodech se nacházejí pod názvem LM5R-dot-XNUMXV. Svítí jako červená laserová ukazovátka, prodávají se v různých variantách v každém stánku s drobnostmi.
Konstrukčně tento modul vypadá jako kovový válec o průměru 6 mm a délce 14 mm (spolu s deskou). Materiál těla je s největší pravděpodobností ocel, protože má dobré magnetické vlastnosti. Pouzdro je připojeno ke kladnému kontaktu.
Uvnitř pouzdra je plastová čočka a laserový čip osazený na malé desce plošných spojů. Na desce je také rezistor, jehož hodnota závisí na deklarovaném napájecím napětí. Použil jsem 5V moduly s odporem 91 ohmů. Při vstupním napětí 5V na modulu je napětí na laserovém čipu 2.4V, zatímco proud je 28mA. Design je z boku desky zcela otevřený, takže se dovnitř snadno dostane případný prach nebo vlhkost. Proto jsem zadní stranu každého modulu zalepil horkým lepidlem. Čip a čočka navíc nejsou umístěny přesně, takže výstup nemusí být rovnoběžný s osou pouzdra. Během provozu se modul zahřeje na teplotu 35-40°C.
Počáteční verze
Původně (bylo to před rokem) jsem koupil 200 laserových modulů a rozhodl jsem se je nasměrovat do jednoho bodu čistě geometrickou metodou, tedy bez nastavování každého modulu jednotlivě, ale instalací každého zářiče do speciálních výřezů. K tomu jsem objednal speciální spojovací materiál z překližky o tloušťce 4 mm.
Laserové moduly byly přitlačeny k výřezu a slepeny horkým lepidlem. Výsledkem bylo nastavení, které produkovalo paprsek 200 laserových bodů o průměru asi 100 mm. Přestože výsledek zdaleka netrefil jediný bod, mnohé tento nápad zaujal (dal jsem video na youtube) a bylo rozhodnuto v tématu pokračovat.
Rozebral jsem soustavu 200 laserových modulů a vyrobil z nich laserovou girlandu. Ukázalo se to zajímavé, ale ne pohodlné, protože pod váhou těla směřovaly všechny paprsky dolů. Ale tou dobou jsem si koupil dýmovnici a poprvé jsem viděl, jak cool tyto lasery vypadají v mlze. Rozhodl jsem se zopakovat původní myšlenku, ale ručně nasměrovat každý laser do jednoho bodu.
laserové světlo
Pro novou verzi jsem objednal dalších 300 laserových modulů. Jako spojovací materiál jsem vyrobil čtvercovou desku o straně 440 mm z překližky o tloušťce 6 mm s matricí otvorů o 25 řadách a 20 sloupcích. Průměr dírky 5 mm. Později jsem to natřel stříbrem. K montáži desky jsem použil stojánek ze starého LCD monitoru.
Desku jsem upevnil do svěráku a na vzdálenost 1350 mm (délka mého stolu) jsem zavěsil papírový terč o rozměrech 30x30 mm, do jehož středu jsem nasměroval každý laserový paprsek.
Proces vkládání laserového modulu byl následující. Do otvoru jsem zasunul vodiče modulu a připojil k nim krokodýly s napájecím napětím. Dále jsem naplnil pouzdro modulu a otvor v desce horkým lepidlem. Pod deskou ležel ventilátor pro urychlené chlazení lepidla. Protože lepidlo tuhne pomalu, mohl jsem snadno upravit polohu modulu a zaměřit se na polohu laserového bodu na cíli. Jeden laserový modul mi v průměru zabral 3.5 minuty.
Je vhodné použít tavné lepidlo, protože jej lze zahřát a modul opravit. Má to však dvě nevýhody. Za prvé, zahřívání modulů vedlo k deformaci struktury modulu, která se projevila v expanzi laserového paprsku. Některé moduly vlivem zahřívání dramaticky ztratily jas a musely být vyměněny. Za druhé, po ochlazení se tavné lepidlo několik hodin dále deformovalo a mírně odklonilo laserový paprsek v libovolném směru. Poslední faktor donutil změnit původní název projektu „500 laserových ukazovátek v jednom bodě“.
Vzhledem k tomu, že se práce prováděly jen občas po večerech a o víkendech, trvalo slepení všech 500 laserových modulů zhruba tři měsíce. S přihlédnutím k dodávce modulů a desky to bude šest měsíců.
Pro speciální efekt jsem do laserových modulů přidal modré LED.
Zajistit napájení všech modulů není snadný úkol, protože je potřeba propojit 1000 kontaktů a rovnoměrně rozložit proud. Všech 500 kladných kontaktů jsem spojil do jednoho obvodu. Negativní kontakty jsem rozdělil do 10 skupin. Každá skupina má svůj vlastní přepínač. V budoucnu přidám k hudbě 10 elektronických klíčů řízených mikrokontrolérem, které umožní skupiny.
Pro napájení všech modulů jsem pořídil zdroj konstantního napětí , který produkuje napětí 5V s proudem až 60A. Má malé rozměry a pohodlnou svorkovnici pro připojení zátěže.
Koncový obvod se všemi zapnutými laserovými moduly má spotřebu cca 14 ampér. Obrázek níže ukazuje umístění všech laserových bodů na cíli. Jak vidíte, téměř jsem se vešel na „jedno místo“ o velikosti 30x30 mm. Jedno místo mimo cíl se objevilo kvůli jednomu modulu s falešným bočním zářením.
Výsledné zařízení nevypadá moc pěkně, ale veškerá jeho krása se ukazuje ve tmě a mlze.
Snažil jsem se dotknout průsečíku paprsků. Teplo je cítit, ale ne silné.
A dokonce namířil kameru přímo na zářiče (sám používám zelené brýle).
Velmi zajímavé bylo použití zrcadel a čoček.
Později jsem přidal možnost modulovat laserové moduly zvukovým signálem a získal jsem jakousi hudební laserovou instalaci. Můžete se na ni podívat .
Tento projekt je čistě pro volný čas a jeho výsledky mě potěšily. Momentálně si stejně časově náročné úkoly nekladu, ale v budoucnu mě asi napadne něco jiného. Doufám, že vás to také zaujalo.
Спасибо за внимание!
Zdroj: www.habr.com