Laser als Videobeamer - wo Energie messen?

[heidrun]

Hallo zusammen,
ich beschäftige mich mit dem Aufbau eines Laserprojektors, nicht für Showzwecke, sondern als Videobeamer. Er soll etwa 15 lm bei 0.5 m Projektionsdistanz auf eine A4-Fläche verteilen. Man kann ausrechnen, daß man dafür etwa 35 mW Laserleistung (RGB) braucht. Die Frage ist, ob man überhaupt sowas bauen kann, ohne gegen jeden Laserschutz zu verstoßen – und wie.
Nehmen wir an, ich scanne die drei Strahlen über das Bildfeld. Da ich eine Bildwiederholfrequenz von etwa 180 Hz brauche, kann man das in erster Näherung als CW ansehen. Aber natürlich verringert sich die Strahlungsdichte durch das Scannen deutlich. Ich habe zwar herausgefunden, daß ich eine feststehende Meßblende von 7 mm ansetzen müßte, um die Strahlungsbelastung abzuschätzen, aber in welcher Entfernung vom Strahlaustritt muß die stehen? Es ist ja ein großer Unterschied, ob ich das unmittelbar vor der Öffnung oder in 1 m Entfernung messe. Im ersten Fall dürften die 35 mW fast vollständig erfaßt werden, im zweiten wäre die Belastung minimal.
Alternative wäre, die Strahlen aufzuweiten, über einen Bildgeber (z.B. LCD) zu schicken und abzubilden – aber dann kommen noch immer 15 lm = 35 mW aus der Öffnung. Es wäre allerdings eine „ausgedehnte Quelle“ und damit vermutlich viel günstiger. Trotzdem bleibt die Frage: in welcher Entfernung messe ich die Energie?
Muß ich tatsächlich damit rechnen, daß der dümmste anzunehmende User einen solchen Projektor unmittelbar vor sein Auge hält? Bei einem gewöhnlichen Video-Beamer käme schließlich auch niemand auf eine solche Idee. Da treten aus Öffnungen mit 20 mm Durch-messer je nach Modell 1000 bis 2000 lm aus, also viel mehr als die bescheidenen 15 lm. Es wäre absolut fatal, da reinzuschauen (Abdeckkappen aus Plastik kann man jedenfalls schon mit 1000 lm problemlos durchbrennen), aber die Geräte werden überall verkauft.
Wäre schön, wenn jemand zur Erleuchtung beitragen könnte.

[floh]

Vorerst: ein normaler Videobeamer ist zwar heftig hell und auch da kann man die Augen schädigen, das Licht ist aber nicht kohärent und daher nicht ganz so gefährlich.
Bei einem Laserprojektor muss der Bereich in dem die Maximal zulässige Betrahlung (MZB) überschritten wird abgesichert sein. Wie man diesen Wert ermittelt bzw. ausrechnet steht mehrmals im Forum (Suchfunktion: MZB).
Ein weiteres Problem ist das Scannen des Bildes. Wenn du das wirklich scannen willst, ist das extrem teuer da heftig schnelle Scanner benötigt werden oder der Winkel einfach sehr klein wird. Es gibt da eine oder andere kommerzielle Produkt für viel Geld das in manchen Planetarien eingesetzt wird.

[heidrun]

Das mit dem Scanner muß nicht sein. Schau mal hier:
http://www.ipms.fraunhofer.de/de/produc ... nner.shtml
Da ist im Moment einiges in Bewegung, und ich habe schon so ein System gesehen. Als Projektor nicht perfekt, macht aber akzeptable Bilder.

Ich habe schon ein Dutzend Artikel über das Gefährdungspotential von Lasern gelesen, und meistens lautet das Fazit, daß die Kohärenz keine nachweisbare Wirkung hat. Das Gefährliche ist die hohe Leistungsdichte, und die ist beim Normalbeamer bis zu 100x höher. Sonst wäre ich ja gar nicht ins Grübeln geraten.
Für einen Videobeamer kann ich aber nicht einschränken, wie nahe der Anwender rangeht. Sobald er das Ding in der Hand hat, kann er damit alles tun.

[heidrun]

PS: Bei Planetarien kommen etliche Quadratmeter an Projektionsfläche zusammen. Das ist eine ganz andere Größenordnung als A4. Ich glaube aber, da sind vor allem die Laser teuer. Die Optik ist ein leicht modifiziertes Modul aus - einem Videobeamer.

[vakuum]

@Floh...

das hab ich auch noch nie richtig verstanden wieso kohärentes Licht schädlicher sein soll?? Kannst Du das erklären?? Meiner Meinung nach kommt es auf die Leistungsdichte an und dann eventuell mal noch auf die Wellenlänge.. aber sonst??

@Heidrun

Wenn ich mich nicht täusche, dann musst du schauen dass du nicht über 1mW auf diese 7mm Durchmesser hast... also eine Glasscheibe davor beim richtigen Abstand, somit keiner je mehr als dieses eine Milliwatt auf seine Pupille bekommt....
Wenn die Scanngeschwindigkeit genug schnell ist und das gescannte beinahe als CW angeschaut werden kann, darfst du so rechnen...

[floh]

köhärentes Licht lässt sich schöner bündeln. Gerade weil die Bandbreite schmal ist wird der Punkt extrem scharf abgebildet.

[vakuum]

najaa ich kann dir also prima mit nem halogen strahler einen perfekt scharfen punkt erzeugen....

das kanns nicht sein??!

[floh]

aber versuch mal mit dem gebündelten Halogenstrahler ein 10 Mikrometer grosses Pinhole in schwarzes Papier zu brennen. Du wirst immer das Problem haben, dass die Lichtquelle eine gewisse Grösse hat. Der Laser ist theoretisch ein Punkt.

[vakuum]

das hat ja nichts mit leistung/fläche zu tun??

[Hatschi]

Halli Hallo

*grmpf*

Mal grob:
Die Abbildung einer Lichtquelle kann nie kleiner werden als die Lichtquelle selbst.

Eine Wendel oder ein Lichtbogen sind im Verhältniss zu einem Laser immer noch groß.

Hatschi

[Dr. Burne]

Hi,


mal ganz abgesehen, dass Firmen wie Schneider an solch einem Projekt in groß pleite gegangen sind, wo willst du das finanzielle Kapital dafür hernehmen?

So ein Teil liegt weit über 10k€, da Modulation der Laser extrem schnell sein muss und die Ablenkung zig dutzend mal schneller als normale Scanner sein muss für eine gescheite Auflösung.


Gruß Stefan

[ekkard]

Hallo Heidrun,
zum Grundsätzlichen: Eine Videoeinrichtung auf Laserbasis ist wirklich eine Sache für einen ausgewachsenen Ingenieur oder Physiker, der den ganzen Tag nichts anderes tut, als solche Geräte und deren Sicherheit zu konzipieren, zu prüfen und zu berechnen. (Und ich weiß, wovon ich rede, weil ich das seit 1979 mache.)
Ich versuche einmal, der Reihe nach Klarheit in die Angelegenheit zu bringen.

Aufbau eines Laserprojektors ... als Videobeamer. Er soll etwa 15 lm bei 0.5 m Projektionsdistanz auf eine A4-Fläche verteilen. Man kann ausrechnen, daß man dafür etwa 35 mW Laserleistung (RGB) braucht.

Jo, das kommt in etwa hin. Allerdings ist zu beachten, dass bei Rot und Blau erheblich höhere Leistungen erforderlich sind, als bei Grün. Damit werden vom stehenden Strahl her drei Klasse 3B Laser erforderlich. Als erstes braucht man damit eine Bewegungsüberwachung; denn nur die Bewegung gewährleistet eine ausreichende Verteilung der Strahlung, so dass auf der Normapertur von 7 mm Durchmesser die maximal zulässige Bestrahlung eingehalten wird.
Es gelten aber bei Impulsgruppen, die durch die Strahlbewegung entstehen, drei Kriterien, nämlich das Einzelimpulskriterium, das Mittelwertkriterium und das reduzierte Einzelimpulskriterium.
Ferner ist bei den kürzeren Wellenlängen und längerer Betrachtungszeit die photochemische Gefährdung zu beachten. Dabei ist nur ein Mittelwertkriterium zu untersuchen.

Die Frage nach den Ablenkeinheiten, würde ich mit zwei rotierenden Spiegeln und einem Modulator (Kerrzelle, megneto-optischer Modulator, LCD-Zelle oder dergl.) beantworten. Alles andere ist nicht schnell und nicht sicher genug. Die rotierenden Spiegel erzeugen nur das Raster und der Modulator die Helligkeitsänderungen (3-fach: rot, grün, blau).

Da ich eine Bildwiederholfrequenz von etwa 180 Hz brauche, kann man das in erster Näherung als CW ansehen.

Nee, kann man nicht! (Jedenfalls nicht bei der erforderlichen sicherheitstechnischen Untersuchung).

Ich habe zwar herausgefunden, daß ich eine feststehende Meßblende von 7 mm ansetzen müßte, um die Strahlungsbelastung abzuschätzen, aber in welcher Entfernung vom Strahlaustritt muß die stehen?

Ich sag' ja, dass die Messungen kompliziert sind. Es wird in einer Reihe von Abständen zur scheinbaren Quelle gemessen. Bei Scannern liegt diese auf dem letzten (schwingenden oder rotierenden) Spiegel. Dazu kann man den Strahl als infinitesimal dünn ansetzen, ihn mit seiner jeweiligen Geschwindigkeit über die Messblende huschen lassen und die Impulszeiten ausrechnen oder messen.
Es gibt im Wesentlichen zwei Abstände, die einzeln zu untersuchen sind: das Nahfeld bei 14 mm mit 7mm Blende und das Fernfeld in 2 m Abstand mit einer 50 mm-Blende. Ferner wird bei aufgeweiteter Strahlung geprüft, ob die Aufweitung soweit geht, dass in 100 mm Abstand der Grenzwert eingehalten wird (auch wieder drei Kriterien und zusätzlich der photochemische Fall bei Blau bis Grün), wenn er wenigstens entweder im Nah- oder im Fernfeld (aber nicht in beiden) eingehalten ist (Laserklassen 1M oder 2M). Das Resultat all dieser Prüfungen ergibt dann die Klasse des fertigen Scanners. Und die kann durchaus Klasse 1M erreichen. Und damit wäre das Gerät "sicher" i. Sinne der Normen, solange man nicht mit Ferngläsern beobachtet. (Davon kann man ausgehen!)

Es wäre allerdings eine „ausgedehnte Quelle“ und damit vermutlich viel günstiger.

Nein! Ganz falsch. Das wäre erst so, wenn man immer und garantiert eine Leinwand betrachtet und man Spiegelungen ausschließen kann.

Wenn gewährleistet ist, dass das Gerät immer nur im Projektionsbetrieb läuft, dann kann man auf die vielen Komplikationen, die ich oben beschrieben habe verzichten. Dann sorgt nämlich die Leinwand für eine hinreichende Streuung der Strahlung. Es treten auch keine scharfen Impulse mehr auf.

Muß ich tatsächlich damit rechnen, daß der dümmste anzunehmende User einen solchen Projektor unmittelbar vor sein Auge hält?

Für LED- und Lasereinrichtungen gilt halt das Regelwerk aus Geräte- und Produktsicherheitsgesetz, Arbeitssicherheitsgesetz, BGV B2 und DIN EN 60825-1 (derzeit von Okt. 2003), für "normale" Lichtquellen halt nicht.

Da treten aus Öffnungen mit 20 mm Durchmesser je nach Modell 1000 bis 2000 lm aus, also viel mehr als die bescheidenen 15 lm.

Wahrscheinlich ist Dein Scanner+Bewegungsüberwachung durchaus Klasse 1M. Damit wären beim Benutzer keinerlei sonstige Maßnahmen erforderlich.
Dafür spricht, dass Klasse 1M bis zu 500 mW kräftig aufgeweitete Strahlung aussenden darf, allerdings so, dass in 100 mm Entfernung zur scheinbaren Quelle pro 7 mm Apertur die Grenzwerte eingehalten werden.
Falls noch Fragen sind, bitte pm oder auf www.lasersafe.de nachsehen. Wir können dann mal miteinander telefonieren.

[vakuum]

passt leider nicht ganz hier rein... aber..

@ Hatschi und Floh

Ich habe einen Laserstrahl mit 1 Watt Leistung und Aufgeweitet auf 5cm durchmesser..
dann habe ich nen Halogen-Projektor der mir auch auf genau 5cm Durchmesser strahlt und angenommen auch 1 Watt Lichtleistung auf diese Fläche sendet...

wieso ist nun der Laser gefährlicher?
ich habe bei beiden auf meiner 7mm Pupille rund 20mW

[ekkard]

Hallo Hatschi,

Mal grob:
Die Abbildung einer Lichtquelle kann nie kleiner werden als die Lichtquelle selbst.

Oh doch - denn sonst wäre jedes Bild z. B. der Sonne durch mein Brennglas astronomisch groß und ich könnte nicht an meiner Zeitung kokeln. Was Du meinst, ist die Strahldichte. Diese kann in der Tat nicht höher sein, als - in meinem Beispiel - die der Sonnenoberfläche oder bei Lasern die der Strahltaille.
Bei kleinen Quellen - und das gilt vielfach an Lasern - tritt eine durch den Strahldurchmesser (oder Blenden oder Linsen) verursachte Beugungsbegrenzung ein. Je dünner die Strahltaille (oder Blende oder Linsendurchmesser), je ausgeprägter wird die Beugungsfigur. Man kann sagen: Ein dünner Strahl benimmt sich wie eine Blende gleicher Größe, die ich von hinten bestrahle. Diese Beugungsfigur ist uns aus der Schulphysik ja noch geläufig, falls wir uns je für so etwas begeistern konnten.

Eine Wendel oder ein Lichtbogen sind im Verhältniss zu einem Laser immer noch groß.

Das ist leider vielfach so.

[ekkard]

Hi Vakuum,

Ich habe einen Laserstrahl mit 1 Watt Leistung und Aufgeweitet auf 5cm durchmesser..
dann habe ich nen Halogen-Projektor der mir auch auf genau 5cm Durchmesser strahlt und angenommen auch 1 Watt Lichtleistung auf diese Fläche sendet...

wieso ist nun der Laser gefährlicher?
ich habe bei beiden auf meiner 7mm Pupille rund 20mW

Also erstens würdest Du mit beiden Deine Netzhaut erheblich schädigen. Zweitens ist das Netzhautbild des Lasers viel kleiner als das des Halogenprojektors. Dadurch wird die Bestrahlungsstärke (und damit die Temperaturwirkung) auf dem Augenhintergrund bei einem Laser bis zu 5000-mal höher als bei Halogenstrahlern.

[heidrun]

Zunächst mal danke an alle, die hier am Mitdenken sind.

zum Grundsätzlichen: Eine Videoeinrichtung auf Laserbasis ist wirklich eine Sache für einen ausgewachsenen Ingenieur oder Physiker, der den ganzen Tag nichts anderes tut,

Naja, reichen 5 Jahre Physikstudium+4 Jahre Promotion + 12 Jahre in der optischen Industrie, um es so ungefähr zu begreifen? Ich baue seit 6 Jahren Optiken für Videobeamer, nur meine Erfahrungen mit Lasern sind bescheiden. Als Doktorand habe ich optische Schichten mit einem 193 nm Excimer beschossen, was sicherheitstechnisch aber "einfach" war, weil da ohnehin nur unterwiesenes Personal in Vollschutz reindurfte und der Strahlengang bei Beschuß absolut tabu war.
Deshalb habe ich Leute gesucht, mit denen ich meine Annahmen diskutieren kann. Ich habe inzwischen die IEC 60825 nebst Anhang 13 bekommen, wo das alles schon etwas eingängiger ist als in der GUV-I 832 der BG. Die ackere ich jetzt durch, und wenn ich dann noch Fragen habe, melde ich mich wieder. Dinge wie Sicherheitsabschaltung sind mir schon klar.

Bei der Ablenkung denke ich nicht an existierende Lösungen, sondern an die Sachen, die in diversen Fraunhofer-Instituten gerade im Entstehen sind. Die sind wirklich schnell genug - ich hab's gesehen. Technisch geht es, aber die rechtliche Seite ist eher unklar. Und teuer soll es eigentlich auch nicht werden. LED-Beamer mit 50 lm gibt es für 800 € - teurer darf es auf keinen Fall werden.

Für LED- und Lasereinrichtungen gilt halt das Regelwerk aus Geräte- und Produktsicherheitsgesetz, Arbeitssicherheitsgesetz, BGV B2 und DIN EN 60825-1 (derzeit von Okt. 2003), für "normale" Lichtquellen halt nicht.

Abgesehen vom konkreten Problem: ist das logisch bzw. sinnvoll? Eine UHP-Lampe mit einem 1.0 mm Lichtbogen erzeugt im Fokus Strahlungsdichten, mit denen man Löcher in Glas brennen kann. Ich weiß, daß Gesetze Gesetze sind, aber Physiker haben's nun mal mit der Logik.

Dafür spricht, dass Klasse 1M bis zu 500 mW kräftig aufgeweitete Strahlung aussenden darf, allerdings so, dass in 100 mm Entfernung zur scheinbaren Quelle pro 7 mm Apertur die Grenzwerte eingehalten werden.

Das macht mir nun wieder Hoffnung. 100 mm sind eine Menge, wenn man eine kurze Projektionsdistanz braucht.

[rubylaser694]

www.icnirp.de/documents/laser400nm+.pdf

hab ich mal gefunden sind viele Tabellen wegen maximaler Bestrahlung darin!

Mmm, mal nachdenken wenn du 180Hz Bildfreguenz hast über ein 300x210mm Bild. Nehmen wir mal 7mm Zeilen Auflösung/Abstand (=Augenpupillendurchmesser) an.

D.h. der Laser saust wenn er Zeilen abgelenkt wird mit ~1,6km/sekunden über den Bereich! Bei 7mm Pupille ist die Bestrahlungszeit= 4,3mikrosek.

Die Energie im Auge ist dann bei 35mW ~ 0,15mikro Joule! mal grob gerechnet.

Wenn du das Auge in 0,1 Sek mit einem 1mW Laser bestrahlst sind das schon über 100mikro Joule!

Je schneller du ablenkst desto geringer wird die eingebrachte Energie!

Wenn Fehler in meiner Rechnung drin sind, bitte aufklären! Danke!

[rubylaser694]

ich meine dein Laserprojektor ist sicher. solange keiner direkt beim Ausgang des Strahlenbündels reinsieht und die 0,5 Meter Abstand einhält!

[Dr. Burne]

Hi,


sorry aber allein die Laser werden teurer als 800€ werden.


Gruß Stefan

[vakuum]

ist sehr schwer einzuschätzen wie ernst du das ganze hier siehst und was du für Ahnung hast....

Du scheinst dier ein sehr hohes Ziel gesetzt zu haben. Einerseits so günstig (800 Euro) anderseits willst du Komponenten welche erst gerade von der Forschung präsentiert worden sind verwenden.. interessant aber leider sehr unglaubwürdig....

Leider sprechen viele so hier im Forum, und nach 10 Postings hört man von ihnen nichts mehr....

bezüglich 800 Euro Kosten bei "Massenproduktion"
35mW wären:
5mW grün keine Ahnung wie teuer aber kann man saubillig machen...
10mW ne Diode, je nach Menge sollte die für 50 Euro zu haben sein
20mW rot auch ne Diode 10 Euro?

natürlich kostet ein Prototyp ein vielfaches... (Blaue diode von Nichia 10mW wird 1k€ kosten)

[Dr. Burne]

Hi,

@Vakuum:

Deine preise sind völlig daneben.

20mW rot, klar die gibt es billig, aber du willst hier ja linear und extrem schnell die Diode dimmen, dafür braucht man was anderes als einen 5€ 0815 Treiber.
Ich schätze mal AOM bei allen 3 Lasern wird wohl nötig sein, aber mindestens beim DPSS.

Blaue Diode:
Nichida 440nm 10mW, schau mal was die kostet, du wirst dich wundern

Grün DPSS:
Temperaturstabilisiert müsste der schon sein


Alle 3 Laser brauchen nach der Modulation ein optisches Feedback, damit die Farben passen, dieses muss von der Treiberelektronik der Modulation ausgewertet werden.


Alles in allem als Projekt würde ich mindestend mal 10k€ ansetzten die du mit ungewissen Ergebnis verbrätst, davon kannst du ja deine eigene Ingenieursstunden als Lohn abziehen.


Gruß Stefan

[dstar]

Blaue Diode:
Nichida 440nm 10mW, schau mal was die kostet, du wirst dich wundern

Och, 10mW/440nm sind bei Stückzahlen inzwischen unter $1000 durchaus realistisch.

Alles in allem als Projekt würde ich mindestend mal 10k€ ansetzten die du mit ungewissen Ergebnis verbrätst, davon kannst du ja deine eigene Ingenieursstunden als Lohn abziehen.

Ich glaube die Entwicklungskosten des ersten CD-Brenners lagen um Welten höher.

Aber in Einem stimme ich zu - bei dem heutigen Stand der Technik nicht
unter einigen Tausend Euro für den Konsumer zu realisieren.

[ekkard]

Naja, reichen 5 Jahre Physikstudium+ ...

Natürlich, das hat's bei mir schließlich auch getan.

Deshalb habe ich Leute gesucht, mit denen ich meine Annahmen diskutieren kann.

Gerne, aber es fehlen noch ein paar Angaben, die sich möglicherweise aus Deinen Ansätzen ergeben. Wesentlich ist auch, dass keine Schwingspiegel oder vergleichbar arbeitende Systeme verwendet werden, die mit periodisch schwankenden Geschwindigkeiten arbeiten. In den Ecken und am Rand ergeben sich dadurch "gefährliche" Stellen. Wichtig wären auch die Leistung der einzelnen Laser, die Geschwindigkeiten, mit der das Raster geschrieben wird und die "natürliche" Strahlaufweitung (Divergenz, berechnet mit der 63%Grenze nach Norm).

ist das (nur die Laser zu betrachten) logisch bzw. sinnvoll? Eine UHP-Lampe mit einem 1.0 mm Lichtbogen erzeugt im Fokus Strahlungsdichten, mit denen man Löcher in Glas brennen kann. Ich weiß, daß Gesetze Gesetze sind, aber Physiker haben's nun mal mit der Logik.

Solche Dinge sind immer "historisch gewachsen". Inzwischen geht die Normungsarbeit auch an allen anderen Licht- und Strahlungsquellen weiter. Im übrigen wurden eine Reihe von persönlichen Schutzausrüstungen genormt, die einem zumindest am Arbeitsplatz sagen, was man beispielsweise bei der Verwendung von Bogenlampen, Schweißlichtbögen und sonstigen high-tech Lampen zu beachten hat.

[rubylaser694]

Warum soll der Projektor mehr kosten als 800€ ?
Für den ersten Protoypen gehn doch billige, gebrauchte Laser auch. 800 Euro finde ich realistisch. Die MEMS-Spiegel von Frauenhofer gibt es sicher bald billiger, also unter 100€ für 2 Achsen. Wenn die PS3 oder die HD-DVD und Blueray Laufwerke zu Hauf produziert werden bekommt man die blauen LDs auch zum Spotpreis. Die Optik kann man aus defekten Beamern und schnellen Kopierern (AOM) nehmen, die gibt es auf Ebay zuhauf.

Schade das immer dagegen geredet wird...so wie "schaffst du eh nicht", "geht nie", "ist unmöglich", " ist zu gefährlich"....echt schade das man niemandem etwas zutraut.

Wenn ich Geld über hätte würde ich sehr, sehr gerne solche Projekte sponsern. Leider reicht das Geld nicht mal für meine ;-(

[sanaia]

Die Frage nach den Ablenkeinheiten, würde ich mit zwei rotierenden Spiegeln und einem Modulator (Kerrzelle, megneto-optischer Modulator, LCD-Zelle oder dergl.) beantworten. Alles andere ist nicht schnell und nicht sicher genug. Die rotierenden Spiegel erzeugen nur das Raster und der Modulator die Helligkeitsänderungen (3-fach: rot, grün, blau).

Soweit ich weiß, funktionierte das LaserTV von schneider so. Zumindest die X-ablenkung funktionierte mittels polygonscanner. Für Y ist ein normales galvo schnell genug (50Hz bei PAL).

Wie auch immer, sowas kann man quasi nicht als slave betreiben, also zum videosignal synchronisieren. Also macht man es wie beim DLP beamer. Man verwendet einen digitalen zwischenspeicher (dual ported), in den auf der einen seite das videosignal hineingesamplet wird und der auf der anderen seite synchron zur position der ablenkeinheit (!) ausgelesen wird.

Anders geht es nicht. Die micromirrorarrays zur laserablenkung habe ich schon anfang der 90er in einem forschungslabor werkeln sehen. Zu kaufen gab es die nie. Ich glaube nicht, daß das jetz anders aussieht - falls doch, wüßte ich gerne die bezugsquelle ...

Einzige alternative wären elektrooptische deflektoren - und zwar für jede farbe einer. Selbst die highend deflektoren schaffen allerhöchstens PAL auflösung - wenn überhaupt. Wie man das für unter 800€ bauen soll, ist mir schleierhaft. Ginge es, könnte man sowas für ~2000€ wohl an jeder straßenecke kaufen

[hubert]

Da ich mich auch für das Thema Rasterscanning interessiere, habe ich mir die specs der Mikroscanner vom Fraunhofer Institut mal näher angesehen.
Die schnellsten schaffen momentan 150kHz, allerdings arbeiten sie alle im Resonanzmodus, was bedeutet, daß sie sich sinusförmig bewegen und nur auf der Resonanzfrequenz die volle Performance bringen.
Daher sind sie dann nur für Projektoren mit einer festgelegten Ablenkfrequenz geeignet.

zum Thema Modulation von Diodenasern, schnelle analoge Modulation ist garnicht so schwierig und teuer.
Prinzip: Ich gebe der Laserdiode einen Betriebsstrom von der Hälfte zwischen Threshold und maximalstrom. die Stromquelle wird durch eine Induktivität für Wechselstrom hochohmig gemacht, das Modulationssignal wird von einem Videoverstärker IC verstärkt und dem Gleichstrom überlagert, Voila.
Prinzip: Anodenmodulation bei AM Röhrensendern.
Ich habs noch nicht getestet, bzw. nur mit Audiomodulation.

[heidrun]

Vermutlich wird das einige hier enttäuschen, aber ich möchte das Teil tatsächlich nicht in der Garage zusammenschrauben. Es geht darum, ob man daraus einen Projektor bauen kann, der in großen Stückzahlen verkaufbar ist. Prototypen gibt es - habe ich bei Fraunhofer selbst schon gesehen. Der Vorteil für Bastler dürfte sein, daß die Diodenlaser mit der Stückzahl billiger werden ... kann man hoffen. Also wenn es einem gelingen sollte, hunderttausend Projektoren zu verkaufen ...
Das mit dem Resonanzmodus ist ein Problem - man kriegt extrem helle Ränder und Ecken, die bei den Prototypen elektronisch dunkel geschaltet werden, was dann wieder nicht sehr effizient ist. Das sind die beiden großen Probleme: wie kriege ich das Licht wirklich ins Bild, und wie halte ich den Nutzer davon ab, sich damit zu verstümmeln. Für Videoprojektion ist die konstante Frequenz allerdings perfekt, weil man sonst das Bild schreddert.
Übrigens bin ich für ein vernünftiges Weißbild auf das Verhältnis
450 nm 12 mW
532 nm 16.4 mW
633 nm 19 mW
gekommen (ich rede dabei nur von dem Licht, das tatsächlich vorn rauskommt, da ich derzeit rückwärts rechne, was man eigentlich braucht). Also nicht ein Vielfaches für R & B, sondern alles in der gleichen Größenordnung. Damit kommt man auf x=0.306 und y=0.317 (für alle, die was mit Farbkoordinaten anfangen können). In R und B steckt zwar wenig sichtbare Helligkeit, aber für das Farbempfinden des Auges reicht dann wieder relativ wenig.

[dstar]

Wenn die PS3 oder die HD-DVD und Blueray Laufwerke zu Hauf produziert werden bekommt man die blauen LDs auch zum Spotpreis

Blau eher nicht.

Schade das immer dagegen geredet wird...so wie "schaffst du eh nicht", "geht nie", "ist unmöglich", " ist zu gefährlich"....echt schade das man niemandem etwas zutraut.

Zustimm!

[rubylaser694]

Na gut, Bluraydingsdioden sind ein wenig zu violett!

Aber das es "echte" Blaue billiger geben wird ist ziemlich sicher!

[Hatschi]

Halli Hallo

Warum 633 (HeNe)[635nm LD] orangerot und nicht 650nm oder 658nm.

Würde doch perfekt zum Dunkelblau passen sonst erst wieder einen kleineren Farbraum.

Hatschi

[Dr. Burne]

Hi,


wie gesagt intern müssen deine Laserquellen deutlich mehr Leistung haben als außen rauskommt, weil du ja durch die Sinuskurve viel an Leistung in den Randbereichen runterdimmen musst.
Das muss konstant geschehen, damit das Bild auch wirklich überall gleich hell ist, hier könnte man auch die Randbereiche einfach weglassen, wo die Scanner zu langsam werden, aber am äußersten Rand müsste auch die Strahlungsmessung erfolgen für einen Fehlerfall, weil dort ja die zu erwartenden Leistungsdicht am höchten ist. Oder halt optisches Feedback, was auch als Saftysignal ausgewertet wird.

Wie du einen Fehlerfall der Modulation z.B. 100% Laser an unter Kontrolle halten kannst ist wohl ein optisches Feedback zwingend nötig, da auch die Laser in ihrer Ausgangsleistung mit sehr langer Betriebsdauer sinken, ist es von Vorteil.
Der DPSS macht gerne auch mal Modensprünge, Grieseln und so, die zu Helligkeitsschwankungen führen, es sei denn es ist ein teures Markenprodukt großer Laserfirmen ala Coherent usw=teurer als Projekt.


Einen grünen DPSS direkt zu modulieren fällt flach, da dort ja nichtlineare Optik drin ist, die unkontrollierbar von laser zu Laser reagiert.
Ein 0815 AOM hat maximal 50% Wirkungsgrad und die kosten als Neuteil nicht gerade wenig und Markenprodukte ala AA mal soviel wie dein Projektendpreis.

Als Grundleistung wird wohl 100-200mW 658nm rot, 50-100mW 440nm Blau und 50-75mW Grün zum Einsatz kommen müssen.
50mW Nichida ist nicht gerade billig, selbst bei hohen Stückzahlen, das macht auch Blue ray Brenner teuer, wobei die aber 405nm vorrangig billiger machen werden nicht 440nm.



Gruß Stefan

[heidrun]

Hallo zusammen,
vielleicht zur Ermutigung an alle Zweifler: vor 5 Jahren war ich an der Entwicklung des ersten LED-Projektors beteiligt, und wir haben uns gefragt, ob wir da je mehr als 10 lm rauskriegen werden. Heute liegen sie bei 75 lm, und die hundert hält man für realistisch (und das bei der gleichen LED-Anzahl). Das hört sich zwar nicht viel an, da fast alle Projektoren um die 1000 lm haben, aber wenn man nicht im taghellen Besprechungsraum, sondern im gemütlich abgedunkelten Wohnzimmer sitzt, kann man ein akzeptables 1 m²-Bild erzeugen. Ich denke, da geht noch was, auch bei den Lasern.

Warum 633 nm? Da sind mehr Lumen drin als bei 650 nm (170 vs. 73 lm/W), und wenn ich 10 bis 15 lm zusammenkratzen muß, dann ist einerseits der energetische Aufwand und andererseits die Sicherheit mit der kurzwelligeren besser. Außerdem ist der Farbraum verglichen mit Lampenprojektoren ohnehin riesig.

Und jetzt noch eine Sicherheitsfrage:
Wie komme ich zu einer Einwirkungszeit? Ein Projektor ist ja dauerhaft an, und wenn ich wirklich nah rangehe (etwa bei 14 mm), dann reduziert der Scanner die Belastung nur wenig - das wirkt nicht mehr als Impuls, sondern nur über die reine Geometrie als Reduzierung. Nehme ich da einfach die höchste Gruppe? Es ist zwar unwahrscheinlich, daß einer über eine Viertelstunde in den Strahl schaut, aber ausschließen kann ich es auch nicht.
Für Klasse 2 steht in der IEC: t>0.25 s Grenzwert wie Klasse 1; t>0.25 s C6 mW
Da habe ich natürlich wieder das Zeitproblem. Gilt die ominöse Zeit für den Lidschluß, oder reduziert sich - weil t sehr groß ist - tatsächlich das ganze Problem auf ein Kriterium für C6, also die Divergenz des Strahls? Kommt mir merkwürdig vor, aber möglich ist natürlich alles.

[sanaia]

Hallo,

[...]aber wenn man nicht im taghellen Besprechungsraum, sondern im gemütlich abgedunkelten Wohnzimmer sitzt, kann man ein akzeptables 1 m²-Bild erzeugen. [...] 633 nm? [...]

Den hosentaschenprojektor (auf LCD basis) gab es mitte der 90er schon mal, und das war ein megaflop. Ein projektor mit 1m2 bild, bei dem man auch noch in die dunkelkammer muß ist - zumindest für mich - indiskutabel. Abgesehen davon, bei laserprojektoren nimmt man 633nm auch nur der sichtbarkeit wegen, denn die farben sind damit wohl eher matschig als kräftig.

[...] wenn ich wirklich nah rangehe (etwa bei 14 mm), dann reduziert der Scanner die Belastung nur wenig - das wirkt nicht mehr als Impuls, sondern nur über die reine Geometrie als Reduzierung.

Welche querschnittsfläche hat denn das strahlenbündel nach 14mm ? Die fläche der geöffneten pupille geteilt durch diese fläche dürfte einen leistungsreduktionsfaktor ergeben der, multipliziert mit der laserleistung dann die anzurechnende leitung ergibt. Ich denke mal das man davon ausgehen muß, daß im ungünstigsten fall das ganze strahlenbündel auf eine stelle fokussiert wird.

Was kontrolliert denn, daß der strahl tatsächlich bewegt wird ? Alle anstrengungen in ehren, aber ich fürchte, einen laserprojektor idiotensicher zu machen wird schwerer werden als die überwindung technischer probleme. Wenn eines gewiß ist dann das, daß es idioten geben wird, die direkt in die linse schauen

Da habe ich natürlich wieder das Zeitproblem. Gilt die ominöse Zeit für den Lidschluß [...]

Ich dachte, von der lidschlußreflex theorie hat man sich schon verabschiedet, weil überhaupt nicht sicher ist, daß der tatsächlich funktioniert - außerdem kann er duch medikamente, drogen und alkohol stark beeinträchtigt werden.

Lassen wir mal alle sicherheitsaspekte außer acht, dann seid ihr aber damit auch nicht die technologieführer (es sei denn, einer der prototypen ist von euch), denn solche projektoren gibt es längst (zumindest als labormuster): 1, 2, 3.

[floh]

<ideenspinnmodus>
Wenn zwei kleine Kameras neben dem Strahlaustritt den Laserstrahl beobachten und nur freigeben, wenn er ungehindert eine Mindestdistanz zurücklegen kann (Winkelmessung, der aktuelle Ablenkwinkel vom Scanner ist ja bekannt)? Oder ein IR Laser beamt ein statisches Gitter (mittels HOE und ungefährlicher Leistung) dessen Verzug auch gleich für die Bildkorrektur an der Oberfläche verwendet wird (eine Cam dürfte so reichen). Es kann so für jeden Punkt der Abstand berechnet und der Strahl entsprechend Eye-Safe gedimmt werden.
</ideenspinnmodus>

[sanaia]

geht einfacher: ultraschall distanzmesser, der lieben haustiere zuliebe aber mit f>100kHz