Un proyector láser es un dispositivo que proyecta rayos láser cambiantes en una pantalla para crear una imagen en movimiento para entretenimiento o uso profesional. [1] Consiste en una carcasa que contiene láseres, espejos , escáneres galvanómetros y otros componentes ópticos. Un proyector láser puede contener una fuente de luz láser para proyección de un solo color o tres fuentes para proyección a todo color RGB (rojo, verde y azul).
Los láseres ofrecen imágenes proyectadas potencialmente más brillantes en comparación con un proyector convencional , con colores más vibrantes.
Los proyectores láser industriales existen en el mercado desde principios de la década de 2000. Los proyectores láser se utilizan principalmente como sistemas de guía óptica. Permiten trabajar sin plantillas en muchos procesos de fabricación, mostrando directamente en la pieza de trabajo cómo se debe colocar o montar el material, de modo que el empleado sea guiado visualmente por los procesos de producción manuales o semiautomáticos.
Dependiendo del material a proyectar se pueden utilizar diferentes colores.
Los galvanómetros (también llamados "escáneres" o "galvos") son dispositivos electromagnéticos controlados por computadora que mueven espejos montados en el extremo de ejes giratorios. El espejo refleja el rayo láser para "dibujar" imágenes. Los galvanómetros suelen identificarse por su velocidad de funcionamiento, medida en Kpps (kilopuntos por segundo). Las velocidades disponibles incluyen 8k, 12k, 20k, 30k, 35k, 50k y 60k. Cuanto más rápidos sean los galvanómetros, más suave y sin parpadeos será la imagen proyectada. Cada galvanómetro mueve el haz en un plano, ya sea en el eje X o en el eje Y. Colocar los galvanómetros juntos a 90 grados entre sí permite el movimiento completo del rayo láser dentro de un área cuadrada definida. Las especificaciones más útiles de un par de galvanómetros para uso en espectáculos de láser son la velocidad a la que pueden dibujar puntos y el ángulo con el que alcanzan esta velocidad. Los galvanómetros se dividen en dos grupos principales: circuito abierto y circuito cerrado . El circuito cerrado, que es el más común, significa que el galvanómetro está controlado por un servosistema : el circuito de control utiliza una señal de retroalimentación generada por el movimiento del espejo para corregir los comandos de movimiento. Un amplificador similar a un amplificador de potencia de audio controla el espejo.
En el caso de utilizar una computadora para controlar un proyector láser, se necesita un convertidor digital a analógico (DAC) para convertir la señal de control digital de la computadora en señales analógicas que controlan los escáneres en el proyector láser. Normalmente, se utilizan dos canales para el control de la posición xy y tres canales para controlar los valores RGB de un proyector RGB. En el caso de un proyector monocolor se utiliza el canal de intensidad en lugar de los canales RGB. La mayoría de los proyectores y DAC disponibles comercialmente son compatibles con el estándar ILDA que especifica los canales y la distribución de pines para el conector de entrada D-SUB de 25 pines del proyector.
Muchos proyectores láser y galvanómetros incluyen entrada de multiplexación digital (DMX). DMX se diseñó originalmente para controlar la iluminación teatral, pero con el paso de los años se ha extendido a los proyectores láser.
DMX permite al usuario controlar los patrones incorporados del proyector. Algunas de estas características son el tamaño, el patrón, el color y la rotación. Sin embargo, DMX no permite al usuario diseñar y mostrar sus propios gráficos/animaciones, es simplemente una forma de controlar los patrones incluidos en el proyector láser.
Un espejo dicroico es un espejo con diferentes propiedades de reflexión o transmisión en dos longitudes de onda diferentes. Los espejos dicroicos típicos utilizados en proyectores láser dejan pasar luz roja y reflejan verde y azul, o dejan pasar luz verde y reflejan rojo y azul. Los espejos dicroicos son necesarios para combinar haces láser de diferentes colores, por ejemplo para combinar los haces rojo, verde y azul en un único haz de luz blanca. Luego se controla el brillo de los láseres rojos, azules y verdes individuales (se modulan) para producir cualquier color deseado en el haz final. Un proyector RGB con modulación analógica típico tiene 256 niveles de brillo para cada láser. Esto da 16.777.216 colores diferentes posibles (lo mismo que un monitor de computadora moderno).
El borrado es un estado en el que el rayo láser se apaga mientras los espejos cambian de posición mientras crean la imagen. El borrado suele ocurrir cientos de veces por segundo. Los nuevos láseres de estado sólido utilizan el control electrónico directo de la fuente láser para proporcionar supresión. Con los láseres de gas, como el de argón o el de criptón, esto no era posible, y la supresión se realizaba mediante un tercer galvanómetro que interrumpía mecánicamente el haz. La nueva tecnología trajo un modulador acústico policromático , o PCAOM, que proporcionaba supresión electrónica de alta velocidad , control de intensidad y selección de color de un rayo láser multicolor.
La mayoría de los láseres DPSS utilizados en proyectores láser admiten modulación. La modulación tiene que ver con el supresión, pero es un término un poco más amplio. Un láser DPSS admite modulación analógica, modulación TTL o ambas. La modulación suele especificarse en términos de kHz. 2 kHz se pueden considerar bajos y 30 kHz se pueden considerar altos. Los fabricantes generalmente no especifican una relación exacta entre este número y el comportamiento del láser.
Se utiliza una señal analógica para controlar la intensidad del haz de salida. Esta señal suele ser un voltaje en el rango de 0 V a 5 V. Con un láser RGB y modulación analógica hay, con un sistema de 8 bits, 16,7 millones de colores totales disponibles.
Sin embargo, dado que la mayoría del software de espectáculos láser utiliza un control de 0-100% para la modulación del brillo del láser (por lo tanto, 100 pasos en lugar de 255), el total de colores disponibles es sólo 1 millón. Además, las fuentes láser habituales comienzan con un voltaje de entre 1 y 2 voltios y alcanzan su brillo máximo con voltajes de entre 3,5 y 4 V, y la curva de potencia/voltaje entre estos puntos no suele ser perfectamente lineal. En consecuencia, la dinámica de la paleta de colores en un espectáculo de láser real se reduce a sólo unos pocos miles de colores posibles.
La modulación TTL indica que el láser no admite modulación analógica de la salida sino solo control ON/OFF. Ver supresión. Con un láser RGB y supresión TTL, hay siete colores disponibles: rojo, verde, azul, cian, magenta, amarillo y blanco.
La Asociación Internacional de Pantallas Láser. Una asociación comercial dedicada a promover el uso de pantallas láser.
El ángulo de escaneo es el ángulo óptico que normalmente alcanza un conjunto de escáneres a una velocidad determinada de puntos por segundo. Cuanto más amplio es el ángulo, mayor es el área que cubre el escaneo, pero más difícil es para el escáner seguir con precisión su movimiento debido a las limitaciones físicas del mecanismo del escáner. Por ejemplo, un ángulo de 20 grados proporciona un área escaneada de 3,5 metros a una distancia de 10 metros entre el escáner y la pantalla. Los ángulos de escaneo se pueden calcular mediante trigonometría .