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 galvanométricos 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 se comercializan desde principios de los años 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 es 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 rotatorios. El espejo refleja el rayo láser para "dibujar" imágenes. Los galvanómetros se identifican típicamente por su velocidad de operación, medida en Kpps (kilo puntos 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 rayo en un plano, ya sea el eje X o 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 el uso en espectáculos de láser son la velocidad a la que pueden dibujar puntos y el ángulo en el que logran esta velocidad. Los galvanómetros se dividen en dos grupos principales: de bucle abierto y de bucle cerrado . El circuito cerrado, que es el más común, significa que el galvanómetro está controlado por un sistema servo : 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 acciona 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. Por lo general, 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 de un solo color, 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 equipos de galvanómetros incluyen una entrada de multiplexación digital (DMX). La 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 en el proyector. Algunas de estas funciones son el tamaño, el patrón, el color y la rotación. Sin embargo, DMX no permite al usuario diseñar y mostrar sus propios gráficos o 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 los proyectores láser dejan pasar la luz roja y reflejan la verde y la azul, o dejan pasar la luz verde y reflejan la roja y la azul. Los espejos dicroicos son necesarios para combinar rayos láser de diferentes colores, por ejemplo, para combinar los rayos rojo, verde y azul en un único rayo de luz blanca. A continuación, se controla el brillo de los láseres rojo, azul y verde individuales (se modulan) para producir cualquier color deseado en el rayo final. Un proyector RGB modulado analógico típico tiene 256 niveles de brillo para cada láser. Esto da 16.777.216 colores posibles diferentes (lo mismo que un monitor de ordenador moderno).
El blanqueo es un estado en el que el haz láser se apaga mientras los espejos cambian de posición mientras se crea la imagen. El blanqueo ocurre típicamente cientos de veces por segundo. Los nuevos láseres de estado sólido utilizan el control electrónico directo de la fuente láser para proporcionar el blanqueo. Con los láseres de gas, como el argón o el criptón, esto no era posible y el blanqueo se realizaba utilizando un tercer galvanómetro que interrumpía mecánicamente el haz. La nueva tecnología trajo consigo un modulador acústico-óptico policromático , o PCAOM , que proporcionaba blanqueo electrónico de alta velocidad, control de intensidad y selección de color de un haz láser multicolor.
La mayoría de los láseres DPSS que se utilizan en los proyectores láser admiten modulación. La modulación tiene que ver con la 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 puede considerarse bajo y 30 kHz puede considerarse alto. 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 disponibles en total.
Sin embargo, como la mayoría de los programas de láser utilizan un control del 0 al 100 % para la modulación del brillo del láser (es decir, 100 pasos en lugar de 255), el total de colores disponibles es de solo un 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 láser real se reduce a solo 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. Consulte supresión. Con un láser RGB y supresión TTL, hay siete colores disponibles: rojo, verde, azul, cian, magenta, amarillo y blanco.
Asociación Internacional de Pantallas Láser. 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 determinada velocidad de puntos por segundo. Cuanto mayor sea el ángulo, mayor será el área que cubre el escaneo, pero más difícil será 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 .