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無線電子工学および電気工学の百科事典 レーザーエフェクトの設置。 無線エレクトロニクスと電気工学の百科事典
多くの人は、レーザー光線を使って壁やその他の適切なスクリーンにリサージュ図形に似たさまざまな幾何学的形状を描くデバイスが販売されているのを見たことがあるでしょう。 この種の最も一般的なデバイスの 70 つは、Laser View と呼ばれます。 これはマイクロプロセッサ制御のデバイスであり、モードの切り替えはXNUMXつのボタンを使用して実行されます。 美しくて快適ですが、価格は約XNUMXドルです（コメントなし）。 したがって、多くのアマチュア無線家がそのような装置を自作するのは驚くべきことではありません。 最も有名なのは、300種類の自家製レーザーエフェクトインスタレーションです。NK2000（「レーザーエフェクト」）-マスターキットによって自己組み立て用のキットとして製造されたデバイスと「コンサートレーザー」-Herveの本に記載されているデバイスです。 Cadino（Herve Cadino）「色と音楽の設定」（フランス語から翻訳、M：DMK、XNUMX）。 マスターキットデバイスは特殊なマイクロ回路に基づいて作られており、シャフトにミラーが取り付けられた12,44つのコレクタ電気モーターが接続されています。 各電気モーターの回転速度は、可変抵抗器によって個別に調整されます。 電気モーターの回転速度の異なる比率で、さまざまな幾何学的形状が画面上に得られます。 組み立てに非常に便利な設計 (電気モーターとレーザーはクランプでデバイス基板に直接取り付けられます) と非常にリーズナブルなキット価格 (レーザーなしで XNUMX USD) にもかかわらず、このデバイスには重大な欠点があります。 ：信頼性の低い集電電動機を使用しています。 Hervé Cadino の「コンサート レーザー」はより複雑なデバイスで、その中には XNUMX 個ものオペアンプが含まれています。 これには、内蔵マイクを使用した照明効果と音楽の同期という非常に興味深い機能があります (Laser View にも同様の機能があります)。 この本には、プリント基板の非常に高品質な図面も含まれています。 もちろん、フォトレジストである塩化第二鉄があれば、それはかなり良いことです。 この本にはエンジンの種類については何も書かれていませんが、保護ダイオードの存在から判断すると、それらもコレクターエンジンです。 私もレーザー エフェクトのセットアップを自分で組み立てたいと思ったとき、すべてをまったく異なる方法で行うことにしました。 まず、コレクタモーターがありません。 さらに、安価な代替手段があります。これらは、最新の PC で使用されている小型 DC ファンです。 これらのファンは、ホール センサーを備えた非接触電気モーターを使用します。 コレクタ DC モータでは、巻線がロータ上にあり、磁石がステータ上にある場合、非接触モータでは逆になります。つまり、ロータは永久多極磁石です (AC 同期モータの場合と同様)。 )、巻線は固定子上にあります。 ホール センサーはローターの位置を追跡し、特殊なマイクロ回路に信号を送り、それによって巻線が切り替わります。 このようなファンには別の利点もあります。ミラーをシャフトに固定する方法を考える必要がなく、単にインペラに接着するだけで済みます。 非接触モーターは、コレクターモーターとほぼ同じ、供給電圧に対する速度の線形依存性を持っています。 第二に、なぜこのような複雑なスキームをフェンスにするのかというと、古き良き調整可能なロールの助けを借りて速度を調整できるのです。 ここで私が得たものを見てください:
EL1レーザーとしては、新聞売店で1ルーブルで購入した、出力55mWの通常のレーザーポインターを使用しています。 サムのレーザーFAQWebサイトの情報によると、レーザーポインターは、電源投入時に補償スタビライザーで発生する可能性のある供給電圧のマイクロ秒サージを恐れているため、最初に大容量コンデンサーが保護に使用され、次に、白熱灯HL1のソフトスタートデバイス。 ランプHL1と抵抗R1は分圧器を形成し、電源を入れた瞬間、ランプフィラメントの抵抗、つまり電圧降下が小さく、ウォームアップすると約3Vになります。 。これは、ランプの公称電源電圧（6 V）およびレーザーポインター（4,5 V）よりも低く、寿命にもプラスの影響を及ぼします。 もちろん、レーザーポインターの電源ボタンは、電気テープなどで押した位置に固定する必要があります。 レーザーポインターを接続するときは、静電気を恐れることを忘れないでください（そのため、金属製のケースで作られています）。さらに、本体はプラスに、スプリングはマイナスに接続されています。 注意！ レーザー光線を目に入れないでください-危険です!!! レーザー効果の実用的な設備は、いかなる状況でもビームが誰の目にも入らないように、また部屋の外（たとえば、窓から）に入ることができないように配置する必要があります。 また、てんかんに苦しむ人々の存在下で、レーザー効果の設置（およびストロボライト、花輪の点滅、カラーミュージックを含む他の光力学的設置）を使用することは許可されていません。 デバイスには、出力1mWの最も安価なレーザーポインターを使用することをお勧めしますが、この場合でも、安全規制を厳守する必要があります。 3 mW以上の出力を持つものなど、より強力な（そしてより高価な）レーザーポインターやヘリウムネオンレーザーを試すことは、そのようなデバイスの経験が豊富な場合にのみお勧めします。 いずれの場合も、SamのLaserFAQサイトにあるLaserSafetyドキュメントと、自宅または地元の図書館で入手できるレーザー安全に関する資料を読むことを強くお勧めします。 電気モーター速度コントローラーは、標準装備のLM317Tマイクロ回路に組み込まれています。 すべてのファンの電源線の色分けは同じです。赤-プラス、黒-マイナスです。 一部のファンには白いワイヤーもあります-これはタコメーターセンサーです。 ここでは必要ありません。干渉しないように、ファンボードからはんだを外すこともできます。 両方のファンが同じであることが望ましい。 中国の丸削りのミラーはミラーとして理想的ですが、最近製造中止になったため、別のオプションを使用する必要がありました。損傷したCDからミラーを切り取ります。 ビームの明るさが弱いことが判明したため、このオプションは理想的ではありません。まず、CDが回折格子のように機能し、光の一部が間違った方向に散乱します。次に、 CDは光を反射するのがあまり良くありません。 しかし、それは機能します！ ミラーはホットグルーでファンインペラに接着されており、ミラーをインペラと完全に平行に接着することは不可能であるため、各ミラーは回転中に楕円形のスイープを作成します。 リサージュ図形と同様の図形は、XNUMXつの楕円形のスイープを互いに重ね合わせることによって得られます。 図に示すように、レーザーポインターとファンはプレキシグラスプレートに配置されます。
まず、同じホットグルーでファンを接着する必要があります。次に、ポインタを配置する場所を決定します。 ファンを停止した状態で、XNUMXつの条件が満たされるようにポインターを配置する必要があります。ポインターの光軸がミラーの中心と同じ高さである必要があります。 そのビームは最初のミラーの中心に落ち、最初のミラーの中心から反射されたビームはXNUMX番目のミラーの中心に落ちました。 学校で知られている規則を覚えていれば、これを行うのは非常に簡単です。入射角は反射角に等しいということです。 すべてがセットアップされたら、ミラーの中心の高さ（ポインターの半径を引いたもの）に等しい高さでプレキシガラスにプラスチック片を接着し、それへのポインターを配置する必要があります上記のように。 ホットメルトが冷却している間に、最終的にすべてを構成できます。 次に、可変抵抗器をねじってみます。 すべてが正しく行われると、壁にさまざまな幾何学的形状が表示されます。 楕円形のスイープがあるため、図はオシロスコープのリサージュ図と同じにはなりません。さらに美しくなります。 この種の他のデバイス（レーザービューを含む）では、スキャンも楕円形です。 ファンの羽根車は一種のフライホイールであり、ノブを回した直後ではなくXNUMX秒後に速度が変化するため、ノブはゆっくりと回転させる必要があります。 それ以外の点では、ここでの原理はオシロスコープの場合と同じです。各図には独自の周波数比があり、比が正確な場合は静止し、不正確な場合は特定の速度で一方向または別の方向に回転します。 それでは、このレーザー効果のインストールをどのように改善できるかを一緒に考えてみましょう。 それ自体を示唆する最初のことは、レーザービューの機能と同様の破線機能を追加することです。 電源を切り替えてレーザービームを変調しようとしないでください。レーザーは長持ちしません。 極端な場合（これはSamのレーザーFAQサイトからのアドバイスでもあります）-切り替えてみることができますが、レーザーを完全に消す必要はありませんが、半分またはフルパワーでオンにする必要があります-より信頼性が高くなります。 周波数は実験的に選択されています。 はるかに文明的な方法は、レーザービームを別のファンのインペラーに通して、インペラーが回転している間、栓塞子として機能するようにすることです。 私はこの方法を試し、良い結果を得ました。 Laser Viewだけでなく、HerveCadinoの「ConcertLaser」にも実装されているもうXNUMXつの興味深い効果は、音楽の制御です。 ここでどのように実装できるかを自分で考えてください。 そして、これはレーザービューにもない別の効果です。 したがって、ここにはXNUMXつの楕円スイープがあります。XNUMXつ目を追加することもできます。 既存のものと同様に、ミラーと別の電源レギュレータを備えたもうXNUMXつのファンが必要になります。その場合、デバイスはXNUMXつのファンと同じように構成されますが、もう少し複雑です。 まだ試していませんが、いいと思います。 まあ、分かった、とあなたは言いますが、抽象的な図形ではなく、さまざまな文字、数字、絵をレーザー光線で壁に描く装置を作ったらどうなるでしょうか? プロペラ時計よりカッコいいでしょう！ まあ、これは可能です。 同じ Sam's Laser FAQ サイトでは、圧電サウンドエミッターを使用してレーザービームを偏向できると述べられていました。 もちろん、すべてのピエゾ エミッタが適しているわけではなく、膜が鏡のように輝くまで洗浄されているもののみが適しています (ほとんどの輸入ピエゾ エミッタはこの要件を満たしています)。 Sam's Laser FAQ サイトによると、これらのデバイスは圧電結晶上で 50 ミリボルトの電圧でレーザー ビームを顕著に偏向し、数ボルトでは一般にファンと同等の偏向を示します。 これが本当なら (正直、確認しませんでした)、PC に 1 つの LPT ポートを搭載することができます (2 台の PC に 2 つのマルチカードを搭載して、XNUMX つのパラレル ポートが LPTXNUMX、XNUMX つ目が LPTXNUMX になるようにするにはどうすればよいでしょうか) ?)、各ポートを kovoks (覚えていない場合は、R-XNUMXR マトリックス形式の抵抗器上の DAC です) に吊るし、各 kovoks にピエゾ エミッターを接続します。ビームを水平に、もう一方を垂直に照射します。 これが何を描くかはプログラマーのスキルにのみ依存します。 残念ながらアセンブラはわかりません。 PC を使用せずに、「オシロスコープ画面上の数値」などのよく知られたデバイスの XNUMX つをピエゾ エミッターに接続するだけで実行できます。 ここに仮想壁掛け時計があります。 そこには XNUMXつの回路 オシロスコープに対角軸を追加する-その助けを借りて、はるかに美しい図を得ることができます。 しかし、ここでは、ビームを斜めに偏向させるXNUMX番目のピエゾエミッターを追加することで、それなしで行うことができます。 もちろん、この架空のデバイスは、従来のオシロスコープとしての使用には適していません。もちろん、オーディオ周波数でのみ動作するオシロスコープに満足できない場合は:-)。 そして、「ジャン・ミッシェル・ジャールを自分自身に」のようなアプリケーションに-ちょうどいい。 また、Sam's Laser FAQサイトにアクセスするには、まずrepairfaq.orgサイトにアクセスしてから、Sam'sLaserFAQを選択する必要があります。 まず、もちろん、レーザーの安全性に関するドキュメントを読んでから、レーザーの実験とプロジェクトを見てください。このドキュメントはまだ「作成中」であり、開発は非常に遅いですが、レーザー時計やレーザーオシロスコープなどのスペースはすでにあります。それらがすぐにそこに掲載されることを期待しましょう。 頑張ってください！ 著者：Num Lock; 出版物：N。ボルシャコフ、rf.atnn.ru
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