更新 2008/08/28
レーザープロジェクタの自作 (個人的なメモ)

注意 このホームぺージの内容について! レーザーモジュールを使用して、製作していますが、レーザーは、とても出力が高く事故の危険があります。 レーザー光が、目に入ったりしますと失目の危険性があります。また、200mW前後の出力のレーザーですと物を焼いたり出来ますので、火災の危険があります。
このホームページの内容で、実施され事故が発生しましてもこちらでは、一切責任は取りませんので、真似をしないようお願いします。

そもそもイベントとかTVなどで、レーザー光線が、ばしばし飛び交う光景をよく見るが、個人的に、小さい頃から、かっこいいなど、 と思っていた。
そして、そのような機材は、数百万円ぐらいするだろうと思い込んでいた。様は、古い人種です。
しかし! 時代は変わっていました。そもそも、レーザープロジェクタは、どんな仕組み何だろうと調べていて気がついたのだが、 現在、それなりに絵が描けるレーザープロジェクタシステムは、20万円付近で売っているではないですかぁーです。 正直、購入しようか、かなり迷った。が!、よく調べるといまいち機能が、しょぼいと思った。のでさらに調べるとレーザープロジェクタ を自作されているいる方がいました。そして、各主要なパーツが、購入できる事が判りました。
しかも総費用は、10万円以内で出来そうな予感がしましたので、これは作るしかないと思いました。
製作にあたり大変参考になったサイトを紹介します。 ある意味、製作するきっかけを与えてくれた大変すばらしい内容です。レーザーやレーザープロジェクタの仕組み を解説されています。
The Electronic Lives Manufacturing - presented by ChaN http://elm-chan.org/
直リンクレーザープロジェクタの製作

高エネルギー技術研究室 http://htlab.net/
直リンク簡易ILDAレーザープロジェクター製作記
直リンクレーザー

ポッカーの実験室 http://ruffnex.oc.to/poka2/
直リンクメインページ
2008/06/08
秋月電子通商に行く事があったので、ついでに、緑色レーザー発光モジュールと使えそうな電子部品を購入。
早速、乾電池で、レーザービームです。しかも、出力抵抗いじって最大出力です。


2008/06/10
レーザーで遊ぶのはこれくらいにして、真剣に、一番ネックになりそうな、制御インターフェイスの回路設計です。 とりあえず出来る出来ない別にして、欲のまま考える。
で!いろいろ調べて見ると、D/A変換のICが、12ビットの物が、比較的簡単に手に入る。 16ビットは、購入するのが難しいので、作画のドット数を12ビットの4096x4096に変更?
いやまだ諦めがつかないので、いっそのこと、12ビットを2個使用して、24ビットでは!と思いとりあえず回路設計

2008/06/14
ブレッドボードで、回路を組んで実験してみる。


2008/06/15
前日に、細かい電圧がチェック出来なかったので、小数点以下4桁ぐらい計れるテスターを探しに、大須へ

買ってもうた。テスターの展示前で、ジーと見てたら、店員さんが近づいてきて、いろいろ相談して、やっぱ高いよね。 と言っていたら、店員さん最後の攻撃!、展示テスターの電源ON、00000...(ゼロ)が一杯ならんでる。よってお買い上げとなった。

テスターで測定してきずいた!24ビットの電圧の変化あんまり判んない?これは、意味がないのでは?
よって、作画のドット数を12ビットの4096x4096に決定する。

2008/06/21
いままでの構成では、USB速度がいまいち遅い! 細かい部品が足りないので、大須へ。そして実験

USBの転送を今までは、8ビットパラレルでやっていたが、遅いので、16ビットパラレルのものに変更

2008/06/25
欲がでた。今までのAKI-H8/3694FをAKI-H8/3069F[DRAM付き]に変更、これで、メモリ上に作画データを転送して、高速作画を実現する。

オシロスコープで、出力波形確認。うぉ!階段状に出てる。

2008/06/28
いままでの実験で、出来そうなきがする。これ以上進めるか、悩む。投資金額がなぁー?

2008/06/29
やっぱり、レーザープロジェクタほしい。 制御インターフェイスは、それなりに出来ると確信したので、本格的に、レーザープロジェクタの部品を注文 もうこれで後戻りは出来ない。投資金額が・・・・!
まずは、緑色レーザーモジュールです。いろいろと調べた結果、200mW前後で、物を焦がせると判ったので、とても危険なので、100mW ぐらいなら大丈夫でしょう?ただ半分にしただけの根拠無しですが、を探したら、丁度良いのが海外にあった。
Z-BOLTのDPSS - 90 Green Laser modules Output - > 90 mW
しかもちょうど良いヒートシンクも売っていた。
Heat Sink / DPSS - 30,60,90
しめて、送料込みで、$227.75 ポッチと注文。多分日本円で、2万5千円ぐらいになるだろう

次は、XYスキャニングユニットです。スコットランドのWebショップでは、30k to 35k Laser Light Show Scanner Galvos US$137.17で売って いるでは、ありませんか!なぜか安いぞ!少しいろいろ足して注文してみたが!Paypalの画面で最終確認の時、何故か日本円で、8万5千円? うそ高!です。どうも正確には、ユーロの値段で計算されているようで、ドルの値段は、あてになりませんみたいです。 これは、買えませんので、即キャンセルです。仕方がないので
Lasershow PartsのSCANPRO Series 20Kpps Galvonometer System
Laser Safety Goggles(保護メガネ)
しめて、送料込みで、$455.00 ポッチと注文。多分日本円で、5万円ぐらいになるだろう
保護メガネが少し高いなぁと思ったが、安全対策だ仕方がない事にしよう。
本日のお買い上げ 7万5千円です。びみょーな感じです。グリーンレーザー120mwの製品版が、12万8千円なので、一般の方は、製品版を 買った方が良いのではないか?と思う。
さぁ届くのが楽しみだー!しかし、Lasershow Partsの配達ポリシーが、入金が確認されてから、出荷までが、10日営業日で、製品が届くのが15日営業日を ポリシーにしているので、実質、3週間かかります。

2008/06/30
注文した各ショップの進行状況を確認、Z-BOLTは、入金が確認され次のステップに入ったみたいです。 LasershowPartsの方は、反応なしです。ちょっと不安

2008/07/01
注文した各ショップの進行状況を確認、Z-BOLTは、製品が出荷されました。拍手です。早いです。 LasershowPartsの方は、反応なしです。ちょっと不安はので、メールで確認、もちろん英語です。でも英文出来ませんので、いつもの手段 を使います。英訳ソフトを使って、メール文を作成、Webの英訳サイトで、英文の訳を確認、いつも2以上の英訳システムを使って内容を確認します。 多分、通じると思うのでメール送信です。
20分ぐらいで返信がしました。そうか!オーストラリアのショップだからほぼ時間帯がいっしょなのですね。やっと入金が確認され次のステップに入ったみたいです。 多分明日から、15日営業日後ですね。製品が届くのは、07/22付近ですね。たぶん、ちょっと不安

2008/07/05
今日は、レーザー部の電源とフラッシュ制御の製作です。 はんだ付け、ぽちぽちです。

2008/07/09
なんとZ-BOLTから、レーザーモジュールとヒートシンクが届きました。


レーザーモジュールのパッケージをよく見ると114mWとマジックで書いてある。なるほど注文の時 >90mWは、以上を送ると言う意味でしたか!
早速、電池でGoです。

左が、Z-BOLT、114mW 右が、秋月改です。

とりあえずやって見たかった。ミラー反射です。ミラーは、スパッタリングミラーがまだないので、100円ショップのステンレスミラーです。 (反射率の悪いスパッタリングミラーか?)

2008/07/10
Z-BOLTレーザーを自作電源ユニットに接続して、テストです。えいやーです。しかし、間に入れた抵抗が熱いです。抵抗のワット数は、1/4余裕があるのになぁーです。 多分、抵抗のワット数は、2倍以上余裕がないと熱が出るのだと知った。

2008/07/12
抵抗を買う為に、大須へ。本当は、3Wぐらいの抵抗で良いと思うのだけど、5Wと外形の大きさが変わらなかったので、5W買いました。 とりあえず、電源ユニット完成です。

2008/07/13
次は、制御インターフェイスの製作です。 はんだ付け、ぽちぽちです。

2008/07/17
Lasershow Partsから、20Kpps Galvonometer Systemと保護メガネが届きました。不安でしたが、ちゃんと15日営業日以内に来ました。 ここ中国から来るのよね。


以外としっかり保護材入っていました。箱は、ガムテープで、ぐるぐるって感じ。
が!!、ガルバメータの制御アンプ、ウェブのモデルと違うぞ!よく見ると新しいバージョンみたいラッキー?ではない。 このユニットの説明書、製作会社すら、調べてもないのだ。(7/28現在はショップにあります。) ので、わからんではないか!よって、基板をよく眺めて予想する。多分、容量の大きいコンデンサーの所が電源だよなぁー

2008/07/18
保護メガネを試す。これはすごいレーザー光が、カットされている見えない。壁にあたった所だけ、かすかに見える。
????は!、作業出来んではないか!この保護メガネはやっぱり、保護メガネでしたが、レーザー光みながら作業できませんでした。

2008/07/19
ガルバメータの制御アンプの使用方法、判らないままとりあえず、試す予想が外れたら燃えるかも?

なんとか正解みたいです。まともに動いています。

2008/07/20
早速、ケースを買いに、大須に行きます。そして穴あけの設計です。

2008/07/21
全体の配置を考え中

2008/07/24
全体の配置と穴位置をCADを使用して、描きました。何とか全部収まりそうです。

2008/07/27
今日はケースの穴あけ、加工です。腰が痛いです。

2008/07/28
今日は、Lasershow Partsのホームページを見ていると、SCANPRO20 small driver board styleのマニュアルがアップされています。 これは、と思いダウンロードして拝見です。まさしく私のモデルです。これで、ガルバメータの制御アンプの使用方法が判りました。 予想した配線は、正解でした。むむ!このマニュアルに載っている製品の写真あまりにも同じなのですが、拡大してみるとシリコンゴムの ずれ方、シールのずれ方、番号まで同じです。まさしく私の製品です。これは、このボードの初の購入者は、私です。そして、今現在、私の 為のマニュアルです。Lasershow Partsは、始め不安でしたが、サポートは考えてくれているみたいです。感謝!

2008/07/29
今日は、制御インターフェイスの組み込みです。

制御インターフェイス部は、スペースを少なくする為、2段構成です。

2008/07/30
XY制御部の組み込みです。

反射しあう位置を微調整します。難しいです。

2008/08/1
ハード的な、製作は、とりあえず90%ですが完成です。後は、安全装置をつけたいのですが、まぁなくても動きます。


2008/08/2
まだ制御用のソフトが出来ていませんので、確認用のWindowsソフトをちゃちゃと作ります。ただXY軸が動くだけ
H8/3069Fのソフトは、これは、実践レベルでしかっり作る事にします。H8のプログラム実は、私は、アセンブラ派なのだ。 GASアセンブラを使って、プログラムします。しかし、アセンブラいいよねー。使用メモリ少ないもんね。マイコンには最適だ− と言うと反論くらいそう。
実験ではしなかった。マイコンからのフルスピード操作の確認

オシロスコープで確認するとなんか信号ゆれてる。

条件を変えて確認、ICの性能の限界か、それとも適当に設計した回路の影響かなぁ。ここまで来たら、修正不可。まぁこんなに速く ハード的に動かないから、良いと思うけど実際には、これの半分ぐらいの速度でしか動かさないから、信号の立ち上がりのゆれが、一瞬出るくらいいかな

2008/08/3
実際に絵を描いて試さないと判らないから、信号のゆれは、後からにし、Windowsソフトの製作に励む事にします。 しかし、当初Macだったような。Macはまだ勉強不足だから、ベースをWindowsソフトで、試作して、後からMacで本格的なソフトにしようかな。

2008/08/4
とりあえず試作Windowsソフト完成!

ChaNさんの雪さんデータを使用しました。ChaNさんありがとう。
ソフト仕様は、自分のハードに合わせたデータ製作とハード制御のごちゃまぜバージョン
255のパターンの記憶とアニメーション機能(パラパラアニメ)
データの編集、拡大縮小、ポイント追加、移動、複製など
点−点間の分割機能(この機能非常に便利)
マウスのグリッドで、編集画面の移動、など(この機能は、データ製作に非常によい)
データの読み込み、自分規格フォーマット、ChaNさんのmkv2フォーマット、DXFのポリラインのみ
まあ、説明するの面倒だからこのへんで、
自分にとって使いやすい機能を入れたので、このソフトかなり使えると思う。

2008/08/6
ハード・ソフトのバグ取り終了うまく連動して動くようになりました。 よくよく考えると、レーザープロジェクターの国際規格とずいぶん違う物になった。USBインターフェースを内蔵してしまった 本当は、DSUB25だよなぁー、まあプリンターもUSBに変わっちゃたから、これもあり?先取り?かな?

ChaNさんの雪さん・ギコ猫データを使用
今回の製作したレーザープロジェクターは、雪さんが限界みたい
とりあえず自分でデータを作ってみる。

北斗七星の星座、線有り・無し、そうレーザープロジェクターは、データの作り次第では、点表示も出来ます。
心配していた、信号のゆれは、あまりひどくないようです。まだ、ガルバノメータスキャナの調整はしていませんので、少し精度が悪いです。 アンプ部の可変抵抗をいじれば直りそうですが、ねじ止め材が塗ってあるので、しばらくこのままで行きます。

2008/08/7
大体イメージしていた物の50%ぐらい出来た。やはり通常仕事しながら、2ヶ月で製作したのは、きつかった。 製作したら、やはり欲が出てきた。作画のドット数 16ビットで、65536x65536ドットはほしいと思った。 ただこれは、今の12ビットの4096x4096ドットが足りないのではなく、ただ作りたくなっただけ、あとUSB2.0のハイスピード転送でのリアルタイム 操作かな。現在もリアルタイム操作は機能的に付けてあるが、実際1秒間に100点動く程度しか出来ません。まあ簡単なレーザーの動きは出来るので 良いのですがねぇー。 今後の課題かな。Mac版を作る時に、インターフェースも製作し直そうかな?
このページもまとめないとね。なんか日記になってしまった。
正直今は、疲れたしばらく休もう。

2008/08/15
しばらく、作ったレーザープロジェクター遊んでみた。なんかスモークマシーンがほしくなった。 買うどうしよう。迷っている。 正直まだ、製作を進める気にならないしばらく保留かな


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