Маленький лазерный проектор 4К ><

Собственно, нужно собрать сабж. И да, я знаю, что такое сейчас весит 100 кг и стоит 6 млн, НО:

1. Прямоугольное изображение не нужно вообще, даже близко
2. Равномерная засветка не нужна
3. Равномерность разрешения не нужна
4. При этом нужно 4K и полноцветность - 24 бита. Чем больше пикселей, тем лучше.

То есть если оно будет выдавать кривое неравномерное по яркости изображение в форме гиперболы или что-то в этом духе - не важно, главное чтобы пикселей было много, дальше уже цифровым способом будет допиливаться.

Насколько я понял, механическую развертку для этого дела сделать все-таки можно, не смотря на сложность. Например, нацепить на мотор от жесткого диска кольцо с зеркалами (как лопасти), тем самым получив 8000 оборотов и хорошую вменяемую скорость развертки. И вращать это все в вакууме, чтобы сопротивление воздуха не мешало.

Развертку и оптику немножко моделировал в 3ds max при помощи iray. Я знаю что это тупо, но зато я за счет этого наглядно понял, какие проблемы стоят в такой развертке и что решение некоторых из них мне не нужно.

Насколько это все бред, какие есть подводные камни и... насколько сложно модулировать яркость лазера 480 млн раз в секунду? Скважностью, например.

Размером эта штука должна быть примерно с кулак. Лазер, колесико с зеркалами в запаяной стеклянной фигне, два мотора, зеркальная призмочка - ?

 

Для строчной развертки сгодится что-нибудь такое
http://ru.aliexpress.com/item/Speci...1961-2pcs-lot-free-shipping-by/666991252.html
http://ru.aliexpress.com/item/Polygon-mirror-motor-26000/838610465.html
Для кадровой развертки нужно широкое зеркало, можно от сканера штрих-кодов взять вместе с приводом, там частоты примерно такие же.

Проблемой, вероятно, будет правильно сделать всю СВЧ разводку... чтобы до лазера сигнал вообще дошел. А собственно видеосигнал какая железка будет выдавать?

 

Сразу оговорюсь, что это все делаться будет не "на коленке", то есть будут все необходимые средства, оборудование, финансирование и прочее, поэтому методы изготовления могут быть далеко более сложными, чем просто сделать дома. Сам я программист, в оптике/механике не разбираюсь нормально, но хочу понять, в каком направлении это все лучше двигать, и какие плюсы/минусы есть у того или иного направления.

>собственно видеосигнал какая железка будет выдавать?

http://www.intel.ru/content/www/ru/ru/nuc/overview.html

Вот это, через DisplayPort, который поддерживает 60 к/с 4k. С сигналом до лазера тоже есть проблемы, хотя, я думаю, не такие, как с самой разверткой: все дело в том, что 4К - это очень большое разрешение (3840 x 2160) и простые методы тут не подходят:

• 2160 * 60 кадров = 129 600 - это число строк за 1 секунду
• 2160 * 60 кадров * 60 секунд = 7 776 000- это число строк за 1 минуту
• 7 776 000 / 6 = 1 296 000 - это столько оборотов в минуту нужно в случае шестиугольной призмы

Поэтому однозначно просто шестигранной призмой тут не обойтись. Если рассматривать механическую развертку, то жизнеспособным кажется только такие варианты:


Данная деталь должна быть сделана очень точно (что можно), иметь зеркальную поверхность и вращаться со скоростью 20 000 об/мин, причем в вакууме, чтобы сжатый турбулентностью воздух не искажал направление луча. Во втором случае предполагается использовать 10 лазеров. И при том, что это должно быть сделано очень точно, мы еще должны сделать луч лазера толщиной 0,000125 мм. Что фактически нереально с вменяемыми бюджетами.

Смысл в том, что механическая развертка для такой задачи мне кажется слишком нерентабельной. Я еще знаю про вариант с использованием кварца, точнее, его свойства менять показатель преломления под действием то ли электрического тока, то ли просто смысл в обычном разложении по частотам, как в учебнике физики. Насколько это осуществимо?

Еще видел вот такой вариант: http://www.kit-e.ru/articles/elcomp/2008_10_101.php
Спиральная развертка через оптоволокно с пьезоприводом.

Еще рассматривается вариант комбинации вышеописанных методов с классическим DLP.

Как вы думаете, что из этого наиболее жизнеспособно? (уровень сложности задачи мы понимаем)

 

Тут еще такой вопрос напрашивается... а какой мощности должен быть излучатель? Что-то сравнимое с DLP проекторами или больших масштабов? На системе развертки ведь будет рассеиваться часть мощности... О величинах какого порядка идет речь?

 

А зачем такой тонкий луч? Какое применение у этого прибора? Крутить кино на лунной поверхности?

 

Яркость и сфера применения вполне сопоставима с обычными DLP проекторами.

Необходимость в тонком луче возникает сугубо в случае выше изображенной механической развертки, так как там очень маленький размер одного зеркала (2160 зеркал на каждую "выпуклость"). Если применять другой метод развертки, например, кварц, то такое скорее всего нужно не будет. Фактически же нам нужен размер пикселя примерно 0,4 х 0,4 мм на расстоянии 1 м, угол обзора не важен, чем больше-тем лучше. Суммарная яркость должна быть от 500 люмен, чем больше тем лучше.

Важно, что размер устройства должен быть примерно 70 x 70 x 150, вес и энергопотребление роли не играют (если оно до 500 вт).

Проектор будет использоваться в помещении, причем проекцировать на различные поверхности и при включенном свете. Яркость на черном/коричневом дереве и прочих темных предметах не имеет значения, а вот на светлых обоях/паркете/шпоне - имеет.

Не требуется сочности, контрастности и прочих характеристик, которые обычно требуется для домашнего кинотеатра. Изображение просто должно быть цветным, четким и вполне различимым по яркости при комнатном свете (примерно 300 люкс). При этом равномерность яркости, четкости роли не играет, а так же не играет роль прямоугольное оно будет или гиперболическое, или круглое.

Главное - чтобы количество пикселей, составляющих изображение было не менее 8 млн, а частота кадров равнялась 60 (меньше не подходит по требованиям, больше - не существует доступных стандартных разъемов)

PS. Прокомментируйте, если можно, вот этот метод: http://www.findpatent.ru/patent/233/2330316.html
Подойдет ли он для реализации данного устройства?

 

Теоретически - вполне возможно, но это опять механика... к тому же деформации резонатора получаются сильнее, чем в случае вращающегося зеркала. Насколько эта система долговечна?

 

Мне после механики на вращающихся зеркалах идея с пьезо-оптикой показалась наиболее интересной. У вас что-нибудь есть почитать на эту тему?

 

Еще - стоимость комплектующих не должна превышать 50 000 рублей (без учета НИОКР и пр.)

> Теоретически - вполне возможно, но это опять механика... к тому же деформации резонатора получаются сильнее, чем в случае вращающегося зеркала.

Да, но в случае с вращающимся зеркалом мы получаем необходимость в тонком лазере. Можно ли собрать миниатюрный лазер такой толщины за вменяемые деньги?

> Насколько эта система долговечна?
50 000 часов, т.е. 5 лет непрерывной работы

> Мне после механики на вращающихся зеркалах идея с пьезо-оптикой показалась наиболее интересной.
> У вас что-нибудь есть почитать на эту тему?
Пока находим только готовые патенты. Хотелось бы более подробно узнать

 

На каком расстоянии и какой яркости надо картинку получить?
Это же надо лазер на 100-500 Ватт, с которым надо работать на ~500МГц.

 

500 люкс на расстоянии 1 м при угле обзора ~90 градусов (хочется 120, но, я думаю, пока не стоит)

> Это же надо лазер на 100-500 Ватт, с которым надо работать на ~500МГц.
Вот именно поэтому я хочу узнать сразу все подводные камни. Активное охлаждение (если надо) в принципе поставить можно. Но 500 вт потребляемой мощности - это потолок.

 

Опасный приборчик получается... чуть что не так с разверткой и всему хана - в стене будет дымящаяся дырка, а зрители если не дезинтегрируют на отдельные стейки, так ослепнут. Новый забористый killswitch - замедление развертки лазерного проектора.

 

Эту проблему мы уже продумали несколькими системами защиты. Одна из них - питание лазера через реле, которое переключается энергией, вырабатываемой генератором, который вращает непосредственно развертка. В общем, вопросы безопасности учтены.