今回はローコストレーザープロジェクタ、
プロジェクションボールのレーザー走査モジュールの
組立についてご紹介します。
レーザーの光軸を意図した場所に通すため、
組立後に色々微調整が必要です。
配置などは後で調整しやすいようにすると良いと思います。
完全に同じ部品でなくとも位置関係が重要なので、
ホームセンター等の同等部品で構いません。
＜主な部品一覧＞
・M3x35 x3本
・M3x25 x3本
・M3X10(L字金具固定用) x10程度
・プラ六角スペーサ 14mm(中仕切りあり、上下ユニット連結用)
・L字金具(モータ支持用 BK-N01 18x28x28)x2
・L字金具(エンコーダ支持用 NI-K01 2x30x30)x2
・L字金具(レーザモジュール支持用)x1
・タミヤ ユニバーサルプレート(1枚を正方形に切って使用)・モータ(FA-130等) x2
・磁気エンコーダ(AS5048A等) x2
・レーザー発振モジュール(LM-102-Bなど) x1
・固定用結束バンド
プロジェクションボールに内蔵しているレーザー走査モジュールの写真です。
ある平面にレーザーの一点の光を描画するため、
X軸とY軸の2次元平面となります。
このため、レーザー走査モジュールには2つのミラーと
ミラーを動かすモータ、モータの位置を検出するエンコーダが配置されています。
こちらはそのまま上下ばらした際の写真です。
同じようなユニットを2セット作成し、X軸用・Y軸用として使用します。
2つのミラーでレーザー光を走査させるため、レーザー発振モジュール自体は1つです。
X軸とY軸を実現するために2つのモータは
ねじれの位置に配置して組立てます。
モータはFA-130以外にもタミヤミニモータや小型コアレスモータ、
ミニ四駆用モータなど色々試してみてください。
モータの種類により特性が異なり、描画性能がモータによって色々変わります。
私は最終的に安くて気軽なFA-130互換モータで落ちついてます笑
現時点でのプロジェクションボールは汎用DCモータを使用しています。
ブラシ付き汎用DCモータでミラーを微小角度で高速に制御するので、
ある特定部分の整流子とブラシが極端に摩耗します。
高級なDCモータでも比較的早く寿命がくるので安いモータが一番というのが結論。
時々遊ぶ程度であればいいのですが、毎日数時間ガシガシ使うと1カ月は持たないと思います笑
→思った以上にブラシ付き汎用DCモータの耐久性があり、
1年経過したプロトタイプもまだモータ故障や交換していません。
別のプロジェクトとしてボイスコイルを使用する形式も検討していますがまだ描画まで至ってません・・・
長寿命高性能がいいって方はぜひコイルを巻き巻きしてガルバノメータを自作してください。
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レーザー走査モジュールの光軸がどのように進むのが下記に図示しました。
レーザー発振モジュールから手前のX軸ミラーに反射し、
その先の奥にあるY軸ミラーに反射して上部分へ光軸が抜けます。
抜けた先のスクリーン等に像が映ります。
