Laserprojektor

Laserprojektoren ist eine Sammelbezeichnung zum Teil sehr unterschiedlicher Geräte, die Laser als Lichtquelle benutzen und Bilder oder Muster projizieren.

Projektion von Bildern oder Videos durch Abrastern eines festen Bildfeldes und Amplitudenmodulation des Laserstrahls. Einsatz in Kinos oder Planetarien.
Projektion von Bildern durch klassische Videoprojektoren durch DMDs oder LCDs, in denen statt Quecksilberdampflampen oder LEDs Laser als Lichtquelle zum Einsatz kommen. Einsatz in Kinos oder im Heimkino.
Projektoren für Showeffekte, die beliebige Muster abfahren können. Einsatz in Kinos, Planetarien oder Open Air.
Industrielle Laserprojektoren zum Projizieren von Hilfsmustern auf zu bearbeitende Werkstücke. Einsatz im Produktionsprozess.

Ein Laserprojektor ist ein Gerät, das einen sich stetig verändernden Laserpunkt projiziert. Optisch wahrzunehmen ist dieser dann (im Unterhaltungsbereich) als vollständiges Bild oder (im industriellen Bereich) als aufwändiges Muster. Der Laserprojektor besteht aus der Laserquelle, Spiegeln, Galvanometer und anderen elektronischen Komponenten. Ein Laserprojektor kann eine einzelne Laserquelle (einer bestimmten, festgelegten Farbe) beinhalten oder mehrere Laserquellen (z. B. RGB rot, grün, blau) zur Vollfarbprojektion. Ferner werden auch Projektoren mit einem Leuchtstoff, der mit einem (meist blauen) Laser angeregt wird und der als annähernd punktförmige Weißlichtquelle dient, als Laserprojektor bezeichnet.

Laserprojektoren können hellere Projektionen mit besserer Sichtbarkeit bieten<ref name="testDE">Beamer im Test: 10 von 15 sind gut – aber nur wenn‘s dunkel ist, test.de vom 31. Mai 2018, abgerufen am 4. Juli 2018.</ref>, insbesondere auch auf Projektionsflächen, die aus unterschiedlichen Materialien bestehen.

Datei:Z3d control blue laser.jpg

Blaue Laserprojektion auf Verbundwerkstoff (hier Karbonmatten)

Datei:Laser projection on aluminum in the automotive industry.jpg

Laserprojektor projiziert Linien auf Schweißnähte eines Aluminium-Fahrzeugchassis

Datei:Laserprojector steel framing.jpg

In der Stahlindustrie werden Laserprojektoren beim Anzeigen von Schweißnähten genutzt.

Typen von Laserprojektoren

Industrielle Laserprojektoren

Industrielle Laserprojektoren gibt es bereits seit etwa 1994. Intensiv genutzt werden sie jedoch erst seit etwa 2002. Industrielle Laserprojektoren werden hauptsächlich als Optische Leitsysteme eingesetzt. Diese ermöglichen in Herstellungsprozessen den Verzicht von Vorlagen, da sie direkt auf dem zu bearbeitenden Werkstück die korrekte Position anzeigen, z. B. beim Schweißen und Montieren oder auch als optisches Hilfsmittel bei sog. Light-Guide-Systemen. Die Werker werden dabei visuell durch die Arbeitsprozesse geführt.

Vorteile eines Laserprojektors

Schnelle und stabile Projektion mit hoher Wiederholrate
Optimiert für 2D- und 3D-Anwendungen
Höchst akkurate Projektion im tausendstel Millimeterbereich
Großer optischer Winkel (80° × 80°) erlauben große Arbeitsbereiche
Laserprojektoren können zu Multi-Projektionssystemen zusammengefasst werden, so sind große und sehr komplexe Projektionen möglich (z. B. Schiffsbau, Windflügelbau für Windkraftanlagen u. v. m.)
Material- und Zeitersparnis durch optimierte Arbeitsprozesse
Direkte visuelle Qualitätskontrolle
Erhöhung der Produktivität

Industrien

Windflügel für Windkraftanlagen
Montageunterstützung und Produktkontrolle in 3D
Composite-Material-Verklebung
Schiffs- und Bootsbau
Wohnwagenbau
Klebetische - CNC-BAZ - rip saws (Treppenkonstruktion)
Nagelverbindungen (z. B. im Dachstuhlbau)
Papierherstellung und -verarbeitung
Kabelbaumaufbau
Luft- und Raumfahrt
Leder nesting
CNC-Maschinenzentren
Ausrichten von Stahlplatten und -brammen z. B. in Stahlwerken
Berührungsfreie Inspektion verschiedener Oberflächen
Betonindustrie zur Herstellung von Fertigbauelementen wie Treppen, Wände, Decken etc.

Abhängig vom verwendeten Material können für verbesserte Sichtbarkeit verschiedene Farben verwendet werden.

Laserprojektion im Kino

Ein erster Laserbeamer wurde im Jahr 2008 in einem Pekinger Kino installiert.<ref>{{#if:|{{#iferror: {{#iferror:{{#invoke:Vorlage:FormatDate|Execute}}|Vorlage:FormatDate/Wartung/Error}}| |}}}}{{#if:Jan-Keno Janssen|Jan-Keno Janssen: }}{{#if:|{{#if:Pekinger Kino installiert ersten Laserprojektor|[{{#invoke:Vorlage:Internetquelle|archivURL|1={{#invoke:URLutil|getNormalized|1={{{archiv-url}}}}}}} {{#invoke:Vorlage:Internetquelle|TitelFormat|titel=Pekinger Kino installiert ersten Laserprojektor}}]{{#if:| ({{{format}}})}}{{#if:| {{{titelerg}}}{{#invoke:Vorlage:Internetquelle|Endpunkt|titel={{{titelerg}}}}}}}}}|{{#if:https://www.heise.de/newsticker/meldung/Pekinger-Kino-installiert-ersten-Laserprojektor-188925.html%7C{{#if:{{#invoke:TemplUtl%7Cfaculty%7C}}%7C{{#invoke:Vorlage:Internetquelle%7CTitelFormat%7Ctitel={{#invoke:WLink%7CgetEscapedTitle%7C1=Pekinger Kino installiert ersten Laserprojektor}}}}|[{{#invoke:URLutil|getNormalized|1=https://www.heise.de/newsticker/meldung/Pekinger-Kino-installiert-ersten-Laserprojektor-188925.html}} {{#invoke:Vorlage:Internetquelle|TitelFormat|titel={{#invoke:WLink|getEscapedTitle|1=Pekinger Kino installiert ersten Laserprojektor}}}}]}}{{#if:| ({{{format}}}{{#if:heise.de2008-07-22{{#if: 2017-09-28 | {{#if:{{#invoke:TemplUtl|faculty|}}||1}}}}

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         | {{#if:  || }}Vorlage:Webarchiv/Wartung/DatumDer Wert des Parameters {{#if: wayback | wayback | Datum }} muss ein gültiger Zeitstempel der Form YYYYMMDDHHMMSS sein!
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       | 9 = {{#if: Was ist IMAX 3D Laser 4k? | {{#invoke:WLink|getEscapedTitle|Was ist IMAX 3D Laser 4k?}} | {{#invoke:Webarchiv|getdomain|https://sinsheim.technik-museum.de/de/was-ist-imax-3d}} }} {{#ifeq:  | [] | [ | ( }}Memento{{#if: {{#if: 2019-04-25 03:13:35 InternetArchiveBot | 2019-04-25 03:13:35 InternetArchiveBot |  }} |  des Vorlage:Referrer}} vom {{#time: j. F Y| 19700101000000 + {{#expr: floor {{#expr: {{#invoke:Str|sub|{{#invoke:Expr|base62|{{{webciteID}}}}}|1|10}}/86400}} }} days}} auf WebCite{{#if:  | ;  }}{{#ifeq:  | [] | ] | ) }}
       | #default= Der Wert des Parameters {{#if: webciteID | webciteID | ID }} muss entweder ein Zeitstempel der Form YYYYMMDDHHMMSS oder ein Schüsselwert mit 9 Zeichen oder eine 16-stellige Zahl sein!Vorlage:Webarchiv/Wartung/webcitation{{#if:  || }}
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    | c|{{{webciteID}}}}} {{#if: Was ist IMAX 3D Laser 4k? | {{#invoke:WLink|getEscapedTitle|Was ist IMAX 3D Laser 4k?}} | {{#invoke:Webarchiv|getdomain|https://sinsheim.technik-museum.de/de/was-ist-imax-3d}} }} (Memento{{#if: {{#if: 2019-04-25 03:13:35 InternetArchiveBot | 2019-04-25 03:13:35 InternetArchiveBot |  }} |  des Vorlage:Referrer}} vom {{#time: j. F Y|{{{webciteID}}}}} auf WebCite{{#if:  | ;  }}{{#ifeq:  | [] | ] | ) }}
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                      | Vorlage:Webarchiv/Generisch
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                 }}}}}}}}{{#if:2019-04-25 03:13:35 InternetArchiveBot
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    | {{#if:  || }}Vorlage:Webarchiv/Wartung/Parameter{{#invoke:TemplUtl|failure| Fehler bei Vorlage:Webarchiv: Genau einer der Parameter 'wayback', 'webciteID', 'archive-today', 'archive-is' oder 'archiv-url' muss angegeben werden.|1}}
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    | {{#switch: {{#invoke:Webarchiv|getdomain|{{{archiv-url}}}}}
        | web.archive.org = 
          {{#if:  || }}{{#invoke:TemplUtl|failure| Fehler bei Vorlage:Webarchiv: Im Parameter 'archiv-url' wurde URL von Internet Archive erkannt, bitte Parameter 'wayback' benutzen.|1}} 
        | webcitation.org = 
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        | archive.today |archive.is |archive.ph |archive.fo |archive.li |archive.md |archive.vn = 
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         | {{#iferror: {{#iferror:{{#invoke:Vorlage:FormatDate|Execute}}|Vorlage:FormatDate/Wartung/Error}}
             | {{#if:  || }}Vorlage:Webarchiv/Wartung/Parameter{{#invoke:TemplUtl|failure| Fehler bei Vorlage:Webarchiv: Der Wert des Parameter 'archiv-datum' ist ungültig oder hat ein ungültiges Format.|1}}
          |  }} 
         | {{#if:  || }}Vorlage:Webarchiv/Wartung/Parameter{{#invoke:TemplUtl|failure| Fehler bei Vorlage:Webarchiv: Der Pflichtparameter 'archiv-datum' wurde nicht angegeben.|1}}
      }}
    | {{#if: 
         | {{#if:  || }}Vorlage:Webarchiv/Wartung/Parameter{{#invoke:TemplUtl|failure| Fehler bei Vorlage:Webarchiv: Der Parameter 'archiv-datum' ist nur in Verbindung mit 'archiv-url' angebbar.|1}}
      }}
  }}{{#if:{{#invoke:URLutil|isHostPathResource|https://sinsheim.technik-museum.de/de/was-ist-imax-3d}}
    || {{#if:  || }} URL/Pfad ungültig.
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    | {{#if: {{#invoke:WLink|isBracketedLink|Was ist IMAX 3D Laser 4k?}}
        | {{#if:  || }} Linktext ungültig.
      }}
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    |addlarchives|addlpages= {{#if:  || }}{{#if: 1 |Vorlage:Webarchiv/Wartung/Parameter}}{{#invoke:TemplUtl|failure| Fehler bei Vorlage:Webarchiv: enWP-Wert im Parameter 'format'.|1}}
  }}{{#ifeq: {{#invoke:Str|find|https://sinsheim.technik-museum.de/de/was-ist-imax-3d%7Carchiv}} |-1
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              | abendblatt.de | daserste.ndr.de | inarchive.com | webcitation.org = 
              | #default = {{#if:  || }}{{#if: 1 |Vorlage:Webarchiv/Wartung/URL}}{{#invoke:TemplUtl|failure| Fehler bei Vorlage:Webarchiv: Archiv-URL im Parameter 'url' anstatt URL der Originalquelle. Entferne den vor der Original-URL stehenden Mementobestandteil und setze den Archivierungszeitstempel in den Parameter 'wayback', 'webciteID', 'archive.today' oder 'archive-is' ein, sofern nicht bereits befüllt.|1}}
            }} 
       }}
  }} In: technik-museum.de, abgerufen am 29. September 2017.</ref>

Unterhaltungselektronik

Datei:Hisense, IFA 2018, Berlin (P1070174).jpg

Heimkino-Laserprojektor

Datei:Laser-blue-animation.gif

Funktionsprinzips der Laserprojektion mit phophorizierendem Leuchtstoff
DMD: Digital Micro Mirror Display
LCoS: Liquid Crystal on Silicon
LCD: Liquid Crystal Display

Laserprojektoren für Farbprojektion im Unterhaltungselektronik-Bereich gibt es seit etwa 2015. Bei der älteren Technologie werden als Lichtquelle Quecksilberhochdrucklampen verwendet. In der Regel halten diese nur einige tausend Stunden, und Ersatzlampen kosten je nach Modell zwischen 70 und mehreren hundert Euro. Die Lebensdauer von Laserlichtquellen mit phosphoreszierenden Leuchtstoffen ist deutlich länger, Epson nennt bei seinem Model LS10000 zum Beispiel eine Lebensdauer der Laserlichtquelle von 30.000 Stunden.<ref>Why lasers are the future of projectors CNET</ref> Die Bilder sind meist heller und die Geräte sind ohne Aufwärm- und Abkühlzeiten einsatzbereit, aber die Leistungsaufnahme im Betrieb kann höher sein als bei Geräten mit Quecksilberhochdrucklampen.<ref name="testDE" />

Typische Komponenten

Laserdioden (Direct Injection)

Rot: 635 nm, 638 nm, 642 nm, 650 nm, 660 nm
Grün: 515 nm, 520 nm
Blau: 445 nm
Violett: 405 nm

Solid State DPSS (Diode-Pumped, Frequency-Doubled)

Red: 671 nm
Green: 532 nm
Blue: 473 nm, 457 nm

Gaslaser

Rot: HeNe (Helium-Neon) @ 632.8 nm, Krypton @ 647.1 nm
Grün: Argon @ 514.5 nm
Blau: Argon @ 488 nm, 457.9 nm
Multi-colour (Weißlicht): Gasgemisch Argon/Krypton 647.1 nm, 514,5 nm, 488 nm, 476.5 nm, 457,9 nm

Weblinks

Three colors homemade laser projector with ATMega64 controller (RGB-Aufteilung mit ATMega64 Mikrocontroller bei selbstgebautem Laserprojektor) (englisch)
Home Built Laser Projector (Selbstgebauter Laserprojektor) (englisch)
Z-LASER - Laser projectors for the composite industry
Laser Illuminated Projector Association - The Differences: Lamp vs. Laser Illuminated Projectors

Einzelnachweise