Como deflectar un laser con bastante frecuencia?

[elemental]

¿Nunca os interesó usar un puntero laser para proyecta imágenes a base de hacer un barrido sobre una pantalla? No es nada complicado electronicamente pero igual la parte mecánica si... El espejo que se mueva kilohercios debe ser muy ligero, o quizá ser un motor con unos espejos y justar su velocidad -- como hacen las impresoras laser..
Me gustaría mas conocer otras cosibilidades sin motor y control de velocidad y tal y cual... ¿Un cristal piezoelectrico? Se que existen esas cosas.. unos cristales que no se como les llaman que cambian su indice de refraccion muy rápido con campor electricos ... pero nada que vendan en ferreterías...
Probé a usa un piezoelectrico normal y reflejar sobre el un laser.. A una distancia de un metro se aprecia una deflexion de 1 mm con 30v en el cristal jeje, era de esperar que mucho angulo no iba a cojer eso ...
Con bobinas sería facil hacerlo?.. o veo jodido...

[Anilandro]

Me interesa tu experiencia, especialmente porque estoy usando elementos piezoeléctricos para un proyecto personal.

- ¿Qué tipo de elemento piezoeléctrico has usado?
- ¿Has acoplado sobre él un espejo?¿En qué parte concreta?
- ¿En qué ángulo proyectas el haz de laser en relación al elemento piezoleéctrico?
- ¿Podrías mandar un pequeño dibujo con el dispositivo utilizado?

Un saludo

[heli]

Este artista japonés (lo de artista tiene doble sentido, si veis su página lo comprobareis) tiene un proyector de láser con espejos mandados por galvanómetros. Muy claro y bien documentado.
http://elm-chan.org/works/vlp/report_e.html
Supongo que para proyectar a grandes distancias, donde los ángulos son muy pequeños, sería mejor usar actuadores piezoeléctricos que proporcionarían más precisión. Nunca he profundizado en este tema...

[BobLucas]

Muy interesante el link . heli. Ahora se entiende eso de "el artista"
Yo he visto otra page en la que la deflexion la hacian utilizando altavoces,
quitandoles el cono y montando los espejos en las bobinas .

[djradikal]

pues mola un güe... lo del artisa ese jaja, eso estaría muy bién como proyecciones en las discotecas.

[elemental]

Joer! Muchas gracias por la página! No me esperaba que con galvanómetros se pudiera hacer bien eso. Parece que la clave esta en usar un circuito de control que aumenta la velocidad de respuesta y ademas impide que oscile. Aun tengo que leerlo. Voy a curiosear bien la pagina a ver si entiendo todo porque por lo que veo esta bastante extenso.. incluso aparece el diagrama de bloques del regulador para galvanómetro .

Anilandro El cristal que utilicé fué un altavoz piezoeléctrico que dividí en 4 partes para que pudiera controlar un plano. (incluso puede controlar 3 dimensiones pero no tiene sentido en un proyector). Te paso la página para que mires como es el transductor. Está pensado para un microscopio de efecto tunel. Tiene precision para controlar distancias nanometros (500... o por ahí).
No le puse espejo pues ya es de por sí reflectante . El ángulo no lo sé fui probando... Para ese transductor cuanto menor sea el angulo con respecto a la perpendicular a la superfice mejor pues es la superficie la se curva (no se gira).

Os recomiendo esta página, sobre el microscopio de efecto tunel, que trabaja tb con piezoelectrico: http://www.geocities.com/spm_stm/Project.html








Segun como apliques tensión a los diferentes sectores obtienes curvaturas diferentes.

[pfdc]

La idea del piezoelectrico esta bien, pero las deformaciones son infinitesimales, por eso se emplean en los tunel. Como alternativaal galvanometro se puede emplear la mecanica de un disco duroprecisamente la cabeza de lectura se mueve como la guja de un galvanometro. Ademas los discos duros estan optimizados para tener una respuesta muy rapida.
PFDC

[Anilandro]

Gracias por las sugerencias

Recuerdo que hace unos años reparé un laser Helio-Neón de uso médico que tenía la fuente de alimentación estropeada, y me fijé en los dos galvanómetros de deflexión de haz montado en el cabezal. También los había visto en el museo de la Ciencia de Barcelona, incluso contacté con un responsable técnico que me facilitó la dirección de Meditec, que había contruido todos los sistemas laser del museo.

El problema de los galvanómetros es el precio y las inercias mecánicas, que limitan la capacidad de respuesta. Los sistemas piezoeléctricos, de mecánica casi imposible de simplificar, están en efecto limitados por su bajo movimiento. Pero, tal vez, podría mirar de mejorarse con ciertas disposiciones en serie o algún tipo de palanca multiplicadora entre el elemento y el espejo.
Las inercias sin duda aumentarían, pero con componenetes de muy poca masa tal vez serían moderadas.



Este es un dibujo de la idea. Naturalmente, las uniones entre los puntos que de fuerza deben ser de pegamento con una cierta flexibilidad.

Una pregunta para Elemental ¿En la deflexión de 1 mm. a 1 metro de distancia, utilizastes el piezoléctrico dividido en 4 sectores?¿Diste la tensión inversa a sectores opuestos para producir la curvatura del disco? ¿Con qué ángulo incidía el laser?

[tiopepe123]

tambien se puden utilizar los pickup laser de los lectores de CD estropeados
tienen izquierda-derecha y arriba-abajo

[elemental]

Hoola.. Si, ciertamente aunque lei acerca de que se usan piezoelectricos para deflexion de bastante frecuencia se trataba de cosas complejas que no se reducen a un cristal unicamente.

Siento no poder dar más datos del experimento que hice, angulo de incidencia y demás pues lo hice un dia de aburriemiento probando muchas cosas y ni me fijé donde aplicaba la tensión . Probé en todas partes jeje. estos experiemtos chapuceros sin finalidad alguna jeje. Es que el transductor que habia construir era par el microscopio, y de hecho ya hice el circuito y me dio por probar lo del laser y no me animó.. No recuerdo bien la distancia ni si se desplazaba el haz un milimetro justo. pero se por una regla de 3 comprobé que si en la pared se desplazaba esa distancia a un mílímetro o así del disco una punta imaginaria se desplazaría algo menos de una micra (me valio para ver que lo de usar eso en el microscopio de efecto tunel no es en vano).

Amplificar el angulo de deflexion para piezoelectricos:
El sistema de palancas tiene buena pinta pero necesitas buenos materiales y aun asi seguro que necesitas proyectar a una buena distancia para cnseguir una superficie de proyeccion aceptable.

En su día pensé en usar múltiples reflexiones sobre el disco piezoelectrico para amplificar el angulo.. se trataría sólo de poner un espejo paralelo al piezo cuando este está en reposo. Y cuando se excita este se incluna asique ya no estan paralelos pero con un angulo muy pequeño. Un haz entraría de forma que rebote un número exacto de veces y salga (independientemente de la tension de excitación) entonces el angulo de incidencia va aumentando sobre cada espejo en cada reflexion y se va multiplicando...

Esto requiere un dibujo porque el laser entra de forma oblicua de manera que si se descompone su direccion en dos componentes ortogonales, cada una de ellas hace una cosa "diferente". Para una de esas proyecciones el piezo y el espejo son siempre paralelos (hace falta imaginacion) y para la otra la inclinacion depende de la tension en el cristal. El angulo de incidencia de la 1º proyeccion se estudia para obtener un numero exacto de reflexiones y el angulo de 2º es el que convenga, cuanto menor con respecto a la normal mejor así le influye más la inclinación y el dispositivo ocupa menos.

Weno tendré que hacer un dibujo ... .



Volviendo al tema de de los galvanómetros:
Despues de ver la página que puso heli me entró en la cabeza que la resonancia en un dispositivo mecánico no es un problema si se añade un circuito de control retroalimentado. Lo 1º es eliminar el resorte del galvanómetro pues este es el que le da la resonancia y reduce su velocidad. En el caso del cabezal de disco duro pues es que ya no lo tiene! claro sería por eso.. como no me di cuenta antes! Entonces hay un circuito que controla no sólo la posicion del galvanómetro sino también su velocidad y aceleración. Impide que se pase de largo por la inercia y oscile y aumenta mucho la velocidad de respuesta.. Tanto que da varios kilohercios (en el caso del cabezal de disco duro no se! con lo que pesa, eso si, tiene un par que no es normal).
Utilizar un altavoz sin menbrana lo veo chungo pues aún sin la membrana tiene otra que mantiene la bobina centrada y ademas hace de resorte.. Si es un Tweeter (agudos) puede valer con muchas complicaciones.