लेजर स्कैनिंग

लेजर स्कैनिंग दृश्यमान या अदृश्य लेजर बीम का नियंत्रित विक्षेपण है। स्कैन किए गए लेजर बीम का उपयोग कुछ 3 डी प्रिंटर में किया जाता है, तेजी तीव्र प्रोटोटाइपिंग में, सामग्री प्रसंस्करण के लिए मशीनों में, लेजर उत्कीर्णन मशीनों में, प्रेसबायोपिया के उपचार के लिए नेत्र विज्ञान लेजर सिस्टम में, संनाभि माइक्रोस्कोपी में, लेजर प्रिंटर में, लेजर शो में ,लेजर टीवी, और बारकोड स्कैनर में किया जाता है। मानचित्रण और 3डी वस्तु पुनर्निर्माण के लिए विशिष्ट अनुप्रयोगों को 3 डी लेजर स्कैनर के रूप में जाना जाता है।

प्रौद्योगिकी

स्कैनिंग मिरर

स्कैनलैब एजी से दो गैल्वेनोमीटर के साथ लेजर स्कैनिंग मॉड्यूल।लाल तीर लेजर बीम का मार्ग दिखाता है।

अधिकांश लेज़र स्कैनर लेज़र बीम को चलाने के लिए गतिशील दर्पणों का उपयोग करते हैं। बीम की स्टीयरिंग एक-आयामी हो सकती है, जैसा कि लेजर प्रिंटर के अंदर, या दो-आयामी, जैसा कि लेजर शो सिस्टम में होता है। इसके अतिरिक्त, दर्पण एक आवधिक गति का नेतृत्व कर सकते हैं - जैसे बारकोड स्कैनर या तथाकथित गुंजयमान गैल्वेनोमीटर (बिजली की शक्ति नापने का यंत्र) स्कैनर में घूर्णन बहुभुज दर्पण - या एक स्वतंत्र रूप से पता योग्य गति के लिए, जैसा कि सर्वो -नियंत्रित गैल्वेनोमीटर स्कैनर में। दो स्थितियों में अंतर करने के लिए रास्टर स्कैनिंग और वेक्टर स्कैनिंग शब्दों का भी उपयोग किया जाता है। स्कैनिंग गति को नियंत्रित करने के लिए, स्कैनर को एक रोटरी कोडित्र और नियंत्रण इलेक्ट्रॉनिक्स की आवश्यकता होती है, जो एक वांछित कोण या चरण के लिए प्रदान करती है, मोटर के लिए उपयुक्त विद्युत प्रवाह (एक बहुभुज दर्पण के लिए) या गैल्वेनोमीटर (जिसे दर्पण गैल्वेनोमीटर भी कहा जाता है)। एक सॉफ्टवेयर सिस्टम सामान्यतः स्कैनिंग गति को नियंत्रित करता है और, यदि 3 डी स्कैनिंग लागू किया जाता है, तो मापा डेटा का संग्रह भी किया जाता है।

लेजर बीम को दो आयामों में स्थित करने के लिए, या तो एक दर्पण को दो अक्षों के साथ घुमाना संभव है - मुमुख्य रूप से धीमी स्कैनिंग सिस्टम के लिए उपयोग किया जाता है - या लेजर बीम को दो निकटवर्ती दर्पणों पर प्रतिबिंबित करने के लिए जो ऑर्थोगोनल अक्षों पर लगाए जाते हैं। दो फ्लैट या बहुभुज (बहुभुज) दर्पणों में से प्रत्येक क्रमशः गैल्वेनोमीटर या एक विद्युत मोटर द्वारा संचालित होता है। सामग्री प्रसंस्करण, कॉन्फोकल माइक्रोस्कोपी और चिकित्सा विज्ञान में अधिकांश अनुप्रयोगों के लिए द्वि-आयामी प्रणालियां आवश्यक हैं। कुछ अनुप्रयोगों के लिए तीन आयामों में लेजर बीम के फोकस की स्थिति की आवश्यकता होती है। यह सर्वो-नियंत्रित लेंस प्रणाली द्वारा प्राप्त किया जाता है, जिसे आमतौर पर 'फोकस शिफ्टर' या 'जेड-शिफ्टर' कहा जाता है। कई लेज़र स्कैनर आगे चलकर लेज़र की तीव्रता को बदलने की अनुमति देते हैं।

लेज़र टीवी या लेज़र डिस्प्ले के लिए लेज़र प्रोजेक्टर में, तीन मूलभूत रंग - लाल, नीला और हरा - एक ही बीम में संयुक्त होते हैं और फिर दो दर्पणों के साथ एक साथ परिलक्षित होते हैं।

दर्पणों को स्थानांतरित करने का सबसे आम तरीका है, जैसा कि उल्लेख किया गया है, विद्युत मोटर या गैल्वेनोमीटर का उपयोग करना।चूँकि, पीजोइलेक्ट्रिकिटी एक्ट्यूएटर्स या मैग्नेटिम्रिकन एक्ट्यूएटर्स वैकल्पिक विकल्प हैं। वे उच्च प्राप्त करने योग्य कोणीय गति प्रदान करते हैं, लेकिन अक्सर छोटे प्राप्त करने योग्य अधिकतम कोणों की कीमत पर। माइक्रोस्कैनर भी हैं, जो एक छोटे (मिलीमीटर) दर्पण वाले एमईएमएस डिवाइस हैं, जिनमें एक या दो आयामों में नियंत्रणीय झुकाव होता है;इनका उपयोग हैंडहेल्ड प्रोजेक्टर में किया जाता है।

स्कैनिंग अपवर्तक ऑप्टिक्स

जब दो प्रिज्म (प्रकाशिकी) को एक -दूसरे के खिलाफ घूमते है, तो एक शंकु के अंदर प्रकाश की किरण को वसीयत में स्कैन किया जा सकता है। इस तरह के स्कैनर्स का इस्तेमाल मिसाइलों को ट्रैक करने के लिए किया जाता है।

जब दो ऑप्टिकल लेंस को एक दूसरे के विपरीत घुमाया या घुमाया जाता है, तो एक लेजर बीम को मिरर स्कैनर के समान स्कैन किया जा सकता है।

सामग्री प्रभाव

कुछ विशेष लेज़र स्कैनर गतिमान दर्पणों के स्थान पर एकॉस्टो-ऑप्टिक डिफ्लेक्टर या विद्युत प्रकाशिकी डिफ्लेक्टर का उपयोग करते हैं। ये तंत्र अब तक की उच्चतम संभव स्कैनिंग आवृत्तियों की अनुमति देते हैं। उदाहरण के लिए, लेजर टीवी सिस्टम में उनका उपयोग किया जाता है। दूसरी ओर, ये सिस्टम मिरर स्कैनिंग सिस्टम की तुलना में बहुत अधिक महंगे भी हैं।

चरणबद्ध सरणी स्कैनिंग

चरणबद्ध सरणियों के माध्यम से लेजर बीम की स्कैनिंग को प्राप्त करने के लिए अनुसंधान चल रहा है। इस पद्धति का उपयोग रडार बीम को बिना हिलने वाले पुर्जों को स्कैन करने के लिए किया जाता है। वर्टिकल-कैविटी सतह-उत्सर्जक लेजर (वीसीएसईएल) के उपयोग से, निकट भविष्य में तेजी से लेजर स्कैनर बनाना संभव हो सकता है।

अनुप्रयोग

3 डी ऑब्जेक्ट स्कैनिंग

Main article: 3D laser scanner

3 डी ऑब्जेक्ट स्कैनिंग के क्षेत्र में, लेजर स्कैनिंग (जिसे लिडार भी कहा जाता है) लेजर बीम के नियंत्रित स्टीयरिंग को लेजर रेंजफाइंडर के साथ जोड़ती है।लेजर बीम के नियंत्रित स्टीयरिंग को लेजर रेंजफाइंडर के साथ जोड़ती है। एक पूर्ण 3डी मॉडल के निर्माण में विभिन्न देखने के कोणों से प्राप्त कई सतह मॉडल का संयोजन, या अन्य ज्ञात बाधाओं का सम्मिश्रण शामिल है। फोटोग्रामेट्री जैसी तकनीक में छोटी वस्तुओं को घूमने वाले आसन पर रखा जा सकता है।

3 डी ऑब्जेक्ट स्कैनिंग डिजाइन प्रक्रिया को बढ़ाने की अनुमति देता है, डेटा संग्रह त्रुटियों को गति देता है और कम करता है, समय और पैसा बचाता है, और इस प्रकार यह पारंपरिक डेटा संग्रह तकनीकों के लिए एक आकर्षक विकल्प बनाता है। 3डी स्कैनिंग का उपयोग मोबाइल मैपिंग, सर्वेक्षण, भवनों की स्कैनिंग और भवन के अंदरूनी भाग, और पुरातत्व में भी किया जाता है।

सामग्री प्रसंस्करण

लेजर की शक्ति के आधार पर, एक काम करने वाले टुकड़े पर इसका प्रभाव भिन्न होता है: लेजर उत्कीर्णन और लेजर पृथक के लिए कम बिजली मूल्यों का उपयोग किया जाता है, जहां सामग्री को लेजर द्वारा आंशिक रूप से हटा दिया जाता है।उच्च शक्तियों के साथ सामग्री तरल हो जाती है और लेजर वेल्डिंग को महसूस किया जा सकता है, या यदि सामग्री पूरी तरह से सामग्री को हटाने के लिए पर्याप्त है, तो लेजर द्वारा काटना का प्रदर्शन किया जा सकता है।आधुनिक लेजर 10 & nbsp की मोटाई के साथ स्टील ब्लॉकों को काट सकते हैं; सेमी और अधिक या कॉर्निया की एक परत को समाप्त कर सकते हैं जो केवल कुछ माइक्रोमीटर मोटी है।

लेजर पॉलीमर को सख्त करने के लिए लेजर की क्षमता, लेजर स्कैनर के साथ, तेजी से प्रोटोटाइप में उपयोग की जाती है, पॉलिमर और धातुओं को पिघलाने की क्षमता, लेजर स्कैनर के साथ, चयनात्मक लेजर सिंटरिंग या चयनात्मक लेजर पिघलने से भागों का उत्पादन करने के लिए है।

इन सभी अनुप्रयोगों के लिए उपयोग किया जाने वाला सिद्धांत समान है: सॉफ्टवेयर जो एक व्यक्तिगत कंप्यूटर या एक अंतःस्थापित प्रणाली पर चलता है और जो पूरी प्रक्रिया को नियंत्रित करता है वह एक स्कैनर कार्ड से जुड़ा हुआ है।यह कार्ड प्राप्त वेक्टर डेटा को आंदोलन की जानकारी के लिए परिवर्तित करता है जो स्कैनहेड को भेजा जाता है।इस स्कैनहेड में दो दर्पण होते हैं जो एक स्तर (x- और y- समन्वय) में लेजर बीम को डिफ्लेक्ट करने में सक्षम होते हैं।तीसरा आयाम है - यदि आवश्यक हो - एक विशिष्ट ऑप्टिक द्वारा महसूस किया गया है जो लेजर के केंद्र बिंदु को गहराई -दिशा (Z- अक्ष) में स्थानांतरित करने में सक्षम है।

तीसरे स्थानिक आयाम में लेजर फोकस को स्कैन करना कुछ विशेष अनुप्रयोगों के लिए आवश्यक है जैसे कि घुमावदार सतहों की लेजर स्क्रिबिंग या इन-ग्लास-मार्किंग के लिए जहां लेजर को इसके भीतर विशिष्ट पदों पर सामग्री को प्रभावित करना पड़ता है।इन मामलों के लिए यह महत्वपूर्ण है कि लेजर के पास यथासंभव एक केंद्र बिंदु है।

उत्पादन के दौरान बढ़ाया लेजर स्कैनिंग अनुप्रयोगों और/या उच्च सामग्री थ्रूपुट के लिए, एक से अधिक स्कैनहेड के साथ स्कैनिंग सिस्टम का उपयोग किया जाता है।यहाँ सॉफ़्टवेयर को यह नियंत्रित करना है कि इस तरह के मल्टीहेड एप्लिकेशन के भीतर वास्तव में क्या किया जाता है: यह संभव है कि सभी उपलब्ध प्रमुखों को तेजी से प्रसंस्करण को समाप्त करने के लिए समान रूप से चिह्नित करना होगा या यह कि सिर एक एकल नौकरी को समानांतर में चिह्नित करते हैं, जहां प्रत्येक स्कैनहेड का एक हिस्सा होता हैबड़े कार्य क्षेत्रों के मामले में नौकरी।

बारकोड पाठक

कई बारकोड पाठक, विशेष रूप से कुछ मीटर की दूरी पर बार कोड पढ़ने की क्षमता वाले, स्कैन किए गए लेजर बीम का उपयोग करते हैं।इन उपकरणों में, एक अर्धचालक लेजर बीम को आमतौर पर एक गुंजयमान दर्पण स्कैनर की मदद से स्कैन किया जाता है।दर्पण विद्युत चुम्बकीय रूप से संचालित होता है और यह एक धातु-लेपित बहुलक से बना होता है।

अंतरिक्ष उड़ान

जब एक अंतरिक्ष ट्रांसपोर्टर को अंतरिक्ष स्टेशन पर गोदी करना पड़ता है, तो उसे सही स्थिति में ध्यान से पैंतरेबाज़ी करनी चाहिए।अंतरिक्ष स्टेशन के लिए अपनी सापेक्ष स्थिति निर्धारित करने के लिए, अंतरिक्ष ट्रांसपोर्टर के सामने निर्मित लेजर स्कैनर स्पेस स्टेशन के आकार को स्कैन करते हैं और फिर एक कंप्यूटर के माध्यम से, पैंतरेबाज़ी करने वाले कमांड के माध्यम से निर्धारित करते हैं।इस एप्लिकेशन के लिए गुंजयमान गैल्वेनोमीटर स्कैनर का उपयोग किया जाता है।

लेजर शो

लेजर लाइट शो आम तौर पर एक एक्स-वाई कॉन्फ़िगरेशन पर दो गैल्वेनोमीटर स्कैनर का उपयोग करता है ताकि दीवारों, छत या अन्य सतहों पर पैटर्न या छवियों को आकर्षित किया जा सके, जिसमें मनोरंजन या प्रचार के लिए नाटकीय धुएं और कोहरे सहित अन्य सतहों को शामिल किया जाता है।