Lasertechnik Glossar

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Analoge Modulation

Was versteht man unter Analoger Modulation?

Unter analoger Modulation versteht man im Showlaserbereich, dass eine Laserquelle in der Lage ist, die Ausgangsleistung des Laserstrahls "zu dimmen", also stufenlos in der Leistung zu verändern. Dadurch ist es möglich mit mehrfarbigen Lasersystemen (also Systemen mit mehr als einer Laserquelle) bis zu 16,7 Millionen verschiedene Farbnuancen darzustellen. Je nach Technologie der Laserquelle ist die Helligkeitsregelung weitestgehend linear möglich, wodurch gezielt Mischfarben erzeugt werden können.

Im professionellen Lasershow-Bereich werden ausschließlich Lasersysteme eingesetzt, die über voll analoge Modulation verfügen.

Was ist TTL Modulation?

Das Gegenstück zur analogen Modulation ist die TTL-Modulation (an/aus)

Kann ich meinen analog modulierten Showlaser mit einem TTL-Signal ansteuern?

Es schadet einem Laserprojektor nicht, wenn ein analoges Gerät mit einem TTL-Signal gespeist wird (oder andersherum).

Bei einem TTL-Laser können jedoch maximal 7 Farben angezeigt werden und daher auch keine Fading-Effekte über ein analoges Signal, weswegen die Projektion nicht ganz so schön aussehen wird.

Audience Scanning

Der Begriff des "Audience Scanning" beschreibt die bewusste Bestrahlung des Publikums mit sichtbarem Laserlicht. Es wird für bestimmte Effekte, etwa Laser-Tunnel, angewandt – ganz gezielt um den Betrachter visuell in die Show mit einzubinden. 

Audience Scanning wird regional sehr unterschiedlich gehandhabt. Diese schönste Form der Beam-Lasershow, nämlich die Einbeziehung des Publikums, wird aufgrund von Sicherheitsbedenken in den USA kritisch gesehen. 

Nichtsdestotrotz sind auch Audience ScanningLasershows sicher für den Betrachter - wenn die Sicherheitsvorschriften und physikalischen Gesetze beachtet werden.

Grundsätzlich gilt für Audience Scanning Shows, egal wo:

  • Es dürfen ausschließlich Continuous Wave Laser eingesetzt werden (cw), niemals gepumpte Laser
  • Der MZB-Wert (Maximal Zulässige Bestrahlung) darf nicht überschritten werden
  • Die Mindesthöhen und -abstände zum Publikum müssen eingehalten werden.

Faktoren, die über die Sicherheit einer Audience Scanning Lasershow entscheiden:

  • Abstand zum Publikum
  • Umlaufgeschwindigkeit des Laserstrahls, in Kombination mit den Darstellungspunkten
  • "Hot Points", an denen mehrere Punkte gebündelt dargestellt werden
  • Strahlaufweitung (Divergenz)
  • Sicherheitszonen ("Safety Zones")
  • und weitere

Continuous Wave

Continous Wave (CW), auch Continuous Waveform, bezeichnet im Laserbereich eine kontinuierlich, zeitlich konstante Laserabstrahlung. Das Gegenteil wäre ein gepulster Laser. Ein CW-Laser (im Deutschen auch Dauerstrichbetrieb-Laser) hat keine Leistungsintensitätsspitzen in der Emission. Für Showanwendungen dürfen in der Regel nur CW-Laser eingesetzt werden.

Divergenz

Was bedeutet Divergenz?

Unter Divergenz versteht man die Aufweitung eines Laserstrahls über eine bestimmte Distanz. Die Angabe erfolgt in mrad (Milliradiant), einer Einheit zur Angabe eines Winkelmaßes.

Was ist besser, ein hoher oder ein geringer Wert der Divergenz?

Je höher die Divergenz, desto größer die Strahlsweitung auf die Entfernung. Damit wird der Laserstrahl auch immer weniger sichtbar auf die Entfernung und scharfe Grafiken sind kaum mehr darstellbar. Damit gilt, dass eine geringe Divergenz einen besseren Showlaser auszeichnet. Der Laserstrahl bleibt auch über große Distanzen hinweg möglichst schmal und scharf.

Welche Beziehung besteht zwischen der Divergenz und dem Strahldurchmesser am Austritt?

Es ist durch Optiken (Linsen) möglich, die Divergenz eines Laserstrahls zu einem gewissen Grad zu reduzieren. Allerdings führt dies dazu, dass sich der Strahldurchmesser am Strahlaustritt vergrößert. Je größer der Strahl an dieser Stelle aber ist, desto größere Scannerspiegel sind nötig, was wiederum dazu führt, dass die maximal mögliche Scangeschwindigkeit sinkt. Es ist also immer eine Balance zwischen Strahldurchmesser udn Strahldivergenz erforderlich.

Farbbalance

Was ist Farbbalance?

Farbbalance beschreibt die Intensität der Quellfarben in Bezug zueinander. Typischerweise sind die Laserquellen rot, grün und blau. Indem diese Farben miteinander vermischt und die Intensität der einzelnen Farbquellen angepasst werden, ist es möglich, mehrere Millionen Farbtöne darzustellen (sofern der Laser über analoge Modulation verfügt).

Das Ziel der Farbbalance eines Lasersystems ist das Erreichen einer optimalen Weißausgabe bei Verwendung aller Farbquellen. Auf diese Weise wird auch bei mehreren Lasern einer Show der gleiche Weißton eingestellt.

Die Farbbalance erfolgt durch selektives Reduzieren der Intensität der Quellfarben, um das gewünschte Weiß zu erhalten. Dies kann direkt am Showlaser erfolgen, wenn dieser über hardwareseitige Einstellungsmöglichkeiten verfügt. Ansonsten erfolgt die Einstellung über eine Showlaser-Software.

Wie kann ich die Farbbalance meines Showlasers verbessern?

Wenn sie ihr Lasersystem mit einer professionellen Showlaser-Software ansteuern können, ist es möglich, die Intensität jeder Farbe mit der Software anzupassen und zu optimieren. Sie können den Farbton anpassen, indem Sie die Intensität bestimmter Quellfarben anpassen.

Farbdreieck – welche Farben können mit Lasern dargestellt werden

Die meisten Showlaser heutzutage haben eine RGB-Farbmischung, was bedeutet, dass sie eine rote, eine grüne und eine blaue Laserquelle haben, die zusammen weiß ergeben (je nach Intensität der Quellen). Mit einem RGB-System ist es möglich, viele verschiedene Farbtöne zu erzeugen. Abhängig von der Wellenlänge (Farbe) der Quellen können die darzustellenden Farben variieren. Die Grafik unten zeigt das RGB-Farbmischdreieck eines reinen Diodensystems. Mit einem solchen Laser können die meisten Farbtöne dargestellt werden; UV-Töne, manche reine Gelbtöne und gewisse Cyan-Töne hingegen nicht. Wie Sie sehen, ist es auch möglich, ein schönes, reines Weiß mit nur zwei Farben zu erzeugen: gelb und cyan.

Frontprojektion

Lasereffekte sichtbar zu machen ist immer ein Projektionsmedium erforderlich. Dies kann für Raumeffekte normaler Haze oder Nebel sein, für Projektionsdarstellungen ist eine Projektionsfläche erforderlich, z. B. eine Leinwand. 

Es gibt verschiedene Typen von Leinwänden, die sich zum Einen durch das verwendeten Material, zum Anderen durch die Art der Projektion unterscheiden.

Frontprojektions-Leinwände bestehen im Allgemeinen aus lichtundurchlässigem, aber hochreflektivem, Material. Die Projektion erfolgt aus Perspektive des Betrachters, das Bild entsteht dann durch die Reflektion des aufgestrahlten Lichts. Diese Art von Projektionsleinwand ist die Gebräuchlichste Variante und wird im Allgemeinen auch in Besprechungsräumen udn in Kombination mit Videoprojektoren verwendet.

Bei Laserprojektionen auf Fronprojektions-Leinwände werden häufig spezielle Materialien eingesetzt, auch dunklere Farben sind möglich.

Gesamte zugängliche Strahlung

Die gesamte zugängliche Strahlung (GZS) bezeichnet die Laserleistung, die direkt am Showlaser-Gerät emittiert wird. Je nachdem, wie große diese Laserleistung ist, wird der Showlaser in eine Laserklasse eingeordnet.

Die gesamte zugängliche Strahlung unterscheidet sich von der maximal zulässigen Bestrahlung (MZB) dadurch, dass die MZB die Laserleistung innerhalb eines gewissen Abstandes vom Showlaser angibt.

Hydroshield

Ein Hydroshield ist eine halbrunde "Wasserfontäne", die in der Regel als Projektionsoberfläche für Laser, Video oder Licht benutzt wird. Im Gegensatz zu Wasserleinwänden, bei denen Wassertropfen von oben nach unten fallen, werden Hydroshields vom unten aus halbkreisförmig nach oben erzeugt. Sie bestehen aus einer speziellen 180° flachen Düse, kombiniert mit einem starken Pumpensystem. Es ist wichtig, eine permanente Wasserversorgung zu gewährleisten, weshalb die Düse inder Regel in einem See oder ähnlichem platziert wird. 

Der Vorteil von Hydroshields gegenüber anderen Arten von Leinwänden liegt, insbesondere bei großen Showproduktionen und im Aussenbereich, auf der Hand:

  • Es ist keine Montage an einer Decke oder generell von oben erforderlich.
  • Die Projektionsoberfläche kann innerhalb von wenigen Sekunden aufgespannt werden und genauso schnell wieder verschwinden
  • Je nach Pumpenstärke und Typ des Hydroshields sind sehr großflächige Projektionen möglich.
  • Mit Lasern sind sowohl Front- wie auch Rückprojektionen möglich. Videoprojektionen erscheinen nur bei Rückprojektionen entspechend hell.

Der große Energieverbrauch und die notwendige Stärke der Pumpe sind der Nachteil von Hydroshield Systemen. Während die spezielle Düse vergleichsweise leicht ist, sind die notwendigen Zubehörteile sowie die Pumpe sehr schwer. Daher werden deratige Hydroshield Systeme vor Allem bei Festinstallationen und großen Multimediashows verwendet.

ILDA

Für was steht ILDA?

ILDA ist die Abkürzung für "International Laser Display Association" und meint den Zusammenschluss vieler Laseristen. Der Begriff umschreibt ebenfalls ein Signalübertragungs-Protokoll für die Computer-Steuerung eines Showlasers.

International Laser Display Association

ILDA wurde 1986 als weltweit agierende, gemeinnützige Organisation gegründet, die sich für die Erweiterung und Verbesserung des Lasergebrauchs einsetzt. Die Mitglieder der ILDA sind hauptsächlich Lasershow-Veranstalter, sowie Showlaser Distributoren und Verkäufer.

Einer der vielen Vorzüge einer Mitgliedschaft ist die Teilnahme an den jährlichen ILDA Awards. Künstlerische und technische Awards, sowie Auszeichnungen für das Lebenswerk werden vergeben und können beispielsweise wirksam für Marketingzwecke genutzt werden.

ILDA Ansteuerung

Die ILDA entwickeltet eine Technologie zum Austausch von Bilddaten (als *.ild-Dateien) zwischen Ansteuerungssystemen und Lasern. Die meisten Showlaser verfügen über einen ILDA-Anschluss, um die Daten übertragen zu können. Heutzutage ist dies die gebräuchlichste Methode, um Lasershows mittels Showlasern darzustellen.

KPPS

Für was steht KPPS?

KPPS bedeutet Kilo (=Tausend) Punkte Pro Sekunde und beschreibt die Geschwindigkeit eines Showlaser-Scanners. Der Wert gibt an, wie viele tausend Laserpunkte pro Sekunde auf Wänden und anderen geeigneten Oberflächen dargestellt werden können. Je mehr KPPS, desto besser ist das Scanningsystem und umso ruckelfreier und flüssiger werden Lasergrafiken und -animationen projiziert.

Was bedeutet neben der Scangeschwindigkeit "kpps@8°ILDA"?

kpps@8°ILDA ist die geläuflichste Methode, um die Scangeschwindigkeit anzugeben und sorgt dafür, dass verschiedene Showlaser miteinander vergleichbar werden. @8°ILDA gibt die Scangeschwindigkeit bei einem Scanwinkel von 8° an. Je bereiter der Scanwinkel, desto langsamer das Scanning. Allerdings verläuft die Scangeschwindigkeit nicht linear, weswegen die Werte bei anderen Scanwinkeln nicht einfach ausgerechnet werden können.

Lidschlussreflex

Unter dem Lidschlussreflex ist ein Schutzmechanismus des Auges, der dazu führt, dass sich das Augenlid reflexartig schließt, wenn sich Fremdkörper schnell auf  as Auge zubewegen oder aber auch grelles Licht ins Auge scheint. Der Lidschlussreflex ist ein Faktor zur Bewertung der Augensicherheit von Lasersystemen.

Der Lidschlussreflex kann durch aktives "Augen-Geöffnet-Halten" teilweise unterdrückt werden, was im Zusammenhang mit Lasersystemen zu erhöhter Strahlungsexposition führen kann. (Nicht in den Strahl blicken!)

MZB Wert

Der MZB-Wert definiert die Maximal Zulässige Bestrahlung, der Personen beim Einsatz von Lasersystemen ausgesetzt werden dürfen. Die jeweiligen grenzwerte sind in der Norm IEC-60825 festgelegt und variieren je nach Art des Lasers und der Anwendung.

Bei Lasershows ist der MZB-Wert der maximal zulässige Bestrahlungswert im Publikumsbereich. Der Laserschutzbeauftragte hat sicherzustellen dass die Werte für die maximal zulässige Bestrahlung nicht überschritten werden.

Eine vielzahl verschiedener Parameter beeinflusst den Grenzwert, detaillierte Bestimmungen finden sich für den deutschen Markt auch in der Unfallverhütungsvorschrift BGV-B2.

Im Showbereich kann ungefähr von einem Grenzwert von 4,6Ws/m² ausgegangen werden.

OPSL

OPSL ist eine Abkürzung für Optically Pumped Semiconductor Laser und bezeichnet eine Technologie, die von Coherent in seinen speziellen Lasermodulen, für den Showbereich die Taipan und Viper Serien, eingesetzt wird.

Das Aufbauprinzip von OPSL Laserquellen ist kompliziert, im Wesentlichen werden jedoch die Vorteile aus dem Resonatorprinzip (wie bspw. bei DPSS Lasern doer GAslasern verwendet) und dem Halbleiterprinzip (Diodentechnologien) zur Lasererzeugung vereinigt. Dadurch ist mit vergleichsweise kompaktem Modulaufbau eine hohe Leistung bei sehr guten Strahlparametern möglich. Allerdings sind Komponenten mit taipan OPSL oder Viper Technologie verhältnismäßig teuer.

PCAOM

PCAOM ist die Abkürzung für Poly Chromatischer Akusto Optischer Modulator.

Im gegensatz zum AOM, dem Akusto Optischen Modulator, der nur eine einzelne Wellenlängeablenken kann, ist der PCAOM in der Lage mehrere verschiedene Wellenlängen gleichzeitig abzulenken.

Ein PCAOM wurde bei Mischgaslasern für Lasershows eingesetzt, um das Blankingverhalten und das Farbverhalten steuern zu können.

RGB Laser

Was ist ein RGB Laser?

RGB Laser sind Showlaser mit genau drei verschiedenen Farbmodulen: rot, grün und blau. Dabei spielt es keine Rolle, ob die Farbquellen DPSS-, OPSL- oder Diodenmodule sind. Indem alle drei Farben miteinander kombiniert werden, erlangt man Weißlicht-Lasereffekte.

Welcher RGB Laser ist der beste?

Das hängt ganz davon ab, welche Veranstaltung sie planen und was sie mit dem RGB Laser vorhaben. Je größer die Örtlichkeit, desto höher sollte die Ausgangsleistung des Showlasers sein. Falls Sie beabsichtigen professionelle Grafikprojektionen darzustellen, sollte der RGB Laser über ein schnelles Scanning-System verfügen. Für Projektionen über große Distanzen hinweg sind starke Leistung und geringe Divergenz die wichtigen Parameter. Sofern es ihnen auf die Weißbalance ankommt, ist ein Gerät mit nahezu gleicher Leistungsverteilung der einzelnen Farben die richtige Wahl.

Gibt es auch Showlaser mit mehr als drei Farben?

Grundsätzlich kann man mit einem RGB Laser, der über analoge Modulation verfügt, die meisten Farbabstufungen darstellen, indem Rot-, Grün- und Blautöne gemischt werden. Ein typischer analog-modulierter RGB Projektor hat 256 Helligkeitsstufen für jede Farbe. Das macht (256 x 256 x 256) 16,777,216 verschiedene darstellbare Farben. Aber wenn sie eine noch größere Farbpalette benötigen, empfehlen wir einen Rainbow Laser (Regenbogen Laser). Diese Showlaser werden mit den Farben cyan und orange, selten auch hellgrün erweitert. 

Ein RGB Laser mit TTL Modulation - nur der Möglichkeit, eine Farbe an- oder auszuschalten - kann sieben Farben darstellen: rot, grün, blau, cyan, magenta, gelb und weiß.

Brauche ich überhaupt einen RGB Laser?

Auch das hängt stark vom Einsatzgebiet ab. Laserworld bietet auch einfarbige Lasersysteme an, aber zur Darstellung besonders beeindruckender Lichteffekte sind mehrfarbige Projektoren empfehlenswert.

Rückprojektions Leinwand

Lasereffekte sichtbar zu machen ist immer ein Projektionsmedium erforderlich. Dies kann für Raumeffekte normaler Haze oder Nebel sein, für Projektionsdarstellungen ist eine Projektionsfläche erforderlich, z.b. eine Leinwand. 

Es gibt verschiedene Typen von Leinwänden, die sich zum Einen durch das verwendeten Material, zum Anderen durch die Art der Projektion unterscheiden.

Rückprojektionsleinwände bestehen aus halb lichtdurchlässigem Material, häufig aus Gaze, die zahlreiche kleine Löcher aufweist, oder aber aus spezieller Projektionsfolie. Solche Leinwände reflektieren das Laserlicht nicht wirklich, sondern ergeben eine Art "Lichtschein" oder können gar einen Teil der Laserstrahlung durch das Material hindurch lassen. Wie der Name annehmen lässt, werden die Grafiken, Effekte oder Texte auf die Rückseite der Leinwand projiziert, können jedoch von vorne sehr gut gesehen werden (Durchschein-Effekt).

Safety Button (NOT aus)

Der Safety Button ist eine Not-Abschaltung und dient dazu, die Stromzufuhr zur Laserquellen Ansteuerung (über Interlock) oder zum gesamten Lasersystem im Notfall manuell zu unterbrechen. 

Eine Notabschaltungssituation tritt beim Betrieb von Lasersystemen immer dann ein, wenn sich unbefugte und nicht unterwiesene Personen in den Laserschutzbereich begeben, eine Manipulation am Lasersystem oder seine Befestigung versucht wird, oder anderweitig die Gefahr besteht dass Personen durch Laserstrahlung zu Schaden kommen können.

Als Safety Buttons kommen normalerweise rote Schalter in Pilzform ("Buzzer") zum Einsatz.

Wird eine Safety Button Notabschaltung über den Interlock-Anschluss des Lasers geschaltet, muss das Auslösen der Abschaltung den Signalstrom unterbrechen. Eine Funktion des Lasers ohne eingestecktes und gebrücktes Abschaltsystem (oder ohne einen Brückenstecker, bei andersartiger Notabschaltung) darf nicht möglich sein.

Safety Zone

Da Showlasersysteme grundsätzlich gefährlich für menschliche Haut / Augen sein können, bieten professionelle Lasershowsoftware die Möglichkeit, sogenannte Safety Zonen einzustellen. Innerhalb der eingestellten Bereiche wird die Intensität / Helligkeit der Laserstrahlen so sehr heruntergeregelt, dass es z.B. kein Problem darstellt, Laserstrahlen ins Publikum zu projizieren (=Audience Scanning).

Scanner

Was ist ein Scanner?

Der Begriff "Scanner" wird für unterschiedliche Objekte verwendet - bspw im Computerbereich oder in der Veranstaltungstechnik "Lichteffekt Scanner"). Im Showlaserbereich bezeichnet der Begriff die Motoren, die für die Bildgebung durch extrem schnelle Ablenkung des Laserstrahls verantwortlich sind. Showlaser verwenden sogenannte Galvanometer Scanner (Galvo Systeme). Solche Scanner bestehen aus einem Motorteil (Moving-Magnet-Technologie) und einem Positionsdetektor. Das Galvanometer-Prinzip wird dazu verwendet, die Laserspiegel rasch und präzise zu positionieren, um den Laserstrahl in eine gewisse Richtung abzulenken.

Scanner bestehen aus zwei dieser Galvos: einer dient der horizontalen, einer der vertikalen Ablenkung des Laserstrahls.

Was ist die günstige Alternative zum Scanner?

Bei sehr günstigen Lasersystemen kommen teilweise auch Schrittmotoren zum Einsatz, engl. auch als "Stepper Motors" bezeichnet. Diese können die Ablenkspiegel nur in groben Schritten positionieren, wordurch eine Grafikdarstellung nicht möglich ist. Für einfach Beamshow-Anwendungen sind jedoch auch diese Ablenkeinheiten geeignet.

TTL Modulation

Was bedeutet TTL Modulation?

TTL steht für Transistor-Transistor-Logik und bezeichnet im Showlaserbereich eine Art der Modulation bei Laserquellen. TTL modulierte Laserquellen sind auschließlich in der Lage an oder aus zu schalten - ein "dimmen" - also eine Helligkeitsregelung - ist dabei nicht möglich. TTL modulierte Laserquellen werden vor allem in günstigen Showlasersystemen eingesetzt. 

Bei mehrfarbigen Lasersystemen mit TTL modulierten Quellen ist es daher zwar möglich, Mischfarben zu erzeugen, nicht jedoch beliebig: ein TTL moduliertes RGB System ist beispielsweise nur in der Lage 7 verschiedene Farben darzustellen.

Welche Farben kann ein RGB-Laser mit TTL Modulation darstellen?

weiss, wenn alle Quellen an sind:

  • rot,
  • grün,
  • blau aus den Einzelquellen;
  • gelb aus Mischung rot und grün;
  • violett aus Mischung rot und blau;
  • cyan aus Mischung grün und blau

Was ist im Gegensatz dazu analoge Modulation?

Das Gegenstück zur TTL-Modulation ist die analoge Modulation - hierbei kann die Laserquelle in der Helligkeit geregelt werden. 

Es schadet einem Laserprojektor nicht, wenn ein analoges Gerät mit einem TTL-Signal gespeist wird (oder andersherum).

Bei einem TTL-Laser können jedoch maximal 7 Farben angezeigt werden und daher auch keine Fading-Effekte über ein analoges Signal, weswegen die Projektion nicht ganz so schön aussehen wird.