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2017年12月17日 星期日

丁酉(鸡)年十月三十

自制投影机的原理


目前常见的投影机分为LCDDLP式两种,由于LCD屏幕廉价且随处可得,所以自制投影机均采用LCD式技术。原理是将LCD面板的背光部分拆去,然后使用大功率的背光源通过聚光镜照射到LCD面板上,由于LCD面板是透光的,画面就会被照射出去,通过前面的聚焦镜及镜头打到屏幕上而成像。这个原理与教学用的那种投影仪非常相似,普通的投影机使用的均是这一原理。也正因此,很多人直接将投影仪改造成投影机,但缺点是体型大,并不适合家用。
一般来讲,自制投影机需要机箱、电源、散热风扇、光源、整流器、反光碗、聚光镜、聚焦镜、镜头、LCD面板、驱动板等元器件。其中对投影画质影响最大的无疑是LCD面板镜头光源。投影机的投影效果与LCD面板的品质直接相关,一般可以选择4—10英寸的LCD面板,尺寸越大一般画质越好,但制作难度也大,成本也高,不少国外的发烧友直接使用全新的15英寸LCD显示器的面板来制作投影机,画质出众,只是价格不是普通玩家能接受的了。
镜头同样非常重要,这就像数码相机如果没有一个好的镜头,那么CCD尺寸再大,像素再高也只是徒然。镜头可以选择照相机镜头,但是在选择时需要注意光圈和焦距。光圈自然是越大越好,最小不能低于F2.8(数字越小光圈越大),这样才能让足够的光线通过,画面才够明亮。而在焦距上,则要根据家庭环境来决定,因为自制投影机的焦距是有一定范围的, 所以同样拥有一个固定的最佳投影距离范围,要充分考虑到家庭环境,如果投影距离长于房间的最长宽度,那样就无法得到清晰图像了。一般来讲焦距在50-300mm左右,即可在2—5米内成像。

单片LCD投影机



  光源的选择则稍微简单一些,一般选择金属卤化物灯,它的特点是光效高、价格便宜,也是自制投影机的首选,缺点是色温不是很高,一般只有6000K左右。要求更高的话可以选择高压金属卤化物气体放电灯,它的色温最高可以过万,但是价格昂贵,发热量高,制作起来比较难。而其它的东西,则都可以照相器材店及专门从事投影机零部件供应商那里买到,一切从实际情况出发。
制作过程

制作过程其实就是将这些零部件按照标准的布局组装起来并调试好。首先要给这些零部件准备一个“家”,也就是机箱。机箱可以是找现成的,也可以自己做,推荐使用木板,它的尺寸大小容易控制,不过要做好防火措施,因为在连续长时间使用时内部温度很高,所以可以在灯泡周围的木板上包上铁皮之类,也防止着火。


内部安装顺序可以依照从后到前的方式,要有条有理地进行。在最尾部的是整个光源组建及整流器、散热风扇、电源等,光源包括了反光碗和灯泡,它们都固定在机箱尾部,而散热风扇、电源及整流器都可以安置在空档部位,在灯泡的一侧也要安装一个风扇,与尾部的一个构成一个空气流动回路。在灯泡前方则可以根据需要安装一块隔热玻璃,如果灯泡功率较小,发热量低的话也可以考虑不使用隔热玻璃。可以选择专用的隔热玻璃,也可以使用普通玻璃加上隔热膜,比如汽车上用的贴膜,它的主要作用是隔绝紫外线的辐射能,以免对LCD面板造成损伤。在隔热玻璃之后便是聚光镜,作用是将发散的光线聚集到LCD面板上,成为平行光。接着在聚光镜之后的便是LCD面板了,不过这一步暂时跳过,等安装完镜头等其它附近后才安装LCD面板,这样有利于调试。那么跳过LCD面板之后的便是聚焦镜了,它将穿过LCD面板的带有色彩的光线汇集到镜头处。镜头安装在机箱的最前端,打洞时一定要量好四周的距离,确保镜头正好位于中心位置。准备妥当之后,就可以接通风扇、背光灯源,用一张照片底片放在LCD面板的位置,调节镜头直至成像清晰。然后拿开底片,调整反光碗、灯泡与聚焦镜的距离,使得白色的成像明亮、均匀、没有暗斑。调整完毕将反光碗、灯泡、聚光镜等一一紧固。

之后便是安装LCD面板的步骤了。首先要将LCD面板的背光部分拆去,然后在安装时需要将原先装有背光部分的一面面对前方,否则画面便是左右颠倒的。LCD面板要与聚光镜相距2mm左右,面板的中心垂直线要与镜头的中心垂直线相重合。最后是安装视频控制电路,并于LCD面板的驱动电路相连,视频控制电路可以单独购买也可以使用外置电视盒等代替,目的是将各种视频信号输送给LCD面板。
 

完工之后,接通风扇、背光,输入视频信号,投影机便正式工作了。此时再通过调整投影机镜头与荧幕的距离来调整投影画面的大小,并适当调整镜头的焦距,就可以得到清晰影像了。欣赏着自己亲自动手完成的投影机投射的电影画面,会不会特别有成就感呢?这种自制投影机的方法,对于大部分家庭来说都已经够用了,而且成本低,材料只需要一千多元,灯泡也只要几十到一百来块,寿命却是普通投影机的2倍左右。

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更新时间 : 2009-06-01

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