家庭实用投影机的制作方法.doc

家庭实用投影机的制作方法本文主要给大家介绍一种家庭实用投影机的制作方法。工作原理目前适合自制的投影机大都采用直投式，特点是调整容易，成本低，技术较成熟，结构和原理如下图所示。它采用高强度光源，经反光碗反射后，再由聚焦镜聚焦，隔热玻璃隔热，然后透过液晶板通过镜头成像，为了保证光线的最佳利用和投影的效果，液晶屏的两面均加有菲涅尔透镜。各部件作用及选购注意事项光源：目前供业余选择的光源种类较多，主要有以下几种：(1)LED光 源，特点是耗电省，发热量小，但是亮度不足，投影对遮光条件要求很高。(2)UHP灯，该灯的显色性和色温均能满足自制投影机的要求，但是一支质量较好的 UHP灯却价格不菲，寿命也较短，特别是目前部分商家以次充好，大家在购买这种灯的时候更应注意。(3)车用氙气灯，该灯各方面性能和指标均不错，但其价 格较高，可根据个人情况灵活选择。(4)金卤灯，该灯是目前业余爱好者使用最为广泛的一种光源，特点是显色性比较好，寿命较长，可达几千小时。该灯发热量 比较大，主要用于照明，不属于点光源，但其价格的优势使它得到了广泛的应用。在使用此类灯作光源时应尽量挑选色温和显色性较高的金卤灯，飞利浦和欧司朗的 灯在这方面的表现不错，色温一般选5200K左右比较合适。如果投出来的效果偏黄说明色温偏低，偏蓝则色温过高。显色性主要看红色的还原程度，如果是暗 红，说明显色性不佳。灯的功率不宜选得过大，否则产生大量的热量不容易控制，以不超过250W为宜，下图为常用光源的外形图。 反光碗：目前商家提供的反光碗质量不是很好，在长期高温作用下容易掉膜，降低了光的利用率。业余爱好者可采用新的不锈钢小饭碗来代替，用锉刀锉掉边缘，然后取下内层，再用剪刀适当修剪即可。既廉价又耐高温，其锥度一般均能满足聚焦的要求。镇流器：一般分为常用电感式镇流器和电子式镇流器两种。电感镇流器要使用开启式，不要使用普通照明用的金卤灯镇流器。特点是价格较低，稳定性较高，但体积大，较笨重，在启动时有较大的噪声。电子镇流器体积小，重量轻，无噪声，是目前自制投影机的主流，但价格稍高，技术不是很成熟，随着产品的性能提高，将逐步取代电感式镇流器，常见的产品外形见图3。聚焦镜：其作用是将杂散的强光聚焦为能涵盖液晶屏的光斑，以大幅度提高投影影像的亮度。焦距的大小可根据屏的尺寸配套选择。隔热玻璃：主要用来防止红外线灼伤液晶屏，要选用透光性较好的那种。业余条件下也可选用微波炉或消毒柜的门玻璃，要求要有较高的透光率，如果散热设计合理，则完全可以不用。液晶屏：液晶屏为投影机中价格最高的部件，主要由液晶片和驱动板构成，也可用二手液晶显示器的 屏来代替，但要另配驱动板，目前各种驱动板比较多，一般均能满足制作投影机的要求。主要有单VGA、3合1、4合1等几种。所谓4合1，是指除了接电脑的 VGA接口外，还提供S-Video、AV、TV等接口。选用液晶屏的时候，要选择信誉比较好的商家，不要片面追求高的分辨率，一般分辨率800600 能满足看DVD电影和上网的要求。对于一些要求较高的玩家，也可以采用分辨率为1024768的液晶屏，但要注意屏的尺寸不能过大，因为屏的尺寸直接决 定自制投影机机箱的体积。菲涅尔镜片：又称菲镜、罗纹镜，聚乙烯材料制造，由两片组成。镜片表面刻录了一圈圈由小到大的等距同心圆， 剖面呈锯齿状。主要参数有光通量、同心度、均匀性、焦距等。一般根据液晶屏的尺寸配套使用，屏的两面各一块，其作用是把各个不同方向的光线平行射向液晶 屏，改善光的利用率和均匀性。屏前的一块菲镜兼有投影画面几何校正的作用，即梯形校正，用来满足不同投影角度的要求。投影镜头：一般采用三片变焦的标准镜头，其参数主要有光圈f值和焦距F值。焦距决定了投影机的尺寸和投影机 与屏幕的距离，焦距越短，投影机与屏幕的距离就越近，反之就越远。如果要想在短距离内投射较大画面则需要选择短焦镜头，否则要选用长焦镜头。一般自制投影 机液晶屏的大小也是决定焦距的一个因素，大都采用标准镜头。机箱的选择与自制：业余爱好者自制机箱的难度较大，外观也不够精制，推荐的方法是采用成品电脑机箱改制。目 前市场各种规格的电脑机箱比较齐全，选择机箱时主要是考虑机箱的平面高度要大于屏的高度，再根据机箱的长度决定是采用直投式还是反射式。较好的方法是先在 桌面上摆好套件的实物，再决定机箱的尺寸。散热系统：主要由两个散热风扇和延时电路组成，一个风扇用于抽出灯室的高温，另一个风扇用来吹走液晶屏表面的温度。灯室的抽风扇最好采用滚珠型耐高温风扇，屏扇则可采用普通的电脑机箱的电源风扇。风道可根据机箱灵活设计，延时电路是保证投影机断电后使风扇继续维持5分钟左右的运行时间，使机箱充分的散热，防止余热烤坏机件和液晶屏。下图是自已制作的延时电路，供大家制作时参考。部件安装方法灯室：灯室的主要作用是固定反光碗、光源和聚焦镜，而且要保证三者的中心在一条轴线上。设计时要兼顾抽风扇 便于抽风散热，并尽量想办法减少漏光，以免光线透过机箱散热孔影响观看效果。材料可以就地取材，如装潢用的10cm10cm的管形铝材、方形不锈钢饭盒 等，都是制作灯室的好材料。先用圆规画好反光碗和聚焦镜的安装孔，再用小电钻沿圆周打孔，孔打好后用小斜口钳剪下不需要的部分，再用半圆锉刀修整，最后把 光源固定在反光碗和聚焦镜中间，光源的中心要对准轴线，并尽量靠近反光碗，以取得较好的聚焦效果。如果要用隔热玻璃，可以用支架固定在灯室的外面即聚焦镜 的正前方。屏的安装方法：先是做好屏框，屏框的作用是固定液晶屏和前后两片菲镜，屏框可用环氧树脂板做(即敷铜板的基 板，电工材料商店有售)，也可以用其他不易变形的板材(如五夹板)。屏框材料如果为半透明，则应在正反面涂上一层黑油漆。下料时要注意屏框的尺寸，内框的 尺寸刚好为液晶屏的显示面积。外框要保证屏框将灯室的光线完全隔离，只让灯室的光线透过液晶屏，否则漏光通过镜头会反映在幕上，影响观看效果。安装时还要 保证液晶屏的中心与灯室在同一条轴线上，并打好固定菲镜的安装孔，然后再在屏框的四周贴上装修用的双面泡沫胶带，小心将去掉背光板和保护膜的液晶屏粘上即 可。贴屏时注意上下左右要反装，否则投出来的影像是反的。如果驱动板有图像反转功能则该步可以忽略。最后安装菲镜，将后菲镜螺纹面向液晶屏，四角用长螺杆 固定在屏框上，距屏1cm左右即可。再在液晶片的前方将前菲镜安装在长螺杆上，同样菲镜螺纹向内，距屏1cm左右，前菲镜为活动式，以便于作梯形校正。镜头的安装：采用制作灯室的方法在机箱前方开好镜头安装孔，也要保证镜头中心在同一条轴线上。其他部件的安装：在机箱的空余位置安装镇流器、延时保护电路、低压供电电源和驱动板，尽量远离热源，特别要注意驱动板的安装位置要便于信号线与液晶屏连接，一般屏线较短，也很脆弱，安装时要特别小心!最好的方法是将VGA、AV、S端子等接口用延长线引至机箱侧面，VGA接口可取自旧显卡或购买成品。抽热风扇安装在灯室的正上方或灯室的侧面，要保证通风条件良好，屏扇保证冷风能同时吹向屏的两面。总装和调试：连接好所有的线路并固定好灯室，然后在灯室与镜头之间安装好液晶屏组件，安装定位的距离注意两 个方面：一是保证聚焦的光斑刚好能覆盖整个液晶屏的显示区，光斑过小，则投出来的影像有暗角，过大影响成像的亮度；二是液晶屏组件与镜头的距离，一般取镜 头焦距的尺寸，再配合调焦镜头适当进行调整。如果投出的影像亮度不均匀，则要调整聚焦镜与光源的距离。结构安装图见下图。安装和调试过程中的注意事项(1)不要用手触及光学部件，有灰尘只能用无尘的软毛刷或高压气体去尘。(2)液晶屏为整个部件中最为脆弱和贵重的部分，其他相关部件没安装好之前不要轻易把液晶屏装上。屏线也很细，很多爱好者因急躁将屏线弄断造成整个液晶屏报废。(3)安装时要保证所有的光学部件都处在同一条贯穿轴线上，且各光学部件应与轴线垂直。(4)根据灯室和液晶屏的