1、自制高清投影儀的研制

2、如果把投影儀分解，就包括光源、光學系統、液晶成像系統、電源四個部分。其中最重要也是最復雜的是光學系統。首先點光源需要匯聚成平行光，然后光線穿過液晶面板，通過光學系統匯聚到鏡頭。

(資料圖片僅供參考)

3、最后投射到墻上。光學系統的質量將直接影響最終的實際效果。例如，如果光學元件的中心軸不重合，最終圖像將會失焦。

4、投影儀的工作原理

5、光學系統主要由透鏡、菲鏡、聚光鏡、反射碗組成(LED光源不需要反射碗)。反射碗用于將燈泡發出的光反射到聚光器中。聚光器主要收集燈泡和反光碗發出的光并投射出去。

6、背面菲涅爾透鏡的作用是將聚光鏡發出的光變成均勻的平行光，照亮整個液晶屏。前置菲涅爾透鏡的作用是將后置菲涅爾透鏡和包含圖像的平行光集中在透鏡中，然后通過透鏡將液晶上的畫面放大，投射到幕布上。

7、液晶成像系統主要由液晶面板和信號驅動控制電路組成。其中，驅動控制面板上有很多輸入信號接口，將國外的電視信號、DVD、VCD、HDMI、DVI、VGA、色差信號轉換成液晶面板可以識別的控制信號。

8、液晶面板是顯示器的終端設備，投影儀的性能指標主要由其決定。

9、除了光學和液晶系統，還需要注意散熱系統的布局。由于普通投影儀使用的燈泡功率較大，必須進行散熱，這就涉及到規劃整個投影儀的散熱布局，風扇的位置和數量必須提前確定。

10、與傳統投影儀相比，LED投影儀不需要過多考慮散熱問題，制造工藝簡化。

11、投影儀的原理、內部結構、前期制作規劃是自制投影儀的必修課。這些知識都懂了，就可以進入選購配件的階段了。不要小看購買，這涉及到光源、液晶屏、鏡頭等多方面的知識。

12、因此，有必要做一些了解。

13、投影儀配件的選擇

14、光源

15、投影圖像的質量取決于光源。從光學原理我們知道，光源有兩個重要指標：強度和色溫。事實證明，高指數的液晶投影儀的光源應該是明亮的白色。所以，當我們制作自己的投影儀時，

16、很大一部分精力和費用都花在了提高光源的亮度和白度上。

17、提高亮度看似容易，只要加大燈泡的功率就行，其實并不簡單。即使拋開能耗不談，溫度也是個大問題。散熱問題解決不好，液晶屏就無法正常工作。亮度高了溫度就高，散熱不好就燒液晶屏。

18、亮度低就達不到觀看效果，所以亮度要控制在一個合適的“度”內。

19、國際上規定了A、B、C、D、E五種標準白光光源，其中E光源是最理想的白光，色溫約為6000K，非常接近自然光。針對投影機所要求的小尺寸、高亮度、長壽命、高色溫的要求，

20、我們自己做投影儀用的光源只有三種。

21、低壓鹵素燈，即電影放映用的金屬鹵化物燈，電壓12V~48V，功率100W~400W。這種燈的特點是體積小，亮度高，亮度和色溫都能滿足自制投影儀的要求。特別是，它不需要復雜的驅動電路，

22、而且造價特別低廉，缺點就是燈泡的壽命較短。

23、 小編自制的LED光源，由704顆LED燈組成

24、如對亮度和色溫要求較高，就得使用高壓金屬鹵素燈。它的內部充有水銀、氬氣和金屬化合物，在高壓作用下水銀蒸汽放電同時激發各種金屬蒸汽放電產生強烈的弧光。這種燈包含了可見光全范圍的發光頻譜，

25、可以發出亮麗的白光且發光效率高，是目前主流商務投影機的主要光源。使用這種光源時應特別注意，一是點亮時發熱厲害，絕不能用手觸及；二是有大量紅外線及和紫外線，

26、不能用眼睛直視；三是需要很高的觸發電壓；四是不能瞬間點燃，要有13分鐘的預熱。主流商務投影機為提高清晰度和亮度，多數采用三片液晶板，其光源也采用三路架構，

27、燈泡發出的光經冷光反射鏡、濾光片、分色鏡、反射鏡、聚焦鏡或分光棱鏡，最后通過投影鏡頭投向影幕，其光源結構異常復雜，調整也異常繁瑣，業余條件下根本無法做到。業余制作主要采取單路光源單片液晶結構，

28、即燈泡發出的光經過冷光反射鏡、隔熱鏡、聚焦鏡、液晶屏、鏡頭，結構簡單、調整方便。

29、電路板是小編自已用噴墨式打印機印底片，用感光板曬， 再用蝕銅水蝕出來的。所有的洞也是人手用電鉆很辛苦弄出來的，花費10個多小時。電路板有兩塊，主要是用來散熱。

30、除了前面介紹的兩種光源外，LED光源不能不提。它是目前最受關注的光源之一。它的優點很多：節能、無輻射、發熱量小、工作電壓低、啟動快、色溫純正，是未來投影的首選光源。但是，從目前來看，

31、亮度低是目前LED光源最大的通病，而高亮度的LED模塊價格昂貴，作為業余制作顯然不太合適。自己動手制作亮度較高的LED模塊工序較為復雜。以小編自制的LED模塊來說，就用到了704顆5mm LED燈泡，

32、光是為了安置這些小燈泡而在背板上鉆孔就花去了不少時間，如果你對自己的動手能力非常自信，而且有充足的時間可以嘗試一下。

33、光源的結構現在一般分為直投和反射式兩種。前者采用聚光碗反射、聚焦鏡聚光，光的利用率高，用功率較小的燈泡就能得到較為理想的光照亮度。但缺點就是亮度均勻性不易做好，而且輻射面小，

34、主要用于10英寸以下的液晶投影設備。后者則是采用凸透鏡加菲涅爾透鏡的燈箱式結構，輻射面大，亮度均勻性可以做到很好，適用于10英寸以上的液晶屏，同時散熱效果也好，可以使用大功率燈泡。

35、大多數情況下自制投影機都采用直投。不過，特別要提醒大家的是，使用直投式時要特別注意各光學元件中軸線的重合和焦距的準確，否則就會出現圖像發虛、暗角等問題。除了上面介紹的外，影系統光源問題還有很多，

36、如燈絲的類型、反光碗、隔熱鏡，尤其是光源的散熱問題等，有興趣的朋友可以做更多的了解，就不再這里驁述了。

37、液晶屏

38、彩色液晶屏是投影機最核心的部件，它的性能決定了投影機的各項指標。從驅動方式來分分為模擬屏和數字屏兩種，目前用來做液晶投影的大都是數字屏。最常用的是TFT數字屏，即每個像素點都用一個薄膜晶體管來驅動。

39、自制投影機選擇液晶屏應該滿足以下條件：

40、1)真彩數字TFT屏，并能拆除背光；

41、2)價格適中；

42、3)在體積盡量小的情況下像素要盡可能的高；

43、4)對比度要盡可能的高。對比度也是制作投影的一個重要參數。做投影的液晶屏的對比度最低要達到2501，太低的對比度做投影就沒有什么意義了，所以在選擇液晶屏時一定要注意液晶的對比度這個參數。

44、目前市面上符合上述要求的液晶屏大概有以下幾種：元太3.5英寸液晶屏，物理像素是640 TI mes;480;夏普6.4英寸專用液晶屏(800 TI mes;600)、日立、松下、東芝的7英寸液晶屏，

45、分辨率都為800 TI mes;480。除此之外還有東芝的8.4英寸(800 TI mes;600)和8.9英寸高清屏(1024600)、三星的10.6英寸液晶屏(1280768)。

46、發燒級的還有三星、東芝、夏普、日立的15.4英寸液晶屏，物理像素可達19201200，是制作高清投影機的不二選擇。上述幾種屏性能的共同特點是：均是數字TFT顯示屏，像素適中，安裝簡便，

47、且價格較低容易被接受。

48、為了滿足我們這種DIY玩家的需求，部分商家出售的液晶屏還特意拆除了背板，只保留了液晶屏和驅動電路，很明顯就是沖著我們這些DIY愛好者或者是一些工程上有特殊需求的用戶來的。因此，

49、在選購液晶屏時不妨多走幾家門店詳細了解一下各種屏的實際情況。

50、鏡頭

51、相信大多數DIY朋友對投影機產品的光學鏡頭都會感到陌生，因為產品相對還不夠普及。而且當你看到實物時，會很自然地產生一個疑問，那就是投影機的鏡頭與一般的數碼相機的鏡頭有什么區別？

52、從原理上來說，數碼相機(DC)和投影機的鏡頭(5所示)都是光學鏡頭，都是利用了光的折射原理，本質是相同的。但是，由于投影機與數碼相機之間的應用性質以及所要取得的效果不同，

53、它們各自會在具體的細節設計與功能上表現出差異。

54、首先，最明顯的區別是有無光圈這個部件。對于DC，由于感光器件(CCD或者CMOS)的感光范圍非常狹窄，所以需要一個在外界光線超過感光器件的感光范圍時控制入射光線數量的器件，這就是光圈。

55、它是由一組很薄的弧型金屬葉片組成的，被安裝在鏡頭和透鏡的中間。用戶可以通過調整光圈，使這些葉片均勻的開合，形成大小不同的光孔，控制進入的光線，以適應不同的拍攝要求。應該說只要是相機，都會有光圈。

56、但目前來說，絕大部分投影機鏡頭是沒有光圈的。只有極少數幾款產品的鏡頭使用了光圈，比較典型的是松下PT-AE700，它使用了“動態虹膜”技術。該技術是一種可隨投影圖象亮度而擴張、收縮的光圈。

57、目的是在暗背景下，收縮光圈，使投射出的光線成倍減少，提高了影像的質量。

58、其次，是否支持高倍變焦也是兩者比較明顯的區別之一。投影機一般是定焦鏡頭，即便使用的是變焦鏡頭，其變焦比一般也不大于2。而一般的民用級數碼相機變焦比一般都在3以上，

59、只有極少數的數碼相機采用定焦鏡頭或變焦比小于3的鏡頭。

60、另外，鏡頭口徑也是區分投影機鏡頭和DC鏡頭的最明顯的標志，投影機的鏡頭口徑一般都比較大。一方面是因為投影機的感光芯片(LCD、DLP)都比較大，在獲得同樣光圈時所需的鏡頭口徑相應地就大。

61、投影機在滿足人們觀看要求時需要足夠的的光通量，如果光通量不足，是完全沒有辦法補救的，所以在設計時就要求使用大光圈、大鏡頭和大燈泡等措施來保障最低亮度值的實現。不過，并不是對上述三項參數都取最大值，

62、而是在價格與性能之間尋找一個最佳的平衡點。

本文到此結束，希望對大家有所幫助。

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