1、自制高清投影仪的研制

(资料图片仅供参考)

2、如果把投影仪分解，就包括光源、光学系统、液晶成像系统、电源四个部分。其中最重要也是最复杂的是光学系统。首先点光源需要汇聚成平行光，然后光线穿过液晶面板，通过光学系统汇聚到镜头。

3、最后投射到墙上。光学系统的质量将直接影响最终的实际效果。例如，如果光学元件的中心轴不重合，最终图像将会失焦。

4、投影仪的工作原理

5、光学系统主要由透镜、菲镜、聚光镜、反射碗组成(LED光源不需要反射碗)。反射碗用于将灯泡发出的光反射到聚光器中。聚光器主要收集灯泡和反光碗发出的光并投射出去。

6、背面菲涅尔透镜的作用是将聚光镜发出的光变成均匀的平行光，照亮整个液晶屏。前置菲涅尔透镜的作用是将后置菲涅尔透镜和包含图像的平行光集中在透镜中，然后通过透镜将液晶上的画面放大，投射到幕布上。

7、液晶成像系统主要由液晶面板和信号驱动控制电路组成。其中，驱动控制面板上有很多输入信号接口，将国外的电视信号、DVD、VCD、HDMI、DVI、VGA、色差信号转换成液晶面板可以识别的控制信号。

8、液晶面板是显示器的终端设备，投影仪的性能指标主要由其决定。

9、除了光学和液晶系统，还需要注意散热系统的布局。由于普通投影仪使用的灯泡功率较大，必须进行散热，这就涉及到规划整个投影仪的散热布局，风扇的位置和数量必须提前确定。

10、与传统投影仪相比，LED投影仪不需要过多考虑散热问题，制造工艺简化。

11、投影仪的原理、内部结构、前期制作规划是自制投影仪的必修课。这些知识都懂了，就可以进入选购配件的阶段了。不要小看购买，这涉及到光源、液晶屏、镜头等多方面的知识。

12、因此，有必要做一些了解。

13、投影仪配件的选择

14、光源

15、投影图像的质量取决于光源。从光学原理我们知道，光源有两个重要指标：强度和色温。事实证明，高指数的液晶投影仪的光源应该是明亮的白色。所以，当我们制作自己的投影仪时，

16、很大一部分精力和费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，只要加大灯泡的功率就行，其实并不简单。即使抛开能耗不谈，温度也是个大问题。散热问题解决不好，液晶屏就无法正常工作。亮度高了温度就高，散热不好就烧液晶屏。

18、亮度低就达不到观看效果，所以亮度要控制在一个合适的“度”内。

19、国际上规定了A、B、C、D、E五种标准白光光源，其中E光源是最理想的白光，色温约为6000K，非常接近自然光。针对投影机所要求的小尺寸、高亮度、长寿命、高色温的要求，

20、我们自己做投影仪用的光源只有三种。

21、低压卤素灯，即电影放映用的金属卤化物灯，电压12V~48V，功率100W~400W。这种灯的特点是体积小，亮度高，亮度和色温都能满足自制投影仪的要求。特别是，它不需要复杂的驱动电路，

22、而且造价特别低廉，缺点就是灯泡的寿命较短。

23、 小编自制的LED光源，由704颗LED灯组成

24、如对亮度和色温要求较高，就得使用高压金属卤素灯。它的内部充有水银、氩气和金属化合物，在高压作用下水银蒸汽放电同时激发各种金属蒸汽放电产生强烈的弧光。这种灯包含了可见光全范围的发光频谱，

25、可以发出亮丽的白光且发光效率高，是目前主流商务投影机的主要光源。使用这种光源时应特别注意，一是点亮时发热厉害，绝不能用手触及；二是有大量红外线及和紫外线，

26、不能用眼睛直视；三是需要很高的触发电压；四是不能瞬间点燃，要有13分钟的预热。主流商务投影机为提高清晰度和亮度，多数采用三片液晶板，其光源也采用三路架构，

27、灯泡发出的光经冷光反射镜、滤光片、分色镜、反射镜、聚焦镜或分光棱镜，最后通过投影镜头投向影幕，其光源结构异常复杂，调整也异常繁琐，业余条件下根本无法做到。业余制作主要采取单路光源单片液晶结构，

28、即灯泡发出的光经过冷光反射镜、隔热镜、聚焦镜、液晶屏、镜头，结构简单、调整方便。

29、电路板是小编自已用喷墨式打印机印底片，用感光板晒， 再用蚀铜水蚀出来的。所有的洞也是人手用电钻很辛苦弄出来的，花费10个多小时。电路板有两块，主要是用来散热。

30、除了前面介绍的两种光源外，LED光源不能不提。它是目前最受关注的光源之一。它的优点很多：节能、无辐射、发热量小、工作电压低、启动快、色温纯正，是未来投影的首选光源。但是，从目前来看，

31、亮度低是目前LED光源最大的通病，而高亮度的LED模块价格昂贵，作为业余制作显然不太合适。自己动手制作亮度较高的LED模块工序较为复杂。以小编自制的LED模块来说，就用到了704颗5mm LED灯泡，

32、光是为了安置这些小灯泡而在背板上钻孔就花去了不少时间，如果你对自己的动手能力非常自信，而且有充足的时间可以尝试一下。

33、光源的结构现在一般分为直投和反射式两种。前者采用聚光碗反射、聚焦镜聚光，光的利用率高，用功率较小的灯泡就能得到较为理想的光照亮度。但缺点就是亮度均匀性不易做好，而且辐射面小，

34、主要用于10英寸以下的液晶投影设备。后者则是采用凸透镜加菲涅尔透镜的灯箱式结构，辐射面大，亮度均匀性可以做到很好，适用于10英寸以上的液晶屏，同时散热效果也好，可以使用大功率灯泡。

35、大多数情况下自制投影机都采用直投。不过，特别要提醒大家的是，使用直投式时要特别注意各光学元件中轴线的重合和焦距的准确，否则就会出现图像发虚、暗角等问题。除了上面介绍的外，影系统光源问题还有很多，

36、如灯丝的类型、反光碗、隔热镜，尤其是光源的散热问题等，有兴趣的朋友可以做更多的了解，就不再这里骜述了。

37、液晶屏

38、彩色液晶屏是投影机最核心的部件，它的性能决定了投影机的各项指标。从驱动方式来分分为模拟屏和数字屏两种，目前用来做液晶投影的大都是数字屏。最常用的是TFT数字屏，即每个像素点都用一个薄膜晶体管来驱动。

39、自制投影机选择液晶屏应该满足以下条件：

40、1)真彩数字TFT屏，并能拆除背光；

41、2)价格适中；

42、3)在体积尽量小的情况下像素要尽可能的高；

43、4)对比度要尽可能的高。对比度也是制作投影的一个重要参数。做投影的液晶屏的对比度最低要达到2501，太低的对比度做投影就没有什么意义了，所以在选择液晶屏时一定要注意液晶的对比度这个参数。

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

45、分辨率都为800 TI mes;480。除此之外还有东芝的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、发烧级的还有三星、东芝、夏普、日立的15.4英寸液晶屏，物理像素可达19201200，是制作高清投影机的不二选择。上述几种屏性能的共同特点是：均是数字TFT显示屏，像素适中，安装简便，

47、且价格较低容易被接受。

48、为了满足我们这种DIY玩家的需求，部分商家出售的液晶屏还特意拆除了背板，只保留了液晶屏和驱动电路，很明显就是冲着我们这些DIY爱好者或者是一些工程上有特殊需求的用户来的。因此，

49、在选购液晶屏时不妨多走几家门店详细了解一下各种屏的实际情况。

50、镜头

51、相信大多数DIY朋友对投影机产品的光学镜头都会感到陌生，因为产品相对还不够普及。而且当你看到实物时，会很自然地产生一个疑问，那就是投影机的镜头与一般的数码相机的镜头有什么区别？

52、从原理上来说，数码相机(DC)和投影机的镜头(5所示)都是光学镜头，都是利用了光的折射原理，本质是相同的。但是，由于投影机与数码相机之间的应用性质以及所要取得的效果不同，

53、它们各自会在具体的细节设计与功能上表现出差异。

54、首先，最明显的区别是有无光圈这个部件。对于DC，由于感光器件(CCD或者CMOS)的感光范围非常狭窄，所以需要一个在外界光线超过感光器件的感光范围时控制入射光线数量的器件，这就是光圈。

55、它是由一组很薄的弧型金属叶片组成的，被安装在镜头和透镜的中间。用户可以通过调整光圈，使这些叶片均匀的开合，形成大小不同的光孔，控制进入的光线，以适应不同的拍摄要求。应该说只要是相机，都会有光圈。

56、但目前来说，绝大部分投影机镜头是没有光圈的。只有极少数几款产品的镜头使用了光圈，比较典型的是松下PT-AE700，它使用了“动态虹膜”技术。该技术是一种可随投影图象亮度而扩张、收缩的光圈。

57、目的是在暗背景下，收缩光圈，使投射出的光线成倍减少，提高了影像的质量。

58、其次，是否支持高倍变焦也是两者比较明显的区别之一。投影机一般是定焦镜头，即便使用的是变焦镜头，其变焦比一般也不大于2。而一般的民用级数码相机变焦比一般都在3以上，

59、只有极少数的数码相机采用定焦镜头或变焦比小于3的镜头。

60、另外，镜头口径也是区分投影机镜头和DC镜头的最明显的标志，投影机的镜头口径一般都比较大。一方面是因为投影机的感光芯片(LCD、DLP)都比较大，在获得同样光圈时所需的镜头口径相应地就大。

61、投影机在满足人们观看要求时需要足够的的光通量，如果光通量不足，是完全没有办法补救的，所以在设计时就要求使用大光圈、大镜头和大灯泡等措施来保障最低亮度值的实现。不过，并不是对上述三项参数都取最大值，

62、而是在价格与性能之间寻找一个最佳的平衡点。

本文到此结束，希望对大家有所帮助。