小科普:這個(gè)手機(jī)投影儀利用的是凸透鏡成像的原理。有了這個(gè)手機(jī)投影儀,你就可以和爸爸媽媽盡情的享受用手機(jī)看大片的樂(lè)趣,坐著看,躺著看都可以哦!
如果你手頭有閑置不用的鞋盒和手機(jī),你也來(lái)試試吧。
1、制作物品準(zhǔn)備:手機(jī)、2元店的放大鏡、小塑料桶、鞋盒子(一大一小)
2、切掉放大鏡的手柄
3、切下塑料桶的上小半部分,把放大鏡包在里面固定好
4、在大鞋盒上挖個(gè)洞,安裝好鏡頭
5、根據(jù)手機(jī)的尺寸用小鞋盒的盒身制作好手機(jī)的托架,盒蓋正好做下面的調(diào)焦托板,把托架前頭用膠帶固定在托板上。
6、調(diào)節(jié)好音量,把手機(jī)倒放裝入托架
7、調(diào)試焦距
8、差不多了,投影到墻上的效果,字是反的。
9、加入反光鏡,用手把托架這要托起來(lái)
10、調(diào)試焦距,字體也正常了。大功告成了~
投影儀原理:
1、投影儀的鏡頭是一個(gè)凸透鏡,物體位于凸透鏡的二倍焦距與一倍焦距之間(2f>u>f)時(shí),將投影畫面上的光,通過(guò)凸透鏡形成物體的倒立的、放大的實(shí)像,然后經(jīng)過(guò)平面鏡改變光的傳播方向,使其在屏幕中成像。
2、不同類型投影儀的成像技術(shù):
CRT投影技術(shù),也叫作陰極射線管,CRT投影機(jī)通過(guò)設(shè)備自身的發(fā)光,將信號(hào)源分解在紅綠藍(lán)三個(gè)CRT管的熒光屏上,熒光粉在高壓作用下發(fā)光、放大、會(huì)聚、在大屏幕上顯示出彩色圖像。
LCD投影技術(shù),也就是液晶顯示器,原理是在兩片平行的玻璃當(dāng)中放置液態(tài)的晶體,在兩片玻璃中間有許多垂直和水平的細(xì)小電線,透過(guò)通電來(lái)控制桿狀水晶分子改變方向,將光線折射出來(lái)產(chǎn)生畫面。
DLP投影技術(shù),叫做數(shù)字光處理,是通過(guò)數(shù)字微鏡元件DMD完成可視數(shù)字信息的顯示,這種元件由數(shù)十萬(wàn)到上百萬(wàn)個(gè)微鏡組成,每個(gè)微鏡代表一個(gè)像素,開關(guān)微鏡的狀態(tài)就是像素點(diǎn)的明暗,當(dāng)光源通過(guò)色輪,然后折射在DMD元件,最后在光學(xué)透鏡投射在屏幕上顯示圖像
首先,投影的工作原理是利用凸透鏡成像的原理而實(shí)現(xiàn)的。
我們?cè)诔踔械臅r(shí)候有學(xué)過(guò)凸透鏡成像,物體到透鏡的距離大于2倍焦距時(shí),成像效果為倒立、縮小的實(shí)像,我們常見的相機(jī)就是利用的這個(gè)原理。
而當(dāng)物體到透鏡的距離小于2倍焦距、大于1倍焦距時(shí),成像效果即為倒立、放大的實(shí)像,這就是投影儀的基礎(chǔ)工作原理。
了解了這一點(diǎn),我們?cè)賮?lái)看目前在這個(gè)原理的基礎(chǔ)上,投影儀成像的幾個(gè)關(guān)鍵技術(shù):
目前主流投影儀的顯像技術(shù)主要分為DLP/3DLP、LCD/3LCD、LCOS這三種技術(shù),其中3DLP主要應(yīng)用于影院及高端工程設(shè)備,家用比較常見的為另外幾種。
DLP
DLP技術(shù)的全稱是“Digital Light Processing”,即為數(shù)字光處理,是指通過(guò)核心的DMD顯示芯片進(jìn)行數(shù)字處理,光線經(jīng)過(guò)色輪后抵達(dá)芯片上,最后經(jīng)過(guò)投影鏡頭投影成像。市面上的DMD芯片均由美國(guó)德州儀器研發(fā)。
3DLP
3DLP投影儀顧名思義就是采用了3塊DMD芯片,這類投影儀的優(yōu)點(diǎn)在于由于每個(gè)DMD芯片分別負(fù)責(zé)一種顏色,因此不需要在用到色輪,完全解決了DLP的彩虹效應(yīng)問(wèn)題,光源的利用率更高,同時(shí)可以大幅度提升色彩效果,提供無(wú)比強(qiáng)大的的對(duì)比度表現(xiàn)力。
3dlp投影儀目前家用產(chǎn)品相對(duì)較少,這是由于3dlp投影的光路結(jié)構(gòu)更為復(fù)雜,投影儀的體積相對(duì)較大,其散熱產(chǎn)生的風(fēng)噪也較高,目前很多影院配備的投影設(shè)備都為3dlp技術(shù)的設(shè)備。
LCD
LCD投影技術(shù)的全稱是liquidcrystal display,也就是我們常說(shuō)的液晶顯示技術(shù),主要是利用液晶分子的光電效應(yīng)改變液晶單元的透光率或者反射率以此實(shí)現(xiàn)畫面顯示。單片式LCD投影儀的原理就是通過(guò)燈泡照射液晶面板投射出大畫面,這類產(chǎn)品稱之為幻燈機(jī)都不為過(guò),其主要缺點(diǎn)是畫面光照不均勻,邊緣虛焦,對(duì)比度低,色彩相對(duì)暗淡;優(yōu)點(diǎn)為產(chǎn)品結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,價(jià)格低廉。
具有一點(diǎn)動(dòng)手能力的玩家都可以通過(guò)一個(gè)紙箱、鏡頭、手機(jī)屏幕、LED燈自己diy一臺(tái)單LCD投影儀
現(xiàn)在稍微大一點(diǎn)的廠家已經(jīng)幾乎不做單LCD投影儀了,都不想因?yàn)檫@種產(chǎn)品影響自己的用戶口碑,選擇這類機(jī)器入門,很容易打破你對(duì)投影儀的幻想,目前主流的千元左右投影儀幾乎都是采用的這類技術(shù)。
3LCD
3LCD是單片式LCD的改進(jìn)款,目前有且僅有愛普生在做3LCD的投影儀。3LCD將光源發(fā)出的光通過(guò)分光鏡分解成R(紅)、G(綠)、B(藍(lán))三種顏色的光,并使其分別透過(guò)各自的液晶板,再最后經(jīng)過(guò)投影鏡頭投影成像。相比單片式lLCD,3LCD無(wú)論在色彩、對(duì)比度、光照均勻度上都有較大的提升。
LCOS
LOCS是結(jié)合了DLP和LCD兩種技術(shù)的優(yōu)勢(shì),DLP利用了反射投影技術(shù),LCD則是透射液晶面板的技術(shù),LCOS就是在液晶層下面加入反射技術(shù),因此既獲得了DLP技術(shù)的畫面銳度,又有LCD甚至強(qiáng)于LCD的畫面色彩。
目前使用LCOS技術(shù)的投影儀廠家主要是索尼和JVC兩家,這兩家廠商出于對(duì)極致畫面的追求,目前已經(jīng)基本上放棄了1080P投影儀的產(chǎn)品線,主攻4K及8K領(lǐng)域,同時(shí)也是為數(shù)不多的能夠制造原生4K家用投影儀的廠家。
光源也是投影儀非常核心的部件之一,目前主流投影儀采用的基本為高壓汞燈、LED、激光三種光源。
高壓汞燈
說(shuō)起高壓汞燈,我發(fā)現(xiàn)很多知友都對(duì)它有一定的誤解,認(rèn)為這玩意燈泡壽命不長(zhǎng)壞得快,換個(gè)燈成本非常高。實(shí)際上這個(gè)認(rèn)知還停留在十幾年前大家玩投影的時(shí)候:早期的投影儀,采用的金屬鹵素?zé)簦瑝勖_實(shí)不長(zhǎng),通常在不到1000小時(shí)左右就開始有衰減,理論壽命也僅僅2000小時(shí)左右。隨著燈泡技術(shù)的發(fā)展,面向家用的傳統(tǒng)投影儀基本都已經(jīng)采用超高壓汞燈(UHE或UHP燈泡)來(lái)充當(dāng)光源,這類燈泡的壽命普遍已經(jīng)達(dá)到6000到12000小時(shí)左右,同時(shí)可以保證4000小時(shí)以上才會(huì)出現(xiàn)衰減。
高壓汞燈的優(yōu)點(diǎn)在于價(jià)格便宜,光譜較全,亮度可以做到比較高;缺點(diǎn)采用燈泡的機(jī)型體積不能做得太小,散熱也比led要求更高,色域覆蓋又比不上更加精準(zhǔn)的激光光源。
LED
早在十多年以前,led光源就已經(jīng)開始應(yīng)用于投影儀領(lǐng)域,試圖替代傳統(tǒng)光源。led光源的優(yōu)勢(shì)在于光源壽命比較長(zhǎng),理論上在整個(gè)投影儀的生命周期內(nèi)都不需要更換,同時(shí)led發(fā)熱量相比高壓汞燈要低,減少了部分散熱需求,并縮短了光路系統(tǒng),所以散熱量和噪聲都有更好的表現(xiàn),使用led光源的機(jī)器也可以做得更加小巧。但led目前最致命的問(wèn)題還是在于亮度和對(duì)比度較低,尤其是對(duì)比度幾乎都慘不忍睹,就目前而言,追求畫質(zhì)的高端投影儀都不會(huì)選擇led作為光源,看未來(lái)有沒(méi)有新的技術(shù)突破。
激光
激光光源是目前應(yīng)用于投影儀中最高端的光源,它擁有比高壓鈉燈更好的色域覆蓋,同時(shí)也能達(dá)到甚至超越高壓汞燈的亮度。但目前由于激光光源的成本較高,真正的好產(chǎn)品都價(jià)格不菲,比如jvc引以自豪的“宙斯”系列,無(wú)論色彩、亮度都是投影儀中的佼佼者,其系列產(chǎn)品的價(jià)格均在五位數(shù)到六位數(shù)。而一些萬(wàn)元內(nèi)的激光光源產(chǎn)品,很多都是為了硬撐“激光光源”的噱頭,在其他的核心部件上縮水嚴(yán)重,導(dǎo)致整體的效果并不理想。
投影儀的鏡頭是整個(gè)光路的最后一個(gè)環(huán)節(jié),決定了投影儀畫面的色彩、亮度、對(duì)焦清晰度等核心參數(shù)。投影儀的鏡頭從功能上分為定焦鏡頭和變焦鏡頭,從材質(zhì)上分為全玻璃鏡頭和樹脂鏡頭。
定焦鏡頭顧名思義,即機(jī)器通過(guò)鏡頭投射出的畫面尺寸為固定尺寸,想要調(diào)節(jié)畫面大小只能通過(guò)調(diào)整投影儀到幕布間的距離來(lái)控制,因此這類機(jī)器對(duì)位置擺放的要求比較高。當(dāng)然目前定配備定焦鏡頭的機(jī)器也可以通過(guò)數(shù)碼變焦的方式來(lái)拉伸或裁剪畫面,但這種方式對(duì)畫質(zhì)的影響較大,不建議使用。
變焦鏡頭配備有專門的變焦環(huán),可以通過(guò)在固定位置調(diào)節(jié)變焦環(huán)來(lái)改變畫面尺寸,由于是光學(xué)變焦,因此對(duì)畫質(zhì)的實(shí)際影響比較小,投影儀的擺位相對(duì)也要更加靈活一些,但配備這類鏡頭的產(chǎn)品成本也隨之較高。
投影儀的鏡頭均采用多片式結(jié)構(gòu),每一塊鏡片的作用大不相同,起到放大倍率、調(diào)整色差、控制聚焦范圍和補(bǔ)償?shù)淖饔谩?/span>
全玻璃鏡頭即鏡頭的每一片均由玻璃制成,玻璃鏡片的耐熱性強(qiáng),加工研磨精度高,所呈現(xiàn)的畫面色彩還原較好,整體通透感更強(qiáng),對(duì)焦穩(wěn)定性也要更高,但缺點(diǎn)依然是成本較高,對(duì)加工的技術(shù)要求比較高。
樹脂鏡頭并非全樹脂結(jié)構(gòu),往往是以玻璃鏡片+樹脂鏡片相結(jié)合的方式,由于樹脂對(duì)高溫的耐性較差,在長(zhǎng)期強(qiáng)光源照射的情況下,會(huì)產(chǎn)生輕微的形變,盡管非常細(xì)小,但會(huì)因此改變光線的折射,對(duì)應(yīng)到屏幕上就會(huì)產(chǎn)品畫面虛焦的情況,很多投影儀非常“貼心”的配備了智能對(duì)焦系統(tǒng),就是由于投影儀在剛開機(jī)時(shí)熱量較小,但使用半個(gè)小時(shí)以后溫度升高,這個(gè)時(shí)候畫面會(huì)開始有虛焦的問(wèn)題。采用樹脂+玻璃的方式,一是為了節(jié)約成本,二是樹脂鏡片加工往往注塑的方式,加工技術(shù)難度較低。因此在條件允許的情況下,優(yōu)先選擇全玻璃鏡頭的機(jī)器會(huì)要更好。
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