Projektor je to, z čoho sa skladá. Zariadenie projektorov: princíp činnosti, popis a vlastnosti. Optický dizajn jednomaticového DLP projektora

Premietací prístroj / projektor (z latinského projicio - hodím dopredu) je opto-mechanické zariadenie na premietanie zväčšených obrazov rôznych predmetov na plátno.

Prvý projektor vynašiel nemecký fyzik a matematik Athanasius Kircher v roku 1640, pričom svoj prístroj nazval „magická lucerna“. Aparatúra, v ktorej ako zdroj svetla slúžila sviečka, umožňovala na plátno vytvárať tieňové projekcie obrazov ľudí, zvierat či predmetov vyrezaných z kartónu.

Moderné projekčné zariadenia premietajú obraz z obrazovky monitora na obrazovku a pripájajú sa k PC. V počítačových projektoroch sa ako zdroj premietaného obrazu používa špeciálny elektronicky riadený modulátor, do ktorého je privádzaný signál z PC video adaptéra. Modulátor sa používa ako riadený svetelný filter, ktorý moduluje svetelný tok z projekčnej lampy.

Modulátory majú širokú škálu dizajnov a princípov činnosti, hoci sú založené hlavne na LCD paneloch.

V multimediálnom projektore projekčná lampa, LCD matica a optickým systémom sú konštrukčne umiestnené v jednom kryte, čím sa podobajú spätným projektorom určeným na prezeranie diapozitívov alebo filmových pásov.

Princíp činnosti multimediálneho projektora sa nelíši od spätného projektora: obraz sa vytvára pomocou výkonnej projekčnej lampy a elektrooptického modulátora zabudovaného v projektore, ovládaný signálom z PC video adaptéra a následne premietaný na externá obrazovka cez optický systém. Hlavným rozdielom v multimediálnych projektoroch je dizajn modulátora a spôsoby konštrukcie a prenosu obrazu na plátno.

V závislosti od konštrukcie modulátora sú projektory nasledujúcich typov:

• TFT projektory;
• polysilikónové projektory
• DMD/DLP projektory.

V závislosti od spôsobu osvetlenia modulátora sa multimediálne projektory delia na transmisné a reflexné projektory .

TFT projektory

V TFT - projektory, pre projektory transmisívneho typu je ako modulátor použitý malý farebný aktívny LCD - matrix vyrobený technológiou TFT. Princíp činnosti multimediálneho TFT projektora priesvitného typu je znázornený na obr. jeden.

Hlavným prvkom inštalácie je miniatúrna LCD matica , vyrobené pomocou technológie TFT, ako aj LCD farebný plochý monitor ... Rovnomerné osvetlenie povrchu LCD sa dosahuje použitím systému šošoviek nazývaného kondenzor.

Polysilikónové projektory

Polysilikónové multimediálne projektory označujú aj transmisné projektory a používajú sa, keď sa vyžaduje jasnejší obraz. Používajú viac ako jednu farebnú maticu TFT, ale tri monochromatické miniatúrne LCD matice s veľkosťou približne 1,3 "... Každá z matíc tvorí monochromatický obraz v červenej, zelenej alebo modrej farbe. Optický systém projektora, ako je znázornený na obr. 2, poskytuje kombináciu troch monochromatických obrazov, výsledkom čoho je vytvorenie farebný obrázok... Táto technológia je tzv polysilikón (p— Si ) . Každý prvok polysilikónovej matrice obsahuje iba jeden tenkovrstvový tranzistor, preto je jeho veľkosť menšia ako veľkosť prvku TFT matrice, čo umožňuje zvýšiť jasnosť obrazu.

Systém separácie farieb polysilikónový projektor pozostávajúce z dvoch dichroických (D 1 D 2 ) a jedno konvenčné (N 1) zrkadlo (obr. 2), sa používa na rozklad bieleho svetla projekčnej lampy na tri zložky základných farieb (červená, zelená, modrá).

Aby sa každej z troch monochromatických matríc dodal svetelný tok zodpovedajúcej farby, musí sa vykonať separácia farieb. Dichroické (farebné separačné) zrkadlo prepúšťa svetlo len jednej vlnovej dĺžky (jednej farby) a je to dobre leštený sklenený substrát potiahnutý tenkým filmom dielektrického materiálu.

Systém miešania farieb polysilikónový projektor pozostáva z dvoch dichroických (D 3 D 4 ) a jeden reflexný (N 2 ) zrkadlí a slúži na získanie farebného obrazu prekrytím jedného na ďalšie tri monochromatické obrazy vytvorené príslušnými LCD matricami.

Polysilikónové projektory poskytujú viac vysoká kvalita jas obrazu a sýtosť farieb oproti TFT projektorom ... Oni spoľahlivejšie a odolnejšie pretože tri LCD fungujú v menej intenzívnom tepelnom režime ako jeden. Vďaka tomu je možné pri premietaní obrazu použiť polysilikónové projektory veľká obrazovka v priestoroch ako sú konferenčné miestnosti, kiná.

Projektory DMD/DLP

Reflexné LCD projektory sú navrhnuté na prácu vo veľkých posluchárňach a líšia sa princípom fungovania: nie je modulovaný prenášaný, ale odrazený svetelný tok.

V súčasnosti sa najčastejšie používa technológia reflexných LCD projektorov DMD/DLP vyvinuté spoločnosťou Texas Instruments.

V DMD/ DLP- reflexné projektory emisia svetelného zdroja je modulovaná obrazom pri odraze od matrice.

Projektory DMD / DLP používajú maticu pozostávajúcu z mnohých elektronicky riadené mikrozrkadlá, z ktorých každé má veľkosť asi 1mikrón. Každé mikrozrkadlo má schopnosť odrážať dopadajúce svetlo buď do šošovky alebo do absorbéra, čo je určené úrovňou naň aplikovanej elektrický signál... Keď svetlo vstúpi do šošovky, vytvorí sa jasný pixel obrazovky a do absorbéra sa vytvorí tmavý pixel. Takéto matice sú označené skratkou DMD (digitálne mikrozrkadlové zariadenie) a technológia, na ktorej je založený ich princíp fungovania DLP (digitálny Svetlo Spracovanie - digitálne spracovanie svetla).

Typicky jedno pole DMD obsahuje približne 848 x 600 = 508 800 mikrozrkadiel, čo je lepšie ako rozlíšenie SVGA (800 x 600 = 480 000 pixelov).

Na získanie farebného obrazu sa používajú projektory dvoch možností: s tromi alebo jednou matricou DMD.

Projektor s tromi maticami, ktorej schéma je uvedená na obr. 3 je spôsob vytvárania farebného obrazu podobný ako pri polysilikóne (pozri obr. 2).

V jednomaticové DMD / DLP projektory plnofarebný rám je vytvorený ako výsledok postupného prekrývania tri rýchlo sa meniace monochromatické rámy: čierny a červený, čierny a zelený a čierny a modrý. Zmena monochromatických rámov na obrazovke je neviditeľná kvôli zotrvačnosti ľudského videnia. Monochromatické rámy sú tvorené sekvenčným osvetlením DMD matice lúčom červenej, zelenej a modrej farby. Lúč každej farby vzniká prechodom svetelného toku r projekčnej lampy cez rotujúci kotúč s filtrami červeného, ​​zeleného a modrého svetla, ako je znázornené na schéme jednomaticového projektora (obr. 4). Ovládanie mikrozrkadiel je synchronizované s otáčaním svetelného filtra.

Obvod jedného maticového reflexného multimediálneho projektora

V porovnaní s technológiou LCD má technológia DLP nasledujúce výhody:

• takmer úplná absencia zrnitosti v obraze,
• vysoký jas a rovnomernosť jeho rozloženia.

Nevýhody jednomaticových DMD projektorov zahŕňajú citeľné blikanie rámikov.

V ére technológie s vysokým rozlíšením si projektory získavajú na popularite, pretože vám umožňujú znovu vytvoriť atmosféru skutočného kina u vás doma. Samozrejme, tento nápad sa dá zrealizovať aj pri veľkom LCD televízore s podporou 4K videa.

Obsah s takýmto rozlíšením je však stále zriedkavý a televízory tejto triedy nie sú lacné. Dnešné Full HD projektory sú schopné poskytovať vynikajúcu kvalitu obrazu a zaberajú podstatne menej miesta.

LCD vs DLP

Moderné projektory využívajú technológie LCD (Liquid Crystal Display) a DLP (Digital Light Processing), ktoré sa líšia princípom tvorby obrazu. V prípade DLP funguje miniatúrne zrkadlo ako pixel. Pred súpravou takýchto „pixelov“ je nainštalovaný rotačný filter, rozdelený na farebné segmenty.

Svetlo prechádza cez svetelný filter, dopadá na zrkadlá a odráža sa od nich na obrazovku. Technológia LCD využíva matrice, ktoré sú osvetlené svetlom odrazeným od sústavy zrkadiel. Každé zrkadlo je svetelný filter a dodáva matrici iba jednu z troch základných farieb.

Samozrejme, obe tieto technológie majú výhody aj nevýhody: napríklad LCD projektory poskytujú bohaté farby a DLP riešenia majú vyšší kontrast. Medzi nevýhody LCD modelov stojí za zmienku menšia hĺbka čiernej farby, zatiaľ čo DLP projektory majú "dúhový efekt". Avšak v moderné zariadenia tieto nedostatky sú takmer neviditeľné.

V našich rôznych benchmarkingových testoch LCD projektory o malý rozdiel prekonávajú riešenia DLP. Ako viete, technológiu LCD projekcie vyvinula japonská spoločnosť Epson a prvé zariadenie založené na tomto princípe vzniklo pred 25 rokmi. Všetky tieto roky sa technológia výrazne zlepšila a zdokonalila.

3D projektor od spoločnosti Epson v hodnote 75 000 rubľov podporuje rozlíšenie Full HD, umožňuje pripojiť smartfóny a tablety cez konektor HDMI MHL a je schopný zobrazovať obrázky s uhlopriečkou až 300″.

Kúzlo veľkej obrazovky. Tlmené svetlo, široký pozorovací uhol, efekt úplného ponorenia do deja. Nie, je nepravdepodobné, že bude možné úplne nahradiť kino televíziou, a je to sotva vhodné - majú iné úlohy. "Televízia nikdy nenahradí noviny - skúste si zdriemnuť a zakryte si tvár televízorom." Ale nestojí za to odporovať jednému druhému: videoprojektory sú východiskom pre tých, ktorí sa rozhodli zariadiť "svoje vlastné kino". A to nie je vôbec ťažké – na dnešnom trhu existuje veľké množstvo rôznych videoprojektorov. Rozsah cien od stoviek dolárov až po státisíce za zariadenie dáva jasne najavo, že videoprojektory, mierne povedané, sú iné. Technológie sú rôzne, čo znamená vlastnosti a oblasti použitia.

Pozrime sa teraz na hlavné technológie používané na trhu s modernými projektormi trochu podrobnejšie, ako dovoľuje niekoľko riadkov tlačových správ.

CRT(Cathode Ray Tube alebo CRT - projektory založené na katódových trubiciach)

Ide o úplne prvú technológiu na premietanie videa na externú obrazovku. Vznikol v 50. rokoch minulého storočia. Rozhodnutie bolo na tú dobu celkom logické: keďže sa lúčové trubice tak úspešne používajú v televízoroch, stojí za to skúsiť vyrobiť projektor založený na rovnakých trubiciach.

Všeobecný princíp je nasledovný: tri špeciálne katódové trubice zvýšený jas vytvoriť všeobecný obraz. Každý tubus, zvyčajne „čiernobiely“ s uhlopriečkou deväť palcov, prenáša jednu zo základných farieb (červenú, zelenú a modrú – zafarbenú svetelnými filtrami) a premieta cez svoju šošovku na externú obrazovku. Prostredníctvom veľmi jemného nastavenia sa tri obrazy na projekčnej ploche spoja do jedného celku. Akýsi hypertrofovaný farebný televízor, kde sa ako elektrónové delá používajú katódové trubice so šošovkami a svetelné filtre zohrávajú úlohu farebného fosforu.

Obraz premietaný CRT projektorom je vhodné sledovať v úplne zatemnenej miestnosti – ich jas nie je najvyšší. Projektory sa ťažko inštalujú: fyzicky to nie je najjednoduchšie a kvôli potrebe presného zarovnania - musíte samostatne nastaviť ostrosť a geometriu pre všetky tri farebné kanály.

Všeobecne sa verí, že tieto projektory poskytujú najlepšiu kvalitu videa. Ide s najväčšou pravdepodobnosťou o toto: CRT projektory nemajú digitálne interpolačné artefakty - princíp tvorby rámca je najviac analógový. Horizontálne a vertikálne skeny tvoria rám presne v súlade s formátom - či už je to 720 x 576 pre PAL alebo 640 x 480 pre NTSC. Navyše, ak je počet riadkov určený formátom a je pevne stanovený, potom je dokonca zvláštne hovoriť o počte bodov v riadku v analógovom systéme. Správnejšie - horizontálna čistota, ktorá závisí od hornej medznej frekvencie prenosu video zosilňovača. Kvalita analógového vysielania (štúdio) je 800-900 zvislé čiary... Napríklad: domáce videorekordéry formátu VHS - 240 riadkov, S-VHS a Video Hi8 - 400 riadkov, digitálny formát DV - 500 riadkov (na komponentných výstupoch).

LCD(displej z tekutých kryštálov alebo LCD - projektory založené na indikátoroch z tekutých kryštálov)

Ak LCD nahradili CRT v monitoroch, potom sa to dalo očakávať v technológiách videoprojektorov.. Zostaňme len pri rozdieloch.

Farebný obraz tvorí malá matica LCD (uhlopriečka palca alebo dva) a cez šošovku sa na obrazovku premieta výkonná podsvietená lampa. Matrica funguje na svetle, na rozdiel od technológie D-ILA, o ktorej bude reč o niečo neskôr.

Zdá sa, že ide o najdostupnejšiu dostupnú technológiu – projektory začínajú na 800 USD za kus rozpočtové modely... Dobre spracované obvodové riešenia, nedostatok mechanicky pohyblivých častí (okrem prípadne motorizovaných pohonov šošoviek), spoľahlivosť digitálnej technológie – to sú hlavné dôvody popularity projektorov na báze LCD. V takomto „sude medu“ sa samozrejme bez problémov nezaobídete. Tou hlavnou je viditeľná pixelizácia obrazu spôsobená technologickými príčinami. Hranice medzi pixelmi (subpixely) na LCD monitoroch neviditeľné pre oči sa pri veľkých zväčšeniach stanú rozlíšiteľnými na veľké obrazovky... Problém sa snažia vyriešiť s rôznym stupňom úspechu. Niekto obmedzuje hranice medzi jednotlivými bunkami matice LCD, niekto navrhuje tri matice - jednu pre každú základnú farbu - s miernym posunom na zakrytie čiernej siete premietanej na obrazovku. Druhá vec, ktorú musia výrobcovia rozhodnúť, je zvýšenie kontrastu. Presvitať cez maticu LCD z dvojice dosiek, vrstvy tekutých kryštálov, polarizátora a svetelných filtrov znamená znížiť jas bielej. Jednoduchým zvýšením jasu podsvietenia sa stratí hĺbka čiernej. V najlepších príkladoch LCD projektorov však výrobcovia tieto problémy riešia, čo nemôže viesť k ich výraznému zdražovaniu.

DLP(Digital Light Processing - digitálne spracovanie svetla)

V skratke je to ako prehadzovanie slnečných lúčov zrkadlom. Základom projektora je špeciálny DMD čip (Digital Micromirror Device). Povrch čipu je tvorený veľkým počtom malých zrkadielok, ktoré sa môžu pri napájaní vychýliť. Lúč odrazený od takéhoto zrkadla nedopadá na šošovku (a teda na obrazovku) – tak vzniká čierny bod. Ak zrkadlo nie je odklonené od roviny čipu, bodka na obrazovke bude biela. Stredné hodnoty jasu sa vytvárajú, keď zrkadlo nasmeruje odrazený lúč do šošovky. Každé zrkadlo je zodpovedné za svoj vlastný bod obrazu vytvoreného na obrazovke.

Existujú dva spôsoby, ako pridať farbu do obrázka v takomto systéme. Prvý je „jednočipový“. Ako už názov napovedá, systém používa jeden DMD čip (zariadenie, treba poznamenať, nie je lacné). Postupne sa na ňom vytvorí čiernobiely obrázok pre každú základnú farbu (červená, zelená, modrá). Farbenie sa vykonáva pomocou rotujúceho filtračného disku so sektormi zodpovedajúcich farieb. Druhý spôsob je „trojčipový“. Tu neoľutovali drahé čipy - pre každú zo základných farieb je použitý vlastný čip a obraz sa tvorí okamžite.

Nie je tu nič presvitať, takže jas obrazu takýchto projektorov je veľmi vysoký. Čierna - úplná absencia svetla, keďže "škvrna" z natočeného zrkadla sa do šošovky vôbec nedostane, čo znamená, že aj hodnota kontrastu je maximálna možná. Medzery medzi zrkadlami sú tu tiež minimálne, a preto na veľkej obrazovke LCD projektorov nie je vlastná žiadna „sieťka“. Pri prvých modeloch bol výrazne badateľný „dúhový efekt“ – farebné halo okolo kontrastných alebo rýchlo sa pohybujúcich predmetov. Je to spôsobené tým, že obraz tvoria postupne tri základné farby a pri pohybe kontrastných predmetov na obrazovke vzniká niečo ako farebné bežiace svetlá. Proti tomuto javu bojujú rôznymi spôsobmi: od zvýšenia frekvencie sekvenčného premietania základných farebných obrázkov, pre ktoré filtračný kotúč obsahuje až sedem sektorov (dva pre základný červeno-modro-zelený plus smaragd), až po použitie troch čipov. pre simultánnu projekciu.

D-ILA(Zosilňovač osvetlenia obrazu s priamym pohonom)

Ide o technológiu, ktorá spája výhody LCD a DLP. Vznikli na priesečníku ich prístupov pri tvorbe obrazu - spoľahlivosť tekutých kryštálov s účinnosťou odrazu svetla.

Svetelný tok je modulovaný v LCD matici, ako v LCD projektoroch, ale svetlo neprechádza maticou, ale odráža sa od pixelových elektród ako od mikrozrkadiel v DLP. Svetlo prechádza len cez sklo, priehľadné elektródy a vrstvu tekutých kryštálov. Všetka elektronická kabeláž (spínače a súčiastky, ktoré zabezpečujú adresovanie maticovým bunkám) zostáva pod vrstvou reflexných elektród a neprekáža pri prechode svetla ako v „čistom“ LCD projektore. Odráža takmer celý povrch matrice, s výnimkou izolácie medzi elektródami.

Hlavnou výhodou technológie D-ILA oproti LCD a DLP je jej vysoký pomer clony. Ak pri technológii LCD je plocha, ktorá cez seba prepúšťa svetlo, až 60 % z celkovej plochy pixelu, pri DLP je plocha odrazu mikrozrkadlom asi 80 %, pri technológii D-ILA môže táto plocha dosiahnuť 95 %. Vďaka tomu je pixelácia obrazu takmer neviditeľná. Okrem toho je znížená strata fototermálnej konverzie, pretože takmer všetok svetelný tok sa odráža, čo umožňuje zvýšiť výkon podsvietenia. Druhou stranou mince (vysoký pomer clony) je, že maticu s rozlíšením HD nie je možné vytvoriť s uhlopriečkou väčšou ako jeden palec, čo znamená, že môžete získať pomerne kompaktný projektor.

LDT (technológia laserového displeja)

Najnovšia technológia na premietanie videa na veľkú obrazovku. Prvé výrobné vzorky sa objavili až v roku 2000, napriek tomu, že samotné lasery sa objavili pomerne dávno. Prekážala buď nízka účinnosť a vysoká spotreba laserov s plynovým výbojom, alebo príliš nízky výkon a „nefarebnosť“ polovodičových laserov. Ale tu technologické obmedzenia boli prekonané a na trh vstupujú projekčné televízory a videoprojektory na báze polovodičových laserov.

Tri lasery vyžarujú svetlo v červenom, zelenom a modrom viditeľnom spektre. Jas žiarenia každého lasera sa mení pomocou elektro-optických modulátorov v súlade s video signálom na vstupe. Tri modulované farebné lúče sú zhromaždené zrkadlami a hranolmi do jedného lúča, ktorý je privádzaný do rotujúcich horizontálnych zrkadiel a otočného rámového zrkadla - ako CRT raster.

Hlavný rozdiel medzi LDT projektorom je v tom, že nepotrebuje šošovku. Laser vytvára paralelný lúč svetla s rovnako ostrým bodom na široký rozsah vzdialeností. To vám ušetrí problémy so zaostrovaním pri inštalácii projektora v rôznych vzdialenostiach od premietacej plochy a získate úplne novú kvalitu: možnosť premietať na širokú škálu povrchov vrátane nerovných. Aj keď premietate obraz na valcové plochy alebo rovné plochy, no pod veľkým uhlom, obraz bude ostrý v celej ploche. Čistota a konzistencia základných farieb, určená charakteristikami použitých laserov, poskytuje jasný, bohatý a kontrastný obraz, ktorý nie je dostupný pri iných technológiách.

Ide o zariadenie, ktoré sa pripája k počítaču alebo notebooku, tabletu, kamkordéru atď. dostať obraz na premietacie plátno.
Projektor nevyžaduje žiadne špeciálne programy... Obsluha projektora je podobná obsluhe počítača alebo videomonitoru. Na diaľkovom ovládači diaľkové ovládanie projektor má nastavenie jasu a kontrastu.

Kancelárske prezentačné projektory nepotrebujú zložité a časté úpravy. Tieto projektory je možné zapnúť a ovládať bez čítania pokynov. Vo vnútri krytu projektora je zdroj svetla, lampa alebo laserová LED dióda a prevodník vstupného signálu na obraz. Projektor má zvyčajne vstup na pripojenie signálu z počítača a jeden alebo dva vstupy na prepínanie video signálov. Projektory majú aj audio vstupy na prehrávanie zvuku do vstavaných reproduktorov. Projektory sú multisystémové a pracujú so všetkými video štandardmi (PAL / SECAM / NTSC). To znamená, že si môžete prehrať akýkoľvek TV program a nahrávky z videokaziet a laserových diskov.

Jas obrazu a rozlíšenie obrazu sú najdôležitejšie vlastnosti prezentačných projektorov. Keď hovoríme o jase projektorov, máme na mysli svetelný tok projektora, teda množstvo svetla vyžarovaného projektorom. Svetelný tok nezávisí ani od veľkosti plátna, ani od vzdialenosti od šošovky projektora k rovine plátna a meria sa v ANSI lúmenoch. Svetelný tok moderných kancelárskych projektorov presahuje 1000 ANSI lúmenov, čo umožňuje prezentácie pri bežnom umelom svetle.

Na prehrávanie videa sa odporúča používať projektory s grafickým rozlíšením aspoň 800x600 pixelov SVGA... Pre kvalitná reprodukcia počítačový obraz s malými detailmi, vyberte si projektor s grafickým rozlíšením aspoň 1024x768 pixelov XGA... Pre počítačové aplikácie so zvýšenými požiadavkami na kontrast a rozlíšenie grafického obrazu používajte projektory s grafickým rozlíšením 1400 x 1050 pixelov SXGA+.

Optická konštrukcia projektorov so štandardnými šošovkami je navrhnutá tak, aby spodný okraj obrazu bol na úrovni šošovky projektora. Väčšina modelov projektorov je navrhnutá tak, aby korigovala vertikálne lichobežníkové skreslenie, ku ktorému dochádza, keď je projektor umiestnený oveľa vyššie alebo nižšie, než je jeho normálna prevádzková poloha. Projektory vykresľujú obraz v určenej veľkosti. Pri použití štandardných šošoviek s pomerom 2: 1 je vzdialenosť od šošovky projektora k rovine premietacej plochy dvojnásobkom šírky premietacej plochy. Dĺžka štandardného počítačového kábla zvyčajne nepresahuje 3 m, čo je dosť na kancelársku prácu. V prípade potreby je dovolené použiť počítačové káble do dĺžky 15 m. Dĺžka štandardného video kábla tiež nie je dlhá, v prípade potreby však možno na prenos video signálu použiť profesionálne video káble do dĺžky 100 m.

Projektory používajú ako zdroj svetla spoľahlivé metalhalogenidové alebo metalhalogenidové svetelné zdroje. lampa so životnosťou minimálne 2000 hodín. Všetky tieto výbojky sú v podstate ortuťové výbojky s pridanými soľami jódu a brómu. Tieto lampy sú veľmi výkonné a dodávajú sa v špeciálnom module lampy, ktorý obsahuje lampu, reflektor a samotný modul s kontaktmi a vodidlami na inštaláciu do konkrétneho projektora. Ak lampa projektora zlyhá, vymení sa celá zostava modulu lampy. Životnosť lampy sa výrazne zníži, ak sú podmienky chladenia a vetrania nevhodné, preto prosím projektor riadne vypnite a vzduchové filtre udržujte čisté.

Pri používaní projektora v kancelárskom režime 2 hodiny denne každý deň vrátane víkendov a sviatkov vydrží jedna lampa minimálne dva a pol roka.

Multimediálne projektory: Základné technológie

Spomedzi doteraz vyvinutých technológií na zobrazovanie obrazu na premietacej ploche možno rozlíšiť štyri hlavné, ktoré sa najrozšírenejšieho použitia v komerčné produkty popredných výrobcov a líšia sa predovšetkým typom prvku použitého na vytvorenie obrazu:

V každom prípade vlastnosti tvarovača určujú hlavné výhody a nevýhody technológie a následne rozsah použitia projekčných zariadení vytvorených na jej základe.

CRT technológia.

Multimediálne projektory s katódovou trubicou (CRT) existujú už desaťročia. Napriek nástupu modernejších technológií však stále nemajú obdobu, pokiaľ ide o kvalitu reprodukcie obrazu (rozlíšenie, čistota, presnosť farieb), úroveň akustického hluku (menej ako 20 dB) a dobu nepretržitej prevádzky (10 000 hodiny alebo viac). Žiadna iná technológia zatiaľ neposkytuje hlboké úrovne čiernej a dynamický rozsah jasu, ktoré CRT projektory dokážu použiť na rozlíšenie detailov aj v tmavších scénach. Fyzikálne vlastnosti fluorescenčného povlaku obrazovky trubice (pozri zariadenie CRT projektora) vylučujú stratu informácií pri prehrávaní video signálov rôznych štandardov (NTSC, PAL, HDTV, SVGA, XGA atď.) a podobnosť Výrobná technológia použitá v projektoroch s televízorom poskytuje presnú reprodukciu farieb bez použitia algoritmov gama korekcie.

Projektory CRT, ktoré majú nepochybné výhody, najmä pri predvádzaní videa, majú aj množstvo významných nevýhod, ktoré obmedzujú ich rozsah. S výraznými rozmermi a hmotnosťou niekoľkých desiatok kilogramov sú jasom horšie ako moderné prenosné multimediálne projektory. S ich charakteristickým svetelným tokom v rozsahu od 100 do 300 ANSI lúmenov je sledovanie programov možné len pri absencii vonkajšieho osvetlenia. Na dosiahnutie najlepšej kvality obrazu pri inštalácii CRT projektora je ich veľa jemné ladenie(konvergencia, vyváženie bielej a pod.), čo si vyžaduje zapojenie kvalifikovaného personálu. Medzitým, po premiestnení zariadenia na nové miesto, výmene chybnej súčiastky alebo prirodzenom odchode parametrov v priebehu času, je potrebné všetky postupy zopakovať nanovo. K pomerne vysokej cene samotného zariadenia sa teda môžu pripočítať značné prevádzkové náklady.

CRT projektorové zariadenie

Najpokročilejšie CRT projektory sú postavené na troch katódových trubiciach s uhlopriečkou obrazovky od 7 do 9 palcov. Každá trubica reprodukuje jednu zo základných farieb priestoru RGB – červenú, zelenú alebo modrú.

Farebné zložky extrahované zo vstupného signálu riadia činnosť modulátorov príslušných elektrónok a menia intenzitu elektrónového lúča, ktorý pod vplyvom magnetické pole Deflektor skenuje vnútro obrazovky fosforom potiahnutej trubice. Na obrazovke trubice sa tak vytvorí obraz jednej farby. Pomocou šošovky sa premieta na vonkajšiu obrazovku, kde sa zmieša s projekciami z dvoch ďalších trubíc, aby sa získal plnofarebný obraz.

Výhody CRT:

• Vysoká kvalita obrazu
• Dlhé trvanie nepretržitej práce
• Hlboká úroveň čiernej (kontrast)
• Prakticky neobmedzené rozlíšenie
• Nízka hladina hluku, dostatok pasívne chladenie
• Časom overená technológia (viac ako pol storočia)

Nevýhody CRT:

• Nízka úroveň jasu
• Vyžaduje sa pravidelná kalibrácia
• Fuzzy geometria
• Neodporúča sa pre statické obrázky

LCD technológia

V multimediálnych projektoroch vyrobených technológiou LCD (Liquid Crystal Display) funkciu zobrazovacieho zariadenia plní priepustná LCD matica. Podľa princípu činnosti sa takéto zariadenia podobajú bežným spätným projektorom (pozri. LCD-projektorové zariadenie) s tým rozdielom, že obraz premietaný na externé plátno vzniká vtedy, keď svetelný tok vyžarovaný lampou neprechádza cez sklíčko, ale cez panel z tekutých kryštálov pozostávajúci z mnohých elektricky ovládaných prvkov - pixelov ... V závislosti od veľkosti striedavého napätia aplikovaného na každý takýto prvok sa mení jeho priehľadnosť a následne aj úroveň osvetlenia plochy obrazovky, na ktorú sa tento pixel premieta.

LCD technológia umožnila výrazne znížiť náklady na premietacie zariadenia, zmenšiť ich rozmery a zároveň zvýšiť nimi vyžarovaný svetelný tok (v naj. výkonné modely dosahuje 10 000 ANSI lumenov). Je prirodzene prispôsobený na prehrávanie video signálov z počítačových zdrojov, ako aj video súborov uložených v digitálnom formáte. LCD projektory sa ľahko ovládajú a nastavujú a po preprave si zachovajú svoje nastavenia. Preto sú široko používané v obchodnej oblasti na prezentácie a predvádzanie show programov.

Súčasne v dôsledku obmedzeného natívneho optického rozlíšenia, určeného počtom pixelov v matrici z tekutých kryštálov zobrazovacieho zariadenia, LCD projektory reprodukujú bez skreslenia signály iba jedného, ​​spravidla počítačového štandardu SVGA, XGA, atď. Na reprodukciu signálov iných štandardov, vrátane televízie, sa používajú špeciálne konverzné algoritmy grafické informácie na digitálny formát, ktorý je pre tento projektor prirodzený. Prítomnosť nepriehľadných medzier medzi jednotlivými pixelmi v matriciach z tekutých kryštálov vedie k vzhľadu mriežky na obrazovke, ktorá je rozlíšiteľná z blízka. S prechodom na polysilikónové matrice s hustejšou pixelovou štruktúrou a rozlíšením XGA a vyšším sa táto nevýhoda stáva takmer neviditeľnou a neustále zlepšovanie algoritmov tvorby farebného obrazu výrazne zlepšuje jeho kvalitu v porovnaní s predchádzajúcimi modelmi.

LCD projektorové zariadenie

Princíp činnosti matríc z tekutých kryštálov používaných v LCD projektoroch ako zobrazovacích zariadeniach je založený na vlastnosti molekúl tekutých kryštálov meniť priestorovú orientáciu vplyvom elektrického poľa a mať polarizačný účinok na svetelné lúče. Vo viacvrstvovej matricovej štruktúre, ktorá je pravouhlým zoskupením množstva samostatne ovládateľných prvkov (pixelov), je vrstva tekutých kryštálov umiestnená medzi sklenenými platňami, na povrchu ktorých sú nanesené drážky. Vďaka nim je možné vo všetkých matricových prvkoch orientovať molekuly identickým spôsobom a vďaka vzájomne kolmému usporiadaniu drážok dvoch dosiek sa orientácia molekúl mení, keď sa vzďaľujú od jednej z nich. a priblížte sa k druhému o 90 stupňov.

Polarizované svetlo prechádzajúce cez takúto vrstvu látky z tekutých kryštálov (pozri obr.) tiež mení rovinu polarizácie o 90 stupňov. Konštrukcia, ktorá je doplnená o vstupné a výstupné polarizačné filtre so vzájomne kolmými polarizačnými osami (a a b), sa preto ukazuje ako transparentná pre vonkajší svetelný tok, ktorý je pri prechode cez vstupný polarizátor čiastočne utlmený.

Pod vplyvom elektrického poľa molekuly vrstvy tekutých kryštálov menia svoju orientáciu a uhol natočenia roviny polarizácie svetelného toku sa výrazne znižuje. V tomto prípade je väčšina svetelného toku absorbovaná výstupným polarizátorom. Takže riadením úrovne elektrického poľa je možné zmeniť priehľadnosť prvkov matrice.

V LCD paneloch s aktívnym adresovaním pixelov, vyrobených s použitím amorfných kremíkových substrátov, je každý prvok riadený samostatným tenkým filmovým tranzistorom (TFT).

Samotný tranzistor a spojovacie vodiče, ktoré zaberajú značnú časť povrchu matrice, znižujú jeho svetelnú účinnosť, čím bránia zvýšeniu rozlíšenia určeného počtom pixelov.

Prechod na polysilikónovú technológiu (p-Si), ktorá je široko používaná v moderných LCD projektoroch, umožnil preniesť prvky riadiaceho obvodu na vrstvu polykryštalického kremíka a výrazne zmenšiť veľkosť vodičov a riadiacich tranzistorov. Tak bolo možné zvýšiť svetelnú účinnosť matríc a poskytnúť podmienky na zvýšenie ich rozlišovacej schopnosti. Dodatočný zisk svetelného toku u niektorých matríc LCD poskytuje mikrošošovkový raster - každý prvok matrice je vybavený vlastnou mikrošošovkou, usmerňujúcou svetelný tok cez priehľadnú oblasť. Takéto matrice sa dnes používajú v mnohých LCD projektoroch.

Moderné LCD-projektory sú vyrobené na základe troch polysilikónových matríc z tekutých kryštálov, ktorých veľkosť sa vo všeobecnosti pohybuje od 0,7 do 1,8 palca uhlopriečne. Bloková schéma takéhoto projektora je znázornená na obrázku.

Svetelné žiarenie lampy je premieňané kondenzátorom na rovnomerný svetelný tok, z ktorého dichroické zrkadlá-filtre vyžarujú tri farebné zložky (červenú, modrú a zelenú) a smerujú ich do zodpovedajúcej LCD-matrice. Farebné obrazy nimi tvorené sú spojené v jednotke hranolov na miešanie farieb do jedného plnofarebného, ​​ktorý je následne premietaný cez šošovku na externú obrazovku.

Objektív s blokom LCD matríc. Ku každej matrici ide kontaktná slučka.

Technológia D-ILA

Technológia D-ILA (Direct Drive Image Light Amplifier), relatívne nedávno vyvinutá spoločnosťou Huges-JVC, je vlastne prvou komerčnou implementáciou takzvanej technológie LCOS, ktorá je podľa väčšiny odborníkov jednou z najsľubnejších. smerov v oblasti premietacej techniky. Podobne ako technológia LCD je založená na vlastnostiach tekutých kryštálov, avšak namiesto bežných transmisívnych matríc na báze amorfného alebo polykryštalického kremíka predpokladá použitie reflexných zariadení ako zobrazovacích zariadení (viď. zariadenie D-ILA-projektory). V matrici D-ILA je vrstva tekutých kryštálov modulujúca svetlo umiestnená na povrchu monokryštálového kremíkového substrátu, na ktorom sú fotolitografickou metódou vytvorené kontrolné pixely elektród, ktoré zároveň slúžia ako reflexné prvky. Takmer všetky maticové riadiace obvody sú umiestnené priamo v substráte, čo tejto technológii poskytuje množstvo významných výhod oproti LCD panelom. Matrice D-ILA sa ľahšie vyrábajú a pri menších veľkostiach môžu mať výrazne vyššie rozlíšenie. Účinnosť využitia kryštálovej plochy v nich dosahuje 93 %, čo prakticky vylučuje prejav mriežkovej štruktúry na obrazovke.

Väčšina doteraz vydaných D-ILA projektorov je založená na matriciach s rozlíšením SXGA (1365x1024 pixelov) a so svetelným tokom v rozsahu od 1000 do 7000 ANSI lúmenov, vyznačujú sa relatívne veľkou hmotnosťou a vysokou cenou. Okrem toho sú tu matice QXGA s vysokým rozlíšením (2048 x 1536 pixelov) s uhlopriečkou 1,3 palca. Tie poskytujú plnú (bez použitia kompresných algoritmov) reprodukciu HDTV (1080i) video signálov.

Projektorové zariadenie D-ILA

V projektoroch D-ILA slúžia ako zobrazovacie zariadenia reflexné polia tekutých kryštálov s vysokým rozlíšením a svetelnou účinnosťou.

Štruktúra matrice D-ILA

Matrica D-ILA je viacvrstvová štruktúra umiestnená na monokryštálovom kremíkovom substráte. Všetky komponenty riadiaceho obvodu sú vyrobené podľa doplnkovej technológie CMOS a sú umiestnené za svetlo modulujúcou vrstvou tekutých kryštálov. To umožňuje výrazne zvýšiť hustotu usporiadania pixelov, ktorých rozmery môžu byť len niekoľko mikrónov a zabezpečiť vysokú efektivitu využitia plochy kryštálu (dosiahnutá úroveň je 93 %).

Výhodou technológie je aj možnosť vytvorenia svetlomodulačnej vrstvy a riadiaceho obvodu v priebehu jedného technologického procesu. Odrazové vlastnosti matrice sú určené stavom vrstvy tekutých kryštálov, ktorá sa mení vplyvom striedavého elektrického napätia, ktoré vzniká medzi elektródami odrazových pixelov a priehľadnou elektródou spoločnou pre všetky pixely.
Matrice D-ILA dokážu vydržať výrazné zvýšenie teploty, čo umožňuje použitie výkonných svetelných zdrojov v projektoroch, ktoré sú na nich založené.

Projektory D-ILA sú postavené na trojmaticovej schéme (každá matica tvorí obraz jednej zo základných farieb RGB priestoru) a predvádzajú veľkolepý obraz, v ktorom je pixelová štruktúra takmer neviditeľná. S rovnakým úspechom sa dajú použiť na reprodukciu počítačových a video signálov, avšak vzhľadom na novosť technológie je rozsah dnes vyrábaných zariadení relatívne malý.

Technológia DLP

Technológia každého DLP projektora digitálne spracovanie Svetlo (DLP) vychádza z vývoja spoločnosti Texas Instruments, ktorá vytvorila nový typ zobrazovacieho zariadenia – digitálne mikrozrkadlové zariadenie DMD (Digital Micromirror Device). Tvarovač DMD je kremíkový plátok, na ktorého povrchu sú umiestnené stovky tisíc riadených mikrozrkadiel. Jeho hlavnou výhodou oproti iným typom tvarovačov je vysoká svetelná účinnosť vďaka dvom faktorom: efektívnejšiemu využitiu pracovnej plochy tvarovača (miera využitia - až 90%) a menšej absorpcii svetelnej energie „odrazovými“ mikrozrkadlami, ktoré navyše nevyžadujú použitie polarizátorov. Z týchto dôvodov aj relatívne jednoduché riešenie problémy s odvodom tepla, technológia DLP umožňuje vytvárať ako výkonné projekčné zariadenia s vysokým svetelným tokom (v súčasnosti je dosiahnutá úroveň 18 000 ANSI lumenov), tak aj subminiatúrne projektory (ultraprenosné, mikroprenosné) pre mobilných používateľov... Práve v týchto triedach produktov dnes dominuje technológia DLP.

Moderné DLP-projektory sú postavené podľa schémy s jedným, dvoma a tromi DMD-kryštálmi (pozri DLP-projektorové zariadenie). Podobne ako LCD zariadenia sa vyznačujú vlastným optickým rozlíšením, určeným počtom mikrozrkadiel v matici DMD a sú najvhodnejšie na reprodukciu grafických a obrazových informácií uložených v digitálnom formáte ( počítačové súbory, Snímky).

Princíp tvarovania poltónov, ktorý sa v nich používa (ako aj plnofarebného obrazu v zariadeniach s jednou maticou DMD), je založený na vlastnosti ľudského oka priemerovať vizuálnu informáciu za krátky čas a vyžaduje použitie zložitých algoritmov. na prepočet vstupných dát do PWM sekvencií riadiacich mikrozrkadlá (signály s pulznou moduláciou zemepisnej šírky). Kvalita algoritmov do značnej miery určuje dosiahnutú presnosť farieb.

DLP projektorové zariadenie

Kryštál DMD je v skutočnosti polovodičový čip so statickou pamäťou s náhodným prístupom (SRAM), ktorej každá bunka, alebo skôr jej obsah, určuje polohu jedného z mnohých (od niekoľkých stoviek tisíc až po milión alebo viac) mikrozrkadiel. s rozmermi 16x16 umiestnený na povrchu podkladu mk.

Mikrozrkadlo má rovnako ako riadiaca pamäťová bunka dva stavy, ktoré sa líšia smerom otáčania roviny zrkadla okolo osi prechádzajúcej po uhlopriečke zrkadla. V každom stave je uhol medzi rovinou zrkadla a povrchom mikroobvodu 10 stupňov. Základným znakom každého kryštálu DMD je teda prítomnosť pohyblivých mechanických prvkov v jeho štruktúre.
V DLP projektoroch kryštál DMD funguje ako zobrazovacie zariadenie. V závislosti od polohy mikrozrkadla je ním odrazený svetelný tok nasmerovaný buď do šošovky, potom sa na obrazovke vytvorí svetelný bod, alebo do absorbéra svetla, pričom príslušná časť obrazovky zostane stmavená.

Princíp tvorby obrazu pomocou DMD-matice (Digital Micromirror Device)

Na reprodukciu poltónov sa používa metóda pulzne šírkovej modulácie (PWM) signálov, ktoré riadia prepínanie zrkadiel. Čím viac času strávi mikrozrkadlo v „zapnutom“ stave počas intervalu spriemerovaného okom 1/60 sekundy, tým je pixel na obrazovke jasnejší.

Príklad vytvorenia obrazovej plochy s LCD a DLP matricami Moderné DLP projektory sú postavené podľa schémy s jednou, dvomi a tromi DMD matricami.

Optický dizajn jednomaticového DLP projektora

V jednomaticovom DLP projektore prechádza svetelný tok lampy cez rotačný filter s tromi sektormi natretými vo farbách priestorových komponentov RGB (v moderných modeloch sa k trom farebným sektorom pridáva štvrtý – transparentný, ktorý umožňuje zvýšiť svetelný tok multimediálneho projektora pri zobrazovaní obrázkov s prevažne svetlým pozadím) ...
V závislosti od uhla natočenia filtra (a následne aj farby dopadajúceho svetelného toku) vytvára kryštál DMD na obrazovke modré, červené alebo zelené obrázky, ktoré sa postupne v krátkom časovom intervale striedajú. Spriemerovaním svetelného toku odrazeného obrazovkou ľudské oko vníma obraz ako plnofarebný. Najmenšie DLP projektory sa v súčasnosti stavajú podľa schémy s jedným DMD kryštálom. Používajú sa na mobilné obchodné prezentácie, ako aj na predvádzanie farebného videa. Malo by sa však pamätať na to, že v druhom prípade sa svetelný tok projektora so štvorsektorovým farebným filtrom ukáže byť nižší, ako je uvedené v technickom pase, pretože v tomto režime priehľadný sektor nefunguje. , a účinnosť využitia svetelného toku svietidla klesá.

Optický dizajn dvojmaticového DLP projektora

V projektoroch s dvojitou matricou DLP má rotačný farebný filter dva sektory purpurovej (zmes červenej a modrej) a žltej (zmes červenej a zelenej). Dichroické hranoly rozdeľujú svetelný tok na zložky, pričom červený tok je v každom prípade nasmerovaný na jednu z matíc DMD. Na druhom, v závislosti od polohy filtra, prúdi buď modrý alebo zelený. Dvojmaticové projektory teda na rozdiel od jednomaticových neustále premietajú na plátno červený obraz, čím je možné kompenzovať nedostatočnú intenzitu červenej časti spektra žiarenia niektorých lámp.

Optický dizajn trojmaticového DLP projektora

V trojmaticových DLP projektoroch je svetelný tok lampy rozdelený na tri zložky (RGB) pomocou dichroických hranolov, z ktorých každá smeruje do vlastnej DMD matice, ktorá tvorí obraz jednej farby. Šošovka prístroja premieta na obrazovku tri farebné obrazy súčasne a vytvára tak plnofarebný obraz.
Vďaka vysokej účinnosti využitia svetelného žiarenia lampy sa trojmaticové DLP projektory spravidla vyznačujú zvýšeným svetelným tokom, dosahujúcim 18 000 ANSI-lumenov najvýkonnejších zariadení.

Nové smery

Laserové projektory

Do istej miery sú nástupcom katódových trubíc laserové projektory, v ktorých obraz vzniká žiarením troch (niekedy aj viacerých) laserov. Dedičia – pretože matrica laserov tvorí tri lúče rovnakých farieb, ktoré sa následne zmiešajú a obraz vzniká veľmi zložitým systémom zaostrovania a skenovania, v ktorom je špeciálny systém zrkadiel. Vytváranie obrazu takýmto projektorom je v podstate podobné obrazu na obrazovke CRT televízora – laserový lúč „obieha“ premietaciu plochu zhora nadol až 50-krát za sekundu a ľudské oko vníma výsledný obrázok ako celok.

Demontovaná vyžarovacia hlava laserového projektora

Zároveň sa vytvára realistický obraz na takmer akomkoľvek povrchu, vrátane nerovných, a jeho vlastnosti sú pomerne vysoké. Od roku 2000, kedy sa začala sériová výroba takýchto projektorov, začali produkovať lepší obraz, ale stále sú problémy s reprodukciou farieb, hoci obraz má pôsobivé indikátory kontrastu a jasu. Takéto projektory sú stále väčšinou drahé profesionálne nástroje – sú zbytočne veľké a spotrebúvajú veľa energie. Sú však navrhnuté tak, aby oddelili vyžarujúcu batériu vysokoteplotných laserov od projekčnej časti. Životnosť lasera tiež výrazne prevyšuje životnosť lampy tradičných projektorov a pri porovnateľných parametroch jasu sa spotrebuje menej energie.

No a najdôležitejším parametrom laserových projektorov je ich schopnosť vytvárať obrazy na obrovských uhlopriečkach – veľkosti obrazoviek môžu byť až niekoľko desiatok metrov.

Na získanie obrazu predmetu potrebujeme aspoň samotný predmet a šošovku (alebo šošovku pozostávajúcu z niekoľkých šošoviek, ale fungujúcu ako jedna). Aby sme pochopili fungovanie projektora, pripomeňme si najskôr kurz fyziky. Hlavná vlastnosť šošovky je nasledovná: všetky lúče vstupujúce do šošovky rovnobežne s jej optickou osou, ktoré prešli šošovkou, sa zbiehajú v jednom bode optickej osi. Tento bod sa nazýva ohnisko a vzdialenosť od stredu šošovky k tomuto bodu sa nazýva ohnisková vzdialenosť. Platí to aj naopak: každý lúč, ktorý prejde ohniskom šošovky a vstúpi do šošovky, ju opustí rovnobežne s optickou osou. Každý lúč prechádzajúci stredom šošovky si navyše zachováva svoj smer.

Pozeráme sa na diagram:

Máme objekt O za ohniskom objektívu ( F ). Aby sme pochopili dráhu lúčov, musíme zvážiť dva krajné body objektu (všetky ostatné body sa budú riadiť rovnakým vzorom). Navyše pri geometrickej konštrukcii stačí uvažovať len s dvoma lúčmi pre každý bod (prerušované čiary): jeden prechádza stredom šošovky, druhý rovnobežný s optickou osou. Každý pár lúčov prechádzajúci z objektu cez šošovku sa pretína na druhej strane vo vzdialenosti väčšej ako je dvojnásobok ohniskovej vzdialenosti šošovky. V tomto prípade sa všetky ostatné lúče (plné čiary) vychádzajúce z objektu pretnú na rovnakom mieste. Na priesečníku lúčov sa vytvorí obraz objektu O " a obrázok sa obráti a zväčší. Aby ste to videli, musíte v tomto bode umiestniť obrazovku.

Pre náš projektor bude schéma, berúc do úvahy proporcie komponentov, vyzerať takto (prerušované čiary nie sú skutočné lúče, ale používajú sa iba na geometrickú konštrukciu):

Aby bol obraz jasný, musí objekt vyžarovať svetlo. V našom prípade objekt nemôže vyžarovať svetlo, ale je v našich silách ho osvetliť inštaláciou lampy za objekt. V bežných filmových projektoroch lampa osvetľuje film, v našom prípade je premietaným objektom matrica (panel) z r. LCD monitor... Ďalšie informácie o matrici nájdete v príslušnej časti.

Ak len nainštalujeme lampu za objekt, dostaneme nasledujúci obrázok:

Ukazuje sa, že do šošovky sa dostane iba časť lúčov z lampy, ktorá prechádza panelom. Výsledkom je, že na obrazovku dostaneme len časť obrazu. Aby sa tomu zabránilo, používa sa druhá šošovka. Táto šošovka musí byť aspoň taká veľká ako panel.

Vyrobiť vypuklú sklenenú šošovku takejto veľkosti je takmer nemožné a jej hmotnosť by sa rátala na desiatky kilogramov. Preto projektor používa plochú Fresnelovu šošovku. Vo fóre a na tejto stránke sa používa zdrobnený žargón „fresnel“ (ženský rod). Viac informácií o Fresnelovej šošovke nájdete v ďalšej časti. Zatiaľ nám stačí vedieť, že fresnel je plochý, tenký, ale správa sa ako bežná vypuklá šošovka. Umiestnením fresnela medzi lampu a panel dostaneme toto:

V tomto diagrame je dráha lúčov trochu zjednodušená, viac podrobností nájdete v časti optika.

Ak za zdroj svetla považujeme svietidlo (akejkoľvek konštrukcie), musíme počítať s tým, že svetlo z neho vyžaruje do všetkých strán takmer rovnomerne. Našou úlohou je zhromaždiť maximálny svetelný tok na fresnel. Na to slúžia dva ďalšie prvky - sférický reflektor a kondenzorová šošovka.

Sférický reflektor je inštalovaný za lampou a odráža všetky lúče od lampy späť. Presne povedané, tvorí zrkadlový obraz lampy na samotnej lampe. V tomto prípade je svietidlo umiestnené v strede zakrivenia zrkadla, t.j. vo vzdialenosti od povrchu rovnajúcej sa polomeru zakrivenia gule. Táto vzdialenosť sa zase rovná dvojnásobku ohnisková vzdialenosť sférické zrkadlo. Použitím halogénová žiarovka tam, kde svetlo vyžaruje nepriehľadné vlákno, je tento zrkadlový odraz vlákna čiastočne zakrytý samotným vláknom. Pri použití metalhalogenidovej výbojky, v ktorej je svetlo vyžarované elektrickým oblúkom, je reflektor najefektívnejší - lúče prechádzajú z reflektora cez oblúk, čím sa efektívne zdvojnásobuje efektívny svetelný tok.

V tomto prípade si nie som istý správnosťou výrazu „kondenzorový objektív“. Okrem tohto názvu som sa stretol aj s „meniskusovou šošovkou“. Ak presne viete, ako to urobiť správne, dajte mi vedieť, opravím to.

Kondenzátorová šošovka je konvexná konkávna šošovka, ktorá zapadá medzi lampu a fresnel. Jeho tvar umožňuje zachytiť širší lúč svetla zo svietidla (inými slovami zväčšiť priestorový uhol svetelného lúča), čím sa zvýši jas. V tomto prípade sa tiež zníži dĺžka systému. Kondenzátorové šošovky sa nachádzajú v mnohých spätných projektoroch. Je dosť ťažké dostať kondenzorovú šošovku samostatne.

Všetky vyššie uvažované schémy sú takpovediac lineárne, t.j. všetky komponenty ležia na rovnakej osi. Toto je najjednoduchšia, ale najmenej kompaktná možnosť. Na vytvorenie kompaktnejšieho zariadenia je možné použiť zrkadlá. Okrem toho sú potrebné zrkadlá s vonkajšou reflexnou vrstvou, aby sa obraz nezdvojnásobil. Niektoré prípady použitia zrkadiel zahŕňajú:

Rýchla otázka: ako vyzerá ľavý diagram? Presne tak, spätný projektor.

Takže pri stavbe projektora je hlavnou úlohou implementovať jednu z vyššie uvedených schém. A to znamená, že musíte vyrobiť puzdro, zohnať šošovku, fresnel, matricu, lampu, reflektor, kondenzorovú šošovku (ak je to možné), zrkadlá (ak je to potrebné), nainštalovať to všetko do puzdra a zabezpečiť vetranie. No, alebo nie, aby prípad, ak prichádza o používaní spätného projektora.