Для получения изображения объекта нам необходим как минимум сам объект и линза (или объектив, состоящий из нескольких линз, но работающий, как одна). Чтобы понять работу проектора, сначала вспомним курс физики. Основное свойство линзы заключается в следующем: все лучи, попадающие в линзу параллельно ее оптической оси, пройдя через линзу, сходятся в одну точку на оптической оси. Эта точка называется фокусом, а расстояние от центра линзы до этой точки -- фокусным расстоянием. Верно и обратное: любой луч, проходящий через фокус линзы и попадающий в линзу, покидает ее параллельно оптической оси. Кроме того, любой луч, проходящий через центр линзы, сохраняет свое направление.

Смотрим на схему:

Имеем объект O , находящийся за фокусом линзы (F ). Чтобы понять ход лучей, нам достаточно рассмотреть две крайние точки объекта (все остальные точки будут подчиняться той же схеме). Кроме того, при геометрическом построении достаточно рассмотреть всего по два луча для каждой точки (пунктирные линии): один проходящий через центр линзы, другой -- параллельно оптической оси. Каждая пара лучей, проходящие от объекта через линзу, пересекаются с другой стороны на расстоянии, большем удвоенного фокусного расстояния линзы. При этом все остальные лучи (сплошные линии), исходящие от объекта, пересекутся там же. В месте пересечения лучей и будет сформировано изображение объекта O" , причем изображение будет перевернуто и увеличено. Для того, чтобы его увидеть, нужно в эту точку поместить экран.

Для нашего проектора схема с учетом пропорций компонентов будет иметь примерно следующий вид (пунктирные линии -- не реальные лучи, а используются только для геометрического построения) :

Для того, чтобы получить яркое изображение, объект должен излучать свет. В нашем случае объект излучать свет не может, зато в наших силах его подсветить, установив за объектом лампу. В обычных кинопроекторах лампа освещает кинопленку, в нашем случае проецируемым объектом является матрица (панель) от LCD монитора. Подробнее о матрице см. соответствующий раздел .

Если просто установить за объектом лампу, получим следующую картину:

Выходит, что в объектив попадает только часть лучей от лампы, проходящих сквозь панель. В итоге на экране мы получим лишь часть изображения. Чтобы этого избежать, используется вторая линза. Размер этой линзы должен быть не меньше размера панели.

Изготовить стеклянную выпуклую линзу такого размера практически нереально, а ее вес исчислялся бы десятками килограмм. Поэтому в проекторе используется плоская линза Френеля. В форуме и на этом сайте используется уменьшительно-ласкательно-жаргонное наименование "френель" (женского рода). Подробнее о линзе Френеля см. следующий раздел . Сейчас нам достаточно знать, что френель плоская, тонкая, но ведет себя, как обычная выпуклая линза. Установив френель между лампой и панелью, получаем вот что:

На этой схеме ход лучей несколько упрощен, подробнее см. в разделе оптика .

Если рассматривать в качестве источника света лампу (любой конструкции), приходится принимать во внимание, что свет излучается ей во все стороны практически равномерно. Наша задача -- собрать максимум светового потока на френели. Для этого используются два дополнительных элемента -- сферический отражатель и конденсорная линза.

Сферический отражатель устанавливается за лампой и отражает все лучи от лампы обратно. Строго говоря, он формирует зеркальное изображение лампы на самой лампе. Лампа при этом располагается в центре кривизны зеркала, т.е. на расстоянии от поверхности, равном радиусу кривизны сферы. Это расстояние, в свою очередь, равно удвоенному фокусному расстоянию сферического зеркала. При использовании галогенной лампы, где свет излучается непрозрачной нитью, это зеркальное отражение нити частично затеняется самой нитью. При использовании металлогалогенной лампы, в которой свет излучается электрической дугой, эффективность отражателя наиболее высока -- лучи проходят от отражателя сквозь дугу, фактически удваивая эффективный световой поток.

В правильности термина "конденсораная линза" я в данном случае не уверен. Кроме этого названия мне еще встречалось "менисковая линза". Если точно знаешь, как правильно, сообщи, исправлю.

Конденсорная линза -- это выпукло-вогнутая линза, устанавливаемая между лампой и френелью. Ее форма позволяет захватить более широкий пучок света от лампы (другими словами, увеличить телесный угол светового пучка), увеличивая таким образом яркость. Длина системы при этом также уменьшается. Конденсорные линзы ставятся во многих оверхед-проекторах. Отдельно достать конденсорную линзу довольно сложно.

Все рассматриваемые выше схемы являются, так сказать, линейными, т.е. все компоненты лежат на одной оси. Это наиболее простой, но наименее компактный вариант. Чтобы создать более компактный аппарат, можно использовать зеркала. Причем необходимы зеркала с внешним отражающим слоем, чтобы изображение не двоилось. Вот некоторые варианты использования зеркал:

Вопрос на сообразительность: что напоминает левая схема? Правильно, оверхед-проектор.

Итак, при строительстве проектора главная задача -- реализовать одну из вышеуказанных схем. А это значит, что необходимо изготовить корпус, раздобыть объектив, френель, матрицу, лампу, отражатель, конденсорную линзу (если получится), зеркала (если нужно), установить это все в корпус и обеспечить вентиляцию. Ну или не изготавливать корпус, если речь идет об использовании оверхед-проектора.

Введение

Японская компания Epson является мировым лидером в области производства устройств для получения изображения, среди которых принтеры, 3LCD проекторы и маленькие и средние ЖК-дисплеи. Основываясь на корпоративной культуре, компания Epson работает для того, чтобы превосходить и опережать пожелания и ожидания пользователей во всем мире, предлагая устройства, известные своим выдающимся качеством, отличной функциональностью, компактностью и низким потреблением энергии.

В повседневной жизни все больше и больше начинают пользоваться популярностью мультимедийные проекторы. Почему в данное время не берут плазмы или ЖК телевизоры? Только проектор может «выдать» качественную картинку размером более 300" по диагонали (существуют «плазмы» 106"; но на рынке их пока нет, а при появлении они будут дорого стоить). Проектор предоставляет самое выгодное соотношение рубль/дюйм. Проекторы гораздо более компактные и поэтому не занимают много места, а покрываемая диагональ больше, чем диагональ плазмы или ЖК телевизора, к тому же некоторые модели могут быть установлены на потолке. Проекторы Epson имеют большое количество входов (особенно домашние), соответственно к ним можно подключить любой видеоисточник, будь то DVD - плеер, видеомагнитофон, игровая приставка и так далее.

Проектор - это устройство, подключаемое к компьютеру или видеомагнитофону (DVD - плееру, видеокамере и т.д.) для получения изображения на проекционном экране. Для работы проектора не требуется каких-либо специальных программ. Работа с проектором подобна работе с компьютерным или видео - монитором. На пульте дистанционного управления проектором имеются регулировки яркости и контрастности изображения. Проекторы для офисных презентаций не нуждаются в сложной и частой регулировке. Такие проекторы можно включать и работать с ними, не читая инструкции. Внутри корпуса проектора находится лампа и преобразователь входного сигнала в изображение. Как правило, проектор имеет вход для подключения сигнала от компьютера и один - два входа для коммутации сигналов видео.

В проекторах имеются также аудио - входы для воспроизведения звука на встроенные динамики. Проекторы мультисистемны и работают со всеми стандартами видео (PAL/SECAM/NTSC). Это значит, что вы можете воспроизводить любую телевизионную программу и записи с видеокассет и лазерных дисков. Яркость и графическое разрешение изображения - это самые важные свойства проекторов для презентаций. Говоря о яркости проекторов, мы будем подразумевать световой поток проектора, то есть количество света, излучаемое проектором. Световой поток не зависит ни от размера экрана, ни от расстояния от объектива проектора до плоскости экрана и измеряется в ANSI - люменах. Световой поток современных офисных проекторов превышает 1000 ANSI - люменов, что позволяет проводить презентации при обычном искусственном свете.

Для воспроизведения видео рекомендуется использовать проекторы с графическим разрешением не менее 800×600 точек (SVGA). Для качественного воспроизведения компьютерного изображения с мелкими деталями выбирайте проектор с графическим разрешением не менее 1024×768 точек (XGA). Для компьютерных приложений с повышенными требованиями по контрастности и графическому разрешению изображения применяйте проекторы с графическим разрешением 1400×1050 точек Оптическая схема проекторов со стандартными объективами устроена так, что нижний край изображения оказывается на уровне объектива проектора.

В большинстве моделей проекторов предусмотрена возможность коррекции вертикальных трапецивидных искажений, возникающих при расположении проектора значительно выше или ниже нормального рабочего положения. Проекторы формируют изображение заданного размера. При использовании стандартных объективов с коэффициентом 2:1 расстояние от объетива проектора до плоскости экрана совпадает с удвоенной шириной экрана Длина штатного компьютерного кабеля обычно не превышает 3 м, чего вполне достаточно работы в офисе. При необходимости допускается использование компьютерных кабелей длиной до 15 м. Длина штатного видеокабеля также не велика, однако при необходимости для передачи сигнала видео можно использовать профессиональные видеокабели длиной до 100 м. В качестве источника света в проекторах используются надежные металлогалоидные лампы со сроком службы не менее 2000 часов. При использовании проектора в режиме офисной эксплуатации по 2 часа в сутки ежедневно, включая выходные и праздничные дни, одной лампы хватит на срок не менее чем на два с половиной года.

1 Назначение и общая характеристика мультимедийного проектора

1.1 Устройство LCD -проектора

Современные LCD-проекторы выполняются на базе трех жидкокристаллических матриц. Структурная схема такого проектора представлена на рисунке 1.1. Световое излучение лампы с помощью конденсатора преобразуется в равномерный световой поток, из которого дихроичные зеркала-фильтры выделяют три цветовые составляющие (красную, синюю и зеленую) и направляют их на соответствующие LCD-матрицы (дихроичное зеркало отражает одну цветовую составляющую светового потока и пропускает лучи двух других). Сформированные ими цветные изображения объединяются в призматическом блоке в одно полноцветное, которое затем через объектив проецируется на внешний экран.

Рисунок 1.1 - Устройствово LCD-проектора

По принципу действия такие аппараты напоминают обычные диапроекторы с той разницей, что проецируемое на внешний экран изображение формируется при прохождении излучаемого лампой светового потока не через слайд, а через жидкокристаллические панели, состоящие из множества электрически управляемых элементов-пикселов.

В зависимости от величины приложенного к каждому такому элементу переменного напряжения меняется его прозрачность, а, следовательно, и уровень освещенности участка экрана, на который проецируется данный пиксел. Все проекторы Epson основаны на технологии 3LCD, эта технология была разработана компанией и запатентована в 1988 году, а в 1989 году был выпущен первый проектор на этой технологии.

Преимущества: малый вес и стоимость, прекрасно подходят для презентаций, высокая яркость, идеальная геометрия, легкая настройка и использование, подходят для очень больших экранов.

Недостатки: необратимая деградация (старение) LCD - матрицы через 3-4 года интенсивной эксплуатации, невысокий уровень черного, "мертвые" пикселы, обязательно активное охлаждение, более высокий уровень шума.

1.2 Устройство DLP -проекторов

В одноматричном DLP - проекторе световой поток лампы пропускается через вращающийся фильтр с тремя секторами, окрашенными в цвета составляющих пространства RGB (в современных моделях к трем цветным секторам добавлен четвертый - прозрачный, что позволяет увеличить световой поток мультимедийного проектора при демонстрации изображений с преобладающим светлым фоном). Устройствово такого проектора представлено на рисунке 1.2.

Рисунок 1.2 - Устройствово DLP проектора

В зависимости от угла поворота фильтра (а, следовательно, и цвета падающего светового потока) DMD-кристалл формирует на экране синюю, красную или зеленую картинки, которые последовательно сменяют одна другую за короткий интервал времени. Усредняя отражаемый экраном световой поток, человеческий глаз воспринимает изображение как полноцветное.

Лежащая в основе любого DLP - проектора технология цифровой обработки света (DLP) базируется на разработках корпорации Texas Instruments, создавшей новый тип формирователя изображения - цифровое микрозеркальное устройство DMD (Digital Micromirror Device).

DMD - формирователь представляет собой кремниевую пластину, на поверхности которой размещены сотни тысяч управляемых микрозеркал. Некоторые сравнительные моменты двух технологий (которые получаются из-за особенностей формирования изображения). При резких движениях головой, моргании, а также при просмотре видео на изображении, проецируемом проектором с технологией DLP, хорошо заметен эффект «расслоения» цветов. Этот недостаток обусловлен конструктивными особенностями проекторов, построенных на базе технологии DLP с одной DMD - матрицей.

При использовании проектора, основанного на технологии 3LCD, подобного явления не наблюдается. Проектор, основанный на технологии 3LCD, обеспечивает передачу более ярких, сочных и реалистичных цветов, в то время как при использовании DLP- проектора изображение получается более блеклым, а многие оттенки зеленого имеют избыток желтизны (это хорошо заметно по траве, листве и подобным объектам).

Проектор, основанный на технологии 3LCD, позволяет получать более яркое изображение без потери деталей в светах и тенях. Увеличение яркости или контрастности на DLP- проекторе неизбежно приводит к исчезновению деталей в светах и появлению ступенчатости на плавных тональных переходах.

При воспроизведении видеопроектор, основанный на технологии 3LCD, позволяет получить более мягкую картинку и более насыщенные оттенки по сравнению с изображением, проецируемым DLP- проектором. Впечатление от просмотра видео при использовании DLP- проектора также портит эффект «расслоения» цветов (который, по мнению ученых, не столь безобиден, как может показаться на первый взгляд), появляющийся в динамичных сценах.

Рисунок 1.3 - Устройствово двухматричного DLP - проектора

В двухматричных DLP - проекторах, вращающийся цветной фильтр имеет два сектора пурпурного (смесь красного с синим) и желтого (смесь красного и зеленого) цветов (рисунок 1.3). Дихроичные призмы разделяют световой поток на составляющие, при этом поток красного цвета в каждом случае направляется на одну из DMD - матриц. На вторую в зависимости от положения фильтра направляется поток либо синего, либо зеленого цвета. Таким образом, двухматричные проекторы, в отличие от одноматричных, проецируют на экран картинку красного цвета постоянно, что позволяет компенсировать недостаточную интенсивность красной части спектра излучения.

Рисунок 1.4 - Оптическая схема трехматричного DLP - проектора

В трехматричных DLP - проекторах (рисунок 1.4) световой поток лампы с помощью дихроичных призм расщепляется на три составляющих (RGB), каждая из которых направляется на свою DMD - матрицу, формирующую картинку одного цвета. Объектив аппарата проецирует на экран одновременно три цветных картинки, формируя, таким образом, полноцветное изображение. Благодаря высокой эффективности использования светового излучения лампы, трехматричные DLP - проекторы, как правило, характеризуются повышенным световым потоком, достигающим у наиболее мощных аппаратов 18000 ANSI - лм.

Преимущества: долговечность DLP - матриц (не теряют качества со временем), малый вес, прекрасно подходят для презентаций, высокая яркость, идеальная геометрия, легкая настройка и использование, подходят для очень больших экранов, меньшие затраты на охлаждение, меньший уровень шума.

1.3 Характеристики проекторов

Разрешение является важнейшим параметром, определяющим качество изображения. Важно различать разрешение и формат входного сигнала. Разрешение-то, что различает ("разрешает") глаз на экране. Для проекторов на дискретных элементах (LCD, DLP) оно определяется числом элементов в матрице. Разрешение проекторов нередко обозначают аббревиатурами

VGA (640 × 480), SVGA (800 × 600), XGA (1024 × 768), WXGA (1280 × 768), SXGA (1280 × 1024), UXGA (1600 × 1200) и т.п.

Яркость (нормальный/экономичный режим). Прежде всего, необходимо четко осознать, что указанная в документации яркость (в люменах) характеризует световой поток проектора, который распределяется по всей площади экрана. То есть, увеличив ширину экрана (изображения) вдвое, вам придется (чтобы не уменьшилась яркость изображения) использовать в четыре раза более мощный проектор. Дело в том, что чем более ярким является изображение, которое дает проектор, тем более сочными и насыщенными являются цвета, но меньшей - контрастность. Происходит это потому, что в основе контрастности лежит режим воспроизведения максимально глубокого черного цвета, а свет - враг черного цвета.

Ресурс лампы (экономичный режим) E- TORL (рисунок 1.5) - срок службы лампы выходит, когда ее световой поток упадет (яркость) до 50% от начального значения. Лампы EpsonE- TORL. Разработка уникальной лампы EpsonE- TORL стала настоящим прорывом в области проецирования изображения. Она позволяет при меньшей мощности обеспечить большую яркость изображения. Среди очевидных преимуществ - значительно сниженная стоимость лампы, более низкое энергопотребление, мгновенное выключение проектора, увеличенный ресурс лампы и низкий уровень шума.

Таблица 1.1 - Показатель необходимой яркости проектора в зависимости от внешних факторов

Контрастность - это соотношение яркостей наиболее белого участка изображения и наиболее черного. Контрастность определяется с помощью измерителя интенсивности света, падающего на какую-либо поверхность или отраженного от нее. Большинство производителей используют метод, при котором определяется отношение "белое поле/черное поле", т.е. измеряются освещенности максимально белого и максимально черного изображений и вычисляется их отношение. Если вы будете работать в освещенном зале, вы не увидите заявленной контрастности, каким бы хорошим проектор ни был. Если проектор имеет контрастность 500:1 и выше, разницу почувствовать трудно. Однако при просмотре видеофильма в затемненном помещении, вы увидите преимущество высококонтрастного изображения.

Рисунок 1.5 - Сравнение обычной лампы и лампы с технологий E- TORL

Уровень шума (экономичный режим). Разница в 3 дБ воспринимается человеком как уменьшение шума на 50%, а в 7 дБ - на 80%. Иными словами, можно сказать, что работа проектора с уровнем шума вентилятора 27 дБ воспринимается человеком в пять раз тише, чем у проектора с уровнем шума 34 дБ.

Рисунок 1.6 - Вертикальная и горизонтальная коррекция трапециидального искажения

Встроенные колонки. Многие проекторы Epson обладают встроенными динамиками, благодаря чему DVD и мультимедийные презентации могут отображаться без подключения внешних колонок.

Вертикальная и горизонтальная коррекция трапециидального искажения (рисунок 1.6). Восстановление прямоугольной формы изображения на проекционном экране, нарушенное вследствие несоблюдения высоты или центрирования проектора. Когда проектор установлен под значительным углом к оси экрана, изображение получается слегка искаженным, принимая форму трапеции, именно поэтому коррекция трапециидального искажения очень важна.

Система вертикального и горизонтального сдвига линз. Возможность вертикального и горизонтального сдвига линз означает, что проектор не обязательно размещать непосредственно перед экраном, его можно разместить на столе, полке и даже на потолке.

Размер изображения.Для точного определения размера изображения проецируемого любой моделью проектора Epson, на сайте epson.ru есть проекционный калькулятор.

Увеличение.Объектив с масштабированием способен изменять свое фокусное расстояние. В результате этого размер изображения проектора имеющего объектив с масштабированием может изменяться, при этом проектор находится на одном и том же расстоянии от экрана.

Передача изображения по USB.Эта функция позволяет избавиться от лишних проводов: с помощью всего одного кабеля USB, подключенного к компьютеру, можно передавать изображение и сигнал управления. Дополнительные функции - это возможности проектора, которые отличают наши устройства от других, это дополнительные преимущества, которые не вошли в основной список характеристик. Функции EasyMP(EasyMultimediapresentation), расширенная сетевая функциональность, возможность подключения до 4-х проекторов к одному компьютеру по сети (проводной или беспроводной) и передачи изображения на них, работа напрямую с

USB- устройствами и картами памяти, передача изображения по USB, возможность подключения до 1000 проекторов по сети для управления и мониторинга).

2. Принцип работы проектора

1. Вентилятор потребления охлаждает R, Г и клапаны света B (панели

наименьшего общего кратного).

2. Вентилятор лампы (вентилятор Потребления) главным образом крутой собрание Лампы.

3. Вытяжной вентилятор главным образом рассеивает теплоту от собрания Лампы.

4. Во время ремонтных работ раздел, включенный пунктирами, должен быть обработан как единственный (отдельный) модуль.

Краткий обзор операции дисплея:

1. Монтаж платы материнской платы получает сигналы

РГБ - компонента от интерфейса Компьютера или другого компонента. Монтаж платы материнской платы получает видео сигналы (S- видео или Видео) от Видео/с - Видео интерфейса (преобразование аналоговых сигналов в цифровые);

2. Цифровой сигнал дисплея изменен и сделанное гамма исправление процессором изображения (пв190 - 10L) на доске правления материнской платы, и затем вывод к R, Г и B освещает клапаны;

3. Каждый R, клапан света Г и B - панель и управлять количеством света, предоставленного от легкого справочника (руководства) модуль;

4. Свет, который проходит через легкие клапаны, интегрирован призмой и тогда спроектирован как изображение через модуль линзы проектирования;

5. Звуковой сигнал выводится от звукового контроллера (TDA7430) на диск правление к встроенному динамику (спикеру) через усилитель мощности.

Рисунок 2.1 - структурнаясхема LCD-проекторов

Рисунок 2.2 - Схемы подключения

Различные схемы связаны с материнской платой, доска (правление), которая является центральным компонентом системы.

Рисунок 2.3 - Блок Схемы

Оптическая система состоит из четырех блоков (собрание Лампы, световедущий модуль, POP (модуль призмы и свет клапаны (РГБ)), модуль линзы Проектирования). Ряд этих модулей называют оптическим механизмом.

IC101 типа TOP- 247Yфирмы PowerIntegration. Отличие схем лишь в номиналах некоторых элементов и в назначении контактов выходного разъема CN2. Микросхема включена по стандартной схеме с управлением по току. Выбрана рабочая частота микросхемы 66 кГц (вывод F подключен к выводу контроля С). Вход обратной связи по напряжению L используется для запуска преобразователя. Поэтому же входу контролируется входное напряжение преобразователя на пороговые значения. Вход контроля предельного тока через силовой ключ, управления (ON/OFF) и синхронизации - вывод X. Предельный ток через силовой ключ определяется номиналом резисторов делителя R1 R07 R08 R09. Вывод С - вход усилителя ошибки и обратной связи по току. Напряжение ошибки определяется напряжением с обмотки 1-2 импульсного трансформатора Т101 и проводимостью фототранзистора оптрона РС101. Оптрон РС101 входит в состав цепи обратной связи схемы стабилизации выходных напряжений блока. Для контроля выходных напряжений используется узел на элементах IC103 и РС101, подключенный к вторичному напряжению 13 В. Ток через фотодиод оптрона зависит от уровня напряжения 13 В, что приводит к изменению проводимости фототранзистора оптрона и изменению напряжения на входе усилителя ошибки - выводу С микросхемы IC101. Узел на элементах ZD101 и Q01 является дополнительной (кроме встроенных в микросхему цепей защиты) защитой блока питания от превышения номинала входного напряжения преобразователя. Аналогичную функцию выполняет узел на элементах Q101, ZD01 во вторичной цепи. Он контролирует напряжение 13 В и, при его резком увеличении (более 15 В), транзистор Q101 шунтирует выход выпрямителя D106 С11, С112, что приводит к срабатыванию токовой защиты в микросхеме IC101 и переходу блока питания в режим защиты. Из напряжений 13 и 5 В блока питания с помощью интегральных стабилизаторов формируются напряжения 33, 9, 8, 5, 3,3 и

1,8 В для питания все деталей шасси.

Рисунок 2.5 - Принципиальная электрическая схема блока питания шасси VC20EO

Конструктивно все стабилизаторы и транзисторные сборки (рис. 2.6) размещены на главной плате. Блок питания подключается к ней через разъем CN100. Следует обратить внимание на то, что импульсный преобразователь постоянно находится под напряжением, если проектор подключен к сети. От напряжения 5 В (контакты 3,4 CN2/102) питается дежурный стабилизатор напряжения 1,8 В на микросхеме IC105. С него напряжение подается на микросхему IC704. Все остальные вторичные напряжения появляются только в рабочем режиме. Для коммутации напряжения 5 В от блока на входы стабилизаторов используется ключ Q104 1С 102, а для коммутации

13 В-ключи Q100 IC100 и Q101 IC100. Эти ключи управляются сигналами SW_POWER и SW_LVDS с выв. 98 и 67 IC704.

Напряжение 33 В для питания тюнера формируется из 5 В с помощью преобразователя на элементах Q200, D200, С203, С213 и стабилизатора D201- R208. DC/AC-преобразователь для питания ламп подсветки.

Рисунок 2.6 - структурная схема вторичных цепей питания шасси VC17EO, VC20EO

ШИМ контроллер U301 работает на фиксированной частоте, которая определяется параметрами элементов, подключенных к выв. 5 и 7 (50 кГц). Выходы микросхемы (выв. 9-12) подключены к силовым элементам, в качестве которых используются пары (один с N-каналом, а другой - с

Р - каналом) MOS-FET - транзисторов U204 и U205 типа 4542М (VDSS = 30 В, VGss = ±20 В, lD = 6 А). Стоки транзисторов нагружены на первичные обмотки импульсных трансформаторов Т301 и Т302. с вторичных обмоток высокое напряжение через разъемы CN3 - CN6 подается на лампы подсветки. Для стабилизации выходных напряжений с резисторных делителей, включенных последовательно с лампами, снимается напряжение обратной связи и подается на прямой (переменная составляющая) и инверсный (постоянная составляющая) входы усилителя ошибки микросхемы - выв. 2. Сигнал включения преобразователя SWJNVERTER поступает от микроконтроллера на контакт 9 разъема CN2. Этим сигналом открывается ключ Q201- Q202 и напряжение 13 В с контактов 1 и 2 CN2 подается на стабилизатор U201, от которого питается микросхема U301. На вход ON/OFF (выв. 14) через резистор R207 от стабилизатора подается высокий потенциал и ШИМ контроллер включается. Один их выходов микросхемы (выв. 11) подключен к силовому ключу U204 через ключ Q204-Q206, управляемый напряжением стабилизатора U201. В виду того, что выходной силовой каскад выполнен по мостовой схеме, напряжение на выходе преобразователя появится только после того, как это ключ откроется. Яркость подсветки регулируется сигналом (постоянное напряжение в диапазоне 0...3.3 В) с контакта 8 CN2. Через делитель R271 R273 и диодную сборку D209 напряжение подается на усилитель сигнала ошибки - 1 U301.

Микросхема IC802 типа VCT4973 - XM фирмы Micronas входит в состав семейства VCT48/49xyi и представляет собой однокристальный ТВ процессор, который осуществляет полную обработку аналоговых видео и

Из сигнала на выходе УПЧ с помощью интегрированного полосового фильтра выделяется сигнал 1-ой ПЧЗ и поступает на вход мультистан-дартного демодулятора звукового сигнала. С его выхода звуковой сигнал поступает на переключатель звуковых сигналов (в составе IC802). На другие входы переключателя (выв. 113 - 118 IC802) подаются звуковые сигналы с разъемов НЧ входа. С выхода переключателя выбранный пользователем звуковой сигнал поступает на звуковой процессор (в составе микросхемы IC802), а с его выхода (выв. 123, 124) - на вход усилителя звуковой частоты (УМЗЧ) IC600 (выв. 7 и 14) и на вход усилителя наушников IC601 (выв. 2,3).

ЦМЗЧ выполнен на микросхеме типа TDA7266D фирмы STMicroelectronics, представляющей собой двухканальный мостовой усилитель с выходной мощностью 5 + 5 Вт (при UCc = 9,5 В, RL= 8 Ом, THD = 10%). Микросхема имеет функции блокировки звука, дежурного режима, защиты от короткого замыкания в нагрузке и термозащиты.

Вход переключения в дежурный режим не используется, он подключен к напряжению 9 В. Микросхема питается напряжением 9 В (выв. 6 и 15) от стабилизатора IC110. Усилитель наушников IC601 выполнен на микросхеме типа TDA7050. Это двухканальный усилитель при напряжении питания 5 В на нагрузке 32 Ом развивает выходную мощность 75 мВт в каждом канале. Микросхема питается напряжением 5 В (выв. 8) от стабилизатора 1С108 через ключ на транзисторах Q600, Q601. Этот ключ используется для выключения усилителя, сигнал HP_MUTE поступает с выв. 89 IC704.

3. Основные технические характеристики и параметры

3.1 Проектор Epson EMP - S 5/ S 52

Рисунок 3.1 - Проектор EpsonEMP- S5/S52

Таблица 3.1 - Технические характеристики проекторов S5/S52

3.2 Проектор Epson EB 1705/1715 W

Рисунок 3.2 - Проектор EpsonEB 1705/1715W

Таблица 3.2 - Технические характеристики проекторов EpsonEB 725/1735W

4. Особенности подключения устройства к ПК, настройка

Посмотрев на панель разъемов современного мультимедиа-проектора, большинство пользователей просто теряются при виде обилия указательных надписей и металлических деталей, устрашающих своей сложностью. Но все не так уж и страшно! Воспользовавшись данным иллюстрированным справочником, Вы сможете разобраться в некоторых основных типах соединителей и определить, что находится на панели Вашего проектора. Название "порт" перешло из "компьютерного" языка и мы будем его использовать, так как наш материал обращен в значительной степени пользователям компьютеров и универсальных мультимедиа-проекторов.

4.1 Порт HD 15 female (15 штырьковый трехрядный разъем "мама")

Он служит для подключения компьютера. Название интерфейса RGB происходит от английских слов red, green, blue - означающих основные цвета спектра - красный, зеленый, синий. Это - наиболее распространенный способ присоединения компьютеров и мониторов к видео проектору. RGB - вход, чаще всего, имеет указательную надпись "computer", поскольку, почти всегда источником RGB - сигнала является компьютер. RGB - выход, там, где он существует, чаще всего помечается как "monitor". Он может быть использован для пересылки уже полученного сигнала на монитор или другое внешнее устройство, например, еще один проектор. Иногда RGB - интерфейс именуют VGA или SVGA. Это может вносить путаницу, поскольку в данном случае речь не идет о разрешающей способности, а скорее о конструкции разъема и его внутренней распайке. Как правило, это 15 штырьковый соединитель с расположением штырьков в три ряда (HD 15). В новых моделях проекторов этот порт часто может также служить для присоединения компонентного видео сигнала (см. 5-BNC порт). При этом необходимо использовать соответствующий переходник и переключить тип входного сигнала с помощью меню проектора.

Рисунок 4.1 - Порт HD 15 female

4.2 DVI порт female (" мама ")

DVI, или Интерфейс Цифрового Видео (Digital Visual Interface), является относительно новым для передачи графического сигнала. Он был разработан, как альтернатива RGB, для связи источников сигнала (компьютеров, документ - камер) с отображающими устройствами (мониторы, проекторы). Этот интерфейс использует полностью цифровой стандарт передачи данных, благодаря которому можно избежать ухудшения качества, возникающего при аналогово - цифровых преобразованиях изображения. Вызвано оно тем, что на выходе источника сигнал перекодируется из цифрового вида в аналоговый, а на входе отображающего устройства, наоборот - из аналогового вида в цифровой. Эти преобразования непременно сопровождаются некоторым ухудшением качества. Другое преимущество этого интерфейса заключается в отсутствии потери качества изображения при использовании длинного соединительного кабеля, тогда как при использовании аналогового интерфейса, для снижения этих потерь необходимо вводить специальные усилители сигнала. Сейчас все больше новых устройств оснащаются

DVI - портом, хотя большинство компьютеров в базовой конфигурации его по-прежнему не имеют и для работы с ним им требуется специальная видеокарта. На сегодняшний день существуют две версии стандарта DVI. DVI - I совместим с предыдущими форматами и может использоваться компьютером с аналоговым портом вывода. DVI - D, напротив, не может работать с аналоговым сигналом. DVI - I, работающий с аналоговым сигналом, не дает никаких преимуществ по сравнению с обычным аналоговым RGB, так как осуществляет все те же преобразования.

Рисунок 4.2 - DVI порт female

4.3 5 - BNC порт

В проекторах среднего и профессионального класса этот порт, как правило, является универсальным (перестраивается с помощью меню проектора под нужный сигнал). В профессиональных моделях к такому порту можно подключать практически любой аналоговый сигнал. Прежде всего, он может служить для подключения компьютеров, особенно в стационарных условиях. Соединители BNC (Bayonet Neill Concelman - байонетный соединитель) с соответствующими высококачественными кабелями позволяют удалять источник (компьютер) и проектор на относительно большие расстояния в десятки метров - без потери качества сигнала. В этом случае 5 разъемов служат для подключения сигналов составляющих цветов (R, G, B), а также сигналов строчной и кадровой разверток (H, V) отдельными коаксиальными кабелями. При подключении, например, компонентного видео сигнала от профессиональной видеоаппаратуры, обеспечивающего наивысшее качество изображения, используются три разъема из пяти. При подключении S - видео два, и композитного видео - один разъем. Соответствующая конфигурация задается с помощью меню проектора.

Рисунок 4.3 - 5-BNC

4.4 RCA порт для видео (желтый)

В проекторах, особенно компактных, это прежде всего вход композитного видео сигнала. Это - стандартный видеопорт и он может быть использован для воспроизведения сигналов видеомагнитофонов, DVD - плейеров и других стандартных видеоустройств. Чаще всего для этого порта используется соединитель типа RCA (известный еще как "тольпан", из за схожей с цветком формы соединителей старых выпусков). На некоторых моделях проекторов может вместо RCA использоваться соединитель BNC. Сигнал, поступающий на этот вход, называется композитным, поскольку вся видео информация (цвет, яркость, синхронизация) объединены в одном сигнале и предаются по одному проводу. Композитный сигнал дает худшее качество, по сравнению с другими типами видеосигналов (S - видео и компонентный), но зато для него используется самый простой и недорогой кабель. Выходы композитного видео сигнала присутствуют на всех, за редким исключением, видео устройствах магнитофонах, камерах, проигрывателях DVD и т.п.

Рисунок 4.4 - RCA порт для видео (желтый)

4.5 S - видео порт

Буква S в названии этого порта, соответствующего сигнала и типа соединителя означает separate (раздельный), так как в этом сигнале информация о яркости и цвете передается по двум раздельным проводам.

S-видео сигнал обеспечивает заметно лучшее качество изображения, по сравнению с композитным. S - видео называют также Y/C-video. Y является обозначением сигнала яркости, а С - цветности. Разъем для S - видео сигнала очень похож на разъемы для современных компьютерных мышей и клавиатур, не перепутайте! У S-видео вилки всего 4 штырька, у компьютерных разъемов их обычно больше (6-9). S-видео выходы имеются у многих видеоустройств среднего класса - это все DVD проигрыватели, видеокамеры S - VHS, Hi - 8, mini - DV, компьютерные видеокарты, документ камеры. У видеомагнитофонов S - видео выход имеется только у моделей

S -VHS или профессиональных.

Рисунок 4.5 - S-видео

4.6 IEEE - 1394 (FireWire)

Это порт, в ближайшее время, может появиться на многих моделях проекторов, хотя сегодня он имеется пока только на некоторых профессиональных. IEEE - 1394 (торговая марка компании Apple) используется, например, в цифровых видеокамерах mini - DV. Передача сигнала в проектор непосредственно в цифровом виде также будет обеспечивать очень высокое качество изображения. Не путайте этот порт с портом USB, так как они очень похожи.

Рисунок 4.6 - IEEE - 1394 (FireWire)

4.7 SDI порт ( соединитель BNC)

Встречается у профессиональных проекторов. SDI - сокращение слов Serial Digital Intеrface - он предназначен для передачи цифрового видео с качеством, удовлетворяющим требования телевизионного вещания. Обычно используется на профессиональном и студийном оборудовании. SDI может обеспечивать передачу сигналов, как стандартного цифрового телевидения, так и HDTV на расстоянии десятков метров без всякого промежуточного усиления по коаксиальному кабелю. Он известен также как 4:2:2-компо- нентное видео или YСbCr.

Рисунок 4.7 - SDI

4.8 USB порт

Universal Serial Bus (универсальная шина для передачи данных) все чаще встречается на разных моделях проекторов. Служит пока, главным образом, для осуществления управления проектором при помощи компьютера (с установленными соответствующим ПО), и для управления компьютером с пульта дистанционного управления проектором. В дальнейшем не исключено использование этого порта и для передачи изображения и звука.

Рисунок 4.8 - USB

4.9 RCA порт для звука (белый, красный/звук) (AUDIO IN)

Это порт для подключения звука. Чаще всего он включается вместе с входами от видеоисточников. Согласно принятому стандарту белым цветом обозначается разъем левого, а красным правого канала стерео системы. Собственные громкоговорители проекторов обычно слишком малы для обеспечения хорошего качества звучания, поэтому обратите внимание, нет ли на вашем проекторе выхода звукового сигнала!

Рисунок 4.9 - RCA

4.10 Мини - джек (порт входа звукового сигнала) ( AUDIO IN , COMPUTER AUDIO IN )

В проекторах такой входной соединитель используется для подключения звуковой карты компьютера, так как у последних такой же выходной разъем и соответствующий кабель входит в комплект. Впрочем, у особо компактных моделей проекторов такой входной порт для звука может быть единственным.

Рисунок 4.10 - AUDIO IN

4.11 Мини - джек (порт выхода звукового сигнала) (MONITOR)

Этот выход служит для подачи звукового сигнала на внешнюю звукоусилительную систему, которая может быть любой - от домашнего музыкального центра до мощной системы озвучивания большого зала. Сигнал на этом выходе будет соответствовать тому источнику, изображение от которого в данный момент проецируется на экран. Присоединив внешнюю звуковую систему к проектору через этот порт вы сможете регулировать громкость кнопками с пульта дистанционного управления проектором.

Рисунок 4.11 - AUDIO OUT

4.12 D - Sub (9 pin) male (" папа ")

Это стандартный соединитель для интерфейса RS - 232. Он используется для управления проектором или компьютером (управление компьютерной мышью на пульте ДУ проектора). При помощи внешней системы управления (AMX, CRESTRON), подключенной к проектору через этот порт можно дистанционно управлять любыми функциями проектора, что особенно важно в больших инсталляциях.

Рисунок 4.12 - D-Sub

4.13 Мини DIN 8 порт (RS-232, Mouse, PS/2)

В последнее время этот соединитель вытеснил D-Sub 9-pin в качестве основного порта для управления проектором или компьютером, а для присоединения к различным вариантам разъемов RS-232 в комплект проектора входят необходимые переходники.

Рисунок 4.13 - мини DIN 8 порт

5. Система электропитания устройства

Конструктивно все стабилизаторы и транзисторные сборки размещены на главной плате. Блок питания подключается к ней через разъем CN100. Следует обратить внимание на то, что импульсный преобразователь постоянно находится под напряжением, если проектор подключен к сети. От напряжения 5 В (контакты 3,4 CN2/102) питается дежурный стабилизатор напряжения 1,8 В на микросхеме IC105. С него напряжение подается на микросхему IC704. Все остальные вторичные напряжения появляются только в рабочем режиме. Для коммутации напряжения 5 В от блока на входы стабилизаторов используется ключ Q104 1С 102, а для коммутации 13 В-ключи Q100 IC100 и Q101 IC100. Эти ключи управляются сигналами SW_POWER и SW_LVDS с выв. 98 и 67 IC704.

Напряжение 33 В для питания тюнера формируется из 5 В с помощью преобразователя на элементах Q200, D200, С203, С213 и стабилизатора D201, R208. DC/AC-преобразователь для питания ламп подсветки

Рисунок 5.1 - структурная схема вторичных цепей питания шасси VC17EO,VC20EO

ШИМ контроллер U301 работает на фиксированной частоте, которая определяется параметрами элементов, подключенных к выв. 5 и 7 (50 кГц). Выходы микросхемы (выв. 9-12) подключены к силовым элементам, в качестве которых используются пары (один с N - каналом, а другой - с Р - каналом) MOS - FET - транзисторов U204 и U205 типа 4542М (VDSS = 30 В, VGss = ±20 В, lD = 6 А). Стоки транзисторов нагружены на первичные обмотки импульсных трансформаторов Т301 и Т302. с вторичных обмоток высокое напряжение через разъемы CN3 - CN6 подается на лампы подсветки. Для стабилизации выходных напряжений с резисторных делителей, включенных последовательно с лампами, снимается напряжение обратной связи и подается на прямой (переменная составляющая) и инверсный (постоянная составляющая) входы усилителя ошибки микросхемы - выв. 2. Сигнал включения преобразователя SWJNVERTER поступает от микроконтроллера на контакт 9 разъема CN2. Этим сигналом открывается ключ Q201 - Q202 и напряжение 13 В с контактов 1 и 2 CN2 подается на стабилизатор U201, от которого питается микросхема U301. На вход ON/OFF (выв. 14) через резистор R207 от стабилизатора подается высокий потенциал и ШИМ контроллер включается. Один их выходов микросхемы (выв. 11) подключен к силовому ключу U204 через ключ Q204 - Q206, управляемый напряжением стабилизатора U201. В виду того, что выходной силовой каскад выполнен по мостовой схеме, напряжение на выходе преобразователя появится только после того, как этот ключ откроется. Яркость подсветки регулируется сигналом (постоянное напряжение в диапазоне 0...3.3 В) с контакта 8 CN2. Через делитель R271 - R273 и диодную сборку D209 напряжение подается на усилитель сигнала ошибки - 1 U301.

Микросхема IC802 типа VCT4973-XM фирмы Micronas входит в состав семейства VCT48/49xyi и представляет собой однокристальный ТВ процессор, который осуществляет полную обработку аналоговых видео и

звуковых сигналов, поступающих на его входы с тюнера или с разъемов НЧ входа.

Из сигнала на выходе УПЧ с помощью интегрированного полосового фильтра выделяется сигнал 1-ой ПЧЗ и поступает на вход мультистан-дартного демодулятора звукового сигнала. С его выхода звуковой сигнал поступает на переключатель звуковых сигналов (в составе IC802). На другие входы переключателя (выв. 113-118 IC802) подаются звуковые сигналы с разъемов НЧ входа. С выхода переключателя выбранный пользователем звуковой сигнал поступает на звуковой процессор (в составе микросхемы IC802), а с его выхода (выв. 123, 124) - на вход усилителя звуковой частоты (УМЗЧ) IC600 (выв. 7 и 14) и на вход усилителя наушников IC601 (выв. 2,3).

ЦМЗЧ выполнен на микросхеме типа TDA7266D фирмы STMicroelectronics, представляющей собой двухканальный мостовой усилитель с выходной мощностью 5 + 5 Вт (при UCc = 9,5 В, RL= 8 Ом,

THD = 10%). Микросхема имеет функции блокировки звука, дежурного режима, защиты от короткого замыкания в нагрузке и термозащиты.

101 микроконтроллера, который через ключ на транзисторе Q602 подается на вход блокировки - выв. 8. Вход переключения в дежурный режим не используется, он подключен к напряжению 9 В. Микросхема питается напряжением 9 В (выв. 6 и 15) от стабилизатора IC110. Усилитель наушников IC601 выполнен на микросхеме типа TDA7050. Это двухканальный усилитель при напряжении питания 5 В на нагрузке 32 Ом развивает выходную мощность 75 мВт в каждом канале. Микросхема питается напряжением 5 В (выв. 8) от стабилизатора 1С108 через ключ на транзисторах Q600, Q601. Этот ключ используется для выключения усилителя, сигнал HP_MUTE поступает с выв. 89 IC704.

6. Расчет надежности

Эксплуатационные показатели - это характеристики, определяющие качество выполнения изделием заданных функций. Общими из них для всех изделий длительного действия являются показатели надежности (долговечности), динамичности качества, эргономические показатели и экономичность эксплуатации.

Надежность - это свойство объекта (например, изделия) выполнять заданные функции, сохраняя во времени значения установленных эксплуатационных показателей в допустимых пределах, соответствующих принятым режимам, условиям использования, технического обслуживания, ремонта, хранения и транспортирования. Надежность включает свойства безотказности, долговечности, ремонтопригодности и сохраняемости. Показателями надежности являются вероятность безотказной работы, средняя наработка на отказ, интенсивность отказов и др.

Вероятность безотказной работы P(t) - вероятность того, что в заданный момент времениt или в пределах заданной наработки, отказа в работе изделия не произойдет (отказ - событие, заключающееся в том, что изделие становится неспособным выполнять заданные функции с установленными показателями):

P ( t ) = N ( t ) / N 0 , (6.1)

где N 0 - число изделий, работающих в начале испытаний, N(t) - число изделий, работоспособных в конце промежутка времени t.

Интенсивность отказов l(t) является функцией времени.

Типичный характер изменения интенсивности отказов l(t) изделий от начала эксплуатации до списания представлен следующим графиком:

l

I II III

0 t

Рисунок 6.1 - Зависимость интенсивности отказов от времени

На рисунке 6.1 прослеживаются три основных периода работы изделия:

I период - период приработки.

Повышенная интенсивность отказов в этом периоде связана с дефектами конструкций, изготовления, сборки конечного изделия. С окончанием этого периода, как правило, заканчивается гарантийное обслуживания изделия. Многие компании и фирмы - производители не выпускают свою продукцию на рынок, пока изделие не пройдет период приработки.

II период - период нормальной работы.

Интенсивность отказов в этом периоде остается практически постоянной и незначительной.

III период - период старения.

В этот период интенсивность отказов резко возрастает, происходит изнашивание, старение и необратимые физические явления, при которых эксплуатация изделия не возможна или экономически не оправдана. Для большинства изделий вычислительной техники период их морального устаревания опережает физический.

Расчет надежности производят на этапе разработки объекта для определения его соответствия требованиям, сформулированным в ТЗ. Расчет производится в следующем порядке. Исходными данными является интенсивности отказов элементов различных групп (справочные значения). Интенсивность отказов показывает, какая часть элементов поотношению к общему количеству исправно работающих элементов в среднем выходит из строя в единицу времени (обычно за час).

Сущность расчета надежности состоит в том, чтобы определить основные критерии характеризующие надежность: время наработки на отказ Т 0 и вероятность безотказной работы Р(t).

Элементы системы необходимо разбить на группы с одинаковыми интенсивностями отказов l и подсчитать внутри групп число элементов М i .

Справочные значения интенсивностей отказов l некоторых элементов приведены в следующей таблице.

Таблица 6.1 - Таблица интенсивности отказов

Вычислим произведение М i на l, характеризующее долю отказов, вносимых элементами каждой группы в общую интенсивность отказов системы:

l i =М i * l (6.2)

Общая интенсивность отказов системы состоит из интенсивностей отказов входящих в нее групп элементов:

l общая = å l i (6.3)

i =1

где N- число групп с однотипными элементами.

Вычислим наработку на отказ. Наработка на отказ Т 0 - это показатель безотказности, равный отношению наработки восстанавливаемого изделия к математическому ожиданию числа его

отказов в течение этой наработки. Следовательно, это величина

обратно пропорциональна интенсивности отказов, то есть:

Т 0 =1/ l общая (6.4)

Вероятность безотказной работы Р(t) - это математическое ожидание того, что в заданном интервале времени не произойдет отказа. Вероятность безотказной работы Р(t) связана с интенсивностью отказов l следующей формулой:

Р( t )= е - l t = е - t / To , (6.5)

где е - это основание натурального логарифма;

е = 2.718281828459045….

Кроме того, расчет надежности можно заменить графическим методом на координатной плоскости. На горизонтальной оси наносятся деления в соответствии с полученной наработкой на отказ Т 0 . На вертикальной оси отмечается точка Р(t)=1 и через нее проводится горизонтальная линия, а сама ось градуируется.

Через точку P(1) проводится горизонтальная линия. Линия надежности определяется экспериментальным законом. На оси t откладывается T 0 и эта величина сносится на горизонтальную линию, проведенную через точку P(1). Полученную точку соединяем прямой линией с точкой P(t)=1. Эта и есть линия надежности.

Для определения вероятности безотказной работы устройства в момент времени t i откладываем величину t i на оси t, сносим эту величину на полученную линию надежности, а затем на ось P и таким образом обнаруживаем P(t i ) для заданного момента времени t i .

Например:

P

0 t i T 0 t

Рисунок 6.2 – Линия надежности

Таблица 6.2 - Общая интенсивность отказов групп элементов

Вычислим наработку на отказ:

Т=1/ l общая = 1/0,0081433 = 123 ч.

Заключение

В ходе выполнения курсового проекта был рассмотрен принцип действия мультимедийного проектора.

В первой части назначение и общая характеристика мультимедийного проектора были определены основные критерии выбора мультимедийного проектора и параметры его комплектующих частей. Были рассмотрены различные технологии изготовления матриц, их преимущества и недостатки. Так же были рассмотрены классификации проекторов, их индивидуальные особенности для работы в той или иной области и приведены их личные техническме характеристики.

В разделе принцип работы проектора был рассмотрен принцип работы проектора по электирическим и структурным схемам.

Раздел основных технических характеристик содержит в себе краткое сравнение проекторов Epson.

Особенности подключения находятся в четвертом разделе, там были рассмотрены все возможные порты ввода-вывода проекторов.

Список использованных источников

1.Алексей Гинзбург; Марин Милчев. Периферийные устройства.- М.: «Искра», 2002.

2. http://www.muzmarket.ru/023.html

3. Кучеров Д.П. Источники ПК и периферии. - СПб.: Наука и Техника, 2002.

4.http://epson.ru

5.http://www.allprojectors.ru/index.html

6.http://archive.espec.ws

7.http://www.diagram.com.ua

Просмотр кинофильмов дома на большом экране – это весьма распространенное желание. Но его реализация для большинства мечтателей ощутимо дорога. Иначе они просто купили бы либо проектор, либо телевизор. Но тем, кто разбирается в устройстве электроприборов, вполне по силам самостоятельно изготовить проекционное устройство для домашнего кинотеатра. Об этом и пойдет речь далее.

Немного теории

Для начала посмотрим на схему правильного проектора. Очевидно, что сделать такое устройство сможет не каждый. Хотя бы потому, что потребуется несколько точных и качественных оптических деталей заводского изготовления:

• объектив;
• линзы.

От них будет зависеть равномерность распределения света на экране. В объектив свет должен входить под правильным углом. При незнании оптических характеристик объектива и линз все расстояния можно определить опытным путем.

Источником изображения в проекционном устройстве служит матрица на жидких кристаллах. Они работают на просвет. Причем каждый пиксель на экране проецируется с увеличением размеров. Поэтому исходное изображение должно быть максимально четким. Чем больше пикселей, тем лучше. Так называемое FULL HD – это 1920×1080 пикселей. От яркости проекционной лампы будет зависеть максимальный размер экрана, на котором можно смотреть фильмы с приемлемой яркостью и контрастом.

Простейший проектор

Если читатель является обладателем смартфона или планшета с ярким экраном и разрешением, близким к FULL HD, а также мечтает о просмотре фильмов на большом экране, он может попробовать сделать простейший аппарат из коробки, линзы и своего гаджета. Коробка-корпус должна быть в любом поперечном сечении больше гаджета, а линза по диаметру соизмерима с размерами его экрана. Но от ее фокусного расстояния будет зависеть расстояние до экрана. Идея проста:

• в коробке вырезается отверстие под линзу;
• внутрь помещается гаджет, который можно приблизить или отдалить от линзы.

Гаджет устанавливается в оправку, которую удобно перемещать в коробке. Для оправки вполне подходящей заготовкой может служить другая коробка с меньшими размерами. Отражение света от стенок коробок должно быть минимальным. Для этого лучше всего обклеить поверхности черной бархатной бумагой для аппликаций. Либо покрасить черной матовой краской. Вместо краски можно применить густой черный обувной крем. Лучше всего проложить между стенками коробок направляющие, особенно при использовании бархатной бумаги. Они предохранят покрашенные поверхности от протирания.

Вот и весь проектор. Детали его смотрим на изображениях ниже.

Окрашенная коробка-корпус
Линза прикладывается к корпусу и обводится карандашом.
По линии от карандаша острым ножом вырезается отверстие.
В отверстие вставляется линза, которая приклеивается по контуру

Помещаем каретку внутрь коробки-корпуса и пользуемся проектором

Результат, который мы видим на экране, сильно зависит от размеров изображения на нем. Если размер уменьшить, яркость и четкость кадра улучшатся. Качество изображения в этом простейшем проекционном устройстве на уровне «это лучше, чем ничего». Но причина этого очевидна – необходима более высокая яркость источника изображения и дополнительная оптика.

Качественный самодельный проектор

Далее расскажем, как сделать проектор своими руками, соблюдая все требования. Начинать надо с разборки гаджета. Он разбирается с сохранением своей работоспособности так, чтобы жидкокристаллическая матрица экрана была доступна для просвечивания посторонним источником света. Если вы не можете этого сделать, значит, сборка такого проектора не для вас.

Используемые детали:

1. плата источника питания светодиода;
2. светодиод 100 Вт (преимущество имеет источник света с минимальными размерами);
3. плата источника питания вентиляторов;
4. плата управления вентиляторами;
5. промежуточная линза;
6. выходной объектив;
7. пульт управления гаджетом через Wi-Fi;
8. две промежуточные линзы Френеля;
9. жидкокристаллическая матрица от гаджета.

Светодиод, смонтированный на радиаторе



Демонстрация эффективности линзы Френеля.
Промежуточная линза размещается между светодиодом и линзой Френеля для того, чтобы уменьшить потери света




Устранение искажений проекции подвеской матрицы с линзами с отклонением по горизонтали и вертикали

И вот результат проделанной работы. Расстояние до экрана 4 метра, диагональ кадра на экране 100 дюймов. Все хорошо видно.

На основе проектора для слайдов

Но существует и более простой путь для создания проектора. Для этого можно использовать проектор для слайдов, которые проецируются с листа бумаги формата А4 (оверхед-проектор). Поскольку вся оптика уже есть в наличии, остается приложить к ней только источник изображения. Им может стать матрица монитора. Его придется разобрать с сохранением работоспособности. Поскольку после установки матрицы в проектор монитор, как обычно, подключается к компьютеру. Лучше всего использовать проектор, который просвечивает слайд, а не использует отраженный свет.

Что получается в результате такой гибридизации монитора с проектором, показано на изображениях ниже.

Вот и все, что надо сделать. Если, конечно, у вас есть такой проектор. Какая видимость в результате получается на экране, демонстрирует изображение ниже.

Размеры и качество кадра на экране получаются очень хорошими. Причем существуют проекторы для проецирования небольших слайдов, которые соизмеримы с экраном смартфона. Они дешевле. Поэтому можно купить смартфон с битым экраном и неисправный проектор для его матрицы. А что должно получиться в результате, уже показано выше.

Конечно, всем нам хочется смотреть кино на большом экране. Размеры предлагаемых рынком плазменных и жидкокристаллических панелей увеличиваются, но растет и их стоимость, достигая порой устрашающих значений. Проблему можно решить приобретением проектора, организовав дома настоящий кинотеатр.

Знакомьтесь: проектор

Мультимедийный проектор представляет собой прибор для проецирования на большой экран информации, поступающей от внешнего источника — компьютера, видеомагнитофона, CD и DVD-плеера, видеокамеры и т.п. В некоторых моделях имеется слот для карт памяти и/или USB порт, что позволяет производить видеопоказ без использования компьютера. Как правило, проектор имеет и компьютерный, и видеовход, но нелишне поинтересоваться комплектом входов перед покупкой прибора: есть модели только с видео входами или только с компьютерными входами.

Важнейшими характеристиками мультимедийного проектора относятся разрешающая способность и световой поток. К дополнительным характеристикам проекционных приборов можно отнести контрастность, равномерность освещения экрана, наличие ZOOM-объектива, а также количество и типы входных и выходных разъёмов. При выборе проектора для проведения выездных презентаций важным параметром является вес прибора, но для стационарного использования в составе домашнего кинотеатра этот параметр уходит на второй план.

Разрешающая способность, или разрешение, характеризует дробность видео картинки, создаваемой проектором, и определяется числом светящихся элементов — пикселей жидкокристаллического дисплея (ЖКД) или микрозеркал. Чем выше разрешение, тем меньше размеры светящихся элементов, выше качество изображения на экране и, естественно, цена прибора.

Если вы приобретаете проектор в первую очередь для показа DVD-фильмов и телевизионных программ, целесообразно выбрать модель, у которой воспроизводящий элемент имеет формат Home Cinema с соотношением сторон 16:9.

Создаваемый проекторами световой поток измеряют в ANSI люменах. Эта единица, характеризующая среднюю величину светового потока проектора по девяти равномерно распределенным по площади экрана зонам, была введена в 1982 г. Американским Институтом Национальных Стандартов (ANSI). В 2009 году ведущие производители проекторов, такие как Epson и Sony, стали указывать также новую характеристику — цветовую яркость проектора. От обычной яркости цветовая отличается тем, что измеряется не по белому полю экрана, а по трем цветовым зонам — красной, зеленой и синей. Таким образом, цветовая яркость (CLO — Color Light Output) позволяет оценить не только номинальную яркость, но и качество цветопередачи проектора.

Большинство современных мультимедийных проекторов комплектуются вариообъективами с изменяемым фокусным расстоянием (так называемый ZOOM), позволяющими менять размер изображения на экране, не передвигая проектор. В наиболее совершенных моделях объективы оснащены электроприводами, а подстройка изображения производится с пульта ДУ.

Нелишне бросить взгляд на панель с разъемами, среди которых, как правило, имеется один или два аналоговых (RGB) компьютерных входа, один RGB выход для параллельного подключения компьютерного монитора и несколько портов для подключения источников видеосигнала, как композитного (низкочастотного), так и более качественного сигнала формата S-video. Наиболее совершенные модели имеют также раздельные входы для компонентного видео сигнала, обеспечивающего наилучшее качество изображения, для цифрового компьютерного сигнала, а также цифровые входы DVI-D, DVI-I, HDMI с поддержкой x.v.Color в версиях 1.3а и выше, или MiniDisplay Port.

Вам LCD или DLP?

Среди используемых сегодня технологий выдачи изображения на проекционный экран наиболее широкое применение нашли две: технология LCD с матрицей на жидких кристаллах (англ. Liquid Crystal Display) и технология DLP цифровой обработки светового потока (англ. Digital Light Processing).

В LCD-проекторе свет от лампы делится на красный, синий и зеленый световые потоки, каждый из которых проходит через свою жидкокристаллическую матрицу, после чего дихроичная призма вновь соединяет потоки, а объектив проецирует на экран полноцветное изображение. Наличие трех независимых матриц для каждого цвета подчеркивается часто используемой аббревиатурой 3LCD.

Схема LCD-проектора:

1 - источник света (ртутная лампа), 2 - дихроичное зеркало, 3 - ХК панели,

4 - дихроичная призма, 5 - объектив, 6 - экран

Основой технологии DLP, предложенной компанией Texas Instruments, служит матрица из микроскопических металлических зеркал, так называемых DMD-элементов (англ. Deformable Mirror Devices, то есть деформируемые зеркальные устройства). Управляющее их положением электрическое поле направляет свет от зеркал на экран, причем, чем чаще поток света от зеркала попадает на определенную точку экрана, тем ярче она нам кажется. Нужно понимать, что речь идет о колебаниях с частотой сотни тысяч раз в секунду, поэтому колебания зеркал и мелькание световых пятен не воспринимаются нашим глазом.

Схема DLP-проектора: 1 - источник света (ртутная лампа),

2 - светофильтр, 3 - DMD-чип, 4 - объектив, 6 - экран

В проекторах с одним DMD-чипом между ним и лампой вращается диск с секторами разных цветов (красным, синим и зелёным), в результате чего изображение становится цветным — но не на экране, а в голове зрителя. Мелькание цветных секторов вызывает также «эффект радуги» — когда мы видим красно-сине-зеленые составляющие какой-либо части картинки. Все это может вызывать утомляемость глаз при просмотре.

В более «продвинутых» трехчиповых приборах свет лампы разделяется призмой, после чего на каждый чип направляется луч определенного цвета. Соединившись вновь, световые лучи направляются на экран, формируя на нем полноцветное изображение. Более дорогие по сравнению с одночиповыми, такие модели передают большее количество градаций цвета и менее страдают «радужной» болезнью картинки на экране.

Какая технология лучше? Вряд ли возможно однозначно ответить на этот вопрос Специалисты отмечают, что при одинаковой мощности лампы LCD-проекторы дают более яркую, реалистичную и цветонасыщенную картинку по сравнению с DLP моделями, однако пикселизация изображения на DLP матрице меньше благодаря более тесному расположению элементарных ячеек. Учитывая, что обе технологии непрерывно совершенствуются, дилемма «LCD или DLP» еще долго будет оставаться неразрешенной.

Не мудрствуя лукаво, рассмотрим вначале новинки семейства LCD-проекторов, после чего перейдем к их DLP оппонентам.

Epson к юбилею технологии 3LCD

В 2009 году компания Epson отмечает 20-летний юбилей технологии 3LCD, первый проектор на основе которой был создан в 1989 году. В канун славной даты фирма объявила о выпуске HD-проектора EH-TW5000 — флагманской модели с разрешением 1080p. Проектор имеет значительно улучшенную производительность, обеспечивает яркое изображение, четкую передачу цветов и точное воспроизведения оттенков в тенях. Благодаря новым 3LCD-панелям D7 CFine, передовой технологии Epson DeepBlack и улучшенной лампе E-TORL, которая минимизирует рассеивание света и гарантирует высокое качество передачи черного цвета, уровень контрастности проектора впервые достиг соотношения 75000:1. Модель поддерживает формат киноэкрана 2,35:1, что означает возможность просмотра фильмов без черных областей в верхней и нижней части экрана.

Epson EH-TW5000

Универсальный стильный дизайн и черный корпус проектора Epson EH-TW5000 позволяет гармонично разместить его как в помещении с классической обстановкой, так и в современно оформленной комнате.

Samsung: не такой как все

Каплевидный серебристый корпус нового проектора Samsung SP-D400 выгодно выделяет его на фоне привычных «коробок». На боковых гранях устройства расположены ячейки радиаторов охлаждения, которые обеспечивают бесперебойную работу и надежность даже во время длительных презентаций. Но главное достоинство этой модели — высокая яркость, равная 4000 ANSI люмен. Такой показатель позволяет использовать проектор в любых условиях, даже там где сложно добиться затемнения.

Samsung SP-D400

За отличное качество картинки отвечает также высокий уровень контраста 3000:1 и XGA-разрешение 1024х768. Модель отличает сверхнизкий уровень шума - всего 26 дБ.

Новинка предлагает пользователю максимальную свободу выбора источника благодаря полному набору входов: HDMI, PC, S-Video, VGA, композитного и компонентного. Проектор сертифицирован на совместимость с Windows Vista и предлагает одно из лучших в классе соотношение цены и качества.

Sanyo: насыщенность и реалистичность

Известный японский производитель проекционного оборудования — Sanyo — представил новый LCD видеопроектор PLV-Z3000 класса Full HD с отношением контраста 65 000: 1. Данное отношение контраста означает, не только то, что проецируемое изображение будет максимально насыщенным, ярким и реалистичным, но и решает основную проблему всех 3LCD проекторов — плохое отображение черного цвета.

Sanyo PLV-Z3000

Еще одним важным показателем для домашнего проектора является уровень шума. У новинки он минимальный — 19 дБ, и вы просто не услышите шум от системы охлаждения лампы.

Яркость проектора (1200 ANSI люмен) оптимизирована с учетом его использования именно в условиях домашнего кинотеатра. Помимо этого к достоинствам новинки можно отнести двукратный ZOOM, усовершенствованный механизм сдвига линз Lens Shift и автоматизированную защитную шторку, предохраняющую объектив проектора от пыли.

К проектору можно подключить самые различные источники видеосигнала: Blue-Ray/ DVD-плеер, компьютер, игровую приставку и т.д.

Acer гарантирует четкость

Количество появляющихся на рынке новинок на основе матриц DLP служит лишним подтверждением того факта, что до решения вопроса «какая технология лучше?» еще очень и очень далеко.

Так, корпорация Acer представила ультракороткофокусный DLP-видеопроектор S1200. Новинка отличается оптимальной яркостью лампы, что обеспечивает исключительный уровень яркости проецируемого изображения независимо от условий эксплуатации. Модель привлекает внимание и своим особым стилем: блестящей черной поверхностью и скругленным краям корпуса.

Acer S1200

Продолжая совершенствовать технологию оптимизации изображения ColorBoost, компания разработала версию ColorBoost II, дающую новые преимущества просмотра динамичных и ярких сцен. В проекторе также используется технология Ultra-Short Throw Distance, обеспечивающая проецирование четкого изображения на малом расстоянии от экрана.

Экологическое решение Acer EcoProjection снижает энергопотребления прибора в режиме ожидания до 50%. Кроме того, пакет EcoProjection включает функцию Acer ePower Management для персональной настройки параметров энергосбережения.

Проектор поддерживает входные сигналы NTSC, PAL, SECAM, HDTV и EDTV, а его разъемы, включая D-sub и HDMI, дают возможность для подключения к ПК, ноутбуку, DVD или игровой консоли.

Pioneer - стабильности пример

Слово Kuro по-японски значит «черный». Плавный дизайн черного лакового корпуса DLP-проектора Pioneer Kuro KRF-9000FD выдержан в стиле всей линейки продуктов Pioneer Kuro для домашнего кинотеатра. Но Kuro отражает не только дизайн: модель обеспечивает стабильное воспроизведение изображения с впечатляющей реалистичной степенью контрастности (30000:1), позволяющей получать на экране глубокий черный цвет. Изображение при этом четкое, точное и естественное.

Вы можете точно настраивать цвета в соответствии с вашими вкусами и просматриваемым контентом. Проектор имеет функцию гамма-контроля, позволяющую вручную задавать яркость изображения сообразно личным предпочтениям.

Модель выводит на экран изображение предельно высокой четкости с разрешением прогрессивной развертки 1920 x 1080p и скоростью 24 кадра в секунду. Это означает, что он в состоянии точно воспроизводить такие источники HD-сигналов, как диски Blu-ray. Все цифровые видеосигналы передаются через интерфейс HDMI прямо от источника на экран без преобразования или сжатия.

Прибор имеет универсальный моторизованный объектив: вы можете варьировать размер изображения для получения наиболее предпочтительного независимо от размера комнаты. Сдвиг линз составляет ± 80% по вертикали и ± 34% по горизонтали.

Sony: новые технологии в действии

Компания Sony радует нас новинкой: проектором VPL-VW200 для домашнего кинотеатра, который отличается разрешением 1080p, матрицами SXRD высокой скорости передачи кадров, объективом Carl Zeiss Vario-Tessar и контрастностью 35 000:1.

Три матрицы 1920 x 1080 обеспечивают высокое разрешение 1080p и сглаживание изображения на уровне кинематографического, а технология Motionflow Dark Frame Insertion гарантирует более четкое отображение динамичных сцен. Технология Advanced Iris 2 позволяет настраивать контрастность вручную, технологию BRAVIA Engine Pro обеспечивает четкую реалистичную передачу изображения, а технология x.v.Colour - яркие насыщенные цвета.

Sony VPL-VW200

Объектив Carl Zeiss Vario-Tessar чрезвычайно высокое разрешение и резкость и оптимизировать полное изображение, а его регулируемый сдвиг упростить настройку (по вертикали: 65% вверх или вниз, по горизонтали 6,7% влево или вправо).

Технология BRAVIA Theatre Sync дает возможность нажатием одной кнопки управлять проектором и всей системой домашнего кинотеатра. Проектор Sony VPL-VW200 отличается широкими возможностями для подключений, в том числе двумя HDMI-входами для подключения источников с высоким разрешением, например, BlurayDisc.

Canon поднимает планку

Представив модель XEED WUX10, компания Canon возвестила наступление новой эры в мире портативных проекторов. Благодаря разрешению WUXGA (1920 x 1200 пикселей) и поддержке видео высокой чёткости формата Full HD (1080p) проектор задает новый стандарт в отрасли.

Технология LCOS собственной разработки фирмы Canon позволила объединить преимущества DLP- и LCD-проекторов. Проецируемые изображения отличаются превосходным качеством и чёткостью мельчайших деталей, без нежелательных эффектов «сетки» и «радуги», которые характерны для традиционных технологий.

Canon XEED WUX10

Уникальная оптическая система бокового освещения Canon AISYS (Aspectual Illumination System) оптимизирует путь прохождения светового потока от лампы и обеспечивает два ключевых преимущества: высочайший уровень яркости (3200 люмен) и
коэффициент контрастности (1000:1).

В результате изображение имеет насыщенные цвета и глубокий чёрный даже в хорошо освещённых помещениях.

Модель поддерживает характерное для новых компьютерных мониторов соотношение сторон 16:10 — картинка в этом формате полностью помещается в кадре проектора без сжатия и панорамирования. Объектив с зумом кратностью 1,5 позволяет размещать проектор в любом удобном месте, обеспечивая идеальные геометрические пропорции по всему полю. Коэффициент смещения объектива 10:0 значительно упрощает установку прибора, а наличие входов DVI и HDMI дает возможность напрямую подключать новейшие видеоустройства, такие как персональные компьютеры и проигрыватели дисков Blu-Ray.

Sharp для домашнего кинотеатра

Новая модель Sharp XV-Z15000 - это высококачественный Full HD проектор для домашнего кинотеатра с реальным High Definition разрешением 1920х1080. DLP-проектор обеспечивает очень высокий уровень контрастности 30000:1 и яркость 1600 ANSI люмен, что позволяет получить высококачественное изображение. Высокий уровень контрастности позволяет увидеть мельчайшие различия между самыми темными и самыми светлыми цветами, а также обеспечивает наивысший уровень воспроизведения черного цвета.

Sharp XV-Z15000

Цветовое колесо проектора шестискоростное и шестисегментное. Предусмотрено шесть режимов показа изображения, есть возможность сферической и цилиндрической коррекции изображения, а также его поворота по часовой и против часовой стрелки.

Использование технологии двойной ирисовой диафрагмы позволяет изменять яркость и контрастность нажатием всего одной кнопки, а также создает эффект присутствия во время показа. Для максимального удобства проектор имеет технологию-функцию CEC (Consumer Electronics Control), при использовании которой прибор можно автоматически включить при нажатии кнопки Play на видеоплеере, подключённого к проектору через HDMI кабель. При этом видеоплеер автоматически выключится при отключении самого проектора. Проектор надёжно защищён от воздействия пыли, грязи и дыма.

Для справки

SXRD - зарегистрированный торговый знак Sony для продукции, использующей технологию LCoS (англ. Liquid Crystal on Silicon - жидкие кристаллы на полупроводнике). Эта технология получения изображения является третьей по распространенности после технологий DLP и 3LCD (LCD), но занимает значительно меньшую долю рынка.

Принцип работы современного LCoS-проектора близок к технологии 3LCD, но в отличие от последней использует не просветные ЖК-матрицы, а отражающие (этим LCoS родственна уже DLP технологии).

Текст: Александр Пустынный

Проектор представляет собой устройство, которое подключается к видеокамере, ноутбуку, ПК, или планшету, для того, чтобы вывести картинку на большой экран. Для управления работающим аппаратом используется пульт ДУ. Устройство видеопроектора достаточно сложное, и может иметь отличия, зависящие от технологии, применяемой для компоновки изображения. От примененной технологии зависит и то, как именно будет работать проектор. На сегодня в видеопроекторном оборудовании используется 5 технологических достижений: CRT, LCD, D- ILA, DLP, лазерная технология.

Эту технологию можно считать самой старой, так как за основу в ней берется электронно-лучевая трубка (ЭЛТ). Хотя CRT-технология применяется уже несколько десятков лет, тем не менее, она до сих пор — актуальна и по качественным характеристикам картинки (четкость, разрешение, цветопередача) не уступает современным и более дорогим методам формирования картинки. Еще одним плюсом CRT является большая надежность электросхем и длительность беспрерывной эксплуатации трубки, превышающая предел 10 000 часов.

Также данная технология отличается широким динамическим яркостным диапазоном и глубиной черного, чего не может обеспечить любая другая.

Несмотря на несомненные достоинства, CRT-аппараты все же уступают по некоторым показателям современным устройствам.

Устройство CRT проектора

Внутри CRT-видеопроектора находятся 3 ЭЛТ, имеющие экраны с диагональю от 7 до 9 дюймов. Каждая ЭЛТ предназначается для того, чтобы выводить один цвет (зеленый, красный, синий) цветовой модели RGB.

Принцип работы проектора можно описать следующим образом: входной сигнал разделяется на составляющие по цвету, которые участвуют в управлении модуляторов. При этом интенсивность луча начинает меняться. В этот момент луч, проходя через магнитное поле и отклоняющую систему, подвергает поверхность экрана с нанесенным фосфорным покрытием сканированию изнутри. После этого, на экране происходит создание одноцветной картинки. Далее, через объектив происходит проецирование ее на наружный экран.

В итоге на внешнем экране одновременно проецируется 3 изображения, при смешивании которых получается полноцветная картинка.

Преимущества CRT-устройств:

• выходное изображение достаточно высокого качества;
• продолжительный период эксплуатации;
• пассивное охлаждение;
• неограниченное разрешение;
• низкий уровень издаваемых шумов;
• высокая контрастность;
• технология, прошедшая испытание временем (более 50 лет).

Недостатки CRT-устройств:

• необходимость периодической настройки (калибровки);
• нечеткость геометрии;
• небольшой уровень яркости;
• желательно не применять, для проецирования статической картинки.

LCD-технология

В LCD проекторах, например, в аппаратах фирмы Viewsonic (Вьюсоник), для создания картинки применяется просветная матрица . Работу ее можно сравнить с работой диапроектора. Но различие состоит в том, что свет проходит не через слайд, а сквозь панель с жидкими кристаллами. Она состоит из большого количества пикселей, являющихся элементами, которые поддаются управлению с помощью электрического сигнала. От величины напряжения, примененного к конкретному пикселю, зависит его прозрачность и, соответственно, интенсивность яркости на экране в месте проецирования данного пикселя.

Благодаря технологии LCD проекционные агрегаты стали намного дешевле . Они стали компактнее, а сила светового излучения стала достигать 10 000 ANSI-лм. LCD-технология наилучшим образом адаптирована для воспроизведения цифрового сигнала от ПК и других девайсов.

LCD-аппараты Viewsonic очень легко настраиваются, просты в эксплуатации, и все настройки сохраняются после демонтажа и транспортировки. По этой причине их часто применяют для оформления бизнес-презентаций.

Устройство LCD-агрегата

В LCD-проекторах, чтобы сформировать изображение, используются панели из жидких кристаллов . Технология использует способность молекул определенного вещества изменять свою ориентацию в пространстве под действием электрического импульса.

В современных аппаратах стали использовать 3 матрицы из жидких кристаллов, изготовленные из полисиликона. Размер их составляет по диагонали от 0,7 до 1,8 дюйма. На рисунке ниже показана структурная схема видеопроектора.

Свет, который излучает лампа, при прохождении через дихроические зеркала разделяется на 3 составляющих цветовой модели RGB. Далее, каждая составляющая должна пройти через соответствующую ей ЖК-панель. В ней происходит создание изображения, относящегося к данному цветовому слою. Когда формировка изображений в ЖК-панелях закончена, они, проходя сквозь призму, накладываются друг на друга, и полноцветная картинка выводится на экран через оптический объектив.

На рисунке ниже можно рассмотреть, как устроен проектор.

Преимущества LCD:

• доступная цена;
• небольшой вес;
• незаменимая вещь для презентаций;
• можно использовать для экранов с большой диагональю;
• картинка имеет идеальную геометрию;
• простые настройки и эксплуатация.
• высокая яркость;

Недостатки:

• дорогостоящая лампа;
• низкая контрастность;
• матрица имеет свойство со временем деградировать (стареть) -обычно, достаточно 3-4 лет использования;
• могут появляться “мертвые” пиксели;
• за счет использования вентиляторов охлаждения, ощутимый шум агрегата.

D-ILA-проектор

Фирма Huges-JVCТ не так давно разработала D-ILA-технологию. Ее можно считать воплощением в реальность технологии LCOS, которая представляет собой наиболее перспективную тему для усовершенствования проекционных агрегатов.

Как и LCD, D-ILA использует жидкокристаллические элементы, но вместо матриц просветленного типа применяются элементы отражающего типа . Такие аппараты имеют отличие: светомодулирующий слой расположили таким образом, что он находится поверх подложки, состоящей из монокристаллического кремния. В подложке расположена вся схема, которая применяется для управления матрицей. Этот факт имеет неоспоримое преимущество перед LCD-панелями.

D-ILA-матрицы способны, если сравнивать с LCD, на значительно большее разрешение, с учетом того, что размеры их меньше. Также в новых матрицах площадь используемого кристалла задействована на 93%, что исключает появление сетки при выведении картинки. Технологический процесс изготовления D-ILA-матриц намного проще, чем производство LCD.

Устройство D-ILA-аппарата

D-ILA аппараты, так же, как и LCD, созданы по трехматричному принципу . Матрицы по-отдельности создают картинки трех цветов. После этого, сформировавшееся изображение поступает на настенный экран через объектив.

Преимущества:

• использование для презентаций;
• высокая яркость;
• возможность применения для проекционных экранов больших размеров;
• идеальная геометрия картинки;
• легкий вес.

Недостатки:

• возможность появления “битых” пикселей;
• вследствие новизны технологии, отсутствуют данные о сроке службы матрицы;
• дорогостоящий источник света.

Матрица данного проектора называется DMD чипом и производится в Америке компанией Texas Instruments. Как же все-таки работает проектор? В составе матрицы имеются миллионы зеркальных элементов , которые имеют способность поворачиваться под нужным углом. При повороте, зеркало может занимать только 2 фиксированных положения.

Поэтому зеркало отражает свет на экран либо в сторону светопоглотителя (радиатора) аппарата, выдавая при этом точку черного цвета или белую.

При многократном переключении с белого цвета на черный, получаются полутона серого.

Способен к выводу только одного цветового компонента картинки в каждый момент временного промежутка.

Чтобы отделить другие цвета от белого и черного, используют цветовой диск (диск, имеющий светофильтры).

Скорость вращения диска со светофильтрами может быть разной. Чем быстрее вращается колесо, тем меньше будет проявляться “эффект радуги ”, присущий одноматричным аппаратам. Колесо со светофильтрами может состоять не только из традиционных сегментов RGB (красный, зеленый, синий), но и дополняться дополнительными цветами. Например, на рисунке ниже показано цветовое колесо, представляющее собой комбинацию двух цветовых схем RGBCMY (Красный, Зеленый, Синий, Циан, Маджента, Желтый).

Что представляет собой оптический блок DLP-аппарата, хорошо видно на следующем рисунке.

На цветовом колесе также имеется прозрачный элемент для пропускания чистого белого цвета, что усиливает черно-белую яркость изображения.

Этим решатся проблема неэффективности одноматричной технологии, в следствие чего не требуется установка более мощного источника света.

Одним из самых первых представителей DLP-проекторов был аппарат Viewsonic PJD5126.

Свойство повышенной яркости черно-белой картинки стало полезным для аппаратов, которые широко используются в офисах. Черно-белое изображение оказывается заметно выше по яркости, чем цветные компоненты. Хотя, если установлен максимальный уровень яркости, цвета могут становиться более тусклыми. Блеклость цвета присуща не всем DLP-агрегатам, поскольку большинство производителей стремятся к повышению качества своей продукции.

Трехматричный DLP-проекционный аппарат

Также существуют трехматричные проекционные аппараты , с разделением светового потока на традиционные RGB. При этом происходит проецирование на внешний экран трех изображений разного цвета, в результате чего формируется полноцветная картинка.

DLP-устройства обладают повышенным уровнем яркости, который может достигать показателя в 18 000 ANSI-лм.

Преимущества:

• небольшая масса;
• правильная геометрия;
• долговечность матрицы;
• используется для больших экранов;
• низкий шум;
• высокая яркость.

Недостатки:

• при одноматричной конструкции заметен “эффект радуги” на картинке;
• дорогостоящая лампа;
• «битые» пиксели.

Лазерная технология

Самой передовой и самой дорогой технологией для формирования наиболее качественного изображения является лазерная . Представителем нового вида проекционного оборудования можно назвать аппарат ViewSonic LS830.

Принцип действия агрегата такой же, как и в рассмотренных выше моделях: с помощью лазера формируется 3 цветовых компонента, которые, в конечном счете, смешиваются. Далее, посредством сложной системы, включающей фокусировку и развертку, происходит создание изображения с использованием системы зеркал. Появляется возможность сформировать изображение практически на любой поверхности, включая неровную.

Общая стоимость эксплуатации намного сокращается за счет применения лазерной технологии, поскольку лазер можно считать условно вечным . Расчетный период его работы равняется 20 000 часов, не требующих специального обслуживания. При этом аппарат будет выдавать отличную яркость, не снижающуюся с течением времени. На протяжении всех лет эксплуатации оборудования, качество картинки будет оставаться на высоком уровне. Уровень яркости в аппарате Viewsonic достаточно высок — 4 500 люмен, что подходит для просмотра видео в хорошо освещенном помещении.

Практически все современные лазерные проекторы имеют ультракороткофокусные объективы (0,23). Это позволяет располагать проектор на расстоянии 21 см от экрана, что делает его почти незаметным.

На рисунке ниже проекторы расположены на расстоянии 17 см от стены.

Лазерная технология способна выдавать цвета с большой глубиной и насыщенностью, с высокой яркостью и детализацией, а также с широкой цветовой гаммой. За счет высокой контрастности (100 000:1) картинка отличается идеальной резкостью и плавными переходами полутонов.

Также использование лазерной технологии дает возможность проецировать цветную картинку с разрешением Full 1080p HD практически без деформации.

Один из самых главных плюсов лазерных видеопроекторов – это возможность проецировать картинку на экраны огромных размеров.

Таким образом, на рынке видеопроекторов существует немалое количество моделей как дорогих, так и бюджетных. Отличаются они, главным образом, технологиями, которые применяются для формирования изображения, и, соответственно – ценой. Чем более передовая технология, тем и цена на аппарат будет выше.