Отчёт о построении проектора

Создано 3.11.2018 14:36, автор DiEitch

Не секрет, что в последнее время стали доступными многие комплектующие и компоненты, о которых недавно можно было только мечтать. Китай открыл всем нам дорогу к дешёвым и сравнительно качественным запчастям и комплектующим (если не лениться и хорошо поискать), и для DIY это очень неплохо.

Лет 8-10 назад я мечтал о домашнем кинотеатре с большим экраном, но видеопроекторы стоили огромных денег, содержали в себе дорогие мощные и недолговечные лампы накаливания или ртутные лампы (ресурс одних был сравнительно невелик, расход электроэнергии просто ужасал, а другие были ещё и опасны, т.к. могли иногда взорваться и содержали ртуть). 

Выходом из положения мог бы стать самодельный проектор. Я изучал тематические сайты, смотрел чужие конструкции и понимал - мне проектор пока "не светит", очень уж недоступными и дорогими были комплектующие, каждый автор искал их где только мог, и что-то повторить в исходном варианте не представлялось возможным. 

Тогда я для себя открыл один интересный ресурс, посвящённый именно вопросам проекторостроения. Я изучил его досконально, сделал наброски, расчёты, но дальше идеи не пошло, и я всё успешно забросил. 

Однако, совсем недавно я обнаружил на АЛИ все основные необходимые для проектора детали по "хорошим" ценам:

  • 2 линзы Френеля в комплекте,
  • мощный светодиод,
  • конденсор
  • матрица 5", 
  • контроллер ЖКИ.

Подробнее по комплектующим. Линзы Френеля шли в комплекте и это хорошо, т.к. не надо подбирать https://ru.aliexpress.com/item/New-Arrival-1-Pair-DIY-Universal-5-Inch-5-8-Inch-Fresnel-Lens-0-1mm-Spacing/32734717617.html.

Фото производителя:

Описание:
Название позиции: линза Френеля
Передняя защитная крышка объектива Размеры: 150 мм x 86 мм
Сзади объектив Размеры: 140 мм x 102 мм
Передняя защитная крышка объектива для фокусировки: 185 мм
Сзади объектив для фокуса: 120 мм
Кольцо расстояние: 0.1 мм
С закрепленными концами, просты в установке
Как отличить передние и задние:
Спереди lenss с концами, сзади не.
Особенности:
Точность линзы Френеля, флейты шаг 0.1 мм расстояние.
Улучшить эффект черный вокруг проекции, или желтый черный образ
DIY HD FPV-системы очки
Сделано акрил смолы, никакого преобразования в долгосрочной перспективе высокой температуры, длительный срок службы.
Упаковка включено:
1 х Передняя объектива
1 х Задняя объектива

Несмотря на тугой перевод, всё понятно вроде.

Светодиод https://ru.aliexpress.com/item/LUCYLED-DIY-LED-bulb-lamp-Chip-5W-10W-20W-30W-50W-AC220V-Smart-IC-LED-COB/32796818694.html?spm=a2g0s.9042311.0.0.274233edO7uqgr холодный белый.

Характеристики от производителя:

Конденсор взял стандартный с Али (фото продавца):

Характеристики: 1 Set 20W 30W 50W 70W 100W 120W LED 44mm Lens + Reflector Collimator + Fixed Bracket High Quality.

Контроллер (вроде бы ER-TFTV070-4, вот про него видео на youtubehttps://www.youtube.com/watch?v=hqW5LImBSGA&t=3shttps://ru.aliexpress.com/item/4-3inch-5inch-7inch-lcd-driver-board-MP5-GPS-40pins-dual-AV-VGA-driver-board-800X480/32803015183.html\ и матрицу (HSD050IDW1-A20 GPS/UMPC 5 inch HD) покупал отдельно (так получилось почти на 10$ дешевле, но был риск, что не подойдут, поэтому пришлось изучать датащиты очень внимательно и уповать на добросовестность китайцев), повезло (фото продавца).

И идея создать свой собственный видеопроектор возродилась вновь (конечно, к этому времени свой проектор не сделали разве что домохозяйки, но всё же интересно исполнить детскую мечту). 

Я снова разыскал этот сайт по проекторам, но теперь вместо галереи (где я много лет назад часами зависал) я полез в теорию и расчёты http://diyprojector.info/optic.htm. По имеющимся в наличии деталям надо было расчитать и нарисовать оптическую схему, выяснить размеры, конструктивные особенности, понять, что ещё необходимо.

Меня очень волновал объектив: мало того, что от него напрямую зависит качество изображения (после матрицы ЖКИ, конечно), так ещё объективы, рекомендуемые на http://diyprojector.info/optic.htm, редки в моих краях, а, если и встречаются, то по махровым ценам (удалось за последнее время обнаружить только "Корпус объектива Индустар-37 300 mm f/ 4.5 с диафрагмой" в убитом состоянии за 10$). В итоге пришлось попробовать И55У 4,5/140, который у меня имелся (и, думаю, имеется у многих до сих пор в антресоли в виде фотоувеличителя) аж в 2-х экземплярах!

Теперь по слесарным и столярным работам. Для крепления псевдоиндикатора (плёнки от папки), линз Френеля (или просто френелек) пришлось изготовить несколько рамок из текстолита 1.5мм и 5мм, отпилить от алюминиевого профиля несколько кусочков, для крепления узла к будущему корпусу из фанеры.

Линзы были приклеены к текстолитовой рамке эпоксидной смолой (смотрите, чтобы она не была полиэфирной, если текстолит
советский, или наоборот, если текстолит новый китайский - то лучше полиэфирной), текстолит надо предварительно зачистить в местах приклеивания мелкой наждачной шкуркой до матовости, иначе может плохо приклеиться, а потом весь бутерброд поместить под пресс на сутки (я использовал пластины из дерева для равномерной нагрузки на детали и катушку с припоем 1 кг в качестве груза).

Узел в сборе:

Узел освещения.

Я использовал интересный комбосветодиод LUCYLED с контроллером (он питается сразу от сети, что весьма удобно). Т.к. светодиод греется, он установлен на радиатор охлаждения процессора (габаритная мощность 80...100Вт, чего с головой хватает, я взял светодиод на 50Вт, и это максимальная мощность для такого диода). Сзади на радиатор будет прикреплен мощный ш/п куллер (на испытания не ставил, и так греется не больше 50 *С). Припаять провода к светодиоду (вообще это матрица) непросто, используйте советский паяльник с медным жалом, и паяйте до установки на радиатор (а ещё лучше фланец до пайки немного разогреть утюгом). К радиатору всё закреплено на обыкновенные шурупы (саморезы) по месту. До установки конденсора протрите люминофор светодиодной матрицы водкой и сухой салфеткой от пыли (иначе при работе пыль может загореться и испортить светодиод - это касается всех матриц такого типа мощностью от 25Вт). На матрице около пятаков питания были отмечены символы N (нейтраль) и L (линия), в итоге я прозвонил фланец на эти пятаки и выяснил, что они не контактируют между собой (на фланце не будет сетевого напряжения при любом варианте, но лучше соблюдать рекомендации, если известно, где фаза).

Вот такой получился макет

Объектив И55У 4,5/140 (диафрагму надо полностью открыть, или вообще снять, но я оставил для
эксперимента - лень было разбирать...). 

Хотя светосилой он "не блещет", изображение на экране в 3 метрах получилось довольно ярким (даром, что вместо настоящей ЖКИ матрицы пока плёнка от папки) и достаточно чётким. Длительных экспериментов не получилось, т.к. некуда было подвесить экран. Но для начала - совсем неплохо.

На фото - эксперимент с фокусировкой и диафрагмой объектива.

Видно, что изображение не только перевёрнуто, но отражено по-горизонтали. Таким образом, необходимо расположить ЖК-матрицу определённым образом в рамке, чтобы в итоге получить правильное изображение.

Сейчас ожидаю кольцо М42 для крепления объектива https://ru.aliexpress.com/item/M42-AI-NIKON-D7100-D3000-D5000-D90-D700/32938649807.html?spm=a2g0s.9042311.0.0.7b7133edVuETdQ и изучаю режимы контроллера ЖКИ (мне не хочется подвешивать контроллер вверху - это нетехнологично). По предварительным данным у контроллера ЖКИ есть 4 режима, которые могут поворачивать и обращать изображение на ЖКИ.

Продолжение следует...