LCD projektoriaus optika

Jau kartą bandziau vandalizuoti LCD projektorių, tačiau jis, bjaurybė, pradėjo veikti ir ardymą teko nutraukti.
Šiandien man surado LCD projektoriaus optiką be elektronikos, tai kaip sakant, tikrai jis nesusiremontuos ir tikrai aš jį išardysiu iki skutelių. Straipsniukyje bus labai daug nuotraukų ir visai mažai teksto, todėl neužmiškit nuspausti ant “read more” nuorodos.

Visa optika pašalinus ventiliatorius, PCB, korpusą ir visokias pertvarėles atrodo taip:
LCD projektoriaus optika
Kairėje apačioje objektyvas, dešinėje apačioje HID lempa. Trys vienodi rusvi daiGtai tai LCD šleifai.
Nieko įdomaus.
Toliau bus įdomiau ir daugiau fotkių:
Va čia tai gražiau:
LCD projektoriaus optika be dangtelio
Dangtelis pašalintas ir vakarinė saulė suspindo stikliukuose. Taip pagražėjo iliustracijos ir žymiai paprasčiau paaiškinti kas ir kaip veikia.
Matosi, kad šviesa kažkaip mistiškai išsiskaido į spalvas. Bet techniką nagrinėsim nuosekliai- nuo šviesos šaltinio iki objektyvo. Šviesos šaltinis 150W HID (ksenoninė) lempa. Panašią lempą jau kankinau.
Pirmas objektas už lempos pas projektorius- šviesos kondensatorius (gal terminas neteisingas). Pas senoviškus projektorius ten stovi du dideli lešiai. Čia stovi žymiai plonesnis frenelio lęšis:
frenelio lesis
Gal nevisiškai frenelio, nes kiek neatitinka aprašymo. Bet labai panašus.
Saulutę sufokusavom. Melsvas atspalvis dėl vario jonų stikle. Tai infraraudonų spalvų filtras- nupjauna dalį lempos karsčio.

Toliau veidrodėlis, tačiau jis neįdomus- paprastas veidrodis. Sekantis kondensatoriaus lęšis irgi frenelio konstrukcijos, tik jo optinės sąvybės kiek kitokios. Jo židinio nuotolis kiek kitoks.
frenelio lesis

Prie pat antrojo lęšio stovi kažkokia įdomybė. Tai prizmiškai supjaustyti ir suklijuoti stiklai. Bei skardinės grotelės kurios užstoja dalį šviesos.
prizmoidas
Čia nuotraukų koliažas be metalinių grotelių.

prizmoidas su grotelem
O čia jau su grotelėm. Iš vienos pusės šviesa praeina ir matosi grotelės, iš kitos pusės šviesa “skyla” į du srautus ir grotelių šešėlis kažkaip kompensuojasi. Nuotraukoje nelabai matosi. Kam to reikia aš nežinau. Bet ryškai pusė švietos nupjaunama. Gal tai koks nors imantrus IR filtras?

Toliau prasideda spalvos.
melynas-geltonas filtras
melynas-geltonas filtras

Tai pirmas spalvų filtras. Stikliukas praleidžia geltoną šviesą ir atspindi mėlyną. Gražu.

Sekantis stikliukas dirba toliau:
Cyan-Magenta
Pirmasis stikliukas guli plokščiai. O antras filtras saulės šviesą filtruoja į tokias neįprastas šviesas kurias gal pavadinčiau cyan-magenta. Tačiau tai nėra teisingas filtro darbo režimas. Tikrasis šio stiklo darbas yra filtruoti geltoną šviesą.
RGB filtavimas
RGB filtavimas

Gaunam trys spalvas: mėlyna, žalia ir raudoną. Kadangi piršteliai nevisiškai tiksliai sustatyti, tai matosi ir tarpinės spalvos. Tačiau projektorius naudoja tik RGB.

Toliau, optiniam kelyje stovi keli lęšiai ir poliarizatoriai.
Poliarizatoriai
Tai poliarizatoriai, tik kažko jie man nepoliarizuoja šviesos. Tikriausiai dėl to, kad šie poliarizatoriai perkaitinti. (Šio projektoriaus ventiliatorius buvo užstrigęs).
Matom tik du vienetus, nes raudonos spalvos kelyje poliarizatorius sujungtas su lęšiu ir papildomu raudonos spalvos filtru:
lesis filtras poliarizatorius

Toliau stovi elektros-optikos keitiklis. T.y. mažiukės LCD matricos. Po vieną matricą vienai bazinei spalvai.
LCD matriciuke

Už matricos stovi kiti poliarizatoriai. Deja vienas poliarizatorius jau buvo pamestas. Šie poliarizatoriai dar šiek tiek veikia. Tai iliustruoja šis koliažas:
isoriniai poliarizatoriai

Toliau trys šviesos srautai sumuojami į vieną:
prizminis sumatorius
Ši optinį elementą pavadinsiu “prizminiu sumatorium” 🙂 Nes tingiu knaisiotis ir aiškins mokslinį šio optinio objekto pavadinimą. Tai suklijuotos keturios prizmės kurios sudeda trys šviesos srautus. Ir kiek galima mažiau atspindi atgal. Veikiančio projektoriaus stiklinis kūbas nufotkintas senam straipsnyje.

Pabandžiau praleisti lazerio spindulį, bet nieko gero nesigavo. Matosi tik tiek, kad spindulys pasisuko stačiu kampu.
prizminis sumatorius ir lazeris

Nu ir toliau paprasčiausias objektyvas…

Tuo ir baigiam kogero labiausiai iliustruotą šio blogo straipsnį… 🙂
Beja, dar garaze turiu DLP projektorių, tačiau pastarasis irgi biški veikia. Jo veikimo principas kiek kitoks.

11 replies on “LCD projektoriaus optika”

  1. Tie i freneli panashus daikciukai vadinasi fly-eye integratoriai, jie homogenizuoja lempos srauta, kad ekrano apsvietimas butu vienodas.

  2. Mmmm. Dėkui Levai – labai įdomu pamatyt, kas už jo korpuso slypi.

    O beje – gal žinai/numanai kuo skirias projektoriai su LED lempa/-om? Ar ten tik lempa kitokia ir toliau skaidoma šviesa, ar trys skirtingos lempos ir nebereikia skaidyti?

  3. Vec7or: tikriausiai. Bet čia tikriausiai ne moksliškas pavadinimas 🙂 Musės akies integratorius. Pavadinkim tai multilęšiu.

    Rimui: tikrai žinau, kad LEDiniai DLP projektoriai naudoja RGB šviesos diodą vietoje lempos ir besisukančio disko su šviesos filtrais. Taip žymiai supaprastėja DLP projektoriaus konstrukcija ir jis pasidaro dar pigesnis. Tačiau ar geresnis aš nežinau. Kadangi mačiau tik kelis DLP projektorius ir jų kokybė buvo tragiškai, tai nieko gero apie juos negaliu pasakyti.

  4. Yra dar lazerinis šviesos šaltinis projektoriams (Casio A140 serija, pvz.): mėlynas lazeris, nuo jo švyti žalias liuminoforas ir viską papildo galingas raudonas LED’as. Deja vandalizavimui jie paklius tikiuosi negreitai, deklaruojamas šviesos šaltinio tarnavimo laikas – 20000 valandų.

  5. Ir dar, filtrai dirba kiek kitaip nei rašai.

    Pirmas filtras iš adityvinio RGB spalvų domeno tripleto į šoną nukreipia B, palikdamas R ir G. Keistu aplinkybių sutapimu, RGB-B=Y=R+G.

    Antras filtras iš likusio RG dupleto į šoną nukreipia G, palikdamas tik R.

    Beje, RGB-G=M=R+B; RGB-R=C=G+B;
    Štai ir visa spalvų matematika 😉

  6. Nu nesuprantu kur radai klaidą.

    Pirmas filtras:
    RGB-B=RG=Y
    Citata: “Stikliukas praleidžia geltoną šviesą ir atspindi mėlyną”

    Antras filtras:
    RG-G=R
    Citata: “Tikrasis šio stiklo darbas yra filtruoti geltoną šviesą”
    arba jei neteisingai pajungti:
    RGB-G=RB=M (jei būtų įdealus filtras), deja realiai mėlyna prasimuša visur. Dalis B eina link G ir dalis link R.
    Citata: “saulės šviesą filtruoja į tokias neįprastas šviesas kurias gal pavadinčiau cyan-magenta”.

    Dalinai šie neteisingi filtrai matosi nuotraukoje. Deja, fotikas nerodo viso grožio.
    RGB filtavimas

    Stikliukai laikomi ranka, saulė šviečia plačiai. Puikiai matosi ir neteisingos spalvos. Virš žalios Cyan- ten saulė šviečia virš pirmo filtro.
    Pačioje dešinėje, prie raudonos, matosi plona juostelė Magentos. Ten saulė irgi šviečia aplink pirmą filtrą. Matosi, kad Magenta tikrai turi melsvumo. Vadinasi dalis melynos praėjo kiaurai antrą filtrą ir dalis atsispindėjo.

  7. Kaip žinai, filtrai nėra idealūs, ir šiuo atveju, atspindi ne 100% spektro, o mažą jo dalį leidžia tolyn per sistemą. Kitas dalykas – jie projektuojamai pagal naudojamą šviesos šaltinį. Jei jame nėra atitinkamos spetro dalies – ja ir nesirūpinam. Plius visokie reiškiniai filtro pakraščiuose, kai atspindys keliauja bala žino kur. Palyginus filtro plotą su matricos dydžiu, akivaizdu kad perferinės filtro zonos nėra naudojamos vaizdui formuoti.
    Įkinkyk po kiekvieno filtro spetroskopą ir parašyk antrą dalį 😉

    Dabar apie klaidas 🙂
    Priimta naudoti vienodas pirminies spalvas. Jei imi RGB sistemą, pirminėse nėra geltonos; jei CMY – nėra mėlynos. Cyan-Magenta aprkritai apima 1/2 CMY spalvinės sistemos, su Blue viduryje.

    PS: turiu 3M projektorių su paslinktom matricom. Reikia iš kažkur gauti mikrometrinių varžtelių ir fiksatorių, nes ranka negaliu padaryti mažiau 0.7px suvedimo tikslumo 😉

  8. Sveiki vyručiai.
    Tikrindamas teoriją, kad projektoriaus projektuojamas vaizdas tamėja nevien nuo lempos darbo valandų, bet ir nuo dulkių puoliau prie darbo.
    Vakar bevalydamas dulkes iš savo TOSHIBA TDP T90 projektoriaus įskėliau prie lempos besisukantį trispalvį stiklinį filtrą-ratuką (Color Wheel). Šiame projektoriuje filtras visiškai kitokios konstrukcijos. Šiaip pavalius dulkes no lempos ir optikos rezultatas pagerėjo. Tik tas žaltys filtras pažiūrėjus puė filmo ėmė ir subirėjo. Filtras išsicentravo ir projektorius pradejo šokinėti. Geriau nieo nebūčiau daręs. Labai noreciau pagalbos. Gal kas turi šitokį sugedusį projektorių ir gali pagelbėti?

  9. Vidmantui. Šiaip turiu aš DLP projektorių su besisukančiu disku… 🙂 Nežinau ar tiks. Į ką mainysim? 😛

    Šiuo metu kiek atostogauju, todėl negaliu net pažiūrėti koks ten disko dydis ir koks projektorius.

  10. Sveikas Levai.

    Ir aš truputėli buvau atitrūkęs. Dabar vėl grįžtu prie užmirštų reikalų.
    Norėčiau pasitikslinti dėl Color Wheel TOSHIBA TDP T90 projektoriui. Šio ratuko diametras 45 mm. Jis sudarytas iš 4 vienodo dydžio stikliukų. Trys yra spalvoti skirtingų skirtingų spalvų. Ketvirtas-skaidrus. Prisegčiau fotkę, bet nerandu kaip. Gal turite ką nors panašaus?

Leave a Reply

Your email address will not be published. Required fields are marked *