大屏时代来临——2000元自制投影机
特别策划
随着时代的进步，“投影机”这个专有名词越来越受到关注。足不出户就能享受电影院里看大片的感觉，体验真实游戏场景，大家都很想拥有一台属于自己的投影机。近年来，投影机在商业领域中的应用越来越广泛，由于主要消费群体为商业用户，投影机的售价依然远远超过广大家庭用户的承受范围，虽然已经有一些宣称面向家庭用户的投影机产品问世，并且也在不断调低其市场价格，但是至今仍在万元左右，并且伴有产品自身各项技术参数缩水的现象，这多多少少也招致了一些玩家的不满。因此相信很多DIY玩家一定和笔者同样萌生过亲手DIY一台低成本高性能个性投影机的想法，那么纯国产单片液晶投影机就成为了广大DIYer的首选仿照对象。今天笔者就教你如何花2000元来DIY一台个性投影机！
目前，随着纯国产单片液晶投影机的逐步产业化，尽管它还犹如一个正在蹒跚学步的婴儿，但它受到全社会的关注程度绝不亚于一些老牌的传统电子视像行业。但是人们对于投影技术、制作工艺以及制作投影机所使用的材料、元器件等“新事物”，或多或少依然存在着片面甚至是错误的认识，当然这是可以理解的，也需要人们更多地去学习和思考，并不断地探索。笔者谨以此文抛砖引玉，希望大屏幕投影界内更多的朋友把自己对投影机独特的见解拿出来与大众分享，这也更有利于这个国内新兴产业的健康发展。
PART1熟悉关键组成部分
一、彩色液晶屏幕
已经做出彩投的朋友应该有些总结，有些爱好者误认为只要可以拆下背光的液晶片就可以做投影机了，这样想没错，前提是不考虑实际使用效果。大家可能也查阅了很多资料，了解到有的人指出镜头是投影机的灵魂，也有的人则认为光源尤其重要，但这些认识的基础都是建立在用于投影机的彩色液晶屏是否适合的前提下。可用于做投影机的液晶屏很多，小到4英寸，大到12.1英寸都有，根据目前的市场情况，尺寸越大的屏，价格往往越低廉。看到这里也许你要问了，大屏幕不是更好吗？节约成本，效果也应该不错！其实不然，由于液晶屏表面导热不好，尺寸越大，屏中心的温度越难散去。有些朋友就因为经验不足，在选择了大尺寸屏做投影机的时候，散热处理得不好，导致高温烤坏液晶屏。还有些朋友怕散热不理想烤坏液晶屏，使用了很多散热风扇，结果温度是降下来了，机器的噪音却很大。有些朋友做出来的投影机，因为选择的液晶尺寸过大，导致光利用率很低，画面四角出现暗角。
此外很多彩色液晶屏本身效果也并不理想，具体主要表现在画面颜色发灰、对比度不够、反应速率低、画面有拖尾现象，还有些液晶屏无法实现部分特殊的功能，接口比较特殊，需要转换板等等，这些都会给业余条件下做投影机的朋友造成或大或小的麻烦。因此业余条件下做投影机，液晶屏的成本不能省，而且应该尽量选择小尺寸、高分辨率、色彩理想一些的彩色液晶屏。
二、光源系统
在拥有了颜色鲜艳、尺寸合适的彩色液晶屏幕之后，我们当然还需要有理想的光源系统来辅助。首先，让我们来了解一下我们可以选用的光源——金卤灯和冷光源。
1． 民用金卤灯和投影机专用金卤灯
首先，我们要知道投影机使用的光源是金卤灯。然而相信大多数DIY玩家并不知道，其实金卤灯可分为照明用金卤灯和投影机专用金卤灯。其中，照明用金卤灯是目前国产单片液晶投影机普遍使用的光源，是最能和我国目前的实际情况相适合的一种光源，一般为150W或250W，并分双端或单端，双层玻璃壳体，很多厂家都宣称这是“HID专用投影灯”，这纯粹是商业上的擦边球行为，一般的消费者根本不知道“HID（高强度气体放电）”是何概念，更不知道那只是普通的照明用金卤灯而并非是投影机专用的。两者间存在着巨大的差别！而它们的不同之处则可以细分为以下几点：
①从泡壳结构来看。民用金卤灯在1959年问世，一般为双层泡壳结构，内胆主要决定光学性能，外层主要决定电气性能特别是启动性能，两者综合在一起才决定其总体性能，而且双层泡壳结构也是价廉物美的基础。而投影机专用金卤灯是80年代末发明的，单层泡壳，虽然原理类似，但技术含量比前者高得多，价格也贵得多。
②从电弧来看。民用金卤灯电弧很长，150W的双端灯管电极几何距离在16mm左右，电弧长度大于电极距离，因此用于投影机时，光源的聚光效率非常低，投影机专用金卤灯的电弧长度一般小于2.5mm（400W的灯泡仅这么长的极距），聚光效率要高一些。
③从使用寿命来看。根据资料显示，民用金卤灯的使用寿命一般在12000～20000小时以上，半寿命一般是6000小时，投影机专用金卤灯的使用寿命一般为5000小时左右，半寿命是2000～2500小时。
④从使用效果比较来看。从使用效果比较来看，照明金卤灯色温明显偏低，画面颜色偏暖，例如蓝天的颜色明显偏绿！还有如凤凰新闻台、浙江电视台、福建东南电视台的台标明显偏绿，使画面显示颜色效果大打折扣；而使用投影机专用灯，其画面表现则与CRT彩色电视机颜色相当，对蓝天，以上几个电视台的台标表现得非常合理、耐看。至于目前市场上出现10000K色温的照明金卤灯，与标称6500K的专用投影灯其颜色的表现大致相当，但是，10000K灯随着使用时间的延长或者由于不良的使用习惯其色温慢慢降低。
2．冷光源
严格意义上的冷光源指的仅是投影机专用的超高压汞灯（和普通照明用的超高压汞灯有着本质上的区别），它的光视效能（一般60～75Lm/w）尽管远没有金卤灯（一般80～99Lm/w）的高，但其能效却比金卤灯的高得多，分光光谱中红外分量极少，紫外部分又通过反射器过滤掉90%以上。金卤灯和冷光源是绝对不能划等号的，即便如此，一些投影机厂家的广告里还是用这样的词语来忽悠消费者：“150W进口投影机专用冷光源”，或“150W超长寿命投影机冷光源”等等，其实那只是前面已提及的150W欧标金卤灯而已。
从一些资料综合来看，目前无论150W和250W欧标金卤灯还是国内生产的投影机的主流光源，大部分采用OSRAN（欧司朗）产品，但OSRAN（欧司朗）金卤灯色温较低，价格偏高。有国内金卤灯生产厂商采用进口材料，再根据投影机需要进行优化，生产出10000K色温的150W和250W金卤灯，价格要大大低于OSRAN（欧司朗）。
如果选一个3000K色温的卤素灯做投影光源，即使用上进口专业机的液晶屏，也不会有正常的颜色。由此可见在DIY投影机的过程中选择色温合适的光源产品是非常重要的！以前用得较多的自制投影机光源是欧司朗灯，尽管色温还不够高，只有5200K，但低温和长寿命的特点也足以让爱好者略感满足了，不过使用这种灯作为光源做出的彩投画面看上一段时间之后，总会让人感觉泛着绿色，看着是那么地不舒服，欧司朗灯确实很奇怪，色温不够高，不是颜色偏黄，却是偏绿的。而且如果找到原装进口灯还好些，因为国产的欧司朗灯放出的光线中有很高的紫外线成分，试验过程中会导致手部皮肤大面积灼伤而爆皮，和得了皮肤病一样。其实目前已经有更理想的光源出现，它们的色温可以达到9000K以上，寿命和温度也和欧司朗的产品差不多，这样的光源所表现的画面颜色比较真实，甚至可以媲美CRT彩管的颜色，成本比欧司朗略高，但省下这部分成本，却是得不偿失的。
3．灯电源
最后，再让我们来了解一下光源系统的另外一个重要组成部分——灯电源。早期做投影机的朋友大多使用300～575W镝灯，电源部分采用电感镇流器。但是一个电感镇流器的重量往往超过4.5kg，体积自然也十分庞大，而且镝灯寿命大多都只有500小时！后来出现了150W的欧司朗灯，由于欧司朗灯具有低温与长寿等特点，而被广大爱好者所推崇，但是它依然需要采用电感镇流器，虽然体积小了一些，但重量仍然在3.5kg以上。此外不同品牌的电感镇流器工作时产生的噪音程度也不同，比如欧司朗原配的150W电感镇流器开机时会有很短暂的强烈振动，导致机壳共振，之后的交流声还会持续大约十几分钟，产生的噪音很大！笔者使用过多种品牌的电感镇流器，经长时间的对比发现，飞利浦的150W电感镇流器和欧司朗150W双端金卤灯配套使用时振动比较小，可以说基本感觉不到什么振动了。但是产品整体的体积和重量还是无法降下来！此外更主要的问题还在于如果采用专门设计的12V电源板，还必须有专门为误操作关机而设计的延时启动功能，如果没有这个功能，电感镇流器可是很“忠实”的，只要断电，灯就熄灭，如果发生电源线虚连造成的断电，有可能会瞬间再次来电，这时候灯还没冷却，是启动不了的，这样就会造成灯的极化而导致使用寿命缩短。
现在已经有了小体积的电子镇流器，重量仅为电感镇流器的1/5，体积是电感镇流器的2/3，开机时毫无声响，接线也比电感镇流器简单，只要连接电源和灯的两端即可，没有了电感镇流器的那么多接线和触发器，更重要的是此类电子镇流器本身自带延时启动功能，每次断电之后，都会有一个长达4分钟左右的延时保护，才能够重新起动，这样的设计可以有效地延长灯泡的使用寿命！电子镇流器分直流型与交流型，直流电子镇流器多用于民用照明，优点是体积小、价格低，缺点是会导致灯极化而缩短使用寿命（直流电子镇流器每工作数10小时，需要换灯调的两极，否则灯的其中一端会变黑），用于投影机的电子镇流器的工作频率要在4000kHz以上，投影画面才不会有明显闪烁的感觉，而这样的高频率绝不是普通的低频率照明用电子镇流器可以达到并替代的，尤其是一些数字屏，在播放VGA显示画面时，对镇流器的工作频率要求更高。
三、镜头
前文已经提到，有很多朋友都指出镜头是整个投影机的灵魂。由此镜头的重要性可想而知！大家都知道在所有的工作做完之后，最终还是要由镜头来真实地表现出来。不过镜头并不一定是价格高效果就好，就适合于DIY投影机，其实最主要还是要看镜头和光学部件的配套程度，有的人使用超短焦距镜头，结果弄出的画面出现严重的像差，画面中心调清晰的时候，画面四边还一片模糊，还会有枕型失真，看的时间长了，会感觉眼睛发花。除了焦距长短之外，其他的关于镜头口径、镀增光透膜等镜头特性参数也都直接影响着镜头的成本和表现。总之镜头不一定是价格高的就好用，关键还是要看它和其他包括液晶屏在内的光学部件的配套性。
首先让我们来简单了解一下常见的镜头类型。
1．单片镜：镜头由磨制的玻璃组成，由一片玻璃做的就是单片镜，由于它的磨制角度已经定型，所以焦距是固定的，无法调整，即定焦单片。
2．变焦三片镜：三片镜指由三片玻璃组成，虽然每片玻璃的焦距是固定的，但调节一下三片玻璃之间的距离可以使整体焦距发生变化，所以组成了一个可调焦的三片镜，即变焦三片镜头。
3．定焦三片镜：如果三片玻璃的相对位置被固定住了，无法调整，它的总体焦距是固定的，就是定焦三片镜。
那么具体应该选择何种镜头呢？经过比较我们可以发现在DIY投影机的应用中，三片镜成像清晰，边角整齐干净，单片镜出的图像中间清楚，四周出现弧形变形、虚化，有点雾里看花的感觉，因此一般不建议使用单片镜DIY投影机。
那么变焦与定焦的区别是什么呢？我们注意到，市售成品投影机变焦功能强大，有点像DV一样可以大范围调整图像大小，可是这是建立在使用小尺寸LCD屏的基础上。DIY投影机基本上使用7英寸以上的LCD屏，所以镜头焦距都需要达到220mm以上。但是很少能看到大口径的220mm～440mm变焦镜，一般大都是300mm～360mm左右的变焦镜。因此想让投影机原地不动即可通过变焦镜头大范围调整投出画面的大小基本上是不太可能的。调是可以调，但调整的范围不会太大。
四、投影屏幕
投影机与投影屏幕构成了投影系统中最基本的部分，在投影系统带给人们强烈视听震撼的同时也引发了人们进一步的思考：投影屏幕与投影机之间究竟是什么关系呢？
在传统的投影系统采购观念中，因投影机所占资金比重较大，所以大多数采购者的误区在于：将重点放在投影机上，而屏幕却随便配一个。
纵观投影机的发展，从早期的低亮度（800ANSI流明以下）到今天的高亮度（5000ANSI流明以上）及高分辨率（1024×768以上），人们在投影系统中对投影机下了不少工夫，投入重金追求高性能、高品质。其型号多如牛毛，各品牌竞争激烈，市场多为欧美、日本等少数品牌所垄断，且价格居高不下。据相关资料分析：投影机每增加1000ANSI流明的亮度用户将追加投资万元以上。由此看来追求高品质的投影效果，单在投影机上下工夫是非常不经济且不现实的。
于是，人们把重心移到了投影屏幕。近年来投影屏幕同样发展较快，主要反映在投影屏幕新材料的应用方面。从最早的白墙介质（增益0.8）发展到增益0.9的白塑幕，之后是增益为2左右的玻珠幕等，直到今天的增益可达8的金属屏幕。皆是为了提升投影机的影像效果，弥补投影机方面的不足。
屏幕作为投影机图像的物质载体在投影系统中所起的作用是无法替代的，投影屏幕犹如投影机表演的舞台，再好的投影机没有与之相配的高品质投影屏幕也是英雄无用武之地一般无法达到最佳效果。特别是在要表现一些精彩的多媒体效果的场合下更是如此。
所以说，投影屏幕与投影机之间应是一种相辅相成、互为补充、不可分割、唇齿相依的特殊关系。投影机没有反射介质就无法成像，只有通过成像介质才能鉴别投影机品质的优劣。
上述足以说明投影屏幕在投影系统中所处的重要地位。所以我们要特别注意投影屏幕的选购及其在日常使用中的保养。
PART2DIY实际操作
小经验：投影机的关键部件
液晶屏：笔者DIY的投影机选用的液晶屏是二手东芝笔记本上的，8.4英寸，分辨率是800×600，能拆背光做投影的液晶屏，4:3的系统；对角线长度：21.34cm ；投影镜头焦距：30cm ；投影距离：450cm；投影出来接近120英寸，二手市场上一般800元就能买到。
液晶驱动板：选择好液晶版后还需要搭配一套标准的液晶驱动板，笔者选择的是一款3合1的产品，支持电视TV、电脑VGA、视频AV＋S端子 三类输入方式，支持液晶屏分辨率范围为640×480～1280×1024，支持单点阵TTL、单LVDS、双LVDS的液晶屏接口，价格350元。
光源：笔者DIY的这台投影机的光源采用的是250W 10000K色温金卤灯。（笔者以前用过250W的金卤灯，但亮度不够，后来得知欧斯朗150Ｗ的灯效果很好，于是买了一套，欧斯朗的灯90元，华美的镇流器，110元。配好后效果确实不错，温度很低甚至不用风扇，毕竟功率小了，光效高了，温度低了！）
菲镜：在投影机运行过程中，因为光照和热气流摩擦作用，会产生静电大量吸附空气中的灰尘，阻挡光线通过，影响图像亮度和光均匀度。使用特殊处理后的菲涅尔镜片能防止灰尘聚集在镜片上，这样使用时间再长，也不会因为灰尘聚集影响图像质量了。（一定要有，能把液晶屏的光线集中到镜头）
镜头：DIY投影机的镜头选择3片镜头组，因为它成像不错（3片的最好，非常重要）。
其他：其他的电感镇流器、触发器、隔热板、反光碗可以买灯泡时一起购入，风扇是电脑机箱的风扇。用来DIY投影机的箱体其实是个小的柜子，改装后用来做投影机的外壳。另外，笔者选用一块二手的120英寸 BAIXUE电动幕。
一、对笔记本屏拆背光
首先，把要把液晶屏的背光拆掉，这里要注意小心轻放，液晶屏是很娇贵的，卸掉螺丝后（图a～图d），用刀片一点一点割开就可以了，放在旁边做备用（图e～图i）。笔者先前就是因为不小心，报废了一块12英寸的液晶屏，拆下背光的液晶屏，只有大约3mm厚，所以强度上非常低，最容易受到意外的物理损坏。
二、散热系统（延时散热）
在整个系统中散热非常重要，液晶屏工作的时候并不发太多的热量，但是强光照在它上面的时候就会产生很多热量。这个热度虽然还不能和灯泡的温度相提并论，但是对于液晶这种材料来讲，还是非常敏感的，液晶分子会在温度升高的情况下变得更加活跃，从而有可能让液晶屏变色，甚至烧毁。解决这个热量问题，我们必须给它散热，就是如何保证有足够的风从LCD屏下面穿过。众所周知，如温控电阻等电子元件的工作性质参数对于温度是十分敏感的。首先我们在灯室旁边紧贴灯泡或反光罩的地方放置两片散热片，然后找两个50摄氏度的温控开关，分别贴在散热片上用来感知不同位置灯室的温度变化。将两个温控开关并联起来，确保其中任何一处温度超标都能启动风扇。在灯泡和投影屏驱动的主电源上并联一个最简单的固体继电磁铁开关，并将其受控开关与两个温控开关并联一次。这样平时未用投影机时，电磁铁未吸合，且散热片温度≤环境温度，此时两个温控开关处于关断的位置，电扇不会启动。开始使用投影机时，灯泡和驱动板电源接通，当驱动板12V直流电接通后，固体电位器电磁铁启动，将受控开关打开，散热部分通电，风扇启动。过一会时间后，由于灯泡发热，两个温控开关先后启动，与上述电磁铁开关组成的三个并联开关全部打开。投影结束，关掉灯泡电源，电磁铁掉电，但两个温控开关受余热影响，仍然接通，所以风扇未关断。直到数分钟后，散热片温度低于50℃，温控开关关断，风扇才被停转，起到了延时散热的作用。
三、安装经验
按照设计图对箱子进行一定的改装，大家可以参照笔者的设计图，笔者自己DIY的投影机使用了延时散热方式，电路方面前面已经提及，光源安装在屏幕右边，后面是反光碗，电感镇流器放在顶部，两边是风扇。从左到右依次是镜头、驱动板（侧面）、菲镜、液晶屏、菲镜、电感镇流器、触发器（吊顶）、风扇（两侧、顶部）、光源、反光碗。
1. 做投影机关键是镜头和菲镜以及灯的位置要很好地协调，不能简单拼凑，都有固定参数。
2. 还有大家不要盲目购买液晶屏，有些看上去便宜，不一定能用，买屏一定要先了解清楚情况，买之前可以大家交流一下。
3. 此外投影幕布的作用也很大，很多朋友都是舍得买灯，不舍得买幕布，其实这两方面都可以提高亮度的，笔者用过红叶玻珠的幕布，亮度的确能提高很多，清晰多了，但也不是那么完美，存在视角问题，就是从侧面看亮度没有明显提高。
4. 还就是投影机做出来的体积大，投出来的效果很好的，当然也有做得不好的，主要看他的投影镜头是不是三片的，以及灯的寿命是不是到了，灯的寿命到了亮度就下降得很厉害，所以说投影机你可以做得很好，其实投影机并不复杂，镜头好，菲镜合适，光源超亮，基本就没问题了。
5. 各个配件的距离也对投影机有很大的影响，所以一切不能一概而论，每个人的动手能力也是有区别的。投影屏的对比度也很关键,不然图像层次感不好，以及表现得不够好,屏的视角大的好，投影机的灯的选择也很关键,即使是金卤灯，发光效率也完全不同,同一品牌不同型号的灯泡发光也不同,最近笔者发现一个严重的问题,就是灯和镇流器的配套问题,并不是150W的灯就能和任意150W的镇流器配合的,不然严重影响发光。
实际显示效果
总结
今天和大家聊了这么多，主要目的在于和大家分享DIY中的乐趣，因为这款液晶投影机还是和真正的投影有很大区别的。关于自制投影的成本控制问题，正好按照投入比例的高低顺序排列起来，首先是液晶屏的选择比较关键，液晶屏选择得不理想，后边工作如何做都不会有太好的效果。其次是光源，只有能真实显色的光源才可以让一个理想的镜头显示正常的效果，要想得到效果理想的彩投，这三个部件的关系是密不可分的。由于篇幅限制，操作部分我们不能讲得很详细，以后我们还会陆续为大家介绍，敬请关注每期的《电脑报》。
