자작 프로젝터 #.1
일상의 발견 2011. 3. 28. 17:09
#.자작 프로젝터 시작에 앞서...
동기는 간단하다. 7인치 LCD와 AD 보드가 놀고 있는데, 이것을 어떻게 활용할까 하는 마음에 자작 프로젝터를 시작하게 되었다. 후에 만드는 이는 이를 참고하면 될듯하다.
#. 프로젝터의 원리
매우 간단하다. 빛나는 물체를 향해 볼록 렌즈를 대면, 반대편에 뒤집힌 실상이 생기며, 실상이 생기는 위치에, 종이 등을 대면 그 상이 맺힌다.
예를 들자면, 밤에 형광등을 켜놓고, 돋보기로 그 빛을 모아 바닥에 비추면 바닥에 형광등 모양의 상이 맺힌 걸 관측할 수 있다.
1차 광학에 의하여 손쉽게 기술할 수 있으며 볼록렌즈의 경우에 식은
1/A + 1/B = 1/f 이 된다.
(이 때 A는 형광등과 렌즈 사이의 거리, B는 실상과 렌즈 사이의 거리, f는 볼록 렌즈의 촛점 길이이다)
형광등 대신에 밝게 빛나는 사진을 놓는다면 어떻게 될까?
그 때엔 형광등의 모습 대신 사진의 실상이 렌즈에 의하여 바닥에 맺히게 된다.
위 식에서 A의 크기 즉 광원과 렌즈 사이의 거리를 적절히 조정하면, 광원의 크기보다도 더 큰 실상을 얻을 수 있다.
이것이 바로 프로젝터의 원리이다.
프로젝터를 만드는 데 가장 큰 문제는 밝은 광원을 확보하는 일에 있다.
실상의 크기가 광원의 크기보다 수십배 큰 경우, 빛의 손실이 없다고 가정하여도 빛의 세기는 그 제곱에 반비례하여 작아지게 된다.
따라서 크고 밝은 실상을 얻기 위해서는 광원이 매우 밝아야
또한, 프로젝터의 경우 동영상을 표현하기 위하여 사진 대신에 액정을 놓는다.
액정은 기본적으로 편광 필터 2개를 사용하여 투과되는 빛의 양을 조절하는 광조절 밸브로 생각할 수 있다.
편광 필름을 한장 투과할때마다 기본적으로 빛의 양은 1/2 으로 줄어드므로, 액정을 투과한 빛은 반 이상 어두워 지므로 이를 보정하기 위해서는 매우 강한 광원이 필요하다.
일반적으로 이렇게 강한 광원을 만들기 위하여 150w 이상의 방전램프 등을 사용하는데,
방전 램프은 열의 손실이 매우 크고, 내부 열전극을 가열하기까지 오랜 시간이 걸려 구동 시간이 매우 느리다.
또한, 발라스터 같은 외부 구동회로도 필요하며,
광원의 형태가 점광원인 관계로 액정 전체에 빛을 골고루 비추기 위해서는
반사경과 볼록 렌즈 등 외부 광학계가 추가로 요구된다.
이는 프로젝터의 부피 등을 키우는 원인이 된다.
본 프로젝터에서는 효율 좋고 빠르게 on-off가 가능한 하이플럭스 led 를 이용하며, 이를 병렬로 배치하여 면광원의 형태로 구현하여 구동 시간과 부피를 줄인다.
또한 led를 안정적으로 구동하기 위하여, LM318을 이용하여 전류 소스를 만든다.
동기는 간단하다. 7인치 LCD와 AD 보드가 놀고 있는데, 이것을 어떻게 활용할까 하는 마음에 자작 프로젝터를 시작하게 되었다. 후에 만드는 이는 이를 참고하면 될듯하다.
#. 프로젝터의 원리
매우 간단하다. 빛나는 물체를 향해 볼록 렌즈를 대면, 반대편에 뒤집힌 실상이 생기며, 실상이 생기는 위치에, 종이 등을 대면 그 상이 맺힌다.
예를 들자면, 밤에 형광등을 켜놓고, 돋보기로 그 빛을 모아 바닥에 비추면 바닥에 형광등 모양의 상이 맺힌 걸 관측할 수 있다.
1차 광학에 의하여 손쉽게 기술할 수 있으며 볼록렌즈의 경우에 식은
1/A + 1/B = 1/f 이 된다.
(이 때 A는 형광등과 렌즈 사이의 거리, B는 실상과 렌즈 사이의 거리, f는 볼록 렌즈의 촛점 길이이다)
형광등 대신에 밝게 빛나는 사진을 놓는다면 어떻게 될까?
그 때엔 형광등의 모습 대신 사진의 실상이 렌즈에 의하여 바닥에 맺히게 된다.
위 식에서 A의 크기 즉 광원과 렌즈 사이의 거리를 적절히 조정하면, 광원의 크기보다도 더 큰 실상을 얻을 수 있다.
이것이 바로 프로젝터의 원리이다.
프로젝터를 만드는 데 가장 큰 문제는 밝은 광원을 확보하는 일에 있다.
실상의 크기가 광원의 크기보다 수십배 큰 경우, 빛의 손실이 없다고 가정하여도 빛의 세기는 그 제곱에 반비례하여 작아지게 된다.
따라서 크고 밝은 실상을 얻기 위해서는 광원이 매우 밝아야
한다.
또한, 프로젝터의 경우 동영상을 표현하기 위하여 사진 대신에 액정을 놓는다.
액정은 기본적으로 편광 필터 2개를 사용하여 투과되는 빛의 양을 조절하는 광조절 밸브로 생각할 수 있다.
편광 필름을 한장 투과할때마다 기본적으로 빛의 양은 1/2 으로 줄어드므로, 액정을 투과한 빛은 반 이상 어두워 지므로 이를 보정하기 위해서는 매우 강한 광원이 필요하다.
일반적으로 이렇게 강한 광원을 만들기 위하여 150w 이상의 방전램프 등을 사용하는데,
방전 램프은 열의 손실이 매우 크고, 내부 열전극을 가열하기까지 오랜 시간이 걸려 구동 시간이 매우 느리다.
또한, 발라스터 같은 외부 구동회로도 필요하며,
광원의 형태가 점광원인 관계로 액정 전체에 빛을 골고루 비추기 위해서는
반사경과 볼록 렌즈 등 외부 광학계가 추가로 요구된다.
이는 프로젝터의 부피 등을 키우는 원인이 된다.
본 프로젝터에서는 효율 좋고 빠르게 on-off가 가능한 하이플럭스 led 를 이용하며, 이를 병렬로 배치하여 면광원의 형태로 구현하여 구동 시간과 부피를 줄인다.
또한 led를 안정적으로 구동하기 위하여, LM318을 이용하여 전류 소스를 만든다.
