【正文】 在論文即將完成之際，我的心情無法平靜，從開始進入課題到論文的順利完成，有多少可敬的師長、同學(xué)、朋友給了我無言的幫助，在這里請接受我誠摯的謝意！ 參考文獻 [1] 熊靜懿，賀銀波 .液晶 投影顯示技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀 [J].光學(xué)儀器 ， 2020， 23（ 4）： 3748. [2] 杜藝 .DLP投影技術(shù) [J].顯示器件技術(shù)， 2020， 20（ 2）： 5255. [3] 趙漢鼎，劉全恩 .投影顯示的未來 [J].電視技術(shù)， 2020， 32（ 7）： 4448. [4] 劉霞芳 ， 田文超 .DMD的動力分析 [D].西安：西安電子科技大學(xué)， 2020. [5] 趙星，方志良 ． 微型投影機光學(xué)引擎的研究 [J]． 光學(xué)學(xué)報， 2020， 27（ 5）： 913915． [6] 馬宇 . 投影機散熱的重要性及散熱技術(shù)大觀 [J].電腦愛 好者， 2020， 38（ 6）： 2426 [7] 王蔚生 .投影機光棒照明系統(tǒng)的分析與設(shè)計 [J].光學(xué)儀器， 2020， 26（ 4）： 3640 [8] 孫紅 .工業(yè)設(shè)計與工業(yè)產(chǎn)品造型設(shè)計 [J].藝術(shù)教育， 2020， 37（ 2）： 5661. [9] 趙秀栩 ,陳郁 . 工業(yè)產(chǎn)品造型設(shè)計、材料及工藝 [J]. 武漢汽車工業(yè)大學(xué)學(xué)報 , 1999,(03) ： 4649. [10] [11] Max, N. 1982. SIGGRAPH 84 call for omnimax films. Computer Graphics, 16(4):208– 214. [12] 李明宇 .投影機防塵技術(shù)薈萃 [J] .微電腦世界， 2020，（ 3）： 182184. [13] 劉啟生 .投影機燈泡背后的秘密 [J] .視窗世界， 2020，（ 9）： 9192. [14] 李曉強 .DLP 投影機的心臟 —— DMD[J] .光學(xué)儀器， 2020，（ 5）： 4850. [15] 葉關(guān)榮 .投影機屏幕及成像原理 [J] .現(xiàn)代顯示， 2020，（ 6）： 3235. 。沒有他們的幫助 ，我將在設(shè)計過程中走很多的彎路，是他們給了我設(shè)計的經(jīng)驗和教訓(xùn)。感謝曲偉石 老師， 他嚴謹細致、一絲不 茍的作風(fēng)一直 將 是我工作、學(xué)習(xí)中的榜樣；他循循善誘的教導(dǎo)和不拘一格的思路給予我無盡的啟迪。 這對于個人來說，實際設(shè)計能力得到了不小提升。在本次設(shè)計中，關(guān)于投影機，對其發(fā)展歷程做了回顧 ， 對其發(fā)展趨勢做了展望，對其分類和相關(guān)原理做了介紹，最重要的是光學(xué)系統(tǒng)、散熱系統(tǒng)、機箱和防塵的設(shè)計以及一系列相關(guān)零部件的選用，涉及光學(xué)、電學(xué)、工業(yè)設(shè)計和機械設(shè)計 等多個學(xué)科的交叉和滲透，并在幾個重要的設(shè)計部分有自己的獨特之處， 它們在整個設(shè)計中有著非常重要的位置。 考慮到投影機為家用，客廳的空間足夠，所以本次設(shè)計 投影機 選擇 標準鏡頭 即可 。數(shù)值越小焦距越短，數(shù)值越大焦距越長，投影機對鏡頭 焦距的要求正投一般在 50140，背投一般在 35 左右，焦距決定了打滿預(yù)定尺寸時投影機與影幕的距離，焦距越短，投影機與影幕的距離就越近，反之就越遠。不一定投影機鏡頭大，它的 F 值就大，它是和鏡頭的焦距有密切關(guān)系的！有可能一支口徑小的投影機鏡頭 F 值比大鏡頭的 F值還要小，（通光量更大）。 任何兩只鏡頭，只要它們的 f 值相同，那么它們所傳送的光量就是完全一樣的。比如 —— 。焦距與光學(xué)鏡片的比值就是 F 值。在這里我們不討論這些，光路討論只到投影鏡頭為止。 在投影機確定的時候，要正確的選擇一塊適合該投影機使用的投影屏幕，主要從以下九個方面考慮： 正投背投方式 投影機的光學(xué)特性 屏幕的安裝方式 投影機亮度 畫面的尺寸要求 投影環(huán)境特點 投影機的對比度 投影機鏡頭比率 用途與功能 在此選擇 白雪 84 英寸豪華畫框幕 ， 采用優(yōu)質(zhì)幕布，為 您提供清晰、逼真的視覺享受， 流線型外殼，輕巧豪華，工藝先進，便于安裝。 投影屏幕按照投影方式主要分為：正投屏幕、背投屏幕； 投影屏幕按照屏幕材料的材質(zhì)分為：硬質(zhì)屏幕和軟質(zhì)屏幕； 屏幕按照不用的應(yīng)用方式分為：電動、手動、框架、嵌墻、支架； 屏幕按照表面不同分為：菲涅爾光學(xué)屏幕、漫反射光學(xué)屏幕； 總之，不同的應(yīng)用都可以進行不同的分類，我們就不再一一冗述 。 屏幕表面材料的均勻性對投影機的畫面均勻性起到了良好的補充作用。 屏幕的均勻度 屏幕的均勻性：屏幕的均勻性不但表現(xiàn)在畫面的質(zhì)量上面，而且和投影機的投影技術(shù)息息相關(guān)。 菲涅爾光學(xué)背投（投影機放在屏幕的后面，即投影機和觀眾分別在屏幕的兩側(cè)方向的投影方式）影屏幕因為菲涅爾透鏡槽距和表面雙凸（柱狀）透鏡的節(jié)距紋路關(guān)系，直接影響著屏幕的分辨率。同時指投影機的真正分辨率。投影屏幕的寬高比率主要有以下幾種： （ 1） 4:3/:1，主為視頻 /PC 圖像，對角線 =寬度 （ 2） 16:9/:1，主要為高清電視圖像（ HDTV） （ 3） :1，主要為寬銀幕電視信號圖像 （ 4） :1，主要應(yīng)用在寬銀幕立體聲影像顯示 圖 幾種不同寬高比的屏幕顯示 屏幕的解析度（分辨率） 針對目前國際不同投影機類型，圖像的解析度主要根據(jù)投影機的類型： CRT 技術(shù)和LCD、 DLP、 DILA、 LCOS 技術(shù)分為帶寬和像素。 所有屏幕都為不同的應(yīng)用環(huán)境設(shè)計，具有不同的功能，根據(jù)您的使用環(huán)境正確選擇屏幕的 增益和半增益角度，將對您非常重要。 另外，屏幕的增益降為一半時的觀察角度 半增益角，也是衡量屏幕技術(shù)的一項重要指標。 半增益是衡量屏幕亮度的一項重要指標。 半增益和半增益角： 屏幕的半增益角度將直接影響到屏幕的觀看效果。屏幕的增益通常是測量垂直屏幕中心位置反射光線的數(shù)量。 通常，我們將均勻粗糙的白色表面增益定義為 。沒有實際的光量增加。屏幕常用的重要參數(shù)主要有：增益、半增益角、寬高比率、對比度、解析度（分辨率）、均勻度，下面將一一進行 敘 述。 屏幕的技術(shù) 參數(shù) 鮮艷靚麗的畫面，帶給人們不同凡響的視覺沖擊。投影屏幕對于投影系統(tǒng)而言，就是讓完美的畫面，細致入微的再現(xiàn)，對于，投影系統(tǒng)，我們追求精益求精的美麗畫面！ 補充性：相得益彰 投影機和屏幕需要相互補充相互促進，好 馬配好鞍，一臺不錯的投影選擇一片較好的屏幕，將使您的投影效果更上一層樓。作為視頻技術(shù)，來不得半點虛假，如果我們的眼睛能夠看見產(chǎn)品，我們就會視頻畫面的優(yōu)劣， 如：色彩飽和度和還原度、對比度、均勻度等等，所有展現(xiàn)的一切，將是一目了然。電子信息技術(shù)的飛速發(fā)展和投影顯示技術(shù)的革新?lián)Q代，對屏幕的要求更加苛刻和現(xiàn)實，常言道：好馬配好鞍，的確，一片好的投影屏幕將使您的投影畫面產(chǎn)生質(zhì)的飛躍。 表 電源參數(shù) 輸入電壓 85265VAC 輸出電壓 /電流 370V/ 18V/ 15V/1A 12V/3A 5V/3A 輸出功率 250W 外型尺寸 148X73X40mm 投影屏幕的選擇 隨著投影顯示技術(shù)的不斷發(fā)展與創(chuàng)新，以及人們欣賞水平的嚴格要求 超大畫面、超高亮度、更高分辨率、更高的對比度以及更好的視覺保護顯示便成為顯示市場的迫切需求，在顯示系統(tǒng)中，投影機的作用顯而易見，可是，人們 所欣賞的畫面卻直接顯示在投影屏幕上面，所以，投影屏幕的好壞直接影響著亮麗畫面的完美再現(xiàn)。此外，為了保證安全，多用插座上除了連接投影機和計算機電源外，不要再將其他設(shè)備的電源插入到插座中，這樣既能保證投影機工作穩(wěn)定，又能避免功率不匹配。為了確保投影機能夠穩(wěn)定地工作，一定不能忽視 “ 專一 ” 電源線纜的威力！ 3．功率要匹配 這里所說的功率匹配，主要是指電源插座上的電源線所能承受的最大功率一定要與投影機的額定功率相匹配，如果是多用插座，那么插入到該插座上的所有設(shè)備的額定功率總和，一定也要與插座上的電源線所能承受的最大功率相匹 配。因此一旦發(fā)現(xiàn)市電供電不穩(wěn)定時，一定要通過 UPS 穩(wěn)壓電源來向投影機供電。 圖 DMD芯片 電源的選用 投影機的 工作電源除了要給整機電路工作所需要的電源外，更需要一個穩(wěn)定的300v380v（因投影機的不同，電壓有所不同） 的 直流 DC供電電源 以保證燈 可以正常工作 ， 所以經(jīng)電源電路后輸出的是多組的穩(wěn)定電壓，以 供 后級各種的需要。到 +10176。 此類型號的 DMD 芯片包括 0． 7SVGA、 0． 9XGA、 2．微鏡邊長 13 微米，間距 0． 8微米 (13． 8 微米 )。另一方面，第一部采用三片式 DMD 芯片的 DLP 投影機可提供 1300 流明亮度，目前采用三片式 DMD 芯片的 DLP 投影機能達到 17500 流明。每個微鏡比頭發(fā)絲的 1／ 5 還小，一個微鏡對應(yīng)一個像素。對于觀察者來說，由于光包時間遠小于眼睛的整合響應(yīng) (integration)時間，因此人們將會看到固定亮度的光線。其余的微鏡象素也如此將光線反射到屏幕上或反射離開鏡片。只要結(jié)合 DMD以及適當(dāng)光源和投影光學(xué)系統(tǒng)，反射鏡就會把入射光反射進入或是離開投影鏡頭的透光孔，使得 ON狀態(tài)的反射鏡看起來非常明亮， OFF狀態(tài)的反射鏡看起來就很黑暗。 DMD工作原理 DMD與適當(dāng)?shù)墓庠醇巴队肮鈱W(xué)系統(tǒng)組合，各微鏡將光對準投影透鏡或離開透鏡即可使之反射。即微鏡旋轉(zhuǎn)到達水平位置時，光源發(fā)出的光開始進入投影透鏡，在旋轉(zhuǎn)位置落地時像素的亮度達到最大強度。 在 DMD中定義著光學(xué)及機械的兩種開關(guān)時間。在存儲單元中存入一個二進制數(shù)字 1使鏡片傾斜 +lO度，同時在存儲單元中存入一個 0使鏡片傾斜一 lO度。 圖 DMD微觀結(jié)構(gòu) 在一個地址電極上加上電壓，連帶著把偏置 /復(fù)位電壓加到鏡片結(jié)構(gòu)上，將在鏡片與地址電極一側(cè)產(chǎn)生一個靜電吸引，鏡片傾斜直到與具有同樣電壓的著陸點電極接觸為止。 (圖 是 DMD 的微觀結(jié)構(gòu) )。鏡片、鉸鏈結(jié)構(gòu)及支柱都在互補金屬氧化半導(dǎo)體上 (CMOS)地址電路及一對地址電極上形成。 10 度，從而取得電機械的穩(wěn)定狀態(tài)并在這兩種狀態(tài)間高速開關(guān)。如圖 所示。 DMD是在 CMOS SRAM 存儲器上以通常的芯片加工為基礎(chǔ)，使用微細機加工技術(shù)成形。 DMD 就是 MOEMS 技術(shù)成功的一個范例。 在 MEMS 上再加一個光信號 (optical)，就是 optical MEMS，我們稱之為微光機電系統(tǒng) (MOEMS)，它是光電信號互相轉(zhuǎn)換的一個系統(tǒng)。如果將邏輯芯片比作大腦， 那么 MEMS 就具備感覺器官的功能，同時由于 MEMS 還具有電氣、機械或電磁控制功能，MEMS 還具備人的手或手指的功能來移動各種物體。 MEMS 包含可運動部件、執(zhí)行器 (傳感器或制動器 )，它可以和電路聯(lián)系起來受控做一些操作。 在此選用愛普生 EMP821 燈泡 （圖 ） ，燈泡功率為 200W. 工作壽命為 一般模式4000 小時 ， 高亮模式 3000 小時 。 UHE 燈泡價格則一般在 2020元～ 4000 元之間，而 UHP 燈泡由于使用壽命比較長，一般都要 4000 元以上，有的甚至在 8000 元以上。金屬鹵素?zé)襞莸膬?yōu)點是價格便宜，缺點是半衰期短，一般使用 1000 小時左右亮度就會降低到原先的一半左右 ， 再繼續(xù)使 用下去投影的圖像就變得很差了。 金屬鹵素?zé)襞莅l(fā)熱高，對投影機散熱系統(tǒng)要求高，不宜做長時間（ 4小時以上）投影使用。 UHE 燈泡也是一種冷光源， UHE 燈泡是目前中檔投影機中廣泛采用的理想光源。優(yōu)點是使用壽命長，一般可以正常使用 4000 小時以上，亮度衰減很小。 4 零部件的選用 燈泡的選用 目前的采用的光源主要包括： UHP 燈（超能燈）、 UHE 燈和金屬鹵素?zé)?。 同時 在光學(xué)系統(tǒng)設(shè)計時考慮對灰塵的隔離效果，光學(xué)部件之間的縫隙全部以手工粘貼海綿條， 這樣既 保護了光學(xué)部件，防止投影機在震蕩時光路受損， 又減少由于縫隙引起的漏光現(xiàn)象，使投影圖像亮度更高，顯示效果更好；更重要的是有效阻擋了灰塵的進入和粘附，從根本上對投影機進行防塵保護。但由于全密封防塵裝置的設(shè)計對結(jié)構(gòu)設(shè)計要求太高，必然引起結(jié)構(gòu)太過復(fù)雜，同時部件如果完全密封，就會造成內(nèi)部熱量過高，不容易滿足散熱要求，在這里選擇添加防塵網(wǎng)的防塵設(shè)計的方法，但同時對傳統(tǒng)的防塵網(wǎng)設(shè)計做出相關(guān)改進。 防塵設(shè)計