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Thema: HowTo: Beamer im Eigenbau

  1. #1
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    HowTo: Beamer im Eigenbau

    Wer wünscht es sich nicht nach getaner Arbeit, oder mit Freunden bei einem gemütlichen Kino Abend, den Tag so richtig ausklingen zu lassen? Und das zu Hause bei einer Bildgröße die wirkliches "Kinofeeling" in die eigenen 4 Wände zaubert. Moderne Kaufbeamer sind aber leider immer noch kein Schnäppchen und bei Lampenpreisen von 300 Euro aufwärts ist bald Ebbe in der Haushaltskasse. Wer nicht gerade 10 Daumen besitzt und sich die Mühe macht sich in das Thema einzulesen, kann für einen Bruchteil des Geldes einen Projektor bauen der leistungsfähig genug ist, um damit auch gehobeneren Ansprüchen zu genügen.

    Um es gleich klarzustellen. Mit den von mir verwendeten Komponenten kann man nicht die Quallität eines komerziellen Beamers erreichen, dafür reicht weder die Auflösung des TFTs noch die Lichtleistung der HQI. Der Vorteil liegt hier eindeutig im Preis, ich habe ca. 120 Euro für alle Teile ausgeben müssen. Wobei einige Teile, Fresnellinsen, Objektiv, etc. aus einem alten Overhead-Projektor stammen, den ich umsonst bekommen habe. Alleine die Lampe eines Kaufbeamers kostet meist schon mehr und hält manchmal nur 750 STD, im Gegensatz zur Lebensdauer einer HQI, die bis zu 10000 STD problemlos wegstecken kann, für einen Beamer mit voller DVD-Auflösung würde ich 400 Euro als realistisch ansehen.

    Dies hier ist nicht als komplette 1zu1 Bauanleitung zu verstehen, dafür ist das Thema viel zu komplex.

    Was braucht man, neben den üblichen Heimwerker Werkzeugen (Bohrschrauber, Stichsäge, usw.)?


    - Lichtquelle 70 bis 400 Watt HQI mit Fassung für den Leuchtkörper (Brenner)
    - Das Objektiv min. Brennweite min. TFT Diagonale
    - Ein TFT mit activer Matrix (um volle DVD-Aüflösung geniessen zu können min. 800x600)
    - Eine teilbare OHP Fresnel oder 2x Folienfresnel von www.astromedia.de
    - Lüfter + Lüfterabdeckung
    - Reflektor + Kondensorlinse
    - Gehäuse Material (Holz, Alu, usw.).

    Eine Lichtquelle

    Am Besten geeignet sind sogenannte HQI Lampen wie sie in der Aquaristik verwendet werden. Helligkeit, Licht, Farbe, Temperatur verhalten, Lebensdauer (mehrere tausend Stunden) stehen auf der haben Seite und damit sind sie eindeutig die Nr. 1 für unser Vorhaben. Weniger sind Halogen Lampen geeignet, da ihr Licht eher gelblich ist und sie zu viel Wärme entwickeln. Der Bereich 70-400 Watt ist für uns interessant. Für den Betrieb werden noch Zündgerät und Ballast benötigt. Günstige Beschaffungsquelle ist Ebay.


    Die Optik

    Erinnern wir uns an die Schulzeit und den altbekannten Overheadprojektor, genau dieser liefert fast alle benötigten Teile unserer Beameroptik.

    Die Fresnellinse ist die flache Linse auf die die Folien gelegt werden. Wir verwenden sie später um unser Licht zu bündeln und das Bild durchs Objektiv zu bekommen. Das Objektiv eines OHPs kann man auch bei den meisten Projekten benutzen.




    Das TFT

    Das Herzstück des Beamers, ich habe bei diesem Projekt ein 5“ LCD benutzt das ursprünglich für die Psone-Konsole gedacht war und von Sony zu guter letzt für 49 Euro verschleudert wurde. Die Auflösung beträgt nur 320x240 Pixel (ca. VCD) trotzdem macht es eine sehr gute Figur und lässt sich einfach auseinander nehmen.




    Das Gehäuse

    Das Material ist je nach Geschmack und Fähigkeiten auszuwählen. Wegen der einfachen Bearbeitung habe ich mich für Holz endschieden, möglich wären aber auch ALU, usw.


    Die Kleinmaterialien

    Neben Schrauben, Winkeln, usw. wird noch mindestens ein Lüfter benötigt.

    Der Zusammenbau

    Die Größe des späteren Gehäuses kann man vorab grob anhand von Formeln berechnen, für die die Brennweiten des Objektives und der Fresnellinse wichtig sind. Berechnungstools gibt es im Forum der Diy - Community:

    --> http://web102.sun-15.de/forum/phpBB2/index.php

    Ich habe die Dimensionen so gewählt, dass ich ein möglichst kleines Gehäuse bekomme aber bei Bedarf noch die Möglichkeit habe, auf ein anderes TFT mit besserer Auflösung, die leider auch grösser sind wenn sie bezahlbar bleiben sollen, umsteigen kann.

    Um noch genügt bewegungsfreiheit beim Basteln zu haben, habe ich erstmal die Seitenteile, den Boden und eine Kopfseite zusammengeschraubt.


    Der nächste Schritt war die Halterung für das TFT aus einem der Bretter auszusägen.


    Das ausgebaute TFT (mit zuvor entfernter Hintergrunbeleuchtung) in den Rahmen eingesetzt.


    Eine OHP Fresnel ist im Allgemeinen eine zweiteilige Linse die im Randbereich zusammengeklebt sind. Um eine bessere, gleichmässigere Durchleuchtung, des TFT s zu bekommen, kann man die beiden Hälften trennen. Man sägt den Rand ab oder benutzt ein Cuttermesser um die Klebefläche zu öffnen.

    Bei der Bearbeitung der Fresnels immer daran denken, dass man an der Optik arbeitet, demzufolge müssen Kratzer und Verschmutzungen vermieden werden. Schneiden kann man diese Acryllinsen, meiner Erfahrung nach am Besten mit einer Metallsäge. Stich- und Bandsägen sollte auch geeignet sein. Beim Bohren darauf achten, dass die Löcher nicht ausfransen oder sich Risse bilden. Meist steht auf einer Seite "up" oder "oben", diese Hälfte kommt später zum Objektiv, die Andere in Richtung der Lichtquelle. Die Rillen zeigen dabei zum TFT.

    Weitere 2 Rahmen für die geteilte und auf Mass geschnittenen Fresnelhälften.


    Fertig in den Rahmen eingespannt.


    Die Rahmen dienen dazu die Fresnel formstabil zu halten, weil sie häufig dazu neigen sich unter Wärme zu wölben oder zu verziehen, was sich natürlich nachteilig auf das projezierte Bild auswirkt (unschärfe). Als praktisch hat sich auch erwiesen die Linsen zwischen 2 Glasplatten zu spannen, damit ist eine Verformung so gut wie unmöglich.

    Der erste Testdurchlauf

    Um das Gehäuse so klein wie möglich zu halten, habe ich mich für die Bauweise mit Spiegel entschieden. Normalerweise berechnet sich die Gehäuselänge zum Teil dadurch welche Brennweite unser Objektiv hat. Diese Linse hat einen fixen Bereich mit dem man sie scharf stellen kann. Bei meinem verwendeten Objektiv waren das 228 mm (wird meist mit f=xxx bezeichnet). Je kleiner die Brennweite, desto Grösser ist das projezierte Bild bei gleichem Abstand zur Projektionsfläche. Die Brennweite sollte mind. der Diagonale des TFTs entsprechen, grösser geht, kleiner ist nicht zu empfehlen. Bei mir also ca. 23 cm und das ist die Entfehrnung bis zum TFT, da wir das ja scharf abbilden wollen. Wenn man jetzt einen Spiegel nach der letzen Fresnel einbaut, kann man diese Strecke verkürzen. Dabei ergibt sich gleichzeitig der Vorteil, dass der Beamer später eine kleinere Standfläche braucht.

    Beim Spiegel ist zu beachten, dass man einen sogenannten Ober/Vorderflächenspiegel benutzt. Hier ist die Reflexionsschicht auf dem Glas aufgedampft und nicht wie bei "normalen Badezimmerspiegeln" hinter der Glasfläche. Das hat den Vorteil keine Geisterbilder hervorzurufen, wie sie bei Standard-Spiegeln durch das ebenfalls spiegelnde Glas enstehen können.


    Bei den ersten Tests sollte man anstelle des TFTs, z.B. eine bedruckte OHP-Folie als Dummy benutzen. Zur Not tuts auch eine bemalte CD-Hülle, so muss man keine Angst haben das teuere LCD zu beschädigen. Sinnvoll ist ein kleiner Text auf der Folie/Hülle, um zu sehen wie rum später das TFT eingebaut werden muss, denn das Objektiv dreht das Bild auf den Kopf und was der Spiegel macht weiss jeder.

    Besonders wichtig ist das alle Bauteile, Lichtquelle, Fresnel, TFT, Spiegel und Objektiv auf der selben Linie (optische Mitte) liegen und das der eventuell eingebaute Spiegel im 45° Winkel zum TFT steht.


    Nachdem alle Komponenten richtig eingesetzt waren, konnte ich die Lampe das erste Mal zünden und die Lage des Objektives bestimmen. Man kann schön sehen wohin der Lichtkegel fällt. Den Brennpunkt mit einem Stift auf dem Seitenteil markieren.

    An diese Stelle kommt das Loch für das Objektiv. Ich habe dafür einen Lochbohrer benutzt, aber eine Stichsäge tut es sicherlich auch.


    Um das Scharfstellen zu vereinfachen muss das Objektiv ein- oder ausgezogen werden. Um einen guten Halt zu gewährleisten, hab ich noch ein passendes Stück PVC-Rohr in das Loch gesetzt und mit Kleber befestigt.






    Um ein späteres Überhitzen und damit die Beschädigung der Komponenten zu verhindern, habe ich gleich noch 2 Löcher für die Belüftung gebohrt. Die Löcher im Beamergehäuse haben natürlich den Vorteil des Luftaustausches, aber leider dringt auch ungewollt Licht nach aussen. Das müssen wir so gut es eben geht eindämmen, indem man Lüftungsbleche auch Kiemenbleche genannt über die Öffnungen setzt.




    Jetzt können alle Teile nocheinmal eingesetzt werden und der erste Probedurchlauf kann beginnen. Hilfreich ist es den Beamer auf der Position zu testen, wo er auch seinen späteren Standpunkt findet. Wichtig ist es jetzt, dass das projezierte Bild scharf abgebildet wird wenn das Objektiv in der Mittelposition sitzt, um später bei einem Positionswechsel des Projektors noch fokusieren zu können. Falls das nicht der Fall sein sollte, kann man durch verschieben der Fresnels und des TFTs die richtigen Positionen finden. Jetzt war das Bild scharf, nicht auf dem Kopf und auch nicht Spiegelverkehrt, also konnte ich die Positionen der Komponenten markieren. Um spätere störende Lichtreflexionen zu vermeiden, habe ich das Innenleben geschwärzt. Das macht man am Besten mit Abtön-Farbe, damit auch unter Wärmeeinwirkung keine unangenehmen oder schädlichen Gerüche auftreten können.




    Da ich jetzt warten musste bis die Farbe trocknete, konnte ich mich mit der Elektronik der Lampe befassen. Um alles in das kleine Gehäuse unterzubringen, musste ich das Vorschaltgerät ausweiten. Der Ballast, Kondensator und das Zündgerät saßen in einem hübschen Kästchen das zu gross war, um es so einzubauen.

    ACHTUNG: Hier bitte sorgfälltig arbeiten, es liegt Hochspannung an die tödlich sein kann. Sinvoll ist sich vor dem Ausbau ein Foto von dem verkabelten Innenleben zu machen, um später alles nochmal kontrollieren zu können.


    Bei der Wahl der Lichtquelle habe ich mich dann doch noch kurzfristig für eine andere Lampenform, als die längliche HQI aus den Testversuchen, entschieden.


    Eine HQI-T 150W NDL

    Um soviel Licht wie möglich nutzen zu können, habe ich zusätzlich einen Reflektor und einen Kondensor (nicht zu verwechseln mit einem Kondensator) verbaut. Die Aufgabe des Kondensors liegt darin, dass das Licht der Lampe und das vom Reflektor zurück geworfen wird zu sammeln, und auf die erste Fresnel zu werfen. Dadurch wird das Bild heller und besser ausgeleuchtet.


    Hier ist die komplette Lampeneinheit+Elektronik bereits verbaut

    Sinvoll ist es bei der Bauweise mit Holz, den Bereich der Lichtquelle mit Blechen zu verkleiden, damit die hohen Temperaturen keine Brandgefahr darstellen.

    Die genaue Positionierung der Lichtelemente hab ich wieder durch ausprobieren ermitteln können. Die Abstände hängen von der Art der verwendeten Komponenten ab, z.B. die Brennweite des Kondensors. Um das TFT noch besser vor der Wärme der HQI zu schützen, kann man einen IR/UV-Filter vor die Lichtquelle setzen. Bei der verwendeten 150W Version ist das zwar nicht zwingend nötig, aber schaden kann es auch nicht. Bei stärkeren Lampen gibt es oft Probleme im Dauerbetrieb die sich dadurch äussern, dass ein schwarzer Fleck auf dem Display erscheint. Bei solchen Hitzeproblemen reichen Lüfter dann nicht mehr aus, weil die IR-Strahlung ((Infrarot) dafür verantwortlich ist. Da hilft nur noch ein IR-Filter der gleichzeitig noch die UV-Strahlung blockt und damit das Ausbleichen des TFTs verhindert.

    Jetzt konnte ich die restlichen Elemente wieder einbauen und auch den Kontroller des PsOne-Displays einsetzen.


    Da ich das Flachbandkabel von der Platine zum Display, das im Orginalzustand nur wenige cm lang ist, verlängert habe, konnte ich mir einen geigneten Ort im Gehäuse aussuchen. Am geeignetsten erschien mir der freie Platz im vorderen Bereich direkt hinter dem Spiegel. Dort wird es am Kühlsten sein, weil hinter der Platine eine Lüftungsöffnung ist, über die die Aussenluft angesaugt wird, am TFT dann an der Lampe vorbeiströmt und da abgesaugt wird.


    Der fast fertige Beamer in der Draufsicht

    Leider musste ich, wie sich beim ersten Dauertest herrausstellte, die Kühlung noch erweitern. Mir fehlte der IR-Filter und es bildete sich der bereits erwähnte schwarze Fleck in der Bildmitte. Nach dem Abkühlen verschwindet dieser wieder.

    Um dieses Problem zu lösen habe ich noch 2 Lüftungsöffnungen ins Gehäuse gebohrt, in der hinteren Seitenwand und im Deckel genau über dem Display. Ein erneuter Test war erfolgreicher und nachdem ich dann noch die Ausgänge für den Video-In, Helligkeitsregler und der Kaltgerätebuchse für die HQI nach aussen gelegt habe, ist der Beamer bis auf die äusseren Verschönerungsarbeiten fertig.
    Zitat Zitat von christianto Beitrag anzeigen
    hello was ist eigentlich tyco??Ist das ein Programm???

  2. #2
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    HowTo: Beamer im Eigenbau

    Mit einem bischen Klebefolie und einigen Alu-Leisten aus dem Baumarkt sieht er schon ganz anders aus.




    Hier ein paar Ergebnisse


    Man sieht das selbst bei Tageslicht die Projektion gut zu erkennen ist, natürlich sehen die Farben und der Kontrast etwas blass aus.







    Im abgedunkelten Zimmer kommen die Farben viel besser zur Geltung


    Hier sieht man die Schwächen des Psone-TFTs, bei einer zu grossen Projektion pixelt das Bild mangels höherer Auflösung auf. Ich würde nicht über 1,8m Diagonale gehen, um das Bild damit nicht zu "verpixeln".

    Trotzdem bin ich erstaunt was das TFT trotz der kleinen Auflösung bietet, kein Vergleich zu dem Volksbeamern aus Diaprojektoren. Die sind eher ein Party-Gag, mehr wohl leider nicht, hab sowas auch schon selbst gebastelt. Die verbauten TFTs sind einfach zu schlecht, lasst euch nicht bei Ebay übers Ohr hauen.

    So, ich hoffe ich konnte euch einen kleinen Einblick verschaffen und wünsche euch viel Spass beim Selberbasteln.
    Zitat Zitat von christianto Beitrag anzeigen
    hello was ist eigentlich tyco??Ist das ein Programm???

  3. #3
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    Re: HowTo: Beamer im Eigenbau

    LOL!

    Geile idee!!! ;D
    -Core 2 Duo E8400 (3,0 Ghz)
    -Msi P45 Neo
    -MDT 2GB
    -Club3D Radeon 4850
    - Samsung HD322HJ
    -BQuiet 400 Watt
    -Thermaltake Xaser Lanfire VM1000

  4. #4
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    Re: HowTo: Beamer im Eigenbau

    WOW

    nicht schlecht!

    RESPEKT!

  5. #5
    Moderator
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    Re: HowTo: Beamer im Eigenbau

    REally nice acht ne alternative zum BEamerkauf und ich denke für viele hier im Forum interessant. NICE WORK

  6. #6
    Disco_Stu
    Gast

    Re: HowTo: Beamer im Eigenbau

    Fett

  7. #7
    Erfahrener Benutzer
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    Re: HowTo: Beamer im Eigenbau

    Hallo Fabian

    Freut mich das dir mein Beitrag gefällt

    Zu deiner Frage:

    Du kannst die Fresnel auch zusammen lassen und wie du schon sagtest,das Prinzip vom OHP nutzen.
    Nur gibt es da manchmal Probleme mit der gleichmässigen Helligkeit der Projektion.
    Manchmal ist das Bild dann oben heller als unten,oder umgekehrt
    Das kommt wohl auf das Display an das du benutzt,ich selber hatte das Prob mit einem 14" den ich auf einen OHP gelegt hatte.
    (so in etwa wie das bei toms hardeware beschrieben ist)
    Nach dem ich die Fresnel dann geteillt hatte wars dann viel besser.
    Ich hab mir sagen lassen das das wohl mit dem Blickwinkel gewisser TFT´s zu tun hat.
    Zum Teil auch damit das die Lichtstrahlen,bei einer ungeteilten Linse,nicht paralell durch das Display gehen.

    Probiers doch erst mal so,teilen kannst du ja immernoch.

    gruss Boni
    Zitat Zitat von christianto Beitrag anzeigen
    hello was ist eigentlich tyco??Ist das ein Programm???

  8. #8
    Tunichtgut.de.ki
    Gast

    Re: HowTo: Beamer im Eigenbau

    Wow, dank den vielen Bildern + verständlicher, langsamer schritt-für-schritt-erklärung ist das tut trotz des komplexen aber durchaus sinnvollen themas eines der besten tuts, das ich je gesehen habe
    ...
    deswegen wollt ich fragen, ob ich das auf meiner neuen, zukünftigen hp (infos auf tunichtgut.de.ki im gästebuch, meine jetzigen hp) einbinden dürfte ... Autor und Entwickler, also du, werden natürlich deutlich lesbar und unter waren Lobeshymnen unter und über demtut vermerkt.
    Dieses tut ist nämlich ein wahrer Schatz für meine nächste homepage, die sich um den Eigenbau von Dingen drehen soll, die man sonst nur im TV oder so sieht, wie z.B.der Erschaffung einer Bullet - time, der bau von Wanzen oder Minicameras und und und ...
    pls answer :'(
    cu
    tunichtgut

  9. #9
    wahnhahn
    Gast

    Re: HowTo: Beamer im Eigenbau

    das ist ja der hammer auf die idee muss man erstmal kommen

  10. #10
    Erfahrener Benutzer
    Registriert seit
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    160

    Re: HowTo: Beamer im Eigenbau

    Stimmt,die Idee ist klasse aber nicht auf meinem Mist gewachsen
    Zitat Zitat von christianto Beitrag anzeigen
    hello was ist eigentlich tyco??Ist das ein Programm???

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