Projectie Theorie

Lenzen & Optica

Een zeer belangrijk feit dat veel beginners nog niet begrijpen is dat er veel verschillende soorten lenzen verkrijgbaar zijn. De verschillen zitten hem in vorm/ronding, brandpunt, materiaal en plaatsing. Niet alle lenzen werken op dezelfde manier. We kennen allemaal een glazen vergrootglas of een camera lens, maar het is belangrijk te begrijpen dat alleen bepaalde lenzen gebruikt kunnen worden in een DIY projector.

Allereerst Wat Belangrijke Lens Begrippen

• Diameter: De langste afstand (meetstal in mm) van de ene buitenkant van de lens naar de tegenoverstaande buitenkant.
• Brandpunt: Dit is het focus punt van de lens. Voor ons bepaald het hoe groot het resulterende beeld wordt bij een bepaalde afstand.
• Triplet: Dit is een bepaalde samengestelde lens, die dus uit meerdere lenzen bestaat. In dit geval bestaat hij dus uit 3 lenzen in een behuizing.
• Fresnel: Deze lens is gemaakt om een lichtstraal te vormen. Je kent hem waarschijnlik wel van papier vergroters of overhead projectors. Het is geen goede lens voor video overbrenging en daardoor dus ook niet geschikt als projectielens; maar toch vervult hij een belangrijke rol in DIY projectors.

Waarom We Een Fresnel Lens Nodig Hebben
In onze DIY projectors gebruiken we een fresnel lens tussen de LCD en de lichtbron om het licht te vormen dat door het LCD scherm gaat zodat het op de achterkant van onze kleinere projectielens past. Het plaatje maakt het geheel wat duidelijker.

Merk op dat in het rechter plaatje, configuration 1 heeft geen fresnel lens en configuration 2 wel. In configuration 1 raken slechts 2 stralen de projectielens, in configuration 2 echter zorgt de fresnel lens ervoor dat bijna al het licht terug geconvergeerd wordt tot de projectielens, je krijgt dus veel meer lichtstraren in je projectielens. Dit zorgt voor de gewenste prestatie in het geval van configuration 2. Als je probeerd een projector te maken zonder fresnel lens zal je er achter komen dat het beeld haast onzichtbaar is. Daarbij zal je ook nog eens alleen het deel zien dat de 2 lichtstralen dragen van het midden van het LCD scherm. Dit is absoluut niet wat je wil en stelt je niet in staat je projector te gebruiken.

Waarom We Een Triplet Lens Gebruiken
Zoals al eerder besproken is een triplet lens eigenlijk 3 lenzen samen in 1 behuizing. We gebruiken een triplet lens inplaats van een singlet of gewoon vergrootglas omdat het, het scherpste en echtste representatie van het bronbeeld geeft. In het kort staan lenzen met minder delen ons niet toe om met zulke hoge kwaliteit te projecteren. Er is zelfs, als je met het blote oog vergelijkt, praktisch geen betere lens dan een triplet als we praten over helderheid. Een ding waar wel opgelet moet worden is dat je wel een projectie triplet lens nodig hebt. Niet iedere triplet geeft automatisch een goed beeld. Een andere factor die belangrijk is, is het brandpunt.

Brandpunt Verklaring

Het brandpunt van een lens bepaald simpel gezegd zijn vergroting. Het lijkt logisch dat als we het grootst mogenlijk vergroot beeld willen hebben, we het kortste brandpunt moeten hebben (aangezien een kleiner brandpunt een grotere vergroting teweeg brengt). In de werkelijkheid hoeft dit echter niet altijd te werken. De reden hiervoor is dat een lens met een korter brandpunt ook dichter bij het LCD scherm moet staan. Als een lens een diameter heeft van 10cm en de bron die hij probeert te vergroten 30cm breed is zal het niet werken. Er is een bepaalde afstand marge waarin de projectielens geplaatst moet worden; anders zal niet alles van het bron beeld gevangen worden door de lens. De uitleg voor dit fenomeen is niet helemaal duidelijk hier, maar het is genoeg voor wat wij ervan nodig hebben.

Het is belangrijk dat het brandpunt van de bovenste fresnel ongeveer even groot is als dat van de projectielens. Dit zorgt ervoor dat de fresnel lens het licht convergeert tot een smalle breedte waar de projectielens dan past. Als het brandpunt van de projectielens te kort is voor de fresnel lens dan zal het licht willen convergeren op een punt achter de projectielens, wat ervoor zorgt dat een groot deel van het licht naast de projectielens valt. Het resultaat hiervan is een zwak beeld dat soms zelfs verkleurd is.

Scherm Grootte en Brandpunt
Dus het brandpunt van de projectielens bepaald de grootte van het geprojecteerde beeld, maar hoe kan ik van te voren weten hoe groot het beeld wordt? Hier is een zeer simpele formule voor waar verschillende waardes van eigenschappen van onze projector ingevuld moeten worden. Hier zijn een paar handige formules die nodig zijn om van te voren wat maten te kunnen berekenen:

In de bovengenoemde formules staat “Projectie Diagonaal” voor de afstand van de 2 overstaande hoeken van het resulterende beeld op je muur of scherm. “Afstand” staat voor de afstand van de voorkant van je projector tot de muur of scherm. “LCD Diag.” Staat voor het diagonaal van je LCD scherm (wel alleen het zichtbare gedeelte). “Brandpunt” is het brandpunt van de projectielens (het brandpunt van de fresnel lens speelt hier geen rol). Let op: alle waardes moeten in dezelfde eenheid ingevuld worden. Het maakt verder niet uit welke eenheid dit is.

© 2006 DIY For Life Inc