[제 1회 아이루페 광학 DIY 공모전]
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제1회 아이루페 광학 DIY 포스팅 공모전 <일반부 버금상> 조범희 자작 빔프로젝터
Date : 2016-03-04
Name : 관리자
Hits : 914
<일반부 버금상> 조범희 자작 빔프로젝터






 



자작 빔프로젝터 4호기 

제작기 (2k, 성공적) 






안녕하세요 여러분 ㅋㅋ



그동안 글이 뜸했는데 학교일로 바쁘기도 했고, 4호기 재료를 다시 사모으는라 시간이 더 걸렸네요.








4호기를 만든 이유는 3호기 빌드를 보신분은 아시겠지만 3호기가 너무 마음에 안들었습니다ㅠ.ㅠ



3호기 제작기는 아래의 링크를 따라 가시면 볼 수 있습니다.



http://blog.naver.com/bumhee34/220339713697






아무래도 처음 사용해보는 사이즈의 LCD를 사용한것도 있고, 렌즈들 조합도 처음 써보는 것들이다보니 이래저래 많은 실수가 있었습니다.

그리고 결정적으로 4호기 제작을 결심한것은 3호기를 어떻게든 살려보려고 노력하다가 LCD를 부셔먹었습니다 ㅠㅠ








3호기에서 배운 교훈을 바탕으로 4호기의 스펙을 적어볼게요.




 





  • LCD와 드라이버보드 : 5.98인치 2560x1440 해상도 from http://www.topfoison.com/ , 드라이버보드는 멀쩡해서 LCD만 다시 주문했습니다. 지금은 품절이라고하고 6월쯤에 새로운 제품을 판매한다고 하네요.


  • 케이스 : 아크릴인데 블랙 아스텔이라고 하여 한쪽면이 샌딩처리된 효과가 있음 ( 도색이 귀찮아서..)


  • 내부 공기 순환 : 이게 제일 중요합니다. 3호기가 결정적으로 실패한 이유중 하나가 LCD 과열을 막아주지 못했기 때문입니다. 그래서 LCD를 식혀줄 조그마한 팬들을 설치하기로 계획했습니다.


  • 렌즈 조합 : fresnel lens는 F120/F185 사용, projection lens는 F190 사용, condenser lens는 타오바오 및 알리익스프레스에서 파는 사각형 모양의 것을 사용


  • LCD 홀더 : 기존의 자작에 쓰이는 10인치나 7인등의 LCD등은 휴대폰에 쓰이는 패널이 아니여서 inactive area가 비교적 큽니다. 그래서 LCD 홀더를 제작하기가 쉽습니다. 그런데 이 패널은 inactive area가 거의 없습니다. 상하좌우 1mm 이하라고 보시면 됩니다. 이걸 잘 잡아주고 빛샘을 방지해주는 장치를 아크릴로 설계하였습니다. 3호기에서 부셔먹은 LCD로 정확한 치수를 측정했기에 가능했습니다. 땡쓰 투 죽은 LCD.


  • LED 광원 : 150W 정도면 충분한 것 같습니다.


  • 기타 : 배선은 무납땜으로! 사실 인두기가 고장나서..









제작기 읽기 귀찮으신 분들을 위해서 우선 완성 사진부터 올려 볼게요.


스크린에 투사한 사진은 맨 아랫쪽에 있습니다. 그 사진은 주인공 이니깐..!







블랙 아스텔 아크릴을 사용하면 아래와 같은 느낌으로 케이스를 만들 수 있습니다.


숨막히는 앞옆태




옆에 전원 플러그 소켓 및 스위치 2개랑 팬 속도를 조절하는 팬 컨트롤러랑 LED온도를 보여주는 온도계가 있습니다.




 









앞에서 보면 이런 모양 입니다. 약간 거북이 같은 느낌?






반대쪽 면을 살펴보면, 내부로 공기를 넣어주는 팬 구멍이 하나 있고, hdmi 선을 꼽는 곳이 있습니다.









뒤쪽에는 팬 2개가 달려있는데 먼지 유입을 방지하기 위해서 먼지 필터를 설치해줬습니다.


















대충 완성된 모습을 감상했으니 본격적으로 제작기를 시작해볼게요.







우선 제일제일제일제일 중요하다고 생각하는 LCD 홀더 제작부터 시작할게요.


다른 재료들이 오기전에 LCD가 먼저 도착하기도했고 신경을 써서 만들어야하니깐 집중해봅시다.


우선 아래와 같이 특수하게(?) 설계된 아크릴 조각들을 주문했습니다.


아크릴은 어디서? 전 항상 하나아크릴에서 주문합니다. 


사장님, 이 글을 보시면 다음에 파격할인 부탁드립니다...









이렇게 한 파트와 다른 파트를 너트와 볼트로 결합하면, 붉은색으로 표시한 만큼 LCD의 비활성영역이 딱 걸쳐질 만큼의 공간이 나옵니다. 3호기 LCD의 희생이 있었기에 정확하게 치수를 측정 할 수 있었습니다.









우선 의도한대로 LCD가 걸쳐지는지 확인해봅시다.

아슬아슬하게 LCD가 딱 걸쳐집니다.


위에 표기된 붉은색 영역에 강력한 양면테이프를 사용해서 LCD를 부착합니다.


이런걸 부착할때 제가 주로 쓰는 양면테이프는 TESA의 양면테이프입니다. 


전 세영테이프몰에서 구매했습니다. http://sytape.co.kr/goods/view.php?seq=391 


참고로, 사장도 알바도 아닙니다. 친인척과도 관계없습니다ㅋㅋㅋ 


이런 정보 쓰면 알바생이냐고 따지는(?) 사람들이 있어서 써봅니다...









LCD를 양면테이프로 부착한뒤에, 너트와 볼트를 다시 풉니다.


그리고나서 LCD 비활성영역을 뒤덮는 파트와 결합합니다.


그럼 아래 사진처럼 붉은 영역은 활성 영역만 남게되고 3호기에서 보였던 빛샘같은것은 사라지게 됩니다.









LCD가 떨어지지 않게 두개의 파트를 너트와 볼트로 잘 조여줍니다.









이건 LED 광원이 쏘여질 앞모습입니다.


다른 재료들이 도착하기 전까지 먼지가 들어가지 않게 보호필름으로 잘 덮어두고 구석의 서랍에 넣어 둡니다.











다른 부분도 설계를 해서 역시나 하나아크릴에 맡깁니다.


도면 맡길때는 며칠 걸린다고 하시면서 당일 배송을 해주시는 츤데레 사장님..


설레이는 마음으로 막걸리 상자를 뜯어서 아크릴을 꺼내봅니다. 


사장님이 막걸리를 좋아하시는지 막걸리 박스에 자주 담겨서 오네요 ㅎㅎ









그리고 이번에는 인두기가 고장난 관계로, 납땜없이 배선 작업을 해야하기에 아래와 같이 선들을 이어주는(?) 부품들도 같이 구매했습니다.


타오바오에서 사면 워낙 싸서 이것저것 장바구니에 넣게 되네요.









조립을 시작해볼까요? 라고 생각했는데 도면 설계에 실수가 있어서 케이스가 조립이 안되더라구요 ㅋㅋㅋㅋㅋ


방만 어지럽히고 도면 수정해서 다시 맡기고 다시 배송오길 기다렸습니다 ㅠ.ㅠ 


카페베네 로고 넣고 싶은데 어떻게 하는지 모르겠네요.











아무튼, 제대로 설계된 재료를 가지고 며칠뒤에 다시 작업을 시작하였습니다.


아래 사진은 fresnel lens랑 LCD 홀더를 고정하는 장치입니다.


사이드 양옆에 조그마한 팬들을 달아서 LCD근처의 뜨거운 공기를 계속 빼주도록 설계 하였습니다.


결합은 아크릴 접착제와 주사기를 사용하여 하면 됩니다!


아참 표면 처리된 아스텔 아크릴도 잘 접착이 됩니다.









이 부분은 케이스의 바닥입니다.


가운데 줄 3개가 그어져 있는데 LCD의 위치를 잡기위해서 마킹해뒀습니다.









케이스 옆면들은 아래와같은 부품들로 1차적으로 결합이 되고, 아크릴 접착제로 최종적으로 서로 붙게 됩니다.


가운데 구멍은 3파이 나사 구멍으로 케이스 뚜껑을 최종적으로 결합할때 사용되게 됩니다.









요런식으로 옆면들이 결합이되고









아랫면과 잘 결합을 시킵니다.









대충 이런 모양이 나옵니다.


이렇게 각을 잡고 아크릴 접착제를 모서리에 쭉쭉 뿌려줍니다.









뚜껑도 한번 덮어봅니다. 아직 덮으려면 많은 과정이 남아 있습니다.











fresnel lens들도 LCD와 마찬가지로 아크릴로 만들어진 부품에 고정이 되게 됩니다.


그런데 레이저 커팅된 아크릴을 살펴보면, 아래와 같이 잘려져 나간부분이 반짝거려서 빛 반사가 심해지고 프로젝터 영상에 영향을 줄수가 있습니다.


보통은 샌딩처리로 문제를 해결하면 됩니다.









근데 더이상의 사포질은 정말이지 귀찮아서, 마이크로샌딩(?) 처리된 검은색 시트지를 구매합니다.


이 시트지의 느낌은 아스텔 아크릴의 표면처리된 곳과 거의 동일합니다.


적당한 크기로 잘라서









레이저로 잘려진 면에 부착해줍니다.








표면처리 안된 부분과 시트지가 붙여진 부분을 보면 아래와 같습니다.


표면처리 안된 부분은 반짝반짝 거울 같아요.









이런 과정들을 거쳐서 최종적으로 fresnel 렌즈를 잘 결합시키면 됩니다.


렌즈를 다룰때는 먼지와의 싸움이여서 결합된 사진을 찍지 못했네요. 


결합시키고 일단 서랍에 안전하게 넣어뒀습니다.









이제 배선 시간입니다.


팬 컨트롤러는 타오바오에서 두번째 구매하는데, 이게 참 이상한게 빨간색이 +여야하는데 아닌 경우가 있습니다.


근데 그것도 또 규칙성이 없어서 하나하나 테스트 해봐야합니다ㅋㅋㅋ 


대신 싸다는 장점과 어찌됐건 배선연결이 올바르게 되어 잘 작동했을 때의 쾌감은 중국 제품의 치명적 매력 요소인것같네요.


전원 플러그, 온도계, 팬컨트롤러, 스위치등을 제 위치에 꼽아 넣습니다.









그리고..


?? 이 사진은 왜 찍혔는지 모르겠네요.











후면에 연결될 90x90mm 팬 두개도 부착합니다.


바람의 방향은 한쪽은 들어오고 한쪽은 나가도록 하였습니다.


들어오는 공기들이 LCD 쪽의 팬들을 타고 LCD쪽으로 들어가서 LCD를 식히고 나온뒤에, LED 광원을 식히는 히트파이프도 식히면서 후방 팬을 통하여 나가는것이 설계의 의도입니다.









아참 그리고 LCD드라이버보드를 부착하기위해서는 2파이 나사구멍이 필요합니다.


아쉽지만 2파이 나사구멍은 수동탭을 통하여 만들어야 합니다.


일반 가정집의 책상에 수동탭 하나쯤은 있으니 가볍게 나사탭 3개를 송송 뚫어줍니다. 


수평을 유지하면서 아래쪽으로 압력을 가하는 요령이 필요한것같습니다.









뒤쪽 팬을 통해서 먼지 유입이 될 수 있으니깐, 먼지 필터를 달아줍니다.









이렇게요









반대쪽도 마찬가지로 뚝딱!









3호기의 LCD가 LED광원 때문에 블랙스팟들이 막 생기는걸 목격해서 LCD의 열기만큼은 무조건 제대로 식혀줘야할 것 같습니다.


좀 과하긴 하지만 사진상에서 오른쪽에 작은 배기팬(또는 흡기팬?) 4개를 달아주고 왼쪽 편에는 작은 일반 팬 3개를 달아주기로 결정하였습니다.


아래 사진처럼 가운데 부분에 LCD가 고정될것입니다.









이렇게 공기가 LCD쪽으로 흘러 들어가서









요렇게 반대편 팬을 타고 나오게 됩니다.


과하게 많이 설치한것 같지만 확실하게 안전한게 낫죠!









선이 지저분했지만, 집에 돌아다니는 수축튜브를 가지고 나름 정리를 해봤습니다.


열풍기는 없어서 드라이기로 수축시켰습니다.


근데 열을 가하는데 왜 줄어드는거죠?? 수축튜부의 원리를 한번 찾아봐야겠네요









그리고 연결 단자를 전선에 연결할때는 아래와 같은 압착기를 사용하면 됩니다.


압착기 말고 니뻐같은것으로 해도 되긴하는데 압착기가 확실하고 편합니다.









이건 LCD 드라이버 보드에 공급될 USB 전원부와 LED 드라이버 전원부를 병렬로 연결시킨 모습입니다.


연결할때 돼지코 하나를 뜯어서 연결금속(?)을 사용하면 쉽게 전선과 USB 콘센트를 연결 할 수 있습니다.









배선 연결 깔끔하게 하는건 힘드네요.









이렇게 LCD 드라이버 보드가 USB전원을 받고, hdmi 신호를 받습니다.









USB 콘센트의 부피가 커서 그냥 대충 넉넉한 공간에 3M 양면테이프로 붙여버렸습니다.









배선을 깔끔하게 한다고 노력했지만 정말 지저분해보이네요 ㅋㅋㅋㅋ









Fresnel lens랑 LCD를 설치하기전에, 우선 팬하고 LED가 제대로 작동하나 테스트 해봤습니다.


팬컨트롤러로 팬 속도 조절도 잘되고, LED도 잘 켜지네요.


중간에 뭔가 좀 이상한 소리가 나는데 방귀 소리 아닙니다... 팬 하나가 좀 맛이 가서 가끔 이상한 소리를 냅니다 ㅋㅋㅋ










대충 큰 작업들이 끝났으니 뚜껑 작업을 해봅시다.


뚜껑 내부는 샌딩처리가 되어 있지 않아서 반짝 거립니다.


그래서 이부분을 대충 아까 사용했던 시트지를 붙여줍니다.


어차피 안보이는 부분이니깐 대충 막 잘라 붙입니다.


그리고 아래의 공기구멍이 있죠? 이 부분을 통해서 또 먼지가 들어 올수도 있으니깐..


먼지망을 설치해줍시다.









네이버 쇼핑엔 없는게 없습니다.


처음에는 스타킹을 사다가 사용할까 했는데, 아래와 같이 보수용 방충망이라고 훌륭한 DIY 소재가 싼 가격에 팔리고 있더라구요.









이건 어째서인지 방 구석에서 돌아다니고 있던 먼지필터입니다.









위의 먼지필터를 구멍에 덧대고, 그 위에 방충망을 부착해줍니다.


양면테이프가 붙어 있어서 그냥 척! 하고 붙이면 됩니다.









뚜껑을 뒤집으면 이렇게 깔끔하게 먼지유입금지구멍(?)이 생겼습니다.









만족스러워서 한컷 더.


고급지쥬?









마지막으로 서랍에서 fresnel lens 및 LCD를 꺼내서 장착합니다.


사진상에서 잘 안보여서 표기를 해봤습니다.









이제 뚜껑만 덮으면 되겠네요









위에서 대략적인 구조를 한컷 찍어봤습니다.


부품하고 공기 순환에 구조에 대해서 간략하게 표기했습니다.











뚜껑을 덮으면 드디어 완성!











아름다운 앞태






















사진이 안이쁘게 나왔지만 여기도 실제로 보면 예쁩니다.






깔끔한 뒷면






그리고 난장판이 된 방.. 뭐 치우면 되겠죠.



 
















이제 테스트 해볼 시간입니다.



사실 뚜껑 한번 다시 열었습니다. 



실수로 fresnel lens 위치를 바꿔 껴놨어가지고 화면이 안보였었어요 ㅋㅋㅋ








우선 해상도 확인부터.



2k 입니다 2k. 아직 4k는 못만들지만 나중에 4k도 만들죠 뭐











네이버 블로그도 띄워보고, 초점이 잘 맞는지 확인해봅니다.



전체적으로 초점이 잘 맞습니다. 120인치 스크린을 꽉 채우진 못하고 100인치 정도 나옵니다.











영화의 시작 장면들을 한번 찍어봤습니다.



20th로 시작하는 장면






날개달린 말나오는 장면






그리고 어떤 여성이 한손들고 있는 장면 모두 아주 잘나오네요.



사진이 720p라서 2k의 감동을 전해드리지 못하네요.



그 감동은 저만 느끼도록 할게요






영화는 아직까지는 블루레이도 1080p이기때문에 테스트해볼 영상이 없습니다.



그래서 youtube를 들어가서 2k trailer라고 검색해봅니다.



그럼 2k 영상들이 있습니다.



이거로 대충 2k의 감흥을 느껴봤습니다.






사진은 이정도만 찍었고요, 






youtube 2k 영상 재생하는거 두편을 동영상으로 찍어봤습니다.



폰카의 한계상 좀 동영상이 후져보이긴 하지만, 실제로는 2k의 감동을 느끼실 수 있습니다.




우선 호빗3 트레일러 



 





 














이건 어벤져스2 트레일러 입니다.














성공적으로 4호기를 만들어서 뿌듯하네요.



근데 4호기의 부속품을 추가로 만들 계획입니다.



현재 100인치 화면밖에 안나오기에, 120인치 화면을 꽉 채우기 위해서 투사거리를 늘려주는 장치를 만들까 생각중이에요~



지금 생각중인 아이디어는 다음과 같습니다.



지금처럼 수평으로 두는게 아니라 나무나 또는 다른 소재를 사용해서 수직으로 세우고 아래쪽에 전반사 거울을 둬서 투사거리를 확보할 까 생각중입니다.



이렇게 되면 천장까지 높이를 확보할수있어서 120인치를 채우고 남는 투사거리가 나옵니다.



아직 전반사 거울을 어디서 살지, 그리고 프레임을 어떻게 만들지 고민중입니다. 프로젝터를 상하로 움직이게 하고 싶은데 아직 괜찮은 아이디어가 안 떠오르네요.











아참 가격적인면이 궁금하실수도 있겠네요.



시중에서는 일단 2k 빔프로젝터를 살 수 없다고 보시면 될 것 같습니다.



산다고해도 워낙 고가이고, 4k 빔프로젝터 역시 아직까진 가격이 엄청나게 어마어마 합니다.



아마 DLP칩이 2k 및 4k용은 아직 단가가 높아서 그런것같아요.








LCD를 사용한 자작 빔프로젝터를 만들 경우엔



제일 비싼 부품이 LCD와 LCD드라이버입니다. 그 두개를 동시에 사면 200달러 정도 합니다.



LED 광원 및 다른 부품들은 토탈 200달러 선에서 살 수 있을 것 같습니다. (타오바오 및 알리를 통하면)



케이스는 어떻게 만드냐에 따라 다르겠지만 넉넉하게 8만원정도 생각하시면 될 것 같네요.








이상 4호기 제작기 마칩니다~



모두 좋은 하루 되세요!



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