Ręczny projektor

aparat Nikon Coolpix S1000pj wyświetlający obraz za pomocą wbudowanego projektora.
Projektor kieszonkowy 3M
Podręczny

Ręczny projektor (znany również jako projektor kieszonkowy , przenośny projektor , pikoprojektor lub mini projektor ) to projektor obrazu w urządzeniu podręcznym . Został opracowany jako komputerowe urządzenie wyświetlające dla kompaktowych urządzeń przenośnych, takich jak telefony komórkowe , komputery osobiste i aparaty cyfrowe , które mają wystarczającą pojemność do obsługi materiałów prezentacyjnych, ale są zbyt małe, aby pomieścić ekran wyświetlacza , który publiczność może łatwo zobaczyć. Ręczne projektory obejmują zminiaturyzowany sprzęt i oprogramowanie, które może wyświetlać cyfrowe obrazy na pobliskiej powierzchni.

System składa się z pięciu głównych części: akumulatora, elektroniki, źródła światła laserowego lub LED , układu optycznego sumatora oraz w niektórych przypadkach skanujących urządzeń mikrozwierciadlanych . Po pierwsze, układ elektroniczny zamienia obraz na sygnał elektroniczny. Następnie sygnały elektroniczne kierują laserowe lub LEDowe źródła światła o różnych kolorach i natężeniach różnymi ścieżkami. W optyce łączącej różne ścieżki światła są łączone w jedną ścieżkę, definiując paletę kolorów. Ważną cechą konstrukcyjną projektora ręcznego jest możliwość wyświetlania wyraźnego obrazu na różnych powierzchniach.

Historia

Główne postępy w technologii obrazowania umożliwiły wprowadzenie ręcznych (pico) projektorów wideo . Koncepcja została również wprowadzona przez Explay w 2003 roku do różnych graczy elektroniki użytkowej. Ich rozwiązanie zostało publicznie ogłoszone poprzez ich związek z Kopin w styczniu 2005 roku.

Badania rynku Insight Media podzieliły wiodących graczy w tej aplikacji na różne kategorie:

Od 2008 r. różni producenci produkują projektory ręczne charakteryzujące się wysoką rozdzielczością, dobrą jasnością i niskim zużyciem energii w nieco większym formacie niż pico. Jednak od grudnia 2017 r. większość ręcznych projektorów LED była szeroko krytykowana za niewystarczającą jasność do codziennego użytku. używać w normalnie oświetlonym pomieszczeniu.

W 2011 roku Texas Instruments DLP ogłosił ulepszone chipsety , które umożliwiają jaśniejszy obraz, a postęp w technologii LED był taki, że pikoprojektory wykorzystujące tę technologię również zwiększały jasność. Zestawy układów DLP zostały zaprojektowane w celu zwiększenia jasności obrazu bez zwiększania zużycia energii zarówno w przypadku WVGA (natywna rozdzielczość DVD), takich jak telefony komórkowe, jak i urządzeń VGA , takich jak cyfrowe aparaty fotograficzne i kamkordery. Zestawy układów scalonych umożliwiają wyświetlanie obrazu o przekątnej do 50 cali (1300 mm) (1270 mm) na dowolnej powierzchni w optymalnych warunkach oświetleniowych.

W 2014 roku przetworniki obrazu Texas Instruments DLP zajmowały znaczną część udziału w rynku projektorów ręcznych. W połączeniu z diodami LED serii Ostar firmy Osram, silniki optyczne oparte na technologii DLP osiągnęły ponad 15 lumenów na wat w zastosowaniach o wysokiej jasności (300–500 lumenów z przetwornikiem obrazu 0,45") i ponad 20 lumenów na wat w zastosowaniach o niskiej jasności (10–50 lumenów z przetworniki obrazu 0,2" lub 0,3".

Technologie

Powszechne są trzy główne technologie obrazu dla mikroprojektorów:

Większość mikroprojektorów wykorzystuje jeden z tych przetworników obrazu w połączeniu z sekwencyjnymi kolorami ( RGB ) diodami LED w formacie pojedynczej lub potrójnej architektury. Producenci, którzy przyjęli tę technologię, to Digislide, Optoma's PK201 / PK301 (DLP), 3M's MPro 160 / 180 (LCoS), Aiptek's V50 (DLP), AAXA's M2 (LCoS), Bonitor MP302 (LCo), Micron's PoP Video (LCoS) oraz High Definition Qumi (DLP) firmy Vivitek. Niektóre starsze modele zawierały pojedynczy chip LCoS imager z pojedynczą białą diodą LED, co zapewnia niski koszt, wysoką rozdzielczość i szybką reakcję kosztem jakości kolorów. Inne modele, takie jak Dell M109S, wykorzystywały koło kolorów plus technologia białych diod LED, która poprawia jakość kolorów, ale generalnie wymaga większej obudowy. Inne mikroprojektory wykorzystują technologię laserową RGB, taką jak technologia kierowania wiązką firmy Microvision oraz technologia laserowa firmy AAXA oraz technologia laserowa i LCoS firmy AAXA. [ potrzebne źródło ]

Każda metoda ma zalety i wady. Na przykład, chociaż DLP zazwyczaj ma nieco niższą rozdzielczość niż ich odpowiedniki LCoS ze względu na małe lustra stosowane w technologii DLP, ogólnie uważa się, że projektory 3-LED DLP mają wyższy kontrast, lepszą wydajność i mniejsze zużycie energii w przeciwieństwie do projektorów LCoS z sekwencją kolorów jednostek i lepszą jakość kolorów niż jednostki z białą diodą LED LCoS. Projektory do skanowania laserowego, takie jak ShowX firmy Microvision i L1 firmy AAXA, oferują bardzo dobrą gamę kolorów i niskie zużycie energii dzięki zastosowaniu laserów jako źródła światła, a także wyświetlają obraz, który jest zawsze ostry. Jednak wysoka szum plamkowy wraz z niestabilnością termiczną obrazu pozostaje dużym wyzwaniem, głównie ze względu na pompowany zielony laser. Nowe technologie „Direct Green Laser” (DGL), które zastępują „pompowany zielony laser” w projektorach laserowych nowej generacji , w połączeniu z ulepszoną optyką sprzętową, projektami MEMS Mirror i innymi metodami operacyjnymi, są wdrażane lub są w fazie rozwoju. Hałas plamkowy powinien zostać znacznie zredukowany, a problemy termiczne i zużycie energii znacznie zmniejszone. [ potrzebne źródło ]

Aplikacje

Projektory ręczne mogą być używane do innych zastosowań niż małe konwencjonalne projektory. Od 2008 roku naukowcy badają aplikacje zaprojektowane specjalnie dla projektorów ręcznych, często wykorzystując prototypy telefonów komórkowych ze zintegrowanym projektorem. [ potrzebne źródło ]

mobilny

Telefony komórkowe XXI wieku mają możliwość przechowywania tysięcy zdjęć i robienia zdjęć dobrej jakości. Telefony z projektorem pozwalają dzielić się nimi z większą publicznością niż na małym ekranie telefonu. Jedno z badań wykazało, że ludzie woleli przeglądać i udostępniać zdjęcia za pomocą telefonów z projektorem niż przy użyciu konwencjonalnych telefonów komórkowych.

Hazard

Ręczne projektory, w szczególności telefony z projektorem, mogą oferować nowe możliwości gier mobilnych, czego dowodem jest adaptacja gry LittleBigPlanet na PlayStation 3 . Gracze mogą naszkicować świat na kartce papieru lub wykorzystać istniejącą fizyczną konfigurację obiektów i pozwolić silnikowi fizyki symulować procedury fizyczne w tym świecie, aby osiągnąć cele gry.

Rozpoznawanie gestów dłoni

Zmniejszenie rozmiaru urządzeń mobilnych jest często ograniczone rozmiarem używanego wyświetlacza. Oprócz wyświetlacza cały telefon może być np. zintegrowany z zestawem słuchawkowym. Wykazano, że pikoprojektory zintegrowane z zestawami słuchawkowymi mogą być wykorzystywane jako urządzenia do interakcji, np . z wykorzystaniem dodatkowego śledzenia dłoni i palców . MIT Media Lab zaproponowało urządzenie z interfejsem gestów, które można nosić na sobie, o nazwie SixthSense . Chris Harrison opracował działający system o nazwie Omnitouch . Wreszcie Light Blue Optics Light Touch to kolejne podobne urządzenie. Lisa Cowan z UCSD pokazał dowód koncepcji rozpoznawania gestów za pomocą zasłaniania cienia projektora, o nazwie ShadowPuppets. Zmodyfikowany projektor laserowy został wykorzystany do rozpoznawania gestów i śledzenia palców przy użyciu laserowych technik aktywnego śledzenia na Uniwersytecie Tokijskim ( Smart Laser Scanner i Laser Sensing Display ).

Sterowanie komputerowe oparte na wskaźnikach

Połączenie pikoprojektora z kamerą internetową , wskaźnikiem laserowym i oprogramowaniem do obróbki obrazu umożliwia pełną kontrolę dowolnego systemu komputerowego za pomocą wskaźnika laserowego. Akcje włączania/wyłączania wskaźnika, wzorce ruchu (np. zatrzymywanie się, powtarzające się odwiedziny, kręgi itp.) i inne mogą być mapowane na zdarzenia, które generują standardowe zdarzenia myszy lub klawiatury lub akcje programowane przez użytkownika.

Bibliografia

  • Brennesholtz, M (2008). „Analiza segmentu rynku: Pico-projektory”, Insight Media