GUIA PRTICO PARA MONTAR UM PROJETOR CASEIRO (DIY)Por: S. Urquizu Traduo: por Francisco Demanche da Hami: por: Janio Denken

http://foro.ws/proyector-diy http://www.projetordiy.com.brEste manual de livre distribuio e foi criado por colaboradores da Comunidad Espaola - Proyetor DIY e traduzida por colaboradores da www.projetoresdiy.com.br.

INTRODUO

Vamos tentar redigir um pequeno guia para montar um Projetor de vdeo Caseiro (utilizando um LCD) Chamado de Projetor DIY. Este Manual est baseado na minha experincia de montagem de um projetor com caractersticas reais, qualquer outra configurao pode fazer que ele no funcione. Por outro lado, muitas variaes nos componentes de montagem (luz, refletor, lentes, etc) pode significar uma melhora significativa na qualidade de projeo. Pretendo que esse seja um guia til para a compra e montagem de componentes. Por essa razo, a teoria sobre o funcionamento ser mnima, somente necessria para entender o porqu da montagem de um ou outro componente. O que no assim to simples obter uma qualidade boa da imagem projetada. Para isso necessrio a montagem de uma configurao que tenha lmpada, lentes, objetivas e outros componentes adequados e com qualidade dentro de uma caixa formando assim o nosso Projetor DIY. Esta a configurao de um projetor:

Tela de Cristal Lquido (LCD) lmpada HQI de 150w, 250w, 400w... Lente fresnel 1 Lente fresnel 2Objetiva (Triplet) Composta por 3 lentes Convexa Cncava Biconcva e Cncava Convexa

Lente condensadora plano-convexa

Parede ou tela de projeo

refletor

Vidro Temperado

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COMPONENTES

Os componentes Bsicos so os seguintes: LMPADA: a nossa fonte de luz. Deve ser potente o suficiente para se ter uma projeo adequada, e deve ter uma temperatura de cor que no modifique as cores de imagem que projetar. Mesmo assim ela tem que ser barata e com uma grande vida til. Todas essas caractersticas esto reunidas nas lmpadas de Vapores Metlicos (Principalmente as HQI e HCI). Com potncias de 150w 400w obtemos muitos bons resultados. Essas lmpadas tm uma vida til de 12000 horas e temperatura de cor de 4500 - 5000 k. No servem para este projeto, lmpadas halgenas , por causa de sua pequena vida til e temperatura inadequada. Ser necessrio para o funcionamento da lmpada, o soquete, o reator, o ignitor e o capacitor. Todos esses componentes formam o Kit de iluminao.

Lmpada E40:REFLETOR: A Lmpada envia a luz para todos os lados. Para uma melhor projeo nos interessa recolher o mximo de luz possvel e envi-la para a tela de LCD e para isso que necessitamos de um refletor, para direcionar a luz para onde deve ir. Os refletores esfricos so os que do melhores resultados. Temos o refletor tico de 64 mm. Tambm podemos utilizar outros de maior dimetro combinando com este. Por exemplo um refletor esfrico de 12 cm uma boa opo.

LENTE FRESNEL: Para uma boa qualidade de imagem projetada, a luz que atravessa o LCD deve ser a mais homognea possvel. Ela deve passar na mesma quantidade e de forma perpendicular por toda a rea da tela. Obtemos isso com as Lentes Fresnel. Essa lente tem um lado liso e o outro lado formado por crculos concntricos. A Parte lisa recolhe a luz e a envia perpendicular a ela mesma, enquanto isso, a parte rugosa recolhe e envia a luz em um ngulo que varia com a distncia focal da lente.

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A funo das lentes fresnel no nosso projetor, ao coloc-las uma na frente e outra atrs da Tela de LCD, fazer com que o cone de luz que vem da lmpada, atravesse a primeira Fresnel (F1) colocando-a em ngulo reto atravessando o LCD at a Segunda Fresnel (F2) que ir enviar a luz em um ngulo fechado para a Objetiva (Triplet). As Lentes Fresnel que devemos utilizar devem ser de acrlico. Elas vm juntas e devemos separ-las cortando suas bordas com um cortador apropriado e ainda devemos cort-la em uma medida adequada (elas devem ser um pouco maior que a tela de LCD). Elas so rgidas e tem uma espessura de 2mm cada uma. As lentes de PVC flexveis no servem para o projetor devido sua baixa qualidade e no aguentam a temperatura da Lmpada. As Lentes Fresnel de 24x18 e de distncia focal de 210-310 s adequadas para projetores de 7 ou 8 polegadas

TELAS DE LCD : Conseguimos esse componente desmontando aparelhos que tem essa pea (Tevisores TFT, DVDs portteis, Monitores de LCD). Essa a parte mais delicada do processo de construo do projetor. Nem todos os monitores so utilizveis. conveniente assegurar-se que o equipamento pode ser utilizado. Na verdade utilizaremos, alm da tela, a parte eletrnica que controla-la. Hoje conseguimos boas qualidades de resoluo em telas de LCD. Algumas delas (como a Hami e a Liliput) chegam 800x600 Pixels. Existem muitos manuais na Internet ensinando como desmontar essas telas.

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OBJETIVA (TRIPLET): A funo da triplet enviar a imagem do LCD em boas condies para a tela de projeo. Usamos a Triplet para corrigir os enfoques, mudanas de cores e outras imperfeies produzidas pela fresnel. Depender da distncia focal do Triplet, o tamanho final da projeo. A Triplet pode ser fixa ou varivel (varifocal). A vantagem de uma Triplet fixa que se aproveita uma maior luminosidade, em compensao mais complicado para se montar um sistema de enfoque fino ( preciso montar em peas que a movimente para frente e para trs). A varifocal permite o enfoque em seu mecanismo girando-se a lente mas perde com a luminosidade. As triplets que do bons resultados so as do tipo Fixo de 265 mm ou varifocais de 260 300 mm (so distncias focais aproximadas). Com essas triplets consegue-se uma projeo de 2 metros de largura com o projetor distante 4 metros da tela de projeo. As triplets para o projetor devem ser lentes de vdeo ou de retroprojetores, no servem Lentes de cmaras fotogrficase projetores diapositivos

Outros Componentes necessrios: CONDENSADORA : uma lente que se coloca depois da lmpada e sua funo aproveitar o mximo de luz para chegar na Fresnel. Uma lente adequada a de 76 mm.

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VIDRO TEMPERADO: serve para a proteo das lentes Fresnel e do LCD do calor gerado pela lmpada.

VIDRO LAMINADO: um sanduche de 2 vidros bem finos com uma pelcula de filtro UV que protege o LCD dessa radiao. COOLERS: So necessrios para refrigerar o projetor das altas temperaturas gerada pela lmpada. Se aconselha pelo menos um par de coolers retirando o ar quente da rea da lmpada (no aconselhamos enviar ar frio para a lmpada pois pode reduzir sua eficincia e durao) e um cooler enviando ar frio para as lentes Fresnel e LCD. Os melhores coolers so aqueles utilizados por computadores de 80 mm e 12 v.

CABOS FCC de 40 e 20 vias:Esses cabos tem a funo de aumentar a extenso dos cabos do LCD-Controladora, para que possa ser colocada em melhor posio dentro da caixa do projetor e no ficar na frente ao LCD

FS MIRROR: So espelhos de reflexo em superfcie. Serve para projetores montados para funcionar em L reduzindo o tamanho final. Esse espelho tico, desvia a imagem da projeo sem criar fantasmas que os espelhos comuns fazem. Para projetores montados para funcionar em linha, esse espelho no necessrio.

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MATERIAL ELTRICO E ELETRNICO: Para a montagem sero necessrios um par de interruptores, cabo eltrico, conectores para o sinal de vdeo (VGA, RCA, antena, etc) e um conector para a tomada.

MATERIAL PARA CONFECO DA CAIXA: Ferramentas, fita adesiva alumnio, tinta preta fosca, madeira, dobradias, grades anti-luz e outros componentes para a montagem da caixa de acordo com o gosto de cada um.

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PRIMEIRAS DECISES

Antes de comearmos a juntar os componentes para a construo do projetor, temos que tomar algumas decises importantes que afetaro diretamente o resultado final de nosso Projetor DIY. So elas: - Tamanho da imagem que queremos ter. Isso depender do tamanho do ambiente que queremos utilizar o projetor e da distncia focal da triplet. Quanto maior a distncia focal menor a imagem. - Qualidade do LCD, vai desde projetores grande e pesados (porm com tima resoluo) de LCDs de 15-17, a projetores com uma resoluo inferior, porem com uma tela menor de 6-8 e conseqentemente um projetor menor e mais leve. - Usaremos uma Triplet fixa que aproveita melhor a luz mas dificulta na focalizao ou uma triplet varifocal que tem melhor focalizao mas perde um pouco de luminosidade? - Potncia da luz. Quanto mais potente a fonte luminosa, melhor tem q ser o sistema de refrigerao. Uma grande potencia de luz pode ser substituda por uma fonte de menor potncia melhor aproveitada. - O projetor deve ser em Linha ou em L? (projetor em L diminui o tamanho porm mais complicado de se montar) No meu caso as decises tomadas esto abaixo, E com base nessas decises que eu desenvolvo este manual. Ele serve como referncia e se optarem por outro tipo de configurao pode ser que funcione ou no. uma questo de tentativa e erro que todos ns devemos passar. Eu queria uma imagem projetada de uns 180 cm de largura, colocando o projetor uns 5 metros da tela de projeo. O mais importante era a iluminao do projetor mas no queria problemas com calor excessivo. Queria um tamanho pequeno, sacrificando menos possvel a qualidade de imagem. Com base nessas decises escolhi essa configurao: - Projetor baseado no LCD de 8 com resoluo de 800x600 (TFT Hami) - Kit de iluminao de 250w - Triplet de 265 mm de distncia focal - Montagem em Linha Esta configurao me daria uma imagem de 175 cm de largura a uns 3 metros de distncia da projeo. O que garantia uma boa luminosidade na imagem. A montagem em linha no s me garante uma maior luminosidade por causa da triplet que me obriga a montar um sistema de enfoque manual que permite maiores possibilidades de tamanho da imagem. Uma vez que construdo esse enfoque no preciso mover o projetor. Ponho o resultado dos teste no quadro seguir. Com o resultados variando as triplets. Com um LCD de 15 ou 17 o resultado seria bem diferente:

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LISTA DE MATERIAIS E COMPRA DE COMPONENTESDefinindo a configurao que irei montar, irei fazer a lista de componentes que irei comprar. Todos aqueles que falei no incio desse guia. Pesquisem bastante lojas nas Internet e lojas reais onde possa encontrar o material, pois existe grandes diferenas de preo dependendo do local. Pesquisar preo no comprar peas mais baratas. A qualidade dos componentes influi diretamente na qualidade final da projeo. Ainda comento que no meu caso o Kit de iluminao formado por Lmpada tipo bulbo (parecida com Lmpadas incandescentes) e soquete tipo E40, mas pode se encontrar lmpadas tubulares com soquetes Fc2 muito mais praticas

Tenha pacincia, j que normalmente a obteno de todos os materiais lenta. habitual que nessa espera a gente queira construir a caixa do Projetor logo. Eu desaconselho pois as medidas tericas, muitas vezes no se casam com uma caixa j pronta, podendo fazer com que a caixa no sirva. Construa a caixa mais adiante depois de testar a parte tica e ter certeza das medidas.

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COMEANDO A MONTAGEM Supondo que voc j tenha adquirido todo o material, o momento de comear. A Montagem feita por etapas que tero que ser testadas. Para isso conveniente que a faamos em uma mesa ou tbua onde iremos posicionando os componentes para test-los. Alm disso esse local deve ser situado em um local livre e com espao para fazer as projees de prova. Cada uma das partes podem ser feitas de vrias maneiras diferentes em funo da percia de cada um, dos materiais, etc... o importante construir essas partes seguindo umas regras bsicas.

LIGHT BOX (FONTE DE LUZ) A primeira parte que iremos montar a fonte de luz. Ela composta pelo refletor, a lmpada e a condensadora. A Idia fazer um conjunto em que a lmpada fique situada entre o refletor e a condensadora. Para otimizar a luz, o bulbo da lmpada deve situar-se no centro da circunferncia do refletor. Devido ao tamanho das lmpadas, tanto o refletor quanto a condensadora devem ficar o mais prximo possvel da lmpada para aproveitar o mximo de luz. Para aproveitar mais ainda a luz podemos colocar um grande refletor concntrico cobrindo o refletor menor. No meu caso , utilizei um refletor de farol de um carro com as laterais cortadas para encaixar a lmpada de maneira que o bulbo ficasse centralizado e alinhado com o refletor menor.

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Pode se fazer a unio dos dois refletores com Fita de Alumnio Adesiva, ela tem grande poder de adeso e resiste a altas temperaturas O sistema refletor-lmpada-condensadora vai depender da imaginao e capacidade de cada um. Eu montei o meu em uma caixa de madeira revestida de alumnio (para protege-la do calor) e coloquei a lmpada dentro do refletor deixando a luz sair apenas atravs da condensadora.

Existem muitas possibilidades para fazer a Light Box. cada um precisa colocar sua tcnica e imaginao para trabalhar. Abaixo vemos alguns outros exemplos:

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A Light box esquenta muito por isso necessrio a instalao de coolers para retirar o ar quente que ela gera. Integrando o sistema de resfriamento Light Box. de estrema importncia o alinhamento dos componentes, o centro do refletor deve estar alhinhado com o bulbo da lmpada, com o centro da condensadora. A esta altura os centros tambm devem estar alinhado com o centro das lentes Fresnel, com o centro do LCD e com o centro da Triplet. A qualidade da imagem depende que todos os componentes estejam exatamente alinhados.

SUPORTE LCD - LENTES FRESNEL O passo seguinte a montagem do suporte para as Lentes Fresnel e o LCD. Novamente deve se pensar em qual sistema utilizar. Podemos fazer com trilhos ou canaletas onde espetaramos as lentes Fresnel e o LCD, poderamos unir todo o sistema atravs de varetas rosqueadas, etc. Para separar as Lentes Fresnel cortamos com um cortador apropriado na medida adequada (cerca de 1 ou 2 centmetro maior que a tela) para se adequar ao suporte. Novamente repetimos: muito importante que as lentes Fresnel se mantenha bem centralizada com o LCD. O esquema da montagem : Fresnel 1 - LCD - Fresnel 2. A distncia das lentes e o LCD deve ser de 1,5 2,5 cm. Uma opo deixar a F2 com possibilidade de se movimentar igual a um vasculhante, para corrigir o Keystone da projeo (Imagem distorcida por causa da inclinao do projetor.

Nesta foto vemos a configurao de um suporte. Veja que a parte eletrnica do LCD tem que ficar para cima.

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Outros exemplos de suportes:

Uma das partes mais delicadas de todo o projeto a desmontagem do LCD. Em nosso caso iremos desmontar um monitor Hami que relativamente fcil, mas voc deve ter muito cuidado, especialmente com a fragilidade da parte eletrnica deste dispositivo.

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Cortesia do SKTMAN e DENKEN veja como desmontar uma Hami. Chaves de fendas de preciso so imprescindveis.

BOT ES

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Alm da Tela de LCD, precisaremos tambm da controladora dele que conectada tela por um cabo FCC de 40 vias(iremos substituir esse cabo por um mais longo). Tambm substituiremos o cabo de 20 vias que nos permitir afastar a parte eletrnica da tela de LCD deixando que passe toda a luz. Utilizaremos tambm o painel de botes para o controle da imagem e a sua placa. Podemos desconectar os alto-falantes internos (e deixar a entrada de mic para a entrada de udio) e montar o sistema de udio dentro da caixa. O udio s tem sentido se for utilizar o projetor como TV.

SUPORTE DA LENTE OBJETIVA Para continuar necessrio montarmos um suporte para a lente objetiva. Nesse momento, esse suporte pode ser provisrio para se fazer testes de distncia focais. importante, porm, ele ser montado de maneira que seu centro fique mesma altura com o centro das lentes Fresnel, LCD e a Light Box.

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TESTES DE LUZ E DISTNCIA J temos a Light Box, o suporte das Lentes Fresnel e LCD e o suporte da lente objetiva. Agora colocamos dispostos no local de teste (uma tbua na horizontal ou uma mesa) com espao livre, e diante uma parede ou tela para projeo. Na mesa ou tbua, colocaremos os componentes baseados em suas distncias tericas para test-los. Comearemos das distncias do seguinte esquema e depois vamos ajustando manualmente:LCD Triplet = Focal do Triplet

Lmpada Fresnel 1 Focal da Fresnel 1

Para a configurao deste projetor que estamos construindo, so uns 21 centmetros da lmpada at a F1 (Fresnel 1) e 29 centmetros at a lente objetiva. interessante deixar o suporte do LCD fixo na mesa/tbua e mover a Light Box e o suporte da Lente objetiva

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Agora basta acender a lmpada e mov-la para frente e para trs at conseguir uma luz projetada mais intensa possvel e ainda assim de forma que ilumine totalmente o LCD. tenha muita ateno na iluminao dos cantos que costumam ficar escuros. Uma vez tendo iluminado toda a tela do LCD, voc dever mover o suporte da lente objetiva para frente e para trs at conseguir uma imagem mais ntida do seu contedo. Naturalmente o LCD deve estar conectado alguma sada de vdeo (PC, TV, DVD, etc). Se bem que possvel trabalhar com o LCD desligado, colocando uma transparncia ou uma rgua plstica para tentar enfocar as linhas dessas. Uma vez conseguida a intensidade mxima de luz de forma mais homognea possvel em cima da tela de LCD e uma imagem projetada ntida, necessrio anotar as medidas exatas das distncias da Light Box - Suporte de LCD - lente objetiva. Com as partes do Projetor distribudas em cima da mesa, voc j pode tirar essas medidas para a confeco da caixa que comportar todos eles.

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A CAIXA A essas altura j temos, mais ou menos, a idia de como queremos a caixa para o projetor. Este o momento de comear a construi-la de acordo com a as medidas adquirida nos testes. Para isso devemos levar em considerao alguns pontos: - Local para instalao dos Coolers para a refrigerao do projetor - O sistema mvel da lente objetiva para o foco fino - Local para a colocao dos conectores e interruptores Novamente, nesta parte cada um tem que ver isso pessoalmente, de acordo com suas idias e capacidades.

REFRIGERAO As partes do Projetor que devemos refrigerar so basicamente dois: A rea da Light Box e o conjunto de Fresnel e LCD. Na minha opinio so necessrios pelo menos trs coolers, dois para a lmpada e um para o LCD. No meu caso ainda coloquei um cooler perto da rea do reator. A refrigerao da Light Box devem ser com coolers que RETIREM o ar quente que a lmpada produz. As lmpadas HQI trabalham com temperaturas muito alta para o seu funcionamento perfeito, por isso se voc jogar ar frio direto na lmpada poder afetar de forma ruim seu rendimento e funcionamento. Por outro lado a refrigerao das Lentes Fresnel e LCD devem ser com coolers jogando ar frio nelas. E complementamos o sistema de refrigerao isolando a rea de luz com os vidros temperados e laminados. Eles tm as funes de de evitarem que raios UV e a quentura chegue s lentes Fresnel e LCD, podendo danific-los. Um vidro temperado de 1 cm aproximadamente cria uma cmara de ar que evita uma grande quantidade de calor, o mesmo sistema usados nos vidros CLIMALIT das janelas.

SISTEMA DE ENFOQUE Se nossa configurao tiver uma lente objetiva varifocal, iremos fix-la na caixa e mudar seu foco na prpria lente

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Porm se utilizarmos uma Lente Objetiva de focal fixa, deveremos montar um sistema de suporte da lente objetiva que se mova, de maneira que ao movimentar esse suporte consigamos enfocar a projeo. O deslocamento que precisamos pouco, uns trs ou quatro centmetros (contando com as medidas do teste) o suficiente para o enfoque fino em diversas distncias de projeo. Mais uma vez o sistema de deslocamento da lente objetiva tem que ser projetado de acordo com a capacidade e criatividade de cada um, do melhor modo de ser adaptado na Caixa para abrigar o projetor. Abaixo vemos algumas imagens com possveis solues:

INTERRUPTORES E CONECTORES

Outros elementos que devemos decidir onde colocar so todos os conectores e interruptores para o funcionamento do projetor. Para a configurao da Hami temos a possibilidade de colocar os seguintes conectores: - Conector VGA 15 pinos fmea - Conector RCA para Vdeo - Conector de audio (sada) . Jack estreo ou 2 conectores RCA. So teis para o som de TV e para aqueles que no deixam os alto-falantes da Hami dentro da Caixa. - Conector macho para a tomada da corrente Os interruptores necessrios sero dois: um geral que liga o projetor e o outro s para a lmpada, de modo que os coolers continue funcionando quando apagar a lmpada.

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Tambm devemos encontra um local para o painel de botes da Hami, que podem ser retirada com um pedao da carcaa do monitor onde ficam. Devemos lembrar que o cabo que conecta os botes e a controladora muito curto, mas facilmente extensvel cortando e emendando outros fios. Para isso temos maior liberdade em coloc-lo onde quisermos na caixa

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A CONSTRUO DA CAIXA Uma vez planejando bem a caixa, iremos comear a constru-la Voc dever decidir qual o material que a caixa ira ser feita, e fazer uma diviso exata das reas que sero utilizadas (caixa e suporte de lente objetiva) No meu caso o material utilizado ser madeira aglomerada de 8 mm de espessura. Ela suficientemente fina para evitar um projeto muito pesado, porm nos fornece uma estrutura rgida. Este material to fino que mal conseguimos trabalhar com parafusos, a utilizao de cola branca de secagem rpida, tem dado muitos bons resultados.

A montagem da caixa com os buracos para os coolers:

Preparando os buracos para a instalao dos interruptores, painis e termmetro para o controle de temperatura interna do projetor:

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Uma vez montada a caixa, podemos comear a pint-la. Seu interior deve ser pintado de preto fosco para evitar reflexo de luz que prejudiquem a projeo. Por causa da alta temperatura, a rea em volta da light box deve evitar de ser pintada (inclusive a madeira) pois a pintura comea a ser queimada deixando mau cheiro. nessa rea podemos forrar o interior da caixa com fita adesiva de alumnio, assim protegemos caixa de madeira do calor. Podemos tambm pintar com tinta especial para estufas e chamins. Essas tintas so especialmente fabricada para suportar altas temperaturas. A parte exterior fica a gosto de cada um.

O passo seguinte a montagem dos componentes dentro da caixa.

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A MONTAGEM DO PROJETOR

J temos a caixa pintada com todos os buracos abertos. Agora podemos montar e fixar os componentes em seu interior respeitando as distncias medidas obtidas nos testes. Lembre-se que MUITO IMPORTANTE um perfeito alinhamento de todos os componentes respeitando seus centros. Se no for assim certo que no conseguir nem uma boa boa luminosidade e nem um enfoque de imagem adequado. Um desvio de 2 milmetros no alinhamento o suficiente pra estragar a boa qualidade da imagem projetada. Simultaneamente com a colocao dos componentes na caixa, vamos montar o circuito eltrico do projetor, para que ele funcione. Ele se basear em uma tomada de corrente alternada de 220 V e um interruptor geral. A corrente ser distribuda entre a iluminao (que ter um outro interruptor) e a fonte de Alimentao que ir fornecer energia para o LCD e os coolers. Essa fonte a prpria fonte de alimentao da Hami e s ligamos sua sada nos cabos dos coolers. O esquema do circuito eltrico o seguinte:

REATOR INTERRUPTOR GERAL INTERRUPTOR DA LMPADA LMPADA E SOQUETE

CAPACITOR TOMADA DE 220V

IGNITOR

FONTE DE ALIMENTAO DE 12 VOLTS LCD

COOLERS DE 12 V

MINI-VENTILADOR DE 220 V

O modo correto de desligar o Projetor : primeiro desligar o interruptor da Lmpada para que os coolers continuem funcionando e resfriando-o. E posteriormente desligando o interruptor geral.

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Devemos tambm instalar os conectores de entrada de sinal de vdeo. Isto no mais do que uma extenso dos prprios conectores da Hami que est dentro da caixa

Ainda temos a opo de colocar os prprios conectores da Hami da maneira que esto em seu exterior.

E tambm colocamos os interruptores de energia e o painel da Hami:

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Temos que diminuir ao mximo a fuga de luz do interior da caixa, para que no atrapalhe a projeo, para isso colocaremos grades nas sadas e entradas de ar dos coolers.

Veja que a entrada de ar de ar para o LCD deve ter um filtro anti-p para reduzir a sujeira que pode entrar no projetor.

A disposio dos componentes no interior com todas as conexes feitas ficara da seguinte maneira:

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Algumas imagens do interior com mais detalhes:

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O resultado final:

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O RESULTADO: A PROJEO

Imagem de 175 cm 320 cm de distncia --------------------------28