Ручной проектор (также известный как карманный проектор , мобильный проектор , пикопроектор или мини-проектор ) — это проектор изображений в портативном устройстве . Он был разработан как компьютерное устройство отображения для компактных портативных устройств, таких как мобильные телефоны , персональные цифровые помощники и цифровые камеры , которые имеют достаточную емкость для обработки презентационных материалов, но слишком малы для размещения экрана дисплея , который аудитория может легко видеть. Ручные проекторы включают в себя миниатюрное оборудование и программное обеспечение, которое может проецировать цифровые изображения на близлежащую поверхность просмотра.
Система состоит из пяти основных частей: аккумулятора, электроники, лазерных или светодиодных источников света, оптического комбинирования и, в некоторых случаях, сканирующих микрозеркальных устройств . Во-первых, электронная система преобразует изображение в электронный сигнал. Затем электронные сигналы направляют лазерные или светодиодные источники света с разными цветами и интенсивностью по разным путям. В оптическом комбинировании различные световые пути объединяются в один путь, определяя палитру цветов. Важной конструктивной характеристикой ручного проектора является способность проецировать четкое изображение на различные поверхности просмотра.
Крупные достижения в области технологий обработки изображений позволили внедрить ручные (пико) видеопроекторы . Концепция была также представлена Explay в 2003 году различным игрокам потребительской электроники. Их решение было публично объявлено в рамках их отношений с Kopin в январе 2005 года. [1]
Исследование рынка Insight Media разделило ведущих игроков в этом приложении на различные категории: [2]
Начиная с 2008 года различные производители выпускают портативные проекторы, демонстрирующие высокое разрешение, хорошую яркость и низкое энергопотребление в формате, немного большем, чем пико. Однако по состоянию на декабрь 2017 года большинство портативных светодиодных проекторов подвергались широкой критике за недостаточную яркость для повседневного использования в обычно освещенном помещении.
В 2011 году Texas Instruments DLP анонсировала улучшенные чипсеты , которые обеспечивают более яркие изображения, а достижения в области светодиодов были такими, что пикопроекторы, использующие эту технологию, также увеличивали яркость. Чипсеты DLP предназначены для повышения яркости изображения без увеличения энергопотребления как для устройств WVGA (собственное разрешение DVD), таких как мобильные телефоны, так и для устройств VGA , таких как цифровые камеры и камкордеры. Чипсеты способны проецировать изображение размером до 50 дюймов (1300 мм) (1270 мм) на любую поверхность при оптимальных условиях освещения.
В 2014 году DLP-визуализаторы Texas Instruments заняли значительную часть рынка портативных проекторов. В сочетании со светодиодами серии Ostar от Osram оптические двигатели на основе технологии DLP достигли более 15 люменов на ватт для приложений с высокой яркостью (300–500 люменов с 0,45-дюймовым формирователем изображения) и более 20 люменов на ватт для приложений с низкой яркостью (10–50 люменов с 0,2-дюймовыми или 0,3-дюймовыми формирователями изображения).
Распространены три основные технологии получения изображений для микропроекторов:
Большинство микропроекторов используют один из этих формирователей изображений в сочетании с цветовыми последовательными ( RGB ) светодиодами в формате одинарной или тройной архитектуры. Производители, которые приняли эту технологию, включают Digislide, Optoma PK201 / PK301 (DLP), 3M MPro 160 / 180 (LCoS), Aiptek V50 (DLP), AAXA M2 (LCoS), Bonitor MP302 (LCos), Micron PoP Video (LCoS) и Vivitek High Definition Qumi (DLP). Некоторые старые модели включали один чип формирователя изображений LCoS с одним белым светодиодом для низкой стоимости, высокого разрешения и быстрого отклика за счет качества цвета. Другие модели, такие как Dell M109S, использовали цветовое колесо и технологию белых светодиодов, что улучшает качество цвета, но, как правило, требует большего форм-фактора. Другие микропроекторы используют технологию RGB-лазера, например, технологию управления лучом плюс лазер от Microvision и технологию лазера плюс LCoS от AAXA. [ необходима цитата ]
Каждый метод имеет свои преимущества и недостатки. Например, в то время как DLP обычно имеет немного более низкое разрешение, чем их аналоги LCoS из-за крошечных зеркал, используемых в технологии DLP, 3-светодиодные DLP-проекторы обычно считаются имеющими более высокую контрастность, лучшую эффективность и меньшее энергопотребление по сравнению с цветовыми последовательными блоками LCoS и лучшее качество цвета, чем белые светодиодные блоки LCoS. Лазерные сканирующие проекторы, такие как ShowX от Microvision и L1 от AAXA, предлагают очень хорошую цветовую гамму и низкое энергопотребление благодаря использованию лазеров в качестве источника света, а также представляют изображение, которое всегда находится в фокусе. Однако высокий спекл-шум вместе с тепловой нестабильностью изображения остается серьезной проблемой, в первую очередь из-за накачиваемого зеленого лазера. Новые технологии «Прямого зеленого лазера» (DGL), которые заменяют «накачиваемый зеленый лазер» в лазерных проекторах следующего поколения , в сочетании с улучшенной аппаратной оптикой, конструкциями MEMS- зеркал и другими методами эксплуатации, внедряются или находятся в стадии разработки. Спекл-шум должен быть значительно снижен, а тепловые проблемы и энергопотребление значительно сокращены. [ необходима ссылка ]
Ручные проекторы могут использоваться для различных приложений, отличных от небольших обычных проекторов. С 2008 года [4] исследователи изучают приложения, специально разработанные для ручных проекторов, часто используя прототипы мобильных телефонов со встроенным проектором. [ необходима цитата ]
Мобильные телефоны 21-го века способны хранить тысячи фотографий и делать снимки хорошего качества. Проекционные телефоны позволяют делиться ими с большей аудиторией, чем на маленьком экране телефона. [5] Одно исследование показало, что люди предпочитают просматривать и делиться фотографиями с помощью проекционных телефонов, по сравнению с использованием обычных мобильных телефонов. [6]
Портативные проекторы, в частности, проекционные телефоны, могут предложить новые возможности для мобильных игр, как это продемонстрировала адаптация игры LittleBigPlanet для PlayStation 3. Игроки могут нарисовать мир на листе бумаги или использовать существующую физическую конфигурацию объектов и позволить физическому движку имитировать физические процедуры в этом мире для достижения игровых целей. [7]
Уменьшение размера мобильных устройств часто ограничивается размером используемого дисплея. Помимо дисплея, в гарнитуру может быть, например, интегрирован целый телефон. Было продемонстрировано, что пикопроекторы, интегрированные в гарнитуры, могут использоваться в качестве устройств взаимодействия, например , с использованием дополнительного отслеживания рук и пальцев . [8] [9] [10] Лаборатория MIT Media Lab предложила носимое устройство жестового интерфейса под названием SixthSense . Крис Харрисон разработал рабочую систему под названием Omnitouch . [11] Наконец, Light Blue Optics Light Touch — еще одно похожее устройство. [12] Лиза Коуэн из Калифорнийского университета в Сан-Диего продемонстрировала доказательство концепции распознавания жестов с использованием теневого экранирования проектора под названием ShadowPuppets. [13] Модифицированный лазерный проектор использовался для распознавания жестов и отслеживания пальцев с использованием лазерных активных методов отслеживания в Токийском университете (Smart Laser Scanner и Laser Sensing Display).
Объединение пикопроектора с веб-камерой , лазерной указкой и программным обеспечением для обработки изображений позволяет полностью контролировать любую вычислительную систему с помощью лазерной указки. Действия включения/выключения указателя, шаблоны движения (например, задержка, повторяющееся посещение, круги и т. д.) и многое другое можно сопоставить с событиями, которые генерируют стандартные события мыши или клавиатуры, или программируемые пользователем действия. [14] [15] [16]