Бывает у меня такое — просыпаешься посреди ночи и думаешь: «Интересно, до утра еще долго? Нужно попытаться заснуть или уже смысла нет?». В этот момент взглянуть бы на часы, но:

  1. Я близорукий, поэтому любые настольные часы с размером символов меньше 20 см бесполезны;
  2. Спать в наручных часах неудобно, да и ночью на аналоговых стрелочных часах все равно ни черта не видно;
  3. Телефон бесконечно далеко (расстояние более 1м) от кровати, а вставать, чтобы решить, нужно ли еще поспать, как-то не логично.

В связи с этим была у меня давняя идея купить проекционные часы, которые на потолок время проецируют, но с ними тоже не все так просто, ибо, во-первых, их надо купить. Специально ради них в магазин не пойдешь, а «заодно» купить не получается — забываешь. Во-вторых, нужно, чтобы они «светили» в потолок постоянно, потому как нажимать на кнопку не то, что лень, но поставить часы рядом со спальным местом так, чтобы на кнопку было нажимать удобно, не получится. С «постоянным светом» же проблема — часов, светящих постоянно сразу из коробки, я не нашел, а колхозить самому «зажать кнопку навечно и припаять внешний блок питания» было не очень-то интересно.

И тут случилось так, что у меня сломался телефон Huawei P1, так что телефоном он быть перестал, а вот все остальное в нем, в общем-то, работало. Продать не получится, а выкинуть жалко, и воспаленный таким противоречием мозг начал искать место приложения полурабочего девайса.
image
Что случилось дальше — под катом.

Школьный эксперимент с камерой-обскурой, кажется, навсегда впечатался в сознание. Всегда хотелось сделать самому, но как-то руки не доходили. А тут сложились весьма выгодные обстоятельства для создания устройства, по конструкции весьма похожего, а по эффекту прямо обратного — проектора. Остаточных школьно-вузовских знаний по оптике хватило на то, чтобы сообразить, что для создания шедевра нужно, в общем-то, всего три вещи: «излучающая матрица», фокусирующая линза и корпус. В качестве первого вполне мог выступить P1, сделать корпус из какой-нибудь коробки из под обуви не представлялось невозможным, найти в соседнем канцелярском магазине канцелярскую лупу за 50 рублей тоже не выглядело челенжем. После этого нужно было вывести на P1 какие-нибудь часы, спроецировать их на потолок, и, вуяля, проблема с ночным смятением решена.

Рейд в канцелярский магазин закончился покупкой 75мм увеличительного стекла, шуршание по закромам родины — поимкой в шкафе коробки из под Intel NUC. Тут необходимо лирическое отступление по поводу того, почему именно коробка из под NUC. Тому есть две причины. Первая: она сделана из очень хорошего картона — плотного и красивого. Вторая: она устроена так, что внутренняя часть вставляется с торца во внешнюю. Такое устройство сулило потрясающие преимущества при экспериментах с фокусировкой — ведь «матрицу» можно было закрепить на внутренней части коробки, линзу на внешней и вполне годно двигать одно относительно другого, добиваясь фокусировки.Так что коробка из под NUC поддерживала механизм фокусировки прямо из коробки, для коробки из-под обуви пришлось бы что-то колхозить специально.

Первая попытка собрать все это вместе, как водится, провалилась. Оказалось, что канцелярское увеличительное стекло — вещь крайне длиннофокусная. Поэтому для того, чтобы изображение было сфокусированным, нужно было либо чтобы между линзой и экраном (читай потолком, потому что ЭТО должно было проецировать изображение на потолок) было метров пять, а живу я не в Эрмитаже, у меня до потолка 3 с небольшим метра, либо чтобы между «матрицей» и линзой было около 60см, что никак не умещалось в мое представление о правильных габаритах проектора. Судорожные поиски привели к линзе в DYI-инструменте под названием «третья рука» вроде такой, который был немедленно принесен в жертву путем экстракции этой самой линзы. Она давала гораздо более гораздый результат — расстояние между P1 и линзой около 20см, расстояние между линзой и потолком — около 2м, что было годно для установки устройства либо на стол, либо на изголовье кровати. Однако, как выяснилось, линза эта довольно посредственного качества — с дикой дисторсией и фокусным расстоянием, плавно меняющимся от центра линзы к краям. Так что можно было добиться того, что либо центр изображения был в фокусе, либо края, что меня, конечно не устраивало. Мути в изображении хватало из-за близорукости, не хотелось, ч��обы она порождалась еще и проектором. В голове судорожно проносились мысли про объектив от фотоаппарата (были отброшены сразу, поскольку устройство, которое изначально задумывалось как беззатратное, и так уже таковым не являлось из-за покупки канцелярской линзы. Добавление в систему объектива делало затею вообще довольно дорогой) до линз от диапроектора (у знакомых были такие, и можно было забрать бесплатно, но знакомые были далеко, а действа хотелось здесь и сейчас). И тут я вспомнил, что есть у меня комплект макролинз к фотоаппарату, для фотографии крайне бесполезных (поигрался 15 минут когда купил и больше не использовал) и достаточно дешевых (4 штуки за 10 баксов), чтобы было не жалко испортить. Купил давно, но вот это выглядит один в один. Линза, маркированная +10x подошла идеально. Она сохраняла расстояние в 20см между линзой и «матрицей», под которое у меня в коробке уже были вырезаны посадочные места для «матрицы» и давала очень резкое изображение по всей площади кадра.

В результате у меня есть устройство, которое с изголовья кровати проецирует в потолок изображение с телефона.

Диагональ изображения при этом — где-то 1.5 метра. Вполне достаточно, чтобы рассмотреть цифры, имея близорукость практически любой степени. Правда, есть одна загвоздка. Как и в любом проекторе, изображение с матрицы линзой переворачивается. Поэтому чтобы спроецированное изображение было «правильной ориентации», матрица должна показывать его перевернутым. Т.е. изображени�� нужно отразить либо по горизонтали, либо по вертикали. На самом деле это проблема, потому что способа как проделать такой фокус в Android я не нашел. Да, есть отдельные приложения, в основном это всякие HUD, которые умеют это делать, но чтобы часы… В этом месте я отсылаю к одной из своих предыдущих статей, в частности, вот к этому и этому скриншотам. Нарисовалась возможность отобразить не только часы, но и климатическую информацию, что не то, что ночью полезно, но приятный бонус. Отфлипать html-страницу оказалось очень несложно, достаточно было добавить scaleX(-1) в CSS-стиль страницы и вуаля:

image

Теперь сухо о необходимом и процессе.

Список материалов:


Список инструментов:
  • Фломастер
  • Канцелярский нож
  • Суперклей


Процесс


Процесс будет изложен для коробки Intel NUC, для других коробок процесс будет посложнее, но догадаться как его реализовать проблемы нет. Итак, прикладываем линзу в середине закрытого торца внешней части коробки. Обводим линзу фломастером. Канцелярским ножом вырезаем отверстие, на полмиллиметра меньше обведенного кольца. Вставляем в отверстие линзу. Да это нужно делать с усилием, зато она потом в ходе экспериментов никуда не денется, а закрепить ее можно будет просто нанеся в место соприкосновения корпуса линзы и коробки немного суперклея. Берем «матрицу», кладем ее на торец внутренней части коробки. Надеваем внешнюю часть на внутреннюю так, чтобы получился «пирог» (снизу вверх): внутренняя часть коробки, «матрица», внешняя часть коробки. Таким образом мы получили стенд для подбора правильного расстояния между линзой и «матрицей», ведь регулируя глубину одевания внешней части коробки на внутреннюю можно управлять фокусом. Нужно упомянуть, что в моем случае конструкция должна проецировать на потолок, и, соответственно, стоять вертикально, так что никаких сюрпризов с падением «матрицы» внутри коробки для меня нет, сила тяжести мне в помощь. Далее, подбирая глубину надевания добиваемся приемлемой фокусировки. В этот момент засекаем глубину надевания. По глубине надевания определяем расстояние между «матрицей» и линзой. После этого, удаляем тот торец внутренней части коробки, которым она входит во внешнюю часть, а во внутренней прокладочной части вырезаем посадочное место под «матрицу», отмерив найденное расстояние от торца внутренней части.

image

В посадочное место устанавливаем «матрицу»:

image

Надеваем внешнюю часть коробки на внутреннюю до отказа. В этот момент между «матрицей» и линзой образуется потребное расстояние, все проектор готов.

Вот фото проектора с торца с фокусом на «матрице»:

image

И с фокусом на торцевой части коробки:

image

Проецируемое изображение очень бледное, это понятно, все-таки энергия, излучаемая экраном в 4" размазывается по изображению размером 60", т.е. «яркость» падает в 225 раз. Так что днем его не видно, видно его только ночью, но я ведь этого и добивался.

Тем, кто дочитал до конца вот фото результата, снято с потолка с выдержкой 15 секунд:

image