高校LCD投影設(shè)備的使用與維護(hù)

吳兆林

（安徽科技學(xué)院，安徽 滁州 233100）

隨著現(xiàn)代教育技術(shù)的發(fā)展，多媒體教學(xué)已經(jīng)成為高校課堂教學(xué)的主要形式.作為教學(xué)的基礎(chǔ)設(shè)施，目前國(guó)內(nèi)很多高校都建設(shè)了大量的多媒體教室，數(shù)量從幾十個(gè)到幾百個(gè)不等.設(shè)備的維護(hù)量也在不斷加大，在眾多的多媒體設(shè)備中，LCD投影儀是最嬌貴的一臺(tái)精密儀器，也是比較容易出現(xiàn)問題的設(shè)備之一.由于目前很多高校多媒體教室的使用率較高、機(jī)器連續(xù)工作時(shí)間長(zhǎng)，加上設(shè)備的日常的管理和維護(hù)不到位等因素，使它的故障率大大增加，設(shè)備的維護(hù)難度也不斷增加.可以用“三高”來概括，即使用率高、故障率高、維護(hù)成本高.為了更好的保障教學(xué)，多媒體維護(hù)人員學(xué)習(xí)掌握它的一些基本原理和維護(hù)技術(shù)是非常必要的.

1 投影儀的分類

目前投影儀按其構(gòu)造和設(shè)計(jì)原理可分為液晶投影儀(LCD)、陰極射線管投影儀(CRT)、硅液晶投影儀(LCOS)和數(shù)字光處理投影儀(DLP)四大類，其中液晶投影儀(LCD)是目前使用較多的一類，也是技術(shù)較為成熟的透射式投影儀.它無論在畫質(zhì)的穩(wěn)定性、色彩還原性、飽和度和光利用率上都有較大優(yōu)勢(shì)，也是比較適合學(xué)校教學(xué)使用的一類投影設(shè)備.LCD投影儀可分為三片式和單片式，全球的生產(chǎn)廠商主要有松下、三菱、三洋、NEC、SONY、EPSON等.

2 LCD投影儀原理

LCD投影儀是液晶、照明和集成電路三大技術(shù)發(fā)展帶來的高科技產(chǎn)物，其核心技術(shù)是液晶板的制造，液晶板也是投影儀的成像器件.它利用液晶光電效應(yīng)，即在電場(chǎng)作用下液晶分子的排列發(fā)生改變，單元的反射率或透光率受到影響，光學(xué)性質(zhì)的變化，使其產(chǎn)生了具有不同顏色和灰度層次的圖像.此外液晶板尺寸與投影亮度和分辨率的也有著密切關(guān)系，目前較高分辨率的機(jī)器可達(dá)到4096×2048（UXGA）,部分影院級(jí)別投影儀的流明度可超過7000（ANSI）.高品質(zhì)的圖像色彩和亮度，適合各種視頻的播放.

三片式LCD液晶投影儀的成像原理 (見下圖)，以松下LCD投影儀的光路為例：首先濾光片過濾掉有一定的損害作用紅外線和紫外線光，再利用多鏡頭鏡片均勻化光線，并將圓錐形光束校正為矩形光，接著棱鏡將光線極性化，分光鏡將光分為紅、綠、藍(lán)（RGB）三種原色，透過凸透鏡和偏振片將光線集中并進(jìn)一步將光線極性化，將其反射到對(duì)應(yīng)的液晶板上，液晶板將可控的光線通過電路板驅(qū)動(dòng)和各像素點(diǎn)有序開閉，產(chǎn)生豐富色彩的圖像，最后三路光線匯聚在一起由鏡頭投射出去.

三片式LCD投影儀成像原理圖

3 投影儀的日常養(yǎng)護(hù)

3.1 運(yùn)行環(huán)境

LCD投影儀的理想工作溫度在5-35攝氏度之間，濕度10%-85%，工作溫度過高或過低都會(huì)影響機(jī)器的使用壽命.目前教學(xué)使用的投影儀基本上是以吊裝為主,在安裝調(diào)試過程中首先要保證機(jī)器的四周無遮擋，進(jìn)(出)風(fēng)口暢通，良好的通風(fēng)散熱是投影儀正常工作的最基本的條件.其次要保證教室內(nèi)清潔衛(wèi)生,定期對(duì)黑板和地面上的灰塵進(jìn)行清理，灰塵微粒在機(jī)器內(nèi)的聚集會(huì)加速硬件老化，甚至?xí)p壞一些電子元件,投影效果也同樣會(huì)受到影響.

3.2 正確的開關(guān)機(jī)

目前很多高校的網(wǎng)絡(luò)型多媒體教室，是通過網(wǎng)絡(luò)中控系統(tǒng)對(duì)投影儀進(jìn)行控制的，開關(guān)機(jī)不需要按鍵或使用遙控器，關(guān)機(jī)后的斷電延遲功能避免了投影儀沒有完全散熱就被強(qiáng)制關(guān)機(jī)的錯(cuò)誤操作.在平時(shí)的使用過程中很多老師習(xí)慣反復(fù)開關(guān)投影儀，一節(jié)課重復(fù)數(shù)次，這種操作方法加快了機(jī)器部分組件的老化.一般情況下我們建議老師每?jī)尚r(shí)左右關(guān)機(jī)一次，每次開關(guān)機(jī)的間隔時(shí)間不少于5分鐘，讓機(jī)器有充分的時(shí)間散熱.否則易造成燈泡損壞.此外頻繁的開關(guān)機(jī)操作對(duì)電路板上的部分電子元件也會(huì)造成一定損害，它們?cè)谶\(yùn)行時(shí)產(chǎn)生的熱量不能得到充分的冷卻，加上開關(guān)機(jī)產(chǎn)生瞬間電流，增加了這些電子元件被擊穿的風(fēng)險(xiǎn).

3.3 定期除塵

灰塵被稱為投影儀使用壽命的“第一殺手”，它在機(jī)器內(nèi)的聚集不但直接影燈泡的壽命，而且還有可能造成靜電、短路等問題.在日常的使用中我們首先要注意投影儀的防塵，一個(gè)良好的運(yùn)行環(huán)境對(duì)投影效果和機(jī)器壽命有著較大的影響.在公共教室環(huán)境中，大量的灰塵是不可避免的，定期除塵是投影儀日常養(yǎng)護(hù)的最基本工作.在頻繁使用的情況下，至少每個(gè)月要對(duì)投影儀的過濾網(wǎng)及鏡頭進(jìn)行一次除塵.每半年要對(duì)投影儀的主板、高壓板和電源板進(jìn)行一次除塵.每年要對(duì)投影儀進(jìn)行一次全面的除塵，包括反光鏡、聚光鏡、反射鏡、偏光板、液晶板、濾光鏡等組件.但要注意在清理過濾網(wǎng)時(shí)，切不可在開機(jī)狀態(tài)下進(jìn)行，因?yàn)榫W(wǎng)面掉落的灰塵會(huì)隨著散熱風(fēng)扇產(chǎn)生的氣流被吸入機(jī)器內(nèi)，會(huì)造成灰塵的大量聚集.此外對(duì)投影儀的全面除塵工作需要專業(yè)的人員才可以進(jìn)行，否則易造成機(jī)器損壞，目前較多使用的是超聲波除塵，效果好，對(duì)機(jī)器的損傷相對(duì)較小.

3.4 燈泡的養(yǎng)護(hù)

燈泡作為投影儀的主要消耗品，價(jià)格一直都較高.一個(gè)全新燈泡的使用壽命是3000小時(shí)左右，工程機(jī)配備的燈泡可以使用到4000千小時(shí)以上.主要品牌有UHE（愛普生）、UHP（飛利浦）、NSH（夏普）、VIP(歐司朗)、SHL(美國(guó)奇異)等.按其技術(shù)特點(diǎn)區(qū)分可分為金屬鹵素?zé)艉统邏汗療魞煞N.金屬鹵素?zé)襞蓦m然價(jià)格不高，但是壽命較短，使用過程中產(chǎn)生的熱量較高，目前已經(jīng)較少使用.而超高壓汞燈是則是較理想的一種光源，使用壽命長(zhǎng)，發(fā)光亮度強(qiáng)且衰減小是它的主要優(yōu)點(diǎn)，也被稱為冷光源.是目前較多使用的一類燈泡.但不管哪種燈泡都需要科學(xué)的使用.在日常的教學(xué)過程中，持續(xù)使用的時(shí)間要控制在四個(gè)小時(shí)以內(nèi)，并合理利用課間休息時(shí)間關(guān)機(jī)降溫.特別是在夏季高溫天氣，投影儀的連續(xù)工作時(shí)間過長(zhǎng)會(huì)使機(jī)器內(nèi)部溫度過高，易造成燈芯變形，甚至發(fā)生燈泡炸裂的現(xiàn)象，對(duì)機(jī)器的其它組件也有較大損害.另外為了有效延長(zhǎng)燈泡的使用時(shí)間，還可以根據(jù)機(jī)器的運(yùn)行環(huán)境和教室的大小，將投影儀工作模式設(shè)置成低亮度的經(jīng)濟(jì)模式，這種模式耗電量也較低.

4 常見故障的分析

4.1 自動(dòng)關(guān)機(jī)

投影儀對(duì)開機(jī)指令不予響應(yīng)或者在使用過程中自動(dòng)關(guān)機(jī)，除電源或其它硬件故障外，一般是由于機(jī)器內(nèi)部的溫度過高造成的，過熱保護(hù)是投影儀保護(hù)自身硬件的一個(gè)重要功能.當(dāng)機(jī)器內(nèi)部的溫度達(dá)到臨界點(diǎn)的時(shí)候，溫度傳感器發(fā)出關(guān)機(jī)指令，自動(dòng)關(guān)閉投影儀.而造成機(jī)器溫度過高的原因一般是由于過濾網(wǎng)灰塵堵塞或者是散熱風(fēng)扇損壞.此外燈泡組件發(fā)生故障也容易造成自動(dòng)關(guān)機(jī)或不開機(jī)現(xiàn)象.定期的除塵和按時(shí)更換燈泡可以減少故障的發(fā)生.

4.2 圖像偏色

在日常的教學(xué)過程中，有時(shí)我們會(huì)發(fā)現(xiàn)投影圖像和電腦顯示器上的圖像不一樣，有時(shí)是缺少顏色，有時(shí)是某一塊圖像顏色變黃或變的暗淡.造成圖像偏色的原因較多，但主要有以下幾點(diǎn)：

（1）燈泡老化.投影儀燈泡使用到一定時(shí)間后，亮度和清晰度就會(huì)慢慢下降，圖像顏色也不再艷麗，給人一種偏色的感覺.出現(xiàn)這種情況只有更換燈泡才可以排除偏色.

（2）VGA線連接不到位.很多時(shí)候多媒體教室的安裝維護(hù)人員會(huì)忘記將VGA線頭的固定螺絲擰上，時(shí)間長(zhǎng)了松動(dòng)的線就會(huì)接觸不良，造成圖像偏色或缺色.另外在安裝過程中不規(guī)范的操作很容易將VGA線頭內(nèi)的針芯折斷或變形，這樣的線在連接后也會(huì)出現(xiàn)圖像偏色.

（3）VGA線過長(zhǎng).造成圖像偏色的還有一個(gè)重要原因是連接到投影機(jī)的VGA線過長(zhǎng)，信號(hào)衰減過大，應(yīng)選擇優(yōu)質(zhì)的VGA線且總長(zhǎng)度不要超過15米.

（4）硬件老化.機(jī)器使用較長(zhǎng)時(shí)間后，內(nèi)部的液晶板和其它一些光通路組件會(huì)逐漸老化，部分元件出現(xiàn)松動(dòng)甚至脫落現(xiàn)象，造成圖像暗淡無光.但這種高級(jí)的維護(hù)只有專業(yè)的技術(shù)人員才可以進(jìn)行，否則很容易造成機(jī)器損壞.

（5）電磁信號(hào)的干擾.高壓線、通信電纜和其它一些強(qiáng)磁線路在一定的范圍內(nèi)有可能會(huì)造成投影圖像偏色，在安裝調(diào)試設(shè)備時(shí)應(yīng)盡量遠(yuǎn)離這些線路.

5 結(jié)束語

LCD液晶投影儀是現(xiàn)代高科技產(chǎn)品，從機(jī)器的安裝使用到定期的保養(yǎng)與維護(hù)，每一個(gè)步驟都需要耐心細(xì)致.這就要求多媒體維護(hù)人員不但要有精湛的業(yè)務(wù)技能，還要有高度的責(zé)任感.當(dāng)然，維護(hù)工作不是紙上談兵，它需要我們?cè)趯?shí)踐中不斷總結(jié)、不斷改進(jìn)、不斷提高，才能更好的服務(wù)于教學(xué).

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