高校LCD投影設備的使用與維護

吳兆林

（安徽科技學院，安徽 滁州 233100）

隨著現代教育技術的發展，多媒體教學已經成為高校課堂教學的主要形式.作為教學的基礎設施，目前國內很多高校都建設了大量的多媒體教室，數量從幾十個到幾百個不等.設備的維護量也在不斷加大，在眾多的多媒體設備中，LCD投影儀是最嬌貴的一臺精密儀器，也是比較容易出現問題的設備之一.由于目前很多高校多媒體教室的使用率較高、機器連續工作時間長，加上設備的日常的管理和維護不到位等因素，使它的故障率大大增加，設備的維護難度也不斷增加.可以用“三高”來概括，即使用率高、故障率高、維護成本高.為了更好的保障教學，多媒體維護人員學習掌握它的一些基本原理和維護技術是非常必要的.

1 投影儀的分類

目前投影儀按其構造和設計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，也是技術較為成熟的透射式投影儀.它無論在畫質的穩定性、色彩還原性、飽和度和光利用率上都有較大優勢，也是比較適合學校教學使用的一類投影設備.LCD投影儀可分為三片式和單片式，全球的生產廠商主要有松下、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發展帶來的高科技產物，其核心技術是液晶板的制造，液晶板也是投影儀的成像器件.它利用液晶光電效應，即在電場作用下液晶分子的排列發生改變，單元的反射率或透光率受到影響，光學性質的變化，使其產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系，目前較高分辨率的機器可達到4096×2048（UXGA）,部分影院級別投影儀的流明度可超過7000（ANSI）.高品質的圖像色彩和亮度，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（RGB）三種原色，透過凸透鏡和偏振片將光線集中并進一步將光線極性化，將其反射到對應的液晶板上，液晶板將可控的光線通過電路板驅動和各像素點有序開閉，產生豐富色彩的圖像，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 投影儀的日常養護

3.1 運行環境

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影響機器的使用壽命.目前教學使用的投影儀基本上是以吊裝為主,在安裝調試過程中首先要保證機器的四周無遮擋，進(出)風口暢通，良好的通風散熱是投影儀正常工作的最基本的條件.其次要保證教室內清潔衛生,定期對黑板和地面上的灰塵進行清理，灰塵微粒在機器內的聚集會加速硬件老化，甚至會損壞一些電子元件,投影效果也同樣會受到影響.

3.2 正確的開關機

目前很多高校的網絡型多媒體教室，是通過網絡中控系統對投影儀進行控制的，開關機不需要按鍵或使用遙控器，關機后的斷電延遲功能避免了投影儀沒有完全散熱就被強制關機的錯誤操作.在平時的使用過程中很多老師習慣反復開關投影儀，一節課重復數次，這種操作方法加快了機器部分組件的老化.一般情況下我們建議老師每兩小時左右關機一次，每次開關機的間隔時間不少于5分鐘，讓機器有充分的時間散熱.否則易造成燈泡損壞.此外頻繁的開關機操作對電路板上的部分電子元件也會造成一定損害，它們在運行時產生的熱量不能得到充分的冷卻，加上開關機產生瞬間電流，增加了這些電子元件被擊穿的風險.

3.3 定期除塵

灰塵被稱為投影儀使用壽命的“第一殺手”，它在機器內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，一個良好的運行環境對投影效果和機器壽命有著較大的影響.在公共教室環境中，大量的灰塵是不可避免的，定期除塵是投影儀日常養護的最基本工作.在頻繁使用的情況下，至少每個月要對投影儀的過濾網及鏡頭進行一次除塵.每半年要對投影儀的主板、高壓板和電源板進行一次除塵.每年要對投影儀進行一次全面的除塵，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時，切不可在開機狀態下進行，因為網面掉落的灰塵會隨著散熱風扇產生的氣流被吸入機器內，會造成灰塵的大量聚集.此外對投影儀的全面除塵工作需要專業的人員才可以進行，否則易造成機器損壞，目前較多使用的是超聲波除塵，效果好，對機器的損傷相對較小.

3.4 燈泡的養護

燈泡作為投影儀的主要消耗品，價格一直都較高.一個全新燈泡的使用壽命是3000小時左右，工程機配備的燈泡可以使用到4000千小時以上.主要品牌有UHE（愛普生）、UHP（飛利浦）、NSH（夏普）、VIP(歐司朗)、SHL(美國奇異)等.按其技術特點區分可分為金屬鹵素燈和超高壓汞燈兩種.金屬鹵素燈泡雖然價格不高，但是壽命較短，使用過程中產生的熱量較高，目前已經較少使用.而超高壓汞燈是則是較理想的一種光源，使用壽命長，發光亮度強且衰減小是它的主要優點，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的使用.在日常的教學過程中，持續使用的時間要控制在四個小時以內，并合理利用課間休息時間關機降溫.特別是在夏季高溫天氣，投影儀的連續工作時間過長會使機器內部溫度過高，易造成燈芯變形，甚至發生燈泡炸裂的現象，對機器的其它組件也有較大損害.另外為了有效延長燈泡的使用時間，還可以根據機器的運行環境和教室的大小，將投影儀工作模式設置成低亮度的經濟模式，這種模式耗電量也較低.

4 常見故障的分析

4.1 自動關機

投影儀對開機指令不予響應或者在使用過程中自動關機，除電源或其它硬件故障外，一般是由于機器內部的溫度過高造成的，過熱保護是投影儀保護自身硬件的一個重要功能.當機器內部的溫度達到臨界點的時候，溫度傳感器發出關機指令，自動關閉投影儀.而造成機器溫度過高的原因一般是由于過濾網灰塵堵塞或者是散熱風扇損壞.此外燈泡組件發生故障也容易造成自動關機或不開機現象.定期的除塵和按時更換燈泡可以減少故障的發生.

4.2 圖像偏色

在日常的教學過程中，有時我們會發現投影圖像和電腦顯示器上的圖像不一樣，有時是缺少顏色，有時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：

（1）燈泡老化.投影儀燈泡使用到一定時間后，亮度和清晰度就會慢慢下降，圖像顏色也不再艷麗，給人一種偏色的感覺.出現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.很多時候多媒體教室的安裝維護人員會忘記將VGA線頭的固定螺絲擰上，時間長了松動的線就會接觸不良，造成圖像偏色或缺色.另外在安裝過程中不規范的操作很容易將VGA線頭內的針芯折斷或變形，這樣的線在連接后也會出現圖像偏色.

（3）VGA線過長.造成圖像偏色的還有一個重要原因是連接到投影機的VGA線過長，信號衰減過大，應選擇優質的VGA線且總長度不要超過15米.

（4）硬件老化.機器使用較長時間后，內部的液晶板和其它一些光通路組件會逐漸老化，部分元件出現松動甚至脫落現象，造成圖像暗淡無光.但這種高級的維護只有專業的技術人員才可以進行，否則很容易造成機器損壞.

（5）電磁信號的干擾.高壓線、通信電纜和其它一些強磁線路在一定的范圍內有可能會造成投影圖像偏色，在安裝調試設備時應盡量遠離這些線路.

5 結束語

LCD液晶投影儀是現代高科技產品，從機器的安裝使用到定期的保養與維護，每一個步驟都需要耐心細致.這就要求多媒體維護人員不但要有精湛的業務技能，還要有高度的責任感.當然，維護工作不是紙上談兵，它需要我們在實踐中不斷總結、不斷改進、不斷提高，才能更好的服務于教學.

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