結合技術原理 再談教育投影保養(yǎng)和維護

LCD投影技術原理

    這些年來，隨著技術成熟度不斷提高，投影產品的價格正持續(xù)走低，它也正以超人想象的速度在國內普及開來。特別是在教育領域，由于國家正逐步加強現(xiàn)代化教育設施的建設力度，也帶動了學校多媒體教室的建設和使用。

    再加上中國教育人口眾多，學校分布極為廣泛，這都決定了國內的教育投影市場仍處于并將長期處于主導地位，而教育部“億萬工程”已進入實戰(zhàn)階段，各級學校都在通過購進先進的教學設備——投影機來加強自身建設，于是在教育領域里，投影產品的普及率已經相當高，甚至已經趨于飽和。

    相應的，投影設備的使用和維護問題也就日益凸顯。廣大師生只是對投影的亮度和圖像效果有明確的要求，大多只是期望得到最佳的演示效果，而對投影產品的使用和維護卻重視不夠，也使得當前很多學校里，投影機出問題的幾率大增，浪費教育經費不說，也嚴重的影響了正常的教學工作。

    所以說，筆者認為有必要在此向廣大教育用戶介紹一下投影的日常保養(yǎng)和維護。咱們知道，當前的投影技術分化為兩大陣營，也就是LCD和DLP，二者相比，各有所長。只不過，LCD投影的色彩絢爛、色度還原性好、穩(wěn)定性高，其產品的制造技術也更為成熟早一些，被更多的應用與教育、科研等活動當中。本文中，筆者也較多的以LCD投影為例，來淺顯地談一下教育投影的保養(yǎng)和維護。

    光路構成

    一般來講，LCD投影機的光路構成是這樣的，光線由燈泡發(fā)出，經紅外線、紫外線濾鏡后，到偏振光轉換透鏡組，經過分色鏡組分成R、G、B三路色光后分別射入RGB液晶板，然后由光整合棱鏡聚合、最后經投影鏡頭合成，將影像投射在大屏幕上。

    先說分色鏡片組，這部分一般由兩片雙面鍍膜透鏡片和色光補償凸透鏡組成，一個分色鏡片透射紅光、反射藍綠光；另一個則用于反射綠光、透射藍光。而分光鏡片的特性與光源色譜特性和三原色原理有關。另外，在光路當中，還有一個凸透鏡的作用非常明顯，主要用于色光補償。

　　3LCD技術

    再談另一重要環(huán)節(jié)——偏振光轉換棱鏡組，該部分由附有液晶材料的棱鏡組構成，主要是為了讓燈泡射出的自然光，經過偏振光分離膜棱鏡和半波板的透射和反射，成為兩個正交的偏振光，以滿足液晶板和光整合部分的需要，提高光源利用效率。

    有一點還應該特別注意，偏振光轉換棱鏡組是LCD投影光路中距燈泡（也就是通常所說的主要熱源）最近的部件，對溫度也是最為敏感，如果我們平常不注意投影機的通風散熱，該部件就很容易被損壞或燒掉。

    最后需要重點說明的是投影鏡頭，它是投影光路構成中最后的一環(huán)，主要是用于將光整合棱鏡聚合后的光，做進一步的合成，最后投射在屏幕上。一般的，投影機的亮度指標是指鏡頭焦距與光學鏡片直徑的比最小值，舉個例子說，當鏡頭焦距增大時，光線射入鏡頭的夾角就會變小，鏡頭的有效使用面積減小，光通量必然會降低，投射出光線的亮度自然也就要降低。

投影機光源

    上面筆者就提到了，燈泡是投影機的主要光源，而實際上，投影的光源還包括一般由燈泡、拋物線反光器和燈供電器等，而燈泡則是其中最重要的一環(huán)。

    從發(fā)光類型上看，投影機燈泡可以分為金屬鹵素燈泡和超高壓汞燈泡，而后者又可以包括UHE、UHP等。

    所謂鹵素燈泡，就是指燈泡中填充了金屬鹵化物，其優(yōu)點是價格便宜，更換成本比較低。在燈泡處在點亮狀態(tài)時，燈絲處于半熔狀態(tài)，溫度則高達上千度，對投影機的散熱能力要求較高，也是經常應用在LCD投影機上。其缺點就是壽命較短，使用壽命不過2000小時，在使用過程中，金屬鹵素燈泡的亮度會衰減得非常厲害。

    UHE燈泡則屬于超高壓汞一類燈泡，比較適合長時間使用。其價格也比較適中，大概在2000元左右，目前主流投影普遍采用的就是UHE。UHE燈泡利用光學原理濾除了紅外線，發(fā)出冷光，熱量比較小，能有效降低投影機功耗。這種采用超高壓汞填充技術的燈泡通常被稱為冷光源燈泡，最突出的特點是壽命長，一般能達到3000小時以上。

    新型的UHP燈泡同樣屬于超高壓汞燈泡，其壽命較長，一般標稱6000小時，最長的甚至標稱12000小時，累計工作時間4000小時后亮度也不會出現(xiàn)明顯的衰減。它是飛利浦公司發(fā)明的一種專利技術，當燈泡衰竭時會即刻熄滅。

    相比于前兩者，UHP燈泡則是投影機更為理想的光源，只是其專利技術為飛利浦壟斷，價格也是偏高，一般都在3000元以上，一般只有高檔投影機才會使用它。不過，隨著投影機的逐漸普及和技術的更新，很多主流中端LCD投影也開始使用UHP燈泡。

    下面，我們主要介紹一下UHP燈泡，通過對其工作原理和特點的了解，來看我們在使用投影時還應該注意哪些內容。

    與普通投影燈泡相比，UHP燈的點亮和工作條件更為復雜，其啟動電路產生點燃高壓氣體放電燈所需的高壓脈沖。電源接通后，UHP燈回路處于短路狀態(tài)，高壓脈沖電流的峰值極大，并處于最大輸出狀態(tài)。也就可以使得電極進行弧光放電，這樣，UHP才能被點亮。

    點燃后，等兩極間電弧形成，兩極間電壓便逐步提升，電流持續(xù)下降至一定值時，高壓點燈電路便處于斷路；下面就轉而由恒流管供電，于是，兩極間放電時間便得到增加，燈內溫度升高，電極兩端電壓達到額定值；最后，UHP燈便穩(wěn)定運行，控制電路會對其進行精確的控制，保證其正常工作。

    看了上面的介紹，我們可以發(fā)現(xiàn)，UHP燈和投影光源構成是非常復雜的，即便是目前主流的UHE也是一樣的，它們的構造和組成都是經由專業(yè)人士精心設計，我們可不能任意所為，對這些關鍵部件做動作。

    就算是在更換燈泡時，筆者都建議廣大投影用戶要采用所用投影的原配型號的燈泡。當然了，為了節(jié)省經費，我們也可以選用其它品牌的代用燈泡，但是一定要注意其各項技術指標要和原機型的燈泡一致。如果亂用燈泡，極有可能導致燈泡中電弧出現(xiàn)異常，更有可能使得燈泡的供電電路遭到損壞。

防塵與散熱

    結合LCD投影技術原理談其維護和保養(yǎng)

    上面，筆者主要向廣大教育投影用戶介紹了一下LCD投影的基本工作原理和一些重要的技術特點，相信有些朋友可能都迷糊了。沒關系嘛，大家沒必要非得考究投影機工作的每一個環(huán)節(jié)，畢竟不是專業(yè)人士，我們只需要認識到LCD投影機光路構成、光源等關鍵部件的復雜，進而要對投影的這些關鍵部位做特殊的保養(yǎng)和維護。

    實際上，DLP投影用戶也是一樣，商務、家庭投影使用者也得注意這些方面，畢竟投影機還不便宜，好幾千甚至是上萬元的東西，咱們?yōu)樯毒筒荒芙o它多一點的呵護呢？

    防塵最重要

    咱們知道，LCD的光路構成頗為復雜，而LCD液晶片在成像時也極易產生靜電而吸附微小塵粒，這將對投影畫面產生不良影響。另外，投影的散熱風扇會以每分鐘幾十升的空氣流量對機器進行送風冷卻，高速氣流經過濾塵網時也可能夾帶微小塵粒。

因為學校的環(huán)境比較惡劣，導致了投影機內部灰塵堆積如丘陵般的狀態(tài)

    所以說，教育投影用戶要特別注意了，咱們得定期清潔過濾網，首先把隔塵網拆下來清洗，然后用刷子輕掃灰塵即可；投影鏡頭上也常會附著有灰塵，用戶可用鏡頭紙擦拭處理，切忌用濕抹布擦拭機身及鏡頭，這是為了避免劃傷鏡頭，影響以后的投影效果；清潔光路部件也非常重要，對于有光學鍍膜的透鏡和分色鏡片，我們可以用含有表面活性劑的水溶性清潔液浸泡，然后用蒸餾水沖洗；另外，液晶板與光整合棱鏡表面的偏振片和偏振層是有機高分子膜，其表面硬度較低，不宜用有機溶劑或絲織物清潔，容易造成腐蝕或劃傷，大家可以使用高潔凈度壓縮空氣強力吹走灰塵。

    防熱也是關鍵

    一般的，投影燈泡都是由高純度石英玻璃打造，耐熱性非常好，可還是擋不住燈泡工作時放出的巨大熱量。特別是UHP燈泡，它工作時電弧短，工作溫度也就更高。如果通風散熱不良，就可能造成燈泡周邊熱量積聚而產生的非正常高溫會使燈泡壁被灼傷，產生結晶現(xiàn)象，會影響燈泡的日常運行。這還是小事兒，更嚴重的還會使燈泡壁不透光，造成燈內溫度和壓力上升，最終導致燈泡爆裂。

    另外，LCD液晶板也是對溫度很敏感的，其工作溫度一般不能超高77度，溫度過高可能會讓液晶材料失去功效。而且，光路部件中的很多透鏡和鏡片上的反射膜、分色膜、增透膜等，在非正常高熱環(huán)境下也會產生脫落、斑點，造成不可補救的損傷。

    所以說，對于LCD投影來說，防熱也是非常關鍵的。令人欣喜的是，現(xiàn)在的教育投影一般都搭載了不錯的散熱系統(tǒng)，可教育投影的使用者也應當掌握一定的防熱常識：首先我們要注意投影機的放置位置，機器應被安置在一個相對通風的位置，吊裝就是個不錯的選擇，千萬別怕麻煩，機器壞了會更麻煩；如果實在不能采用吊頂安裝，放置在桌面上時，也要切忌有物體擋住投影機的通風口。

愛護投影燈泡

    咱們知道，燈泡是投影機最主要的光源，其工作原理非常復雜，更會在使用過程中放出大量的熱量，而且每個投影燈泡都價格不菲，不到萬不得已，誰也不會拿投影燈泡換著玩。所以說，對投影燈泡，我們是要倍加愛護的

    首先要注意開關機順序，先應打開電源開關，再按住投影儀面板上的Lamp按鈕不放，直到投影儀綠色信號燈穩(wěn)定為止；關閉投影儀時，也應該先按下Lamp按鈕不放，直到投影風扇停止運行，進而再關閉電源開關。若不按照正確順序進行，投影機燈泡就很可能得不到好的散熱，嚴重的會引發(fā)不可想象的危險。

    對于那些不支持即開即關功能的投影來說的，用戶在使用完投影機后，應該先關閉投影機控制面板中的軟件開關，讓投影燈泡停止工作，進而讓投影風扇繼續(xù)工作一段時間，等工作時產生的熱量散盡，散熱風扇停止工作后再切斷電源，這也會對投影燈泡有益處。

    其次，我們還要注意不要頻繁開關機，在開機和關機狀態(tài)之間進行切換時，用戶應保持其間有5分鐘左右的時間以供散熱，這是由于投影機供電部分采用了變壓器和功率開關管等電子元件，這些元件在頻繁切換工作狀態(tài)的過程中會產生很大的熱量，從而造成投影儀內部工作溫度過高，以至于引發(fā)燈泡爆炸。

    另外，我們也不要隨意移動使用中的投影機，因為在投影過程中，燈泡里面的燈絲通常都在半熔狀態(tài)下工作，如果在這個時候頻繁移動投影，很有可能會損害投影燈泡。

    最后，還要重復上面交待過的東西了，當投影燈泡需要更換時，我們應該即時查看投影機說明書，以確保更換操作步驟的正確性，更得確認哪些通用型號的燈泡可以與投影機兼容，一定不能使用與投影機不兼容的投影燈泡，否則將很有可能造成燈泡工作異常，甚至是損壞。

    這篇文章里，筆者主要向大伙兒介紹了L C D投影的基本技術原理，并重點說明了投影產品的光路、光源等幾大關鍵部件的工作特點。筆者覺著，大家能夠通過本文真正認識到哪些部件是投影機的關鍵，能夠在日后的使用過程中更加重視，就可以更好地維護和保養(yǎng)投影機，并提高其使用效率，還能有效降低投影的使用成本。