高校LCD投影设备的使用与维护

吴兆林

（安徽科技学院，安徽 滁州 233100）

随着现代教育技术的发展，多媒体教学已经成为高校课堂教学的主要形式.作为教学的基础设施，目前国内很多高校都建设了大量的多媒体教室，数量从几十个到几百个不等.设备的维护量也在不断加大，在众多的多媒体设备中，LCD投影仪是最娇贵的一台精密仪器，也是比较容易出现问题的设备之一.由于目前很多高校多媒体教室的使用率较高、机器连续工作时间长，加上设备的日常的管理和维护不到位等因素，使它的故障率大大增加，设备的维护难度也不断增加.可以用“三高”来概括，即使用率高、故障率高、维护成本高.为了更好的保障教学，多媒体维护人员学习掌握它的一些基本原理和维护技术是非常必要的.

1 投影仪的分类

目前投影仪按其构造和设计原理可分为液晶投影仪(LCD)、阴极射线管投影仪(CRT)、硅液晶投影仪(LCOS)和数字光处理投影仪(DLP)四大类，其中液晶投影仪(LCD)是目前使用较多的一类，也是技术较为成熟的透射式投影仪.它无论在画质的稳定性、色彩还原性、饱和度和光利用率上都有较大优势，也是比较适合学校教学使用的一类投影设备.LCD投影仪可分为三片式和单片式，全球的生产厂商主要有松下、三菱、三洋、NEC、SONY、EPSON等.

2 LCD投影仪原理

LCD投影仪是液晶、照明和集成电路三大技术发展带来的高科技产物，其核心技术是液晶板的制造，液晶板也是投影仪的成像器件.它利用液晶光电效应，即在电场作用下液晶分子的排列发生改变，单元的反射率或透光率受到影响，光学性质的变化，使其产生了具有不同颜色和灰度层次的图像.此外液晶板尺寸与投影亮度和分辨率的也有着密切关系，目前较高分辨率的机器可达到4096×2048（UXGA）,部分影院级别投影仪的流明度可超过7000（ANSI）.高品质的图像色彩和亮度，适合各种视频的播放.

三片式LCD液晶投影仪的成像原理 (见下图)，以松下LCD投影仪的光路为例：首先滤光片过滤掉有一定的损害作用红外线和紫外线光，再利用多镜头镜片均匀化光线，并将圆锥形光束校正为矩形光，接着棱镜将光线极性化，分光镜将光分为红、绿、蓝（RGB）三种原色，透过凸透镜和偏振片将光线集中并进一步将光线极性化，将其反射到对应的液晶板上，液晶板将可控的光线通过电路板驱动和各像素点有序开闭，产生丰富色彩的图像，最后三路光线汇聚在一起由镜头投射出去.

三片式LCD投影仪成像原理图

3 投影仪的日常养护

3.1 运行环境

LCD投影仪的理想工作温度在5-35摄氏度之间，湿度10%-85%，工作温度过高或过低都会影响机器的使用寿命.目前教学使用的投影仪基本上是以吊装为主,在安装调试过程中首先要保证机器的四周无遮挡，进(出)风口畅通，良好的通风散热是投影仪正常工作的最基本的条件.其次要保证教室内清洁卫生,定期对黑板和地面上的灰尘进行清理，灰尘微粒在机器内的聚集会加速硬件老化，甚至会损坏一些电子元件,投影效果也同样会受到影响.

3.2 正确的开关机

目前很多高校的网络型多媒体教室，是通过网络中控系统对投影仪进行控制的，开关机不需要按键或使用遥控器，关机后的断电延迟功能避免了投影仪没有完全散热就被强制关机的错误操作.在平时的使用过程中很多老师习惯反复开关投影仪，一节课重复数次，这种操作方法加快了机器部分组件的老化.一般情况下我们建议老师每两小时左右关机一次，每次开关机的间隔时间不少于5分钟，让机器有充分的时间散热.否则易造成灯泡损坏.此外频繁的开关机操作对电路板上的部分电子元件也会造成一定损害，它们在运行时产生的热量不能得到充分的冷却，加上开关机产生瞬间电流，增加了这些电子元件被击穿的风险.

3.3 定期除尘

灰尘被称为投影仪使用寿命的“第一杀手”，它在机器内的聚集不但直接影灯泡的寿命，而且还有可能造成静电、短路等问题.在日常的使用中我们首先要注意投影仪的防尘，一个良好的运行环境对投影效果和机器寿命有着较大的影响.在公共教室环境中，大量的灰尘是不可避免的，定期除尘是投影仪日常养护的最基本工作.在频繁使用的情况下，至少每个月要对投影仪的过滤网及镜头进行一次除尘.每半年要对投影仪的主板、高压板和电源板进行一次除尘.每年要对投影仪进行一次全面的除尘，包括反光镜、聚光镜、反射镜、偏光板、液晶板、滤光镜等组件.但要注意在清理过滤网时，切不可在开机状态下进行，因为网面掉落的灰尘会随着散热风扇产生的气流被吸入机器内，会造成灰尘的大量聚集.此外对投影仪的全面除尘工作需要专业的人员才可以进行，否则易造成机器损坏，目前较多使用的是超声波除尘，效果好，对机器的损伤相对较小.

3.4 灯泡的养护

灯泡作为投影仪的主要消耗品，价格一直都较高.一个全新灯泡的使用寿命是3000小时左右，工程机配备的灯泡可以使用到4000千小时以上.主要品牌有UHE（爱普生）、UHP（飞利浦）、NSH（夏普）、VIP(欧司朗)、SHL(美国奇异)等.按其技术特点区分可分为金属卤素灯和超高压汞灯两种.金属卤素灯泡虽然价格不高，但是寿命较短，使用过程中产生的热量较高，目前已经较少使用.而超高压汞灯是则是较理想的一种光源，使用寿命长，发光亮度强且衰减小是它的主要优点，也被称为冷光源.是目前较多使用的一类灯泡.但不管哪种灯泡都需要科学的使用.在日常的教学过程中，持续使用的时间要控制在四个小时以内，并合理利用课间休息时间关机降温.特别是在夏季高温天气，投影仪的连续工作时间过长会使机器内部温度过高，易造成灯芯变形，甚至发生灯泡炸裂的现象，对机器的其它组件也有较大损害.另外为了有效延长灯泡的使用时间，还可以根据机器的运行环境和教室的大小，将投影仪工作模式设置成低亮度的经济模式，这种模式耗电量也较低.

4 常见故障的分析

4.1 自动关机

投影仪对开机指令不予响应或者在使用过程中自动关机，除电源或其它硬件故障外，一般是由于机器内部的温度过高造成的，过热保护是投影仪保护自身硬件的一个重要功能.当机器内部的温度达到临界点的时候，温度传感器发出关机指令，自动关闭投影仪.而造成机器温度过高的原因一般是由于过滤网灰尘堵塞或者是散热风扇损坏.此外灯泡组件发生故障也容易造成自动关机或不开机现象.定期的除尘和按时更换灯泡可以减少故障的发生.

4.2 图像偏色

在日常的教学过程中，有时我们会发现投影图像和电脑显示器上的图像不一样，有时是缺少颜色，有时是某一块图像颜色变黄或变的暗淡.造成图像偏色的原因较多，但主要有以下几点：

（1）灯泡老化.投影仪灯泡使用到一定时间后，亮度和清晰度就会慢慢下降，图像颜色也不再艳丽，给人一种偏色的感觉.出现这种情况只有更换灯泡才可以排除偏色.

（2）VGA线连接不到位.很多时候多媒体教室的安装维护人员会忘记将VGA线头的固定螺丝拧上，时间长了松动的线就会接触不良，造成图像偏色或缺色.另外在安装过程中不规范的操作很容易将VGA线头内的针芯折断或变形，这样的线在连接后也会出现图像偏色.

（3）VGA线过长.造成图像偏色的还有一个重要原因是连接到投影机的VGA线过长，信号衰减过大，应选择优质的VGA线且总长度不要超过15米.

（4）硬件老化.机器使用较长时间后，内部的液晶板和其它一些光通路组件会逐渐老化，部分元件出现松动甚至脱落现象，造成图像暗淡无光.但这种高级的维护只有专业的技术人员才可以进行，否则很容易造成机器损坏.

（5）电磁信号的干扰.高压线、通信电缆和其它一些强磁线路在一定的范围内有可能会造成投影图像偏色，在安装调试设备时应尽量远离这些线路.

5 结束语

LCD液晶投影仪是现代高科技产品，从机器的安装使用到定期的保养与维护，每一个步骤都需要耐心细致.这就要求多媒体维护人员不但要有精湛的业务技能，还要有高度的责任感.当然，维护工作不是纸上谈兵，它需要我们在实践中不断总结、不断改进、不断提高，才能更好的服务于教学.

〔1〕戴振宇.多媒体投影机灯泡的选购与使用维护对策[J].商场现代化，2006(3).

〔2〕景琪.多媒体教学过程中常见故障分析[J].农业网络信息,2013(2):98-100.

〔3〕郑敏,候晓峰.多媒体教室投影仪的科学维护[J].电脑开发与应用,2012(5):13-15.

〔4〕牛英杰,唐学军.多媒体教学设备中的投影机[J].实验室科学,2008(2):154-157.