結(jié)合技術(shù)原理 再談教育投影保養(yǎng)和維護(hù)

LCD投影技術(shù)原理

    這些年來(lái)，隨著技術(shù)成熟度不斷提高，投影產(chǎn)品的價(jià)格正持續(xù)走低，它也正以超人想象的速度在國(guó)內(nèi)普及開(kāi)來(lái)。特別是在教育領(lǐng)域，由于國(guó)家正逐步加強(qiáng)現(xiàn)代化教育設(shè)施的建設(shè)力度，也帶動(dòng)了學(xué)校多媒體教室的建設(shè)和使用。

    再加上中國(guó)教育人口眾多，學(xué)校分布極為廣泛，這都決定了國(guó)內(nèi)的教育投影市場(chǎng)仍處于并將長(zhǎng)期處于主導(dǎo)地位，而教育部“億萬(wàn)工程”已進(jìn)入實(shí)戰(zhàn)階段，各級(jí)學(xué)校都在通過(guò)購(gòu)進(jìn)先進(jìn)的教學(xué)設(shè)備——投影機(jī)來(lái)加強(qiáng)自身建設(shè)，于是在教育領(lǐng)域里，投影產(chǎn)品的普及率已經(jīng)相當(dāng)高，甚至已經(jīng)趨于飽和。

    相應(yīng)的，投影設(shè)備的使用和維護(hù)問(wèn)題也就日益凸顯。廣大師生只是對(duì)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(duì)投影產(chǎn)品的使用和維護(hù)卻重視不夠，也使得當(dāng)前很多學(xué)校里，投影機(jī)出問(wèn)題的幾率大增，浪費(fèi)教育經(jīng)費(fèi)不說(shuō)，也嚴(yán)重的影響了正常的教學(xué)工作。

    所以說(shuō)，筆者認(rèn)為有必要在此向廣大教育用戶(hù)介紹一下投影的日常保養(yǎng)和維護(hù)。咱們知道，當(dāng)前的投影技術(shù)分化為兩大陣營(yíng)，也就是LCD和DLP，二者相比，各有所長(zhǎng)。只不過(guò)，LCD投影的色彩絢爛、色度還原性好、穩(wěn)定性高，其產(chǎn)品的制造技術(shù)也更為成熟早一些，被更多的應(yīng)用與教育、科研等活動(dòng)當(dāng)中。本文中，筆者也較多的以L(fǎng)CD投影為例，來(lái)淺顯地談一下教育投影的保養(yǎng)和維護(hù)。

    光路構(gòu)成

    一般來(lái)講，LCD投影機(jī)的光路構(gòu)成是這樣的，光線(xiàn)由燈泡發(fā)出，經(jīng)紅外線(xiàn)、紫外線(xiàn)濾鏡后，到偏振光轉(zhuǎn)換透鏡組，經(jīng)過(guò)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(jīng)投影鏡頭合成，將影像投射在大屏幕上。

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

　　3LCD技術(shù)

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

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

    最后需要重點(diǎn)說(shuō)明的是投影鏡頭，它是投影光路構(gòu)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(jìn)一步的合成，最后投射在屏幕上。一般的，投影機(jī)的亮度指標(biāo)是指鏡頭焦距與光學(xué)鏡片直徑的比最小值，舉個(gè)例子說(shuō)，當(dāng)鏡頭焦距增大時(shí)，光線(xiàn)射入鏡頭的夾角就會(huì)變小，鏡頭的有效使用面積減小，光通量必然會(huì)降低，投射出光線(xiàn)的亮度自然也就要降低。

投影機(jī)光源

    上面筆者就提到了，燈泡是投影機(jī)的主要光源，而實(shí)際上，投影的光源還包括一般由燈泡、拋物線(xiàn)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(lèi)型上看，投影機(jī)燈泡可以分為金屬鹵素?zé)襞莺统�高壓汞燈泡，而后者又可以包括UHE、UHP等。

    所謂鹵素?zé)襞�，就是指燈泡中填充了金屬鹵化物，其優(yōu)點(diǎn)是價(jià)格便宜，更換成本比較低。在燈泡處在點(diǎn)亮狀態(tài)時(shí)，燈絲處于半熔狀態(tài)，溫度則高達(dá)上千度，對(duì)投影機(jī)的散熱能力要求較高，也是經(jīng)常應(yīng)用在LCD投影機(jī)上。其缺點(diǎn)就是壽命較短，使用壽命不過(guò)2000小時(shí)，在使用過(guò)程中，金屬鹵素?zé)襞莸牧炼葧?huì)衰減得非常厲害。

    UHE燈泡則屬于超高壓汞一類(lèi)燈泡，比較適合長(zhǎng)時(shí)間使用。其價(jià)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(xué)原理濾除了紅外線(xiàn)，發(fā)出冷光，熱量比較小，能有效降低投影機(jī)功耗。這種采用超高壓汞填充技術(shù)的燈泡通常被稱(chēng)為冷光源燈泡，最突出的特點(diǎn)是壽命長(zhǎng)，一般能達(dá)到3000小時(shí)以上。

    新型的UHP燈泡同樣屬于超高壓汞燈泡，其壽命較長(zhǎng)，一般標(biāo)稱(chēng)6000小時(shí)，最長(zhǎng)的甚至標(biāo)稱(chēng)12000小時(shí)，累計(jì)工作時(shí)間4000小時(shí)后亮度也不會(huì)出現(xiàn)明顯的衰減。它是飛利浦公司發(fā)明的一種專(zhuān)利技術(shù)，當(dāng)燈泡衰竭時(shí)會(huì)即刻熄滅。

    相比于前兩者，UHP燈泡則是投影機(jī)更為理想的光源，只是其專(zhuān)利技術(shù)為飛利浦壟斷，價(jià)格也是偏高，一般都在3000元以上，一般只有高檔投影機(jī)才會(huì)使用它。不過(guò)，隨著投影機(jī)的逐漸普及和技術(shù)的更新，很多主流中端LCD投影也開(kāi)始使用UHP燈泡。

    下面，我們主要介紹一下UHP燈泡，通過(guò)對(duì)其工作原理和特點(diǎn)的了解，來(lái)看我們?cè)谑褂猛队皶r(shí)還應(yīng)該注意哪些內(nèi)容。

    與普通投影燈泡相比，UHP燈的點(diǎn)亮和工作條件更為復(fù)雜，其啟動(dòng)電路產(chǎn)生點(diǎn)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(jìn)行弧光放電，這樣，UHP才能被點(diǎn)亮。

    點(diǎn)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(shí)，高壓點(diǎn)燈電路便處于斷路；下面就轉(zhuǎn)而由恒流管供電，于是，兩極間放電時(shí)間便得到增加，燈內(nèi)溫度升高，電極兩端電壓達(dá)到額定值；最后，UHP燈便穩(wěn)定運(yùn)行，控制電路會(huì)對(duì)其進(jìn)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(gòu)成是非常復(fù)雜的，即便是目前主流的UHE也是一樣的，它們的構(gòu)造和組成都是經(jīng)由專(zhuān)業(yè)人士精心設(shè)計(jì)，我們可不能任意所為，對(duì)這些關(guān)鍵部件做動(dòng)作。

    就算是在更換燈泡時(shí)，筆者都建議廣大投影用戶(hù)要采用所用投影的原配型號(hào)的燈泡。當(dāng)然了，為了節(jié)省經(jīng)費(fèi)，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(xiàng)技術(shù)指標(biāo)要和原機(jī)型的燈泡一致。如果亂用燈泡，極有可能導(dǎo)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(jié)合LCD投影技術(shù)原理談其維護(hù)和保養(yǎng)

    上面，筆者主要向廣大教育投影用戶(hù)介紹了一下LCD投影的基本工作原理和一些重要的技術(shù)特點(diǎn)，相信有些朋友可能都迷糊了。沒(méi)關(guān)系嘛，大家沒(méi)必要非得考究投影機(jī)工作的每一個(gè)環(huán)節(jié)，畢竟不是專(zhuān)業(yè)人士，我們只需要認(rèn)識(shí)到LCD投影機(jī)光路構(gòu)成、光源等關(guān)鍵部件的復(fù)雜，進(jìn)而要對(duì)投影的這些關(guān)鍵部位做特殊的保養(yǎng)和維護(hù)。

    實(shí)際上，DLP投影用戶(hù)也是一樣，商務(wù)、家庭投影使用者也得注意這些方面，畢竟投影機(jī)還不便宜，好幾千甚至是上萬(wàn)元的東西，咱們?yōu)樯毒筒荒芙o它多一點(diǎn)的呵護(hù)呢？

    防塵最重要

    咱們知道，LCD的光路構(gòu)成頗為復(fù)雜，而LCD液晶片在成像時(shí)也極易產(chǎn)生靜電而吸附微小塵粒，這將對(duì)投影畫(huà)面產(chǎn)生不良影響。另外，投影的散熱風(fēng)扇會(huì)以每分鐘幾十升的空氣流量對(duì)機(jī)器進(jìn)行送風(fēng)冷卻，高速氣流經(jīng)過(guò)濾塵網(wǎng)時(shí)也可能夾帶微小塵粒。

因?yàn)閷W(xué)校的環(huán)境比較惡劣，導(dǎo)致了投影機(jī)內(nèi)部灰塵堆積如丘陵般的狀態(tài)

    所以說(shuō)，教育投影用戶(hù)要特別注意了，咱們得定期清潔過(guò)濾網(wǎng)，首先把隔塵網(wǎng)拆下來(lái)清洗，然后用刷子輕掃灰塵即可；投影鏡頭上也常會(huì)附著有灰塵，用戶(hù)可用鏡頭紙擦拭處理，切忌用濕抹布擦拭機(jī)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(duì)于有光學(xué)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(jī)高分子膜，其表面硬度較低，不宜用有機(jī)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(qiáng)力吹走灰塵。

    防熱也是關(guān)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(shí)放出的巨大熱量。特別是UHP燈泡，它工作時(shí)電弧短，工作溫度也就更高。如果通風(fēng)散熱不良，就可能造成燈泡周邊熱量積聚而產(chǎn)生的非正常高溫會(huì)使燈泡壁被灼傷，產(chǎn)生結(jié)晶現(xiàn)象，會(huì)影響燈泡的日常運(yùn)行。這還是小事兒，更嚴(yán)重的還會(huì)使燈泡壁不透光，造成燈內(nèi)溫度和壓力上升，最終導(dǎo)致燈泡爆裂。

    另外，LCD液晶板也是對(duì)溫度很敏感的，其工作溫度一般不能超高77度，溫度過(guò)高可能會(huì)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(huì)產(chǎn)生脫落、斑點(diǎn)，造成不可補(bǔ)救的損傷。

    所以說(shuō)，對(duì)于LCD投影來(lái)說(shuō)，防熱也是非常關(guān)鍵的。令人欣喜的是，現(xiàn)在的教育投影一般都搭載了不錯(cuò)的散熱系統(tǒng)，可教育投影的使用者也應(yīng)當(dāng)掌握一定的防熱常識(shí)：首先我們要注意投影機(jī)的放置位置，機(jī)器應(yīng)被安置在一個(gè)相對(duì)通風(fēng)的位置，吊裝就是個(gè)不錯(cuò)的選擇，千萬(wàn)別怕麻煩，機(jī)器壞了會(huì)更麻煩；如果實(shí)在不能采用吊頂安裝，放置在桌面上時(shí)，也要切忌有物體擋住投影機(jī)的通風(fēng)口。

愛(ài)護(hù)投影燈泡

    咱們知道，燈泡是投影機(jī)最主要的光源，其工作原理非常復(fù)雜，更會(huì)在使用過(guò)程中放出大量的熱量，而且每個(gè)投影燈泡都價(jià)格不菲，不到萬(wàn)不得已，誰(shuí)也不會(huì)拿投影燈泡換著玩。所以說(shuō)，對(duì)投影燈泡，我們是要倍加愛(ài)護(hù)的

    首先要注意開(kāi)關(guān)機(jī)順序，先應(yīng)打開(kāi)電源開(kāi)關(guān)，再按住投影儀面板上的Lamp按鈕不放，直到投影儀綠色信號(hào)燈穩(wěn)定為止；關(guān)閉投影儀時(shí)，也應(yīng)該先按下Lamp按鈕不放，直到投影風(fēng)扇停止運(yùn)行，進(jìn)而再關(guān)閉電源開(kāi)關(guān)。若不按照正確順序進(jìn)行，投影機(jī)燈泡就很可能得不到好的散熱，嚴(yán)重的會(huì)引發(fā)不可想象的危險(xiǎn)。

    對(duì)于那些不支持即開(kāi)即關(guān)功能的投影來(lái)說(shuō)的，用戶(hù)在使用完投影機(jī)后，應(yīng)該先關(guān)閉投影機(jī)控制面板中的軟件開(kāi)關(guān)，讓投影燈泡停止工作，進(jìn)而讓投影風(fēng)扇繼續(xù)工作一段時(shí)間，等工作時(shí)產(chǎn)生的熱量散盡，散熱風(fēng)扇停止工作后再切斷電源，這也會(huì)對(duì)投影燈泡有益處。

    其次，我們還要注意不要頻繁開(kāi)關(guān)機(jī)，在開(kāi)機(jī)和關(guān)機(jī)狀態(tài)之間進(jìn)行切換時(shí)，用戶(hù)應(yīng)保持其間有5分鐘左右的時(shí)間以供散熱，這是由于投影機(jī)供電部分采用了變壓器和功率開(kāi)關(guān)管等電子元件，這些元件在頻繁切換工作狀態(tài)的過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生很大的熱量，從而造成投影儀內(nèi)部工作溫度過(guò)高，以至于引發(fā)燈泡爆炸。

    另外，我們也不要隨意移動(dòng)使用中的投影機(jī)，因?yàn)樵谕队斑^(guò)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(gè)時(shí)候頻繁移動(dòng)投影，很有可能會(huì)損害投影燈泡。

    最后，還要重復(fù)上面交待過(guò)的東西了，當(dāng)投影燈泡需要更換時(shí)，我們應(yīng)該即時(shí)查看投影機(jī)說(shuō)明書(shū)，以確保更換操作步驟的正確性，更得確認(rèn)哪些通用型號(hào)的燈泡可以與投影機(jī)兼容，一定不能使用與投影機(jī)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(shù)原理，并重點(diǎn)說(shuō)明了投影產(chǎn)品的光路、光源等幾大關(guān)鍵部件的工作特點(diǎn)。筆者覺(jué)著，大家能夠通過(guò)本文真正認(rèn)識(shí)到哪些部件是投影機(jī)的關(guān)鍵，能夠在日后的使用過(guò)程中更加重視，就可以更好地維護(hù)和保養(yǎng)投影機(jī)，并提高其使用效率，還能有效降低投影的使用成本。