Methods of restoration of luminance of LCD projector
　　Liang Qian, Zhang Lumin, Jiang Xiande
　　Guilin institute of tourism, Guilin, 541006, China
　　Abstract: When luminance of LCD projector declines and it is impossible to restore its brightness by using the common methods, it is very likely that the polarization conversion system is damaged. Due to the shortage of PCS or the high price of the PCS, users will choose not to have it repaired. As a result, the LCD projector is put aside and even scrapped. In this paper, the author discusses a simple, low cost method to resolve this problem after a deep analysis.
　　Key words: LCD projector; failure of PCS; luminance; resume
　　液晶投影机在教育行业的应用十分广泛，由于使用率高，投影机在使用几年后，往往会出现亮度降低的现象。究其原因，一是灯泡老化，二是光通道上灰尘积累较多降低了光通量，三是光通道中器件损坏。前两种情况一般是通过更换灯泡、除尘的方法解决，方法简单，容易实施，而后者解决起来难度较大，光通道中偏振光转换器(PCS)损坏是其常见原因[1]。
　　PCS是光通道中的重要组件之一，出现故障后最快捷的解决办法是更换PCS。实际上投影机更新换代较快，原机型PCS找不到替换的情况并不少见，机器因此作报废处理太可惜；另外，更换原装PCS价格一般都在千元以上，而与购买一台价格在5 000元左右3 000流明的普通液晶投影机相比，价格也不菲。对此笔者通过探讨，采用非原装PCS代用等方法，对某一机型共29例作了实际维修，取得了较好的效果。
　　1 故障现象分析
　　在投影机使用现场，如用眼观察到亮度只有新机器的60%左右，通过更换新灯泡、一般性除尘无明显改善，即可考虑拆机检查各零部件的状态。这时，可以打开投影机后盖、移开电路板检测PCS组件。
　　我校所用液晶投影机有六大品牌11种机型，其中某一机型的29台投影机全部出现PCS烧坏的故障，其他品牌的投影机出现PCS损坏故障的不多。从出现故障的29个实例观察，PCS的损坏特征明显，图1所示是一个典型的实例。
　　图1
　　图2
　　PCS在光通道中的位置如图2所示。灯泡发出的光源经两组微透镜阵列后变得较为均匀，光线再通过紧贴第二组微透镜阵列的PCS部件后，转变为偏振光，经靠近PCS的凸透镜聚集后送往后面的二向分色镜等其他组件，最终投射到屏幕上。PCS的作用是把灯光转变为偏振光，而透射式液晶显示器件只能在偏振光下工作。
　　为了更好地解决问题，我们需要了解PCS的工作原理、结构特点(如图3所示)。PCS主体为磨成45度的条状玻璃棱片，45度斜面经镀多层偏振膜后再用粘胶合成一平板，在输出光的一侧贴有一条状的半波片[2]。光线到达PCS的偏振膜时，会被分离为两个正交的偏振光S和P。其中垂直偏振光S经两次反射后仍为垂直偏振光；而水平偏振光P可直接穿过偏振膜到达半玻片，经半波片后偏振光P会被旋转90度而成为偏振光S[3]。如无半波片，光源中只有偏振光S可被有效利用。
　　图3
　　半波片是用厚度约为0.25 mm 的聚乙烯醇膜或非晶体材料制成，如果长时间在温度超过70℃的环境中工作，较容易烧坏[2]。从拆开投影机后观察到的情况看，PCS所处位置离光源位置较近，工作时温度较高。图1中明显可见的黑色斑块，为半波片在高温下工作时间过长被烧坏所致。由于半波片作用是将水平偏振光P转为S偏振光，因此，如果没有半波片会在一定程度上降低光的利用率。
　　2 恢复方法
　　根据以上分析，我们依PCS的损坏程度，分别按不同方法进行了处理。
　　2.1 故障特征
　　PCS中部的半波片脱落，四周变黑；条状玻璃45度斜边偏振膜镀层颜色变深，结合力变弱。用放大镜观察45度斜边偏振膜镀层的状态，无明显损坏迹象，可确定主要是结合面上的胶质被烧坏所致。视觉上观察到的亮度只有正常状况下的50%左右。
　　故障分析和处理方法：造成亮度下降的原因有二，一是半波片已失效，二是半波片烧坏后出现黑斑阻挡了光的通过。二者都造成了光通量减少。由于半波片是无法替换的，因此我们用刀片刮去残余的半波片，并用酒精清洗去除黑斑。经这样处理后，亮度可恢复到正常状况下的70%左右。
　　2.2故障特征
　　除上述现象外，还伴有条状玻璃松动及紧靠PCS的微透镜阵列轻微开裂，但拆除后基本上可以恢复原状。
　　处理方法：采用上述方法处理后，恢复时如可固定紧，不出现松脱，装上即可正常使用；如出现松脱，可用502胶粘牢后再安装。选用这种胶主要是考虑到它黏膜薄接近透明，对透光度影响小。这样处理后，亮度同样也可恢复到原来的70%左右。
　　2.3 故障特征
　　除出现第一类现象外，PCS条状玻璃出现多处松动、断裂，以及紧贴PCS的微透镜阵列出现数条裂缝，拆此组合件时多块脱出，较难拼合恢复。
　　处理方法：由于PCS和微透镜阵列均严重开裂或破碎，单用胶粘接已难固定紧。我们用一种其他机器上使用、几何尺寸稍小的PCS板，贴放在微透镜阵列上后，在四周用耐高温的胶粘牢。选用的胶是天目牌704硅橡胶，其耐温范围为—60～250 ℃。由于有完好的PCS作托板，即使微透镜有碎块也较易用502胶粘上。用前面两种方法处理过的机器，用一段时间后，最终也需要更换代用PCS。
　　机器原装PCS与代用PCS的光学、几何参数较难相同，因此难以完全恢复到原来的亮度。达到较好效果时，亮度一般能恢复到原来的80%左右。
　　3 实际效果与效益
　　经过三年多对各机器使用情况的处理与观察，代用PCS组件装入投影机后，亮度和对比度一般可达到新机器的70%～85%，只有一例需再次更换。代用PCS板采购成本150元，费用只是原装板的13%(按1 200元计)。这样的处理过程，一般只需两三天即可完成，可以把对教学的影响降低到最低限度。(责任编辑：南粤论文中心)转贴于南粤论文中心: http://www.nylw.net(南粤论文中心__代写代发论文_毕业论文带写_广州职称论文代发_广州论文网）