多媒体教室专用投影机寿命的分析_投影新闻

1、有关的光学术语

　　⑴光通量：符号 Ф，单位流明Lm，发光体每秒钟所发出可视的光量之总和。

　　⑵光强：符号 I，单位坎德拉 cd，说明发光体在特定方向单位立体角内所发射的光通量

　　⑶亮度：符号L，单位尼脱nt 、cd/m2，发光体在特定方向单位立体角单位面积内的光通量。

　　⑷照度：符号E，单位勒克斯Lx ，发光体照射在被照物体单位面积上的光通量，用国际单位时，可表示为 1 Lx = 1 Lm/m2。

　　⑸光效率：符号Lm/W，单位每瓦流明，电光源将电能转化为光的能力，以发出的光通量除以耗电量来表示。

　　由定义可知，在某一时刻投影机发射出的光通量是一定的，这时如果投射在屏幕上的影像面积越小，则屏幕上的照度值越高，反之亦然；投影机可以看成是一个点光源，发射的光线都在特定方向的立体角内，光通量的大小就能表示投影机的亮度的高低，投影机的光通量（亮度）与照度之间的换算关系为：Ф= E×S ------Ⅰ

　　由Ⅰ式可知，当投影面积确定时，照度的大小同样能表示投影机亮度的高低，也能表示光的强弱，比如夏天中午的阳光照度约10万lx。

2、LCD投影机的光通路

　　LCD投影机从光的产生到射出要经过层层障碍，从超高压汞灯的发光电极、经过积分透镜、偏光转换元件、透镜、分光镜（色彩分离）、反光镜、透镜、偏振片、液晶板、棱镜（色彩合成）、最后到投射透镜，其中的红色光线出来时，已经过了十多次的折射或反射，光线每经过一次折射或反射都会有衰减，对光线衰减大的有偏光转换元件、偏振片、液晶板等，十几个部件不管哪一个出问题，都会影响投影机的亮度。

　　LCD投影机的光通路示意图如下：

3、光通路中的光强

　　目前LCD投影机的超高压汞灯自身的光电效率可达65Lm/W, 例如某台投影机的液晶板为0.8英寸，灯泡为200W, 灯泡口直径为40mm, 60%光线进入光通路，这时的光通量为9800Lm,光强度为780万Lx,假设到最后投射出的光通量为2500Lm，投射透镜上的光强度为1261.4万Lx，dm 而进入3块液晶板的光线平均强度比1261.4÷3=420.5万Lx大，这样的光线强度相当于夏天中午阳光强度的42倍多，偏光转换元件、偏振片、液晶板等部件的老化速度主要与光线强度及作用时间相关，投影机内没有投射出来的光线最终将转变成热量，在这么一个狭小的空间里要解决众多部件的散热问题，是一件非常困难的事，表1是投影机的光通量（亮度）为1000至4000Lm时，对应0.6至1.3英寸的液晶板上所承受平均光强度，单位为十万Lx。

　　表一：

照度(10万Lx) 亮度(lm)	液晶板英寸（宽高比4：3）
照度(10万Lx) 亮度(lm)	0.6	0.7	0.79	0.9	0.99	1.3
1000	30	22	17	13	11	6
2000	60	44	34	27	22	13
3000	90	66	52	40	33	19
4000	120	88	69	53	44	25

　　从表一中，我们可以清楚看到亮度相同时，0.6英寸的液晶板所承受的光强度是1.3英寸的4.7倍，液晶板较大，老化的速度较慢，光通路中其它部件的老化速度也较慢，以上讨论中还只是可见光部分，其它的如红外线对光通路各部寿命的影响也不可忽视，尤其对靠近灯泡的偏光转换元件的影响很大。

4、光的控制方式

　　与CRT显示器相比，LCD投影机对光线的控制方式显得很不合理，首先CRT显示器对电子束的控制是在“始端”显像管阴极，而LCD投影机对光线的控制是在“末端”液晶板；其次CRT显示器对电子束的强弱控制可以做到按需要供给，显示黑色时，没有电子束射到荧光屏上，几乎没有什么损耗，要显示其它颜色时，才有电子束打在荧光屏上，荧光屏上的亮度与电子束的强弱成正比，亮度越高电子枪、荧光屏的损耗才越大。而LCD投影机对光线的控制则是不管显示什么颜色，灯泡始终发光，光通路中各部件一直在老化，只是到了末端靠液晶板来控制，当显示黑色时，光线出不去，在液晶板上会积累大量热量，散热问题将变得更为严峻。

5、LCD投影机的运行环境

　　CRT显像管内部是真空，电子枪、阴罩、荧光粉的工作几乎不受外界的干扰。而在LCD投影机内部，主要依靠加快空气对流的方式来解决部件的散热问题，快速流动的空气很容易把各种尘埃微粒、水蒸汽带入光通路，它们很可能会粘附在各部件的表面，最终影响投影机的亮度，再加上普通的多媒体教室一般用不起空调，清洁卫生也不可能保持的很干净，这对投影机的散热和防尘都极为不利。