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| 多媒體教室專用投影機壽命的分析 |
中國投影網 更新時間：2007-6-27 8:25:32
（ 編輯：張學昆 ）
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| 前言:
多媒體教室用的投影機的壽命為什么這么短？不僅燈泡一般都用不到2000小時，就是投影機自身的壽命也不過2500至4000小時，遠不像廣告宣傳的那樣燈泡可用2000~3000小時，燈泡是投影機的唯一的耗材，實際的情況是投影機和燈泡都變成了耗材，面對一年幾十萬的“消費”，哪一個學校都不會感到輕松。 |
內容導航：
多媒體教室專用投影機壽命的分析
1、有關的光學術語
⑴光通量：符號 Ф，單位 流明Lm，發光體每秒鐘所發出可視的光量之總和。
⑵光強：符號 I，單位 坎德拉 cd，說明 發光體在特定方向單位立體角內所發射的光通量
⑶亮度：符號L，單位 尼脫nt 、cd/m2， 發光體在特定方向單位立體角單位面積內的光通量。
⑷照度：符號E，單位 勒克斯Lx ，發光體照射在被照物體單位面積上的光通量，用國際單位時，可表示為 1 Lx = 1 Lm/m2。
⑸光效率：符號Lm/W，單位每瓦流明，電光源將電能轉化為光的能力，以發出的光通量除以耗電量來表示。
由定義可知，在某一時刻投影機發射出的光通量是一定的，這時如果投射在屏幕上的影像面積越小，則屏幕上的照度值越高，反之亦然；投影機可以看成是一個點光源，發射的光線都在特定方向的立體角內，光通量的大小就能表示投影機的亮度的高低，投影機的光通量（亮度）與照度之間的換算關系為：Ф= E×S ------Ⅰ
由Ⅰ式可知，當投影面積確定時，照度的大小同樣能表示投影機亮度的高低，也能表示光的強弱，比如夏天中午的陽光照度約10萬lx。
2、LCD投影機的光通路
LCD投影機從光的產生到射出要經過層層障礙，從超高壓汞燈的發光電極、經過積分透鏡、偏光轉換元件、透鏡、分光鏡（色彩分離）、反光鏡、透鏡、偏振片、液晶板、棱鏡（色彩合成）、最后到投射透鏡，其中的紅色光線出來時，已經過了十多次的折射或反射，光線每經過一次折射或反射都會有衰減，對光線衰減大的有偏光轉換元件、偏振片、液晶板等，十幾個部件不管哪一個出問題，都會影響投影機的亮度。
LCD投影機的光通路示意圖如下：
3、光通路中的光強
目前LCD投影機的超高壓汞燈自身的光電效率可達65Lm/W, 例如某臺投影機的液晶板為0.8英寸，燈泡為200W, 燈泡口直徑為40mm, 60%光線進入光通路，這時的光通量為9800Lm,光強度為780萬Lx,假設到最后投射出的光通量為2500Lm，投射透鏡上的光強度為1261.4萬Lx，dm 而進入3塊液晶板的光線平均強度比1261.4÷3=420.5萬Lx大，這樣的光線強度相當于夏天中午陽光強度的42倍多，偏光轉換元件、偏振片、液晶板等部件的老化速度主要與光線強度及作用時間相關，投影機內沒有投射出來的光線最終將轉變成熱量，在這么一個狹小的空間里要解決眾多部件的散熱問題，是一件非常困難的事，表1是投影機的光通量（亮度）為1000至4000Lm時，對應0.6至1.3英寸的液晶板上所承受平均光強度，單位為十萬Lx。
表一：
照度(10萬Lx)
亮度(lm) |
液晶板英寸（寬高比4：3） |
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 |
從表一中，我們可以清楚看到亮度相同時，0.6英寸的液晶板所承受的光強度是1.3英寸的4.7倍，液晶板較大，老化的速度較慢，光通路中其它部件的老化速度也較慢，以上討論中還只是可見光部分，其它的如紅外線對光通路各部壽命的影響也不可忽視，尤其對靠近燈泡的偏光轉換元件的影響很大。
4、光的控制方式
與CRT顯示器相比，LCD投影機對光線的控制方式顯得很不合理，首先CRT顯示器對電子束的控制是在“始端”顯像管陰極，而LCD投影機對光線的控制是在“末端”液晶板；其次CRT顯示器對電子束的強弱控制可以做到按需要供給，顯示黑色時，沒有電子束射到熒光屏上，幾乎沒有什么損耗，要顯示其它顏色時，才有電子束打在熒光屏上，熒光屏上的亮度與電子束的強弱成正比，亮度越高電子槍、熒光屏的損耗才越大。而LCD投影機對光線的控制則是不管顯示什么顏色，燈泡始終發光，光通路中各部件一直在老化，只是到了末端靠液晶板來控制，當顯示黑色時，光線出不去，在液晶板上會積累大量熱量，散熱問題將變得更為嚴峻。
5、LCD投影機的運行環境
CRT顯像管內部是真空，電子槍、陰罩、熒光粉的工作幾乎不受外界的干擾。而在LCD投影機內部，主要依靠加快空氣對流的方式來解決部件的散熱問題，快速流動的空氣很容易把各種塵埃微粒、水蒸汽帶入光通路，它們很可能會粘附在各部件的表面，最終影響投影機的亮度，再加上普通的多媒體教室一般用不起空調，清潔衛生也不可能保持的很干凈，這對投影機的散熱和防塵都極為不利。
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文章來源：中國投影網
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