多媒体教室专用投影机寿命的分析

    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1Lx=1Lm/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

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    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：