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1、光学设计光学设计五邑大学五邑大学1上课课件第第5讲讲 配光曲线配光曲线2上课课件光强的空间分布特性光强的空间分布特性空间图空间图最能直观地描绘光分布的特性。方法是把最能直观地描绘光分布的特性。方法是把各个方向上的光强，以一条条矢径的形式画在球各个方向上的光强，以一条条矢径的形式画在球坐标系上。假定光源在坐标系极点上，这些矢量坐标系上。假定光源在坐标系极点上，这些矢量合起来构成合起来构成“光分布体光分布体”。3上课课件1. 1. 定义定义定义定义光源的光强在空间的分布特性光源的光强在空间的分布特性通通常用曲线或表格表示常用曲线或表格表示极坐标配光曲线极坐标配光曲线直角坐标配光曲线直角坐标配光曲线
2、2. 2. 常用形式常用形式常用形式常用形式轴旋转对称轴旋转对称配光灯具用配光灯具用表格表格( () )05101520253035I ,0(cd)228 236 230 224 209 191 176 159YG701-3型荧光灯具横向垂直面发光强度值型荧光灯具横向垂直面发光强度值光线集中光线集中的聚光型的聚光型灯具多用灯具多用用于定量计算用于定量计算配光特性配光特性4上课课件理论配光函数表达式理论配光函数表达式D类：类：A类：类：B类：类：C类：类：E类：类：注意：配光表达式的应用注意：配光表达式的应用注意：配光表达式的应用注意：配光表达式的应用 线状灯具纵向配光函数值线状灯具纵向配光函数
3、值I,/ I,0与图中曲线比较与图中曲线比较, ,与之最接近的曲线即为该灯与之最接近的曲线即为该灯具纵向配光的类型具纵向配光的类型线状灯具的纵向配光多用线状灯具的纵向配光多用D类：类：B类：类：C类：类：A类：类：D类：类：B类：类：C类：类：5上课课件3. 3. 实际光强的换算实际光强的换算实际光强的换算实际光强的换算 为便于比较，为便于比较，配光曲线都是假定光源的光通量为配光曲线都是假定光源的光通量为1000lm来来绘制的绘制的, , 若实际光源的光通量不是若实际光源的光通量不是1000lm, ,则必须对由配光曲则必须对由配光曲线上查出的光强值进行修正线上查出的光强值进行修正换算公式：换算
4、公式：式中式中 I灯具中实际光源在灯具中实际光源在方向的光强，方向的光强，cdI(1000)(1000)灯具中灯具中1000lm光源在光源在方向的光强，方向的光强，cd灯具中实际光源的光通量总和，灯具中实际光源的光通量总和，lm6上课课件配光曲线配光曲线配光曲线其实就是表示一个灯具或光源配光曲线其实就是表示一个灯具或光源发射出的光在空间中的分布情况发射出的光在空间中的分布情况 。可以记录灯具的光通量、光源数量、功率、功率因数、可以记录灯具的光通量、光源数量、功率、功率因数、灯具尺寸、灯具效率包括灯具制造商、型号的等信息灯具尺寸、灯具效率包括灯具制造商、型号的等信息 7上课课件8上课课件9上课课
5、件配光曲线配光曲线Type A（A-系统）车灯10上课课件极轴在竖直方向。竖直半平面内的角度数据叫做极轴在竖直方向。竖直半平面内的角度数据叫做角度，到此平面角度，到此平面的垂直角度是的垂直角度是A角度。使用（角度。使用（A， ）坐标指示球面上的某点。）坐标指示球面上的某点。 0 在赤道圈上。灯具口面通常瞄准点（在赤道圈上。灯具口面通常瞄准点（0，0），并且），并且 0 平面垂直平面垂直于灯具口面。于灯具口面。 角度的范围是从角度的范围是从-90 至至90 。A角度范围从角度范围从-180 到到180 ， -90 将在最低点，将在最低点，90 在最高点。汽车车灯光度数据通常在最高点。汽车车灯光度
6、数据通常使用使用Type A坐标系坐标系11上课课件Type B（B-）投光灯极轴在水平方向。水平半平面内的角度数据叫做H角度，到此平面的垂直角度是V角度。使用（H，V）坐标指示球面上的某点。 H 0 在赤道圈上。灯具口面通常瞄准点（0，0），并且V 0 平面垂直于灯具口面。H角度的范围是从-90 至90 。V角度范围从-180 到180 ， -90 将在最低点，90 在最高点。12上课课件13上课课件Type C（C-）14上课课件极轴是垂直的，如图所示。在垂直半平面测量的角度是极轴是垂直的，如图所示。在垂直半平面测量的角度是角度，以及到角度，以及到此半平面的水平角度是此半平面的水平角度是C
7、角度。灯具发光口面通常瞄准坐标系中的（角度。灯具发光口面通常瞄准坐标系中的（C0，0）点。）点。角度范围从角度范围从0（最低点）到（最低点）到180（最高点）。（最高点）。C平面在角平面在角度范围从度范围从0到到360，如图所示。在光度学中，如图所示。在光度学中C0参考平面位置，通常是参考平面位置，通常是平行于灯具的辅助轴线。平行于灯具的辅助轴线。15上课课件不同类型灯具的C平面规定格栅灯、筒灯、工矿灯等格栅灯、筒灯、工矿灯等路灯投光灯16上课课件17上课课件18上课课件实线：实线：C 0- 180，虚线：，虚线： C 90- 270非对称光源配光曲线非对称光源配光曲线19上课课件20上课课件
8、灯具光束角最大光强：灯具的最大光强（即锋值光强），单最大光强：灯具的最大光强（即锋值光强），单位：位：cd。光束角光束角(FWHM)，一般是指在，一般是指在50%最大光强间夹最大光强间夹角为光束角，单位：度。角为光束角，单位：度。窄光束：光束角窄光束：光束角20中光束中光束:光束角在光束角在2040宽光束光束角宽光束光束角4021上课课件配光对称性轴向对称（旋转对称）非对称对称22上课课件朗伯光源的发光强度表达式：请在直角坐标系和在极坐标系中画出其配光曲线。出射角发光强度020010196.9620187.9430173.2140153.2150128.56601007068.4048034.
9、7323上课课件出射角发光强度020010196.9620187.9430173.2140153.2150128.56601007068.4048034.73200cd150 cd100 cd50 cd0306024上课课件200cd150 cd100 cd50 cd25上课课件CIECIE光通分类光通分类光通分类光通分类根据灯具发出光通量在上下两个半球空间的分布情况分类根据灯具发出光通量在上下两个半球空间的分布情况分类 灯的上半部分几乎没有光线，光通量利用灯的上半部分几乎没有光线，光通量利用 率最高率最高顶棚很暗，与明亮的灯具易形成对比眩光顶棚很暗，与明亮的灯具易形成对比眩光光线集中且方向性
10、强，易产生较浓重阴影光线集中且方向性强，易产生较浓重阴影下射光通供作业照明下射光通供作业照明上射光通供环境照明上射光通供环境照明减少了灯具与顶棚间的强烈对比，减少了灯具与顶棚间的强烈对比， 使室内环境亮度适宜、缓解阴影使室内环境亮度适宜、缓解阴影适当安装可使直适当安装可使直 接眩光最小，光接眩光最小，光 线柔和均匀线柔和均匀 光通量损失较多光通量损失较多 增加散射光照明效果，光增加散射光照明效果，光 线更加柔和均匀线更加柔和均匀 光通损失更多，经济性差光通损失更多，经济性差灯具易积尘而影响其效率灯具易积尘而影响其效率 反射光照明，反射光照明， 无阴影和眩光无阴影和眩光 光损失大，缺光损失大，缺
11、 乏立体感乏立体感 直接型直接型半直接型半直接型全漫射全漫射( (直直- -间接间接) )型型 半间接型半间接型间接型间接型按灯具出射光线的分布分类按灯具出射光线的分布分类此法已为国际照明界普遍接受此法已为国际照明界普遍接受此法已为国际照明界普遍接受此法已为国际照明界普遍接受26上课课件27上课课件平面等照度分布曲线平面等照度曲线：连结测量截面上等照度的点的曲线。 28上课课件空间等光强曲分布线29上课课件30上课课件空间等光强分布曲线（圆形网图）31上课课件空间等光强分布曲线（极坐标图）32上课课件配光曲线的测量：分布式光度计配光曲线的测量：分布式光度计因此， 33上课课件34上课课件IES格式（北美标准）灯具配光的IES标准文件格式如下：IESNA: LM- 63- 2002Keywords # 关键字资料*TILT=或或*TILT= INCLUDE才存在* * *.*35上课课件光源数每个光源光通量光强倍率垂直角数量水平角数量配光曲线种类1-C，2-B，3-A单位1-ft，2-m发光面宽C0-180发光面长C90-270发光面高发光面直径发光面高1）原本定义为灯具的尺寸2）在讨论UGR时，须定义为发光面的尺寸镇流器因子镇流器光源光强因子输入功率必须项36上课课件
