光学设计第5讲配光曲线课堂

1、1,光学设计,五邑大学,2,第,5,讲,配光曲线,3,光强的空间分布特性,空间图,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,坐标系上。假定光源在坐标系极点上，这些矢量,合起来构成,光分布体,4,1,定义,光源的光强在空间的分布特性,通常用曲线或表格表示,极坐标配光曲线,直角坐标配光曲线,2,常用形式,轴旋转对称,配光灯具用,表格,o,0,5,10,15,20,25,30,35,I,0,cd,228,236,230,224,209,191,176,159,YG701-3,型荧光灯具横向垂直面发光强度值,光线集中,的聚光型,灯具多用,用于定量计算,配光特性,

2、5,10,20,30,40,50,60,70,80,90,1.0,0.8,0.6,0.4,0.2,0,纵,向,配,光,函,数,值,I,I,0,A,B,C,D,E,理论配光函数表达式,E,类,注意：配光表达式的应用,线状灯具纵向配光函数值,I,I,0,与图中曲线比较,与之最接近的曲线即为该灯,具纵向配光的类型,10,20,30,40,50,60,70,80,90,1.0,0.8,0.6,0.4,0.2,0,纵,向,配,光,函,数,值,I,I,0,A,B,C,D,E,线状灯具的纵向配光多用,I,A,类,D,类,4,0,3,0,2,0,2,0,0,cos,cos,cos,2,cos,cos,cos,

3、I,I,I,I,I,I,I,I,I,B,类,C,类,6,3,实际光强的换算,为便于比较,配光曲线都是假定光源的光通量为,1000lm,来,绘制的,若实际光源的光通量不是,1000lm,则必须对由配光曲,线上查出的光强值进行修正,1000,1000,I,I,换算公式,式中,I,灯具中实际光源在,方向的光强,cd,I,1000,灯具中,1000lm,光源在,方向的光强,cd,灯具中实际光源的光通量总和,lm,7,配光曲线,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,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,f,I,8,9,

4、10,配光曲线,Type A,A,系统,车灯,11,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,的垂直角度是,A,角度。使用,A,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,0,0,，并且,0,平面垂,直于灯具口面,角度的范围是从,90,至,90,A,角度范围从,180,到,180,90,将在最低点,90,在最高点。汽车车灯光,度数据通常使用,Type A,坐标系,12,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,

5、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,13,14,Type C,C,15,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,此半平面的水平角度是,C,角度。灯具发光口面通常瞄准坐标系中的,C0,0,点,角度范围从,0,最低点）到,180,最高点,C,平面在角,度范围从,0,到,360,如图所示。在光度学中,C0,参考平面位置，通常,是平行于灯具的辅助轴线,16,不同类型灯具的,C,平面规定,格栅灯、筒灯、工矿灯等,路灯,投光灯,17,18,19,实线,C 0,180,

6、虚线,C 90,270,非对称光源配光曲线,20,21,灯具光束角,最大光强：灯具的最大光强（即锋值光强），单,位,cd,光束角,FWHM,一般是指在,50,最大光强间夹,角为光束角，单位：度,窄光束：光束角,20,中光束,光束角在,20,40,宽光束光束角,40,22,配光对称性,轴向对称（旋转对称,非对称,对称,23,cos,200,cd,I,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,0,200,10,196.96,20,187.94,30,173.21,40,153.21,50,128.56,60,100,70,68.404,80,34.

7、73,24,出射角,发光强度,0,200,10,196.96,20,187.94,30,173.21,40,153.21,50,128.56,60,100,70,68.404,80,34.73,200cd,150 cd,100 cd,50 cd,0,30,60,25,200cd,150 cd,100 cd,50 cd,26,CIE,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,灯的上半部分几乎没有光线，光通量利用,率最高,顶棚很暗，与明亮的灯具易形成对比眩光,光线集中且方向性强，易产生较浓重阴影,下射光通供作业照明,上射光通供环境照明,减少了灯具与顶棚间的强烈对比,使室内环境亮

8、度适宜、缓解阴影,适当安装可使直,接眩光最小，光,线柔和均匀,光通量损失较多,增加散射光照明效果，光,线更加柔和均匀,光通损失更多，经济性差,灯具易积尘而影响其效率,反射光照明,无阴影和眩光,光损失大，缺,乏立体感,直接型,半直接型,全漫射,直,间接,型,半间接型,间接型,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,27,28,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,29,空间等光强曲分布线,30,31,空间等光强分布曲线（圆形网图,32,空间等光强分布曲线（极坐标图,33,探头,刻线,测试基准面,计算机,RS232C,测试环境为暗室,测试距离R,自动,转

9、台,探头支架,探头,前后可调,左右、俯仰,可调,手动,配光曲线的测量：分布式光度计,2,r,Cos,I,E,2,r,I,E,2,r,E,I,因此,34,35,IES,格式（北美标准,灯具配光的,IES,标准文件格式如下,IESNA: LM,63,2002,Keywords ,关键字资料,TILT,或,或,光源相对于灯具的位置,倾斜角,度,的数量,倾斜角,度,与角度对应的光输出变化系数,TILT= INCLUDE,才存在,光源数,流明数,光源,乘数,垂直角,度,数,量,水,平角,度,数,量,配光曲线种类,单位类别,发光面宽,长,高,镇流器因子,镇流器光源光强因子,输入瓦数,垂直角,度,水平角,度,第,1,水平角,度,的全部垂直角,度,光强值,第,2,水平角,度,的全部垂直角,度,光强值,最后一水平角,度,的全部垂直角,度,光强值,36,光源数,每个光源,光通量,光强,倍率,垂直角,数量,水平