LED灯具光学基础知识

1、第二部分：照明术语及照明标准简介第二部分：照明术语及照明标准简介第三部分：积分球测试报告解读第三部分：积分球测试报告解读第四部分：光分布测试报告解读第四部分：光分布测试报告解读第五部分：第五部分：LED灯具配光方式简介灯具配光方式简介第一部分：光的基础知识第一部分：光的基础知识1第六部分：第六部分：LED灯具防护等级和常用标识灯具防护等级和常用标识光光 光是以电磁波的形式传播的，光的传播不需要介质。 可见光的本质是 。 其波长范围 （nm：纳米，长度单位1nm=10-9m） 长于 的为红外线、无线电等， 短于 的为紫外线、X 射线、宇宙射线等。 可见光部分又可分解成 等七种基本单色光。光的基础

2、知识2光的基础知识光光 光是以电磁波的形式传播的，光的传播不需要介质。 可见光的本质是能被人眼所感知的电磁波。 其波长范围380nm780nm （nm：纳米，长度单位1nm=10-9m）。 长于 780nm 的为红外线、无线电等。 短于 380nm 的为紫外线、X 射线、宇宙射线等。 可见光部分又可分解成红、黄、橙、绿、青、蓝、紫等七种基本单色光。3光的基础知识45 直线传播：光在同种均匀介质中沿直线传播 反射定律：反射光线与入射光线、法线在同一平面上；反射光线和入射光线分居在法线的两侧；反射角等于入射角 。可归纳为:“三线共面三线共面,两两线分居线分居,两角相等两角相等” 折射定律：折射光线

3、与入射光线、法线处在同一平面内；折射光线与入射光线分别位于法线的两侧；入射角的正弦与折射角的正弦成正比，比值称为相对折射率折射率光的基础知识6光的反射光的反射 同一个平面 反射角等于入射角光的折射光的折射光从光密介质进入光密介质中时，折射角小于入射角光从光密介质进入光密介质中时，折射角大于入射角光的基础知识7照明术语照明术语-光通量光通量1、光通量光通量光通量是 的参数。即单位时间内发出的可见光的量可见光的量的总和。用 表示，单位为流明(Lm)。 81、光通量光通量光通量是描述光源发出可见光总量的参数。即单位时间内发出的可见光的量可见光的量的总和。用 表示，单位为流明(Lm)。 照明术语照明术

4、语-光通量光通量9光通量测试原理光通量测试原理光线在积分球球内部被均匀的漫反射，在球面上形成均匀的光强分布，因此输出孔所得到的光线为非常均匀的漫反射光束。输出强度与输入强度比大约为：光输出孔面积/积分球内部的表面积。10照明术语照明术语-光强光强2、光强、光强即： ，是指光源在某一给定方向的单位立体角内发射的光通量。缩写符号为I ，单位为坎德拉cd。11照明术语照明术语-光强光强2、光强、光强即： 发光强度 ，是指光源在某一给定方向的单位立体角内发射的光通量。缩写符号为I ，单位为坎德拉cd。12光强测试仪光强测试仪13照明术语照明术语-照度照度3、照度照度 照度是描述 的参数。 它表示某一场

5、所的明亮度，用符号E表示 单位为勒克司lx。14照明术语照明术语-照度照度3、照度、照度 照度是描述照射到某一表面的光通量照射到某一表面的光通量的参数。它表示某一场所的明亮度，用符号E表示单位为勒克司lx或lux。15300 Luxroom enter2500 Luxinside window10 Lux in the cellar6000 Luxunder marquee100000 Luxin the Sun10000 Lux in the shadow同一时间段，不同区域的不同照度照明术语照明术语-照度照度16照明术语照明术语-亮度亮度4、亮度、亮度表征 的物理量。是唯一有眼睛感知的基础

6、照明参数。是唯一有眼睛感知的基础照明参数。定义：单位投影面积上的光强。符号L，单位是坎德拉/平方米（cd/m2）17照明术语照明术语-亮度亮度4、亮度、亮度表征发光体（反光体）表面发光（反光）强弱发光体（反光体）表面发光（反光）强弱 的物理量。是唯一是唯一用用眼睛感知的基础照明参数。眼睛感知的基础照明参数。定义：单位投影面积上的光强。符号L，单位是坎德拉/平方米（cd/m2）18、I、E、L关系关系EI=ES=I名称名称符号符号公式公式光通量光通量光强光强I照度照度E亮度亮度LIddIdAdEcosLdAdI19照明术语照明术语-光通维持率（光衰）光通维持率（光衰）在正常工作条件下，灯在寿命期

7、间内一特定时间的光通量与该灯的初始光通量之比，以百分数来表示。随着时间的增加，光源的光通量会下降。有效寿命就是根据光通维持率定义的。当光通维持率低于50%可视为灯已达到使用寿命。国标要求：2000H不小于78%。国外先进水平：2000H不小于90%。美国能源之星：40%额定寿命时不小于80%。照明标准照明标准 建筑照明设计标准 GB50034-2013照明标准照明标准照明标准照明标准表表 5.2.3 商业建筑照明标准值商业建筑照明标准值照明标准照明标准表表 5.2.4 影剧院建筑照明标准值影剧院建筑照明标准值照明标准照明标准表表5.2.5 旅馆旅馆建筑照明标准值建筑照明标准值照明标准照明标准表

8、表5.2.6 医院建筑照明标准值医院建筑照明标准值照明标准照明标准表表 5.2.7 学校建筑照明标准值学校建筑照明标准值照明标准照明标准表表5.2.8 博物馆博物馆及展览建筑照明标准值及展览建筑照明标准值照明标准照明标准表表5.2.9 交通建筑交通建筑照明标准值照明标准值照明标准照明标准表表5.2.10 无无电视转播的体育建筑照度标准值电视转播的体育建筑照度标准值照明标准照明标准315.2.11 有有电视转播的体育建筑照度标准值电视转播的体育建筑照度标准值照明标准照明标准照明功率密度照明功率密度值值单位面积上一般照明的安装功率单位面积上一般照明的安装功率当房间或场所的照度值高于或低于本表规定的

9、对应照度值时，其照当房间或场所的照度值高于或低于本表规定的对应照度值时，其照明功率密度值应按比例提高或折减。明功率密度值应按比例提高或折减。照明标准照明标准33积分球报告解读积分球报告解读色品坐标色品坐标xy/uvCIE1931色度图中，色品坐标以x,y表示CIE1976色度图中，色品坐标以u,v表示色容差色容差SDCM表征光色电检测系统的x,y值与标准光源之间的差别。色容差实际指测量值偏离目标值的距离。色容差的量化一般用椭圆来表征。（麦克亚当椭圆）色偏差色偏差Duv代表实际测量值距离标准黑迹曲线的距离。用u，v坐标定义。34积分球报告解读积分球报告解读2700K4300K6400K10000

10、K色温色温当光源所发出的光的颜色光的颜色与黑体在某一温度下辐射的颜色相同时，黑体的温度就称为该光源的色温。单位开尔文（K）黑体加热时，颜色开始由深红黑体加热时，颜色开始由深红- -浅红浅红- -橙红橙红- -白白- -蓝逐步变化蓝逐步变化相关色温相关色温相关色温相关色温CCT当光源的色品点不在黑体轨迹上，且光源的色品与某一温度下的黑体的色品最接近时，该黑体的绝对温度为此光源的相关色温，简称相关色温。CIE1931色度图CIE1976色度图色温色温-XY-UV色坐标换算公式色坐标换算公式)1858. 0/()3320. 0(31.551468613601437CCT23yxnnnn注：色温只对于

11、注：色温只对于白光有意义白光有意义35积分球报告解读积分球报告解读相关色温相关色温36积分球报告解读积分球报告解读暖色光暖色光：色温在：色温在3300K以下。以下。红色的成分比较多，此光色能给人一种温暖、健康、舒适的感觉。主要用于家庭、宿舍、宾馆、酒店以及较为寒冷的地方.中性光中性光：色温在：色温在3300K5300K之间。之间。光线柔和，给人一种愉快、舒适、安详的感觉。主要用于商业场所、餐厅、学习等.冷色光冷色光：色温在：色温在5300K以上。以上。接近于自然光、有明亮的感觉，让人能够精神集中、干净。使用于办公场所、医院等.相关色温相关色温色温低、照度高 闷热色温高、照度高 明快色温低、照度

12、低 舒适色温高、照度低 阴郁（图C、D）是自然界光环境接近的同样的光质量，对于人类来说就变成了日常的光环境。离开了日常的光环境到非日常的光环境就会感觉不愉快。色温色温/照度对使用者心理的影响照度对使用者心理的影响积分球报告解读积分球报告解读相关色温相关色温不同色温在不同风格的服装店铺的运用不同色温在不同风格的服装店铺的运用积分球报告解读积分球报告解读相关色温相关色温39积分球报告解读积分球报告解读显色指数显色指数显色指数显色指数显色指数是对物体真实颜色的还原程度。用Ra表示，国际照明委员会将太阳的显色指数定为100。40积分球报告解读积分球报告解读显色指数显色指数R1淡灰红色淡灰红色R2暗灰黄

13、色暗灰黄色R3饱和黄绿色饱和黄绿色R4中等黄绿色中等黄绿色R5淡蓝绿色淡蓝绿色R6淡蓝色淡蓝色R7淡蓝紫色淡蓝紫色R8淡红紫色淡红紫色R9饱和红色饱和红色(650nm)R10饱和黄色饱和黄色R11饱和绿色饱和绿色R12饱和蓝色饱和蓝色R13白种人肤色白种人肤色R14树叶绿树叶绿R15黄种人肤色黄种人肤色R9R9指的是对饱和红色的还原程度，对应红光波长为650nm。当R990% 主要用于如路灯、室内基础照明灯具等需要大角度配光的场合71LED灯具配光简介灯具配光简介全反射全反射LED透镜透镜 全反射透镜原理分为两个部分，中间类似于一个凸全反射透镜原理分为两个部分，中间类似于一个凸透镜，将透镜，将

14、LED小角度光线汇聚，边缘利用全发射原理，小角度光线汇聚，边缘利用全发射原理，将将LED大角度光线转换到所需角度的范围内，达到改大角度光线转换到所需角度的范围内，达到改变配光，出射均匀的目的变配光，出射均匀的目的 透镜效率透镜效率90% 主要应用于小角度灯具如射灯、天花灯等主要应用于小角度灯具如射灯、天花灯等72LED灯具配光简介灯具配光简介LED反射器反射器反射器在传统灯具中也广泛应用，根据配光要求一般为双曲线或者自由曲面反射器在传统灯具中也广泛应用，根据配光要求一般为双曲线或者自由曲面形式形式对光线控制能力弱对光线控制能力弱,无法控制无法控制LED中心光线。中心光线。效率高效率高,92%主

15、要应用在室内基础照明灯具等需要大角度配光的场合或者小于主要应用在室内基础照明灯具等需要大角度配光的场合或者小于15度的重点度的重点照明灯具中照明灯具中73LED灯具配光简介灯具配光简介74LED灯具灯具防护等级防护等级灯具防护等级灯具防护等级 （IPIP等级等级）75LED灯具灯具防护等级防护等级灯具防护等级灯具防护等级 （IPIP等级等级）第二位数第二位数说说 明明含含 义义0没有防护没有特别的防护1防止滴水侵入垂直滴下的水滴对灯具不会造成有害的影响215防滴当灯具从正常位置倾斜15以内时，垂直水滴对灯具不会造成有害的影响3防淋水防雨，或防止与垂直夹角小于60方向所喷洒的水进入灯具造成损坏4

16、防溅水防止任何方向飞溅而来的水进入灯具造成损坏5防喷水防止任何方向上喷射出的水进入灯具造成损坏6防猛烈海浪经猛烈海浪的侵袭，进入外壳的水量不致于达到有害程度7防浸水灯具浸在水中一定时间，水压在一定的标准下，能确保不因进水而造成损坏8防潜水能按制造厂家的规定的要求下长期潜水76LED灯具灯具防护等级防护等级灯具防护等级灯具防护等级 （IPIP等级等级）可能的组合可能的组合第二位数字第二位数字0 01 12 23 34 45 56 67 78 8第一第一位数位数字字0 0IP00IP00IP01IP01IP02IP021 1IP10IP10IP11IP11IP12IP122 2IP20IP20IP

17、21IP21IP22IP22IP23IP233 3IP30IP30IP31IP31IP32IP32IP33IP33IP34IP344 4IP40IP40IP41IP41IP42IP42IP43IP43IP44IP445 5IP50IP50IP54IP54IP55IP556 6IP60IP60IP65IP65IP66IP66IP67IP67IP68IP68 一般室内家居灯具至少要设计到一般室内家居灯具至少要设计到IPIP等级为等级为IP20IP20，室外灯具至少要设计，室外灯具至少要设计到到IPIP等级为等级为IP54IP54。 77LED灯具灯具防护等级防护等级灯具防护等级灯具防护等级 （IP

18、IP等级等级）IP00IP00：基本灯具：基本灯具用最少量零件做成的灯具。用最少量零件做成的灯具。IP01IP01、IP02IP02：下口开启的敞开式灯具（灯座部分不进水）：下口开启的敞开式灯具（灯座部分不进水）IP20IP20：普通灯具：普通灯具-没有特殊防尘和防潮保护型式的灯具。没有特殊防尘和防潮保护型式的灯具。IP11IP11、IP12IP12、IP21IP21、IP22IP22：下口有格片或遮网的敞开式灯具。（灯座部分不进水）：下口有格片或遮网的敞开式灯具。（灯座部分不进水）IP32IP32、IP33IP33、IP34IP34：门灯。：门灯。IP33IP33、IP43IP43：灯具的电气部分（装镇流器、触发器、电容器处）的要求。：灯具的电气部分（装镇流器、触发器、电容器处）的要求。IP54IP54：灯具光学腔要求（道路灯具）：灯具光学腔要求（道路灯具）IP55IP55：投光灯、机场灯、庭院灯等。：投光灯、机场灯、庭院灯等。IP56IP56：隧道灯等。：隧道灯等。IP56IP56、IP66IP66：N N型防爆灯、船用甲板灯等。型防爆灯、船用甲板灯等。IP67IP67：喷水池灯、浅水（人工瀑布等）照明灯等。：喷水池灯、浅水（人工瀑布等）照明灯等。IP68IP68：水下工作照明灯等。：水下工作照明灯等。78LED灯具灯具防护等级防护等级防触电等级防触电等级灯具