照明电器中的光问题

照明电器中的光问题第1页，课件共73页，创作于2023年2月综述

•灯具的功能就是利用光源发出的光线投射到需要的地方,使该处得到相应的符合工作/活动需要的光环境.这就是灯具的照明功能.

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要求的照明功能是:效率最高,配光最好.

•在满足最佳照明功能的前提下,对光源的寿命影响最小,符合电气安全要求.第2页，课件共73页，创作于2023年2月灯具的照明功能设计要求和途径光源的配光→灯具的光学系统→需要光分布

创造需要的光环境,岂止照度!!!

一定要了解各种场所的照明要求!!第3页，课件共73页，创作于2023年2月需要的光环境的基本内容:

•满意的照度(可愉悦工作);

•舒适的亮度分布(含环境亮度),(明度感觉);

•没有(很低的)各种眩光(来自灯具､工作面､空间任何方向);

•节能和环保的.

第4页，课件共73页，创作于2023年2月明度B和亮度L是不同的:

•明度是感觉量,亮度是物理量;

•明度是主观量,亮度是客观量.

一般认为的关系式:B=k•lgL

不同适应亮度下的K值不同.

第5页，课件共73页，创作于2023年2月一.了解各种场所的照明要求是关键

1.各种场所的照明标准的指标举例:

室内(眼睛):水平照度,(摄像机):垂直照度.

室外(摄像机､眼睛):垂直照度,(眼睛):水平照度,(眼睛):亮度,(眼睛):半柱面照度第6页，课件共73页，创作于2023年2月2.了解各种场合观测的状态

1)道路照明例观测亮度的规定第7页，课件共73页，创作于2023年2月道路照明的计算区域的规定第8页，课件共73页，创作于2023年2月2)书写作业例眩光区在头顶.第9页，课件共73页，创作于2023年2月3)OA办公例屏幕上的灯具反射映象.

屏幕上的字迹亮度~200cd/m2.第10页，课件共73页，创作于2023年2月4)室内灯具产生各种眩光的角度范围第11页，课件共73页，创作于2023年2月3.探究各种场所需要的配光曲线

1)道路照明的例子第12页，课件共73页，创作于2023年2月2)书写作业的例子纸张上灯光的光幕反射.

头顶上的区域称眩光区.第13页，课件共73页，创作于2023年2月蝙蝠翼配光的空间示意第14页，课件共73页，创作于2023年2月蝙蝠翼配光能减少光幕反射,提高纸面上的可见度.为什么要呢?第15页，课件共73页，创作于2023年2月3)OA办公的例子以电脑作业为主第16页，课件共73页，创作于2023年2月办公室作业人员对照明的重要性第17页，课件共73页，创作于2023年2月眼睛与电脑的位置

第18页，课件共73页，创作于2023年2月OA办公室内的灯光放在任何地方都有问题:第19页，课件共73页，创作于2023年2月手的遮影一刹那的干扰会带来许多遗憾!!第20页，课件共73页，创作于2023年2月来自灯具在屏幕上的反射干扰第21页，课件共73页，创作于2023年2月纸面上的光幕反射眩光源在纸面上产生了光源的影像就像有层光幕遮盖在视看对象上.第22页，课件共73页，创作于2023年2月解决办法

①直接照明方法---双抛物面格栅第23页，课件共73页，创作于2023年2月OLC格栅---提高了效率约5%.第24页，课件共73页，创作于2023年2月②间接照明方法间接照明来历的说明:第25页，课件共73页，创作于2023年2月OA办公室中的灯具亮度要求第26页，课件共73页，创作于2023年2月间接照明的灯具效率说明第27页，课件共73页，创作于2023年2月半间接照明的效果第28页，课件共73页，创作于2023年2月USAlanby的例子第29页，课件共73页，创作于2023年2月二.了解人眼的基本需求是基础室内场所第30页，课件共73页，创作于2023年2月人眼感觉的亮度范围第31页，课件共73页，创作于2023年2月适应水平和感觉的明暗.第32页，课件共73页，创作于2023年2月教室内的亮度分布第33页，课件共73页，创作于2023年2月办公室的亮度分布第34页，课件共73页，创作于2023年2月物理量与心理量的差别看三个实验第35页，课件共73页，创作于2023年2月1第36页，课件共73页，创作于2023年2月照明环境的评价第37页，课件共73页，创作于2023年2月环境照度与色温第38页，课件共73页，创作于2023年2月实际上,照明需要达到的效果就是达到上面的诸多要求:

对被照物:1)光能量的分布;2)光线的照明方向;

对眼睛:1)灯光的位置;2)眩光的感受.

对灯具:

发亮面的感觉.第39页，课件共73页，创作于2023年2月三.灯具的光学设计

1。基本原理和知识:1）亮度不变定律任何光学系统只会降低光源亮度,不会升高亮度;2）光源光通量的再分配---符合能量守恒定律;3）光线直线定律.第40页，课件共73页，创作于2023年2月1）亮度不变定律经过反射､折射的光线亮度不变.第41页，课件共73页，创作于2023年2月亮度不变定律的用途:

计算通过光学系统后的光强分布:三种工厂灯的实样图:第42页，课件共73页，创作于2023年2月计算光强及其分布的举例不管反射式还是透射式,一样计算.

找出各个角度上的闪亮面积!!第43页，课件共73页，创作于2023年2月2）能量守恒定律从一个光源到一个灯具,从一个灯具到n个灯具(一个场所的照明).都遵守该定律.第44页，课件共73页，创作于2023年2月能量守恒定律的用处

①多灯具合成场所的照明(度E)计算以单灯的光度数据为基础.

有遮格时还要考虑遮格的档光!!E=N•Φ单个光源•UL/S中的N就是这个意思.第45页，课件共73页，创作于2023年2月②

计算光源光线如何通过照明器分配到被照面上的计算途径.从(Δθ,Δφ)到(ΔC,Δγ).第46页，课件共73页，创作于2023年2月从得到的从θ,φ(Δθ,Δφ)中的光线反射到C,γ

(ΔC,Δγ)中去计算反射/折射器的曲线.第47页，课件共73页，创作于2023年2月3）光线de直线定律和

反射定律：入射光线,反射光线和法线在同一平面内。

折射定律:n1sinθ1=n2sinθ2

入射光线,折射光线和法线在同一平面内。第48页，课件共73页，创作于2023年2月反射利用反射定律得到反射器的曲面

a.从已知i,r中求得n。

b,曲面的一般表式第49页，课件共73页，创作于2023年2月折射折射中的全反射和反射在用透镜使LED得到蝙蝠翼配光中，透镜内的反射发生在每根光线。第50页，课件共73页，创作于2023年2月1第51页，课件共73页，创作于2023年2月反射情况随入射光线的角度变化第52页，课件共73页，创作于2023年2月2。计算前要考虑的内容:a.被照面上接受光源直接光和反射器的反射光,计算时要先考虑直接光的贡献,不足部分由反射器提供;b.角度坐标的概念和正负号;c.(θ,φ)与(C,γ)的对应关系并非单值解;d.必须事先将光源光通的空间分布了解清楚!!e.近场和远场的问题;f.实际光源不是点光源的问题.第53页，课件共73页，创作于2023年2月a.被照面上的光线由光源直接提供和反射器提供两部分组成第54页，课件共73页，创作于2023年2月b.(θ,φ)与(C,γ)的对应关系并非单值解的示例下图中,来自光源的光通相同,照明效果一样,但反射面的形状不同.第55页，课件共73页，创作于2023年2月c.近场和远场的问题近距离以致不能作为点光源的情况---近场.

灯具线度小于5倍距离的---远场.第56页，课件共73页，创作于2023年2月d.非点光源的光源可分为均匀亮度

非均匀亮度两类

①均匀亮度

用整个光源做分析第57页，课件共73页，创作于2023年2月②非均匀亮度的

对非均匀亮度的可细分为若干个均匀亮度的点光源后再按点光源处理.第58页，课件共73页，创作于2023年2月3.通过能量守恒关系得到(θ,φ)与(C,γ)的对应关系第59页，课件共73页，创作于2023年2月找到光源光线与反射光线的对应关系:

灯具系统光通量是部分光源光(以直接光形式射出)与反射器射出之和.

∴灯具射出光通量(Φ灯具)=光源直接射出光通(ΦD)+射到反射器光通(1-ΦD)Xρ表式见后:第60页，课件共73页，创作于2023年2月光源光通和灯具光通的关系:第61页，课件共73页，创作于2023年2月反射面:

规则的对称面用曲线方程表达的曲面.

自由曲面由一段一段直线构成的曲面.第62页，课件共73页，创作于2023年2月四.商照设计的关注点

1.商照设计的主要对象(指重点照明用)

筒灯(downlight,下射灯,下照灯)---一般照明,局部一般照明;

射灯(MR16,投射灯)---accentlighting,重点照明.第63页，课件共73页，创作于2023年2月商照中的另一类----一般照明提供一个较大范围内空间中的照明第64页，课件共73页，创作于2023年2月2.筒灯及其光学性能提供某方向或空间中的照明第65页，课件共73页，创作于2023年2月筒灯的形状无发光边---有格栅片和敞开的

有发光边的---增加天花板的亮度第66页，课件共73页，创作于2023年2月3.射灯的光学性能

1)卤钨灯的作用光色好:色温:3000-3400K,

暖色;

显色性好:Ra:99-100光的感觉好,真实反映颜色,柔和,饱和.

第67页，课件共73页，创作于2023