光学设计配光曲线省公共课一等奖全国赛课获奖课件.pptx

光学设计光学设计五邑大学五邑大学第1页第第5讲讲 配光曲线配光曲线第2页光强空间分布特征光强空间分布特征空间图空间图最能直观地描绘光分布特征。方法是把各最能直观地描绘光分布特征。方法是把各个方向上光强，以一条条矢径形式画在球坐标系个方向上光强，以一条条矢径形式画在球坐标系上。假定光源在坐标系极点上，这些矢量合起来上。假定光源在坐标系极点上，这些矢量合起来组成组成“光分布体光分布体”。第3页1.1.定义定义定义定义光源光强在空间分布特征光源光强在空间分布特征通通惯用曲线或表格表示惯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.惯用形式惯用形式惯用形式惯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聚光型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征配光特征第4页理论配光函数表示式理论配光函数表示式D类：类：A类：类：B类：类：C类：类：E类：类：注意：配光表示式应用注意：配光表示式应用注意：配光表示式应用注意：配光表示式应用 线状灯具纵向配光函数值线状灯具纵向配光函数值I,/I,0与图中曲线比较与图中曲线比较,与之最靠近曲线即为该灯与之最靠近曲线即为该灯具纵向配光类型具纵向配光类型线状灯具纵向配光多用线状灯具纵向配光多用D类：类：B类：类：C类：类：A类：类：D类：类：B类：类：C类：类：第5页3.3.实际光强换算实际光强换算实际光强换算实际光强换算 为便于比较，为便于比较，配光曲线都是假定光源光通量为配光曲线都是假定光源光通量为1000lm来绘来绘制制,若实际光源光通量不是若实际光源光通量不是1000lm,则必须对由配光曲线上查则必须对由配光曲线上查出光强值进行修正出光强值进行修正换算公式：换算公式：式中式中 I灯具中实际光源在灯具中实际光源在方向光强，方向光强，cdI(1000)(1000)灯具中灯具中1000lm光源在光源在方向光强，方向光强，cd灯具中实际光源光通量总和，灯具中实际光源光通量总和，lm第6页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光在空间中分布情况发射出光在空间中分布情况。能够统计灯具光通量、光源数量、功率、功率因数、能够统计灯具光通量、光源数量、功率、功率因数、灯具尺寸、灯具效率包含灯具制造商、型号等信息灯具尺寸、灯具效率包含灯具制造商、型号等信息 第7页第8页第9页配光曲线配光曲线Type A（A-系统）车灯第10页极轴在竖直方向。竖直半平面内角度数据叫做极轴在竖直方向。竖直半平面内角度数据叫做角度，到此平面垂角度，到此平面垂直角度是直角度是A角度。使用（角度。使用（A，）坐标指示球面上某点。）坐标指示球面上某点。0 在赤在赤道圈上。灯具口面通常瞄准点（道圈上。灯具口面通常瞄准点（0，0），而且），而且 0 平面垂直于灯具平面垂直于灯具口面。口面。角度范围是从角度范围是从-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使用在最高点。汽车车灯光度数据通常使用Type A坐标系坐标系第11页Type B（B-）投光灯极轴在水平方向。水平半平面内角度数据叫做H角度，到此平面垂直角度是V角度。使用（H，V）坐标指示球面上某点。H 0 在赤道圈上。灯具口面通常瞄准点（0，0），而且V 0 平面垂直于灯具口面。H角度范围是从-90 至90。V角度范围从-180 到180 ，-90 将在最低点，90 在最高点。第12页第13页Type C（C-）第14页极轴是垂直，如图所表示。在垂直半平面测量角度是极轴是垂直，如图所表示。在垂直半平面测量角度是角度，以及到此角度，以及到此半平面水平角度是半平面水平角度是C角度。灯具发光口面通常瞄准坐标系中（角度。灯具发光口面通常瞄准坐标系中（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平面在角度平面在角度范围从范围从0到到360，如图所表示。在光度学中，如图所表示。在光度学中C0参考平面位置，通常是参考平面位置，通常是平行于灯具辅助轴线。平行于灯具辅助轴线。第15页不一样类型灯具C平面要求格栅灯、筒灯、工矿灯等格栅灯、筒灯、工矿灯等路灯投光灯第16页第17页第18页实线：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第19页第20页灯具光束角最大光强：灯具最大光强（即锋值光强），单位：最大光强：灯具最大光强（即锋值光强），单位：cd。光束角光束角(FWHM)，普通是指在，普通是指在50%最大光强间夹角最大光强间夹角为光束角，单位：度。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40第21页配光对称性轴向对称（旋转对称）非对称对称第22页朗伯光源发光强度表示式：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020010196.9620187.9430173.2140153.2150128.56601007068.4048034.73第23页出射角发光强度020010196.9620187.9430173.2140153.2150128.56601007068.4048034.73200cd150 cd100 cd50 cd03060第24页200cd150 cd100 cd50 cd第25页CIECIE光通分类光通分类光通分类光通分类依据灯具发出光通量在上下两个半球空间分布情况分类依据灯具发出光通量在上下两个半球空间分布情况分类 灯上半部分几乎没有光线，光通量利用灯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，与明亮灯具易形成对比眩光顶棚很暗，与明亮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降低了灯具与顶棚间强烈对比，降低了灯具与顶棚间强烈对比，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 线愈加柔和均匀线愈加柔和均匀 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 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分布分类按灯具出射光线分布分类此法已为国际照明界普遍接收此法已为国际照明界普遍接收此法已为国际照明界普遍接收此法已为国际照明界普遍接收第26页第27页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点曲线。第28页空间等光强曲分布线第29页第30页空间等光强分布曲线（圆形网图）第31页空间等光强分布曲线（极坐标图）第32页配光曲线测量：分布式光度计配光曲线测量：分布式光度计所以，第33页第34页IES格式（北美标准）灯具配光IES标准文件格式以下：IESNA:LM-63-Keywords#关键字资料*TILT=或或*TILT=INCLUDE才存在*.*第35页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）原本定义为灯具尺寸2）在讨论UGR时，须定义为发光面尺寸镇流器因子镇流器光源光强因子输入功率必须项第36页