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1、光學(xué)設(shè)計 五邑大學(xué) 1 上課課件 第5講配光曲線 2 上課課件 光強(qiáng)的空間分布特性 空間圖最能直觀地描繪光分布的特性 方法是把各個方向上的光強(qiáng) 以一條條矢徑的形式畫在球坐標(biāo)系上 假定光源在坐標(biāo)系極點上 這些矢量合起來構(gòu)成 光分布體 3 上課課件 1 定義 光源的光強(qiáng)在空間的分布特性 通常用曲線或表格表示 極坐標(biāo)配光曲線 直角坐標(biāo)配光曲線 2 常用形式 軸旋轉(zhuǎn)對稱配光燈具用 表格 YG701 3型熒光燈具橫向垂直面發(fā)光強(qiáng)度值 光線集中的聚光型燈具多用 用于定量計算 配光特性 4 上課課件 理論配光函數(shù)表達(dá)式 D類 A類 B類 C類 E類 注意 配光表達(dá)式的應(yīng)用線狀燈具縱向配光函數(shù)值I I 0與圖
2、中曲線比較 與之最接近的曲線即為該燈具縱向配光的類型 線狀燈具的縱向配光多用 D類 B類 C類 5 上課課件 3 實際光強(qiáng)的換算 為便于比較 配光曲線都是假定光源的光通量為1000lm來繪制的 若實際光源的光通量不是1000lm 則必須對由配光曲線上查出的光強(qiáng)值進(jìn)行修正 換算公式 式中I 燈具中實際光源在 方向的光強(qiáng) cd I 1000 燈具中1000lm光源在 方向的光強(qiáng) cd 燈具中實際光源的光通量總和 lm 6 上課課件 配光曲線 配光曲線其實就是表示一個燈具或光源發(fā)射出的光在空間中的分布情況 可以記錄燈具的光通量 光源數(shù)量 功率 功率因數(shù) 燈具尺寸 燈具效率包括燈具制造商 型號的等信息
3、 7 上課課件 8 上課課件 9 上課課件 配光曲線 TypeA A 系統(tǒng) 車燈 10 上課課件 極軸在豎直方向 豎直半平面內(nèi)的角度數(shù)據(jù)叫做 角度 到此平面的垂直角度是A角度 使用 A 坐標(biāo)指示球面上的某點 0 在赤道圈上 燈具口面通常瞄準(zhǔn)點 0 0 并且 0 平面垂直于燈具口面 角度的范圍是從 90 至90 A角度范圍從 180 到180 90 將在最低點 90 在最高點 汽車車燈光度數(shù)據(jù)通常使用TypeA坐標(biāo)系 11 上課課件 TypeB B 投光燈 極軸在水平方向 水平半平面內(nèi)的角度數(shù)據(jù)叫做H角度 到此平面的垂直角度是V角度 使用 H V 坐標(biāo)指示球面上的某點 H0 在赤道圈上 燈具口面
4、通常瞄準(zhǔn)點 0 0 并且V0 平面垂直于燈具口面 H角度的范圍是從 90 至90 V角度范圍從 180 到180 90 將在最低點 90 在最高點 12 上課課件 13 上課課件 TypeC C 14 上課課件 極軸是垂直的 如圖所示 在垂直半平面測量的角度是 角度 以及到此半平面的水平角度是C角度 燈具發(fā)光口面通常瞄準(zhǔn)坐標(biāo)系中的 C0 0 點 角度范圍從0 最低點 到180 最高點 C平面在角度范圍從0 到360 如圖所示 在光度學(xué)中C0參考平面位置 通常是平行于燈具的輔助軸線 15 上課課件 不同類型燈具的C平面規(guī)定 格柵燈 筒燈 工礦燈等 路燈 投光燈 16 上課課件 17 上課課件 1
5、8 上課課件 實線 C0 180 虛線 C90 270 非對稱光源配光曲線 19 上課課件 20 上課課件 燈具光束角 最大光強(qiáng) 燈具的最大光強(qiáng) 即鋒值光強(qiáng) 單位 cd 光束角 FWHM 一般是指在50 最大光強(qiáng)間夾角為光束角 單位 度 窄光束 光束角 20 中光束 光束角在20 40 寬光束光束角 40 21 上課課件 配光對稱性 軸向?qū)ΨQ 旋轉(zhuǎn)對稱 非對稱 對稱 22 上課課件 朗伯光源的發(fā)光強(qiáng)度表達(dá)式 請在直角坐標(biāo)系和在極坐標(biāo)系中畫出其配光曲線 23 上課課件 200cd 150cd 100cd 50cd 0 30 60 24 上課課件 200cd 150cd 100cd 50cd 25
6、 上課課件 CIE光通分類 根據(jù)燈具發(fā)出光通量在上下兩個半球空間的分布情況分類 燈的上半部分幾乎沒有光線 光通量利用率最高 頂棚很暗 與明亮的燈具易形成對比眩光 光線集中且方向性強(qiáng) 易產(chǎn)生較濃重陰影 下射光通供作業(yè)照明 上射光通供環(huán)境照明 減少了燈具與頂棚間的強(qiáng)烈對比 使室內(nèi)環(huán)境亮度適宜 緩解陰影 適當(dāng)安裝可使直接眩光最小 光線柔和均勻 光通量損失較多 增加散射光照明效果 光線更加柔和均勻 光通損失更多 經(jīng)濟(jì)性差 燈具易積塵而影響其效率 反射光照明 無陰影和眩光 光損失大 缺乏立體感 直接型 半直接型 全漫射 直 間接 型 半間接型 間接型 按燈具出射光線的分布分類 此法已為國際照明界普遍接受
7、 26 上課課件 27 上課課件 平面等照度分布曲線 平面等照度曲線 連結(jié)測量截面上等照度的點的曲線 28 上課課件 空間等光強(qiáng)曲分布線 29 上課課件 30 上課課件 空間等光強(qiáng)分布曲線 圓形網(wǎng)圖 31 上課課件 空間等光強(qiáng)分布曲線 極坐標(biāo)圖 32 上課課件 配光曲線的測量 分布式光度計 因此 33 上課課件 34 上課課件 IES格式 北美標(biāo)準(zhǔn) 燈具配光的IES標(biāo)準(zhǔn)文件格式如下 IESNA LM 63 2002 Keywords 關(guān)鍵字資料 TILT 或或 TILT INCLUDE才存在 35 上課課件 光源數(shù) 每個光源光通量 光強(qiáng)倍率 垂直角數(shù)量 水平角數(shù)量 配光曲線種類1 C 2 B 3 A 單位1 ft 2 m 發(fā)光面寬C0 180 發(fā)光面長C90 270 發(fā)光面高 發(fā)光面直徑 發(fā)光面高 1 原本定義為燈具的尺寸2 在討論UGR時 須定義為發(fā)光面的尺寸 鎮(zhèn)流器因子 鎮(zhèn)流器光源光強(qiáng)因子 輸入功率 必須項 36 上課課件
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