led照明光学设计技术

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1、中山市小榄镇LED技术培训课程目录§照明基础LED照明光学设计技术§道路照明设计§LED光学设计姚日晖华南理工大学2009年10月参考资料LED照明灯具1.《照明设计》，[英]D.C.普里查德著，程天汇等译，中国建筑工业出版社，2006年2.《照明设计入门》，[日]中岛龙兴著，马俊译，中国建筑工业出版社，2005年3.《工程光学基础（一）》，毛文炜编著，清华大学出版社，2006年4.《城市道路照明设计》，李铁楠编著，机械工业出版社，2007年5.《照明手册》，[日]照明学会编，李农、杨燕译，科学出版社，

2、2005年LED照明灯具LED照明灯具1LED照明灯具LED照明LED照明灯具单颗LED•点光源第一篇•发光不均匀•亮度低照明基础LED照明灯具•由多个LED构成•一定范围内均匀发光•亮度高照明基础第一章照明的作用§照明的作用（一）照明的目的1.照明的定义§光的产生视觉信息§视觉系统机能“信息”，通过五官（视觉、听觉、嗅觉、味觉和§照明基础概念与计算触觉）获得的外界刺激传递到大脑，经过大脑进行判断后指示控制下一步的行动。这里判断所依§几何光学基础据的有用信号（刺激）就叫信息。良好的人工照明是获得正确且快

3、速的视觉信息的关键！2（一）照明的目的（一）照明的目的照明的定义2.照明工程学与照明技术照明是以人们的生活、活动为目的对光的利用，如：照明是视觉的基本保证，它的基础理论是照明工程学，运用到实践中即为照明技术①用光照亮可视物体及周围环境；照明的主要相关领域：②使用光作用于人的情感和烘托气氛；•与人的行动、生活相关的生理学、心理学和人类工程学；③通过信号、标识、展板及电气标识等传达信息，•与照明设施相关的建筑学、土木工程学；突出显示光源自身；•与光的产生、分布等相关的物理、化学、电气工程学等；④不仅使用可见

4、光，也可使用紫外线、红外线。•与利用、使用、控制相关的信息工程学等；•电气设备技术；•医疗、农业、水产等行业对光辐射的应用等。（二）照明发展简史（二）照明发展简史1.光源的变化后来逐渐学会了用火把穴居的原始人靠篝火照明和取暖（二）照明发展简史（二）照明发展简史2000多年前的战国，开始用油灯照明§后来又发明了蜡烛3（二）照明发展简史（二）照明发展简史电弧灯白炽灯（二）照明发展简史（二）照明发展简史荧光灯（冷光源）半导体照明技术（二）照明发展简史（二）照明发展简史2.推荐照度的变化3.效率与经济性•核算照

5、明设备的经济性时，其运行费用的大部分为电费；•为使照明效率最大化，有必要进行综合的判断；•不仅仅考虑价格问题，效率与地球环境问题密不可分；•增加照度的同事，需要考虑成本的降低；•与环境相协调为宗旨的照明技术开发也在进行。4（三）照明的质量（三）照明的质量1.光环境的必要条件1.光环境的必要条件照明环境水平照明环境水平适应现象（三）照明的质量（三）照明的质量2.心理效果4.光与色亮度的分布能够影响人的情绪；而色彩的视觉同时具有对亮度和颜色识别的两种感心理效果更大。对于色彩信息，照明的重要觉。照明必须注意光

6、源的显色性与视觉的色作用之一是能够再现或者强调正确的颜色。适应。同时考虑色温与环境之间的关系。3.眩光5.光与影若视野内存在一部分亮度极高的光源或透照射三维物体时，根据光的照射方向、表射光、反射光，则其他部分便很难被看清。面照度及亮度分布的不同，则会在视觉与感眩光既减弱视觉，又降低照明效果。觉方面产生变化。必须用多个光源照出合适的阴影。（四）照明技术与环境问题（四）照明技术与环境问题1.照明与能源2.照明与资源照明设备需要用到各种无机或有机材料，有的是1）光源、照明灯具的高效率化稀有材料，也有可能产生污

7、染环境的废弃物。采用小型化的光源。2）灯的开光电路及控制系统的最优化3.照明与环境保护3）照明设备的维护与管理从照明产品机器设备的原材料开始，到产品、施工、使用及废弃等各环节中，产生二氧化碳的评定。有效使用能源、延长照明设备寿命、节约资料。5第二章光的产生第二章光的产生（一）光的本质（二）光的产生光是一种电磁波。1.热辐射发光热能转换成辐射能所放出的光具有波动性和粒子性。辐射叫做热辐射。MλB(λ,T)=C1λ-5[exp(C2/λT)-1]-1其中C1=2πhc2=3.74*10-16(W·m2)C=

8、hc/k=1.44*10-2(m·K)2B当λ不是很大，T不是很高时MλB(λ,T)=C1λ-5e-C2/λT白炽灯（二）光的产生（二）光的产生2.气体放电发光2.气体放电发光气体放电：电流通过气体媒质时所发生的物理过程。气体压力小于103Pa为高压气体放电•低压钠灯•荧光灯气体压力大于105Pa为高压气体放电•高压汞灯•超高压汞灯•高压钠灯•金卤灯（二）光的产生（二）光的产生3.光致发光4.阴极发光用能量大的光子激发物质中的电子产生电子和