灯具光学讲义课件.ppt

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1、灯具光学讲义室内灯、路灯和投光灯了解和掌握光度学基本知识的基础，学习光学的基本定律，为对照明计算和灯具的控光部件（主要是反射器）的研究作准备。能看懂三大类灯具（室内灯、路灯和投光灯）的光度测试图表，并且能从中了解灯具的光学性能并能利用图表进行简单照明计算。3.能够根据灯具的配光曲线来设计灯具的光学部件,例如反射器等。学习目的电磁波频谱图电磁波频谱图常用380—780nm表示可见光的范围平面角和立体角α=在光度学物理量的基本定义中都要引用到立体角这一概念，而且立体角在照明计算中也经常用到。lαAoB(a)sAA＇r(b)orΩ光度学的几个基本概念Ω=平面角和立体角辐射能和光辐射能（Qe）、辐通量

2、（Φe）、辐强度（Ie）、辐照度（Ee）、辐亮度（Le）；对应的光度量定义：光能量（Qv）、光通量（Φv）、光强度（Iv）、光照度（Ev）、光亮度（Lv）；Km最大光谱光效能=683lm/W眼睛处在明视觉条件下的光谱光效率曲线作为光度量——客观评价的物理量，必须要规定和使用世界上认可并适用的标准人眼和它的光谱灵敏度数值，这就是目前已被公认的光谱光效率υ（λ）也称视见函数00.20.40.60.81.0υ400500600700nmλ（）υλΦEIΦ=E·SΦ=I·ΩI=E·L2常用光度学单位及其相互关系光通量Φ（lm）光强I（cd）照度E（lx）常用的光度测量定律a)照度的平方反比定律E=I垂

3、直于光线传播方向的照度与光源在该方向的光强成正比，与光源到表面的距离的平方成反比。注意：只有点光源才符合距离平方反比定律。(测试距离不应少于灯具出光口面最大尺寸的10倍。)b)照度的余弦定律：E=·cosθS1面：E1==；S2面：E2=；∵S1=S2cosθ∴显而易见：E2=E1cosθ将它与照度的平方反比定律结合起来就有：c)余弦立方定律式中：I—点光源射向该点的光强；h—光源离该平面的高度；θ—平面法线与入射光线的夹角；—OA长度。E=·cosθ=·cos3θ屋边路边γA。。。。γA（，）（，）90BγBγB。c-γ坐标系统适合路灯的分布光度系统国际照明学会推荐的分布光度C-γ坐标系统V

4、-H坐标系统适合投光灯的分布光度系统国际照明学会推荐的分布光度Β-β坐标系统光度学中常用的坐标空间光强分布，可以通过三种方式：1、极坐标室内灯　　路灯2、直角坐标投光灯3、等光强图不对称配光旋转对称二个对称平面一个对称平面极坐标直角坐标等光强曲线示意等光强曲线灯具光度测试报告解读和在照明计算中的应用道路灯具子午面配光曲线圆锥面配光曲线等光强曲线等照度曲线光通量利用系数曲线子午面配光曲线圆锥面配光曲线光源：400WHPS等光强曲线IESNA路灯分类图人行道边线1.0MH2.25MH3.75MH6.0MH2.75MH1.75MH1.0MH马路横跨线用圆形网图表示IESNA路灯分类灯具的纵向分布分为

5、三种（供参考）：1、当最大光强点位于1.0和2.25MHTRL之间时，此灯具被归类为Short(S)分布，最大的灯具间隔是安装高度的4.5倍；2、在2.25和3.75MHTRL之间的，此灯具被归类为Medium(M)分布，最大的灯具间隔是安装高度的7.5倍；3、在3.75和6.0MHTRL之间称为Long(L)分布，最大的灯具间隔是安装高度的12倍。灯具的横向分布分为四类：1、当灯具位于或接近于道路边，50%最大光强的曲线位于参考轴的两边且屋边1.0M宽，路边1.0-MH宽，这种灯具被称作І类；2、50%最大光强的轨迹的横向宽度在路边1.75MHLRL以内，属于Ⅱ类；3、部分的或全部在路边1.

6、75MH和2.75MHLRL之间，属于Ⅲ类；4、部分的或全部的在路边2.75MHLRL以外，属于Ⅳ类。最大光强的垂直角度以上的光分布控制IESNA眩光控制分类完全截光型离开灯下点90°（r=90°）以上的所有角度的光强值为0，而且在离灯下点80°（r=80°）的位置每1000流明的光强值不超过100cd（10%）。围绕灯具的所有横向角度都要满足这个要求。截光型离开灯下点90°（r=90°，水平）的位置的每1000流明的光强值不超过25cd（2.5%），而且在离灯下点80°（r=80°）的位置不超过100cd（10%）的灯具是达到截光水平的。同样应用到围绕灯具的所有横向角度。半截光型离开灯下点9

7、0°（r=90°，水平）的位置的每1000流明的光强值不超过50cd（5%），而且在离灯下点80°（r=80°）的位置不超过200cd（20%）的灯具是达到截光水平的。同样应用到围绕灯具的所有横向角度。完全截光型灯具安装高度修正系数k54.0062.7872.0481.5691.23101.00110.83120.69130.59140.51150.44160.39Eh=kE10等照度曲线后面例题