光学设计第5讲配光曲线

光学设计五邑大学第5讲配光曲线光强的空间分布特性•空间图最能直观地描绘光分布的特性。方法是把各个方向上的光强，以一条条矢径的形式画在球坐标系上。假定光源在坐标系极点上，这些矢量合起来构成“光分布体”。1.定义光源的光强在空间的分布特性——通常用曲线或表格表示①极坐标配光曲线②直角坐标配光曲线2.常用形式轴旋转对称配光灯具用③表格θ(º)05101520253035…Iθ,0(cd)228236230224209191176159…YG701-3型荧光灯具横向垂直面发光强度值光线集中的聚光型灯具多用用于定量计算配光特性102030405060708090(α)1.00.80.60.40.20纵向配光函数值(I/I0)ABCDE④理论配光函数表达式D类：40,θα,θ30,θα,θ20,θα,θ20,θα,θ0,θα,θcoscoscos)2coscos(cosIIIIIIIIIIA类：B类：C类：E类：注意：配光表达式的应用线状灯具纵向配光函数值Iθ,α/Iθ,0与图中曲线比较,与之最接近的曲线即为该灯具纵向配光的类型102030405060708090(α)1.00.80.60.40.20纵向配光函数值(I/I0)ABCDE线状灯具的纵向配光多用D类：40,θα,θ30,θα,θ20,θα,θ20,θα,θ0,θα,θcoscoscos)2coscos(cosIIIIIIIIIIB类：C类：A类：D类：40,θα,θ30,θα,θ20,θα,θ20,θα,θ0,θα,θcoscoscos)2coscos(cosIIIIIIIIIIB类：C类：3.实际光强的换算为便于比较，配光曲线都是假定光源的光通量为1000lm来绘制的,若实际光源的光通量不是1000lm,则必须对由配光曲线上查出的光强值进行修正)1000(θ1000IΦI换算公式：式中Iθ——灯具中实际光源在θ方向的光强，cdIθ(1000)——灯具中1000lm光源在θ方向的光强，cdΦ——灯具中实际光源的光通量总和，lm配光曲线配光曲线其实就是表示一个灯具或光源发射出的光在空间中的分布情况。可以记录灯具的光通量、光源数量、功率、功率因数、灯具尺寸、灯具效率包括灯具制造商、型号的等信息)(fI配光曲线•TypeA（A-α系统）•车灯•极轴在竖直方向。竖直半平面内的角度数据叫做α角度，到此平面的垂直角度是A角度。使用（A，α）坐标指示球面上的某点。α0°在赤道圈上。灯具口面通常瞄准点（0，0），并且α0°平面垂直于灯具口面。α角度的范围是从-90°至90°。A角度范围从-180°到180°，-90°将在最低点，90°在最高点。汽车车灯光度数据通常使用TypeA坐标系•TypeB（B-β）•投光灯极轴在水平方向。水平半平面内的角度数据叫做H角度，到此平面的垂直角度是V角度。使用（H，V）坐标指示球面上的某点。H0°在赤道圈上。灯具口面通常瞄准点（0，0），并且V0°平面垂直于灯具口面。H角度的范围是从-90°至90°。V角度范围从-180°到180°，-90°将在最低点，90°在最高点。•TypeC（C-γ）极轴是垂直的，如图所示。在垂直半平面测量的角度是γ角度，以及到此半平面的水平角度是C角度。灯具发光口面通常瞄准坐标系中的（C0，γ0）点。γ角度范围从0°（最低点）到180°（最高点）。C平面在角度范围从0°到360°，如图所示。在光度学中C0参考平面位置，通常是平行于灯具的辅助轴线。不同类型灯具的C平面规定格栅灯、筒灯、工矿灯等路灯投光灯实线：C0°-180°，虚线：C90°-270°非对称光源配光曲线灯具光束角•最大光强：灯具的最大光强（即锋值光强），单位：cd。•光束角(FWHM)，一般是指在50%最大光强间夹角为光束角，单位：度。•窄光束：光束角≤20°•中光束:光束角在20°～40°•宽光束光束角≥40°配光对称性轴向对称（旋转对称）非对称对称)(cos200cdI朗伯光源的发光强度表达式：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出射角发光强度020010196.9620187.9430173.2140153.2150128.56601007068.4048034.73200cd150cd100cd50cd03060200cd150cd100cd50cdCIE光通分类——根据灯具发出光通量在上下两个半球空间的分布情况分类★灯的上半部分几乎没有光线，光通量利用率最高★顶棚很暗，与明亮的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★下射光通供作业照明★上射光通供环境照明★减少了灯具与顶棚间的强烈对比，使室内环境亮度适宜、缓解阴影★适当安装可使直接眩光最小，光线柔和均匀★光通量损失较多★增加散射光照明效果，光线更加柔和均匀★光通损失更多，经济性差★灯具易积尘而影响其效率★反射光照明，无阴影和眩光★光损失大，缺乏立体感直接型半直接型全漫射(直-间接)型半间接型间接型按灯具出射光线的分布分类——此法已为国际照明界普遍接受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的点的曲线。空间等光强曲分布线空间等光强分布曲线（圆形网图）空间等光强分布曲线（极坐标图）探头刻线测试基准面计算机RS232C测试环境为暗室测试距离R自动转台探头支架探头前后可调左右、俯仰可调手动配光曲线的测量：分布式光度计2rCosIE2rIE2rEI因此，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）原本定义为灯具的尺寸2）在讨论UGR时，须定义为发光面的尺寸镇流器因子镇流器光源光强因子输入功率必须项