生命因光而存在,不仅仅因为光合作用。因为有了光,世界的一切才那样的美好!整理制作:孙万钧E_mail:sun_wanjun@163.com四季交替,白昼黑夜,自然的光线也随之改变,种种的变化赋予了我们感官上的不同感受,欢快、愉悦、忧郁、沉重……光学基础篇光是什么?照明术语•光通量光源每秒钟发出可见光量的总和。单位为流明(lm)•发光强度光源在指定方向上单位立体角内所发出的光能量叫做发光强度,也称为光强。单位为坎德拉或烛光(cd)•照度被照物体单位面积上所接收到的光通量称为照度。单位为勒克斯(lx)或流明平方米(lm/m2)•小结光通量和光强主要是表现光源或发光体所发射出光的强弱,而照度则是表示被照面所接收到的光的强弱。照明术语•亮度亮度是表现发光面或被照面所反射的光的强弱的物理量。单位为坎德拉每平方米(lm/m2)或坎德拉每平方厘米(lm/cm2)。在房间内同一位置上,分别摆放一个黑色的物体与一个白色的物体,在照度不变的情况下,人的眼睛会感觉到黑色的物体要暗一些,而白色的物体则要亮得多。这说明被照物体表面的照度值并不能直接表达人眼对物体的视觉感受,因此还需要引用亮度参数来衡量。照明术语•显色性显色性即光源照射到物体上,物体所呈现中本身真实颜色的程度。显色性越高,光源对物体颜色的表现越好,我们见到的颜色也就越接近于自然色。国际照明委员会(CIE)把太阳的显色指数定为RA=100。注:各类光源的显色性各不相同。显色性是照明装饰设计上是非常重要的环节,这将直接影响一切装饰物品的效果。显色性高,色彩艳丽,色泽饱满显色性低,色彩失真,颜色苍白照明术语•色温色温用绝对温度(K)来表示。我们将一个标准黑体加热,当温度升高到一定的程度时,黑体本身的颜色开始由深红-浅红-橙黄-白-蓝白-蓝逐步发生改变,当某光源所发出的光的颜色与黑体的颜色相同时,我们将黑体此时的绝对温度称为该光源的色温。色温在3000K以下,光色偏红,给人以温暖的感觉,俗称为暖光;色温在6000K以上,光色偏蓝,给人以亲切清新的感觉,俗称为冷光。色温不同,对物体颜色的表现对比照明术语•眩光眩光是由于光线的亮度分布的不适当或者亮度变化太大产生的刺眼效应。它分为直射眩光及反射眩光两种形式。直射眩光是指光源发出的光线直接射入人眼;反射眩光是指光源发出的光线经过具有光泽的墙面、桌面、镜子等物体上反射回来的光射入人眼。强烈的眩光会使室内光线不合谐,使人感到不舒适,严重时会觉得昏眩,甚至于短暂的失明。照明术语•发光效率发光效率是以光源所发出的光能量除以光源耗电量的比值,单位为流明每瓦(lm/w)。也就是说光源在消耗每一瓦电力时所发出的光通量,其数值越高则表示光源的效率也就越高。所以对于光源使用时间较长的场所,如办公室、走廊、酒店等,光源效率通常是一个重要的考虑因素。照明术语•频闪效应随着交流电压、电流的周期性变化,气体放电灯的光通量也会发生周期性变化,使人眼有闪烁感觉。如果被照物体处于转动状态,会使人眼产生错觉,尤其是当旋转物体的转动频率与灯光闪烁频率成整数倍时,人眼会感觉物体并没有转动。这种现象称为频闪效应,也称为闪烁现象。频闪效应会使人产生不舒服的感觉,容易造成眼疲劳,降低工作效率。使用电子式镇流器可以避免产生频闪效应。注:电子式镇流器并非是完全消除频闪效应,而是提高了频闪的频率,使人眼感觉不到气体放电灯的闪动,目前是一种很常用的解决办法。照度的计算流明计算法(也称为利用系数法)这种方法可用于粗略计算平均照度,公式(注:此公式适用于室内及体育照明)如下:平均照度=(光源光通量)(利用系数)(维护系数)÷_照射区域面积利用系数:一般室内取0.4;体育场馆取0.3维护系数:一般取0.7-0.8举例1:室内照明,4米×5米的房间,使用3×36W隔栅灯9只,求房间内的平均照度?平均照度=光源总光通量(2500×3×9)×0.4×0.8÷(4×5)=1080Lux答:平均照度1000Lux以上照度的计算流明计算法(也称为利用系数法)这种方法可用于粗略计算平均照度,公式(注:此公式适用于室内及体育场馆照明)如下:平均照度=(光源光通量)(利用系数)(维护系数)÷_照射区域面积利用系数:一般室内取0.4;体育场馆取0.3维护系数:一般取0.7-0.8举例2:体育馆照明,20米×40米的场地,使用1000W金卤灯60套,求馆内的平均照度?平均照度=光源总光通量(105000×60)×0.3×0.8÷(20×40)=1890Lux答:平均照度1500Lux以上材料的光学性质在日常生活中,我们所看到的光,大多数是经过物体透射或反射的光.例如,粉白墙壁反射出明亮的光线;宽大透明玻璃窗透入大量的光线;乳白玻璃罩使室内照明光线柔和均匀.这表明材料对光线都具有反射或透射的作用,而且不同的材料会产生不同的效果,这些都与材料的光学性质有关.因此,在照明设计中,必须对常用的各种材料的光学性质有所了解,并根据它们的特点合理应用.在进行照明设计时,照明分为直接照明、间接照明,当一只光源在空间点亮时,它的一次光为直接照明,通过天花和墙面反射的二次光、三次光…为间接照明光源篇光源热辐射气体放电白炽灯卤钨灯高气压放电灯低气压放电灯金属卤化物莹光灯节能灯花生米石英灯杯铝杯石英金卤陶瓷金卤高压钠灯低压钠灯CDM-T(D)CDM-R/R111白炽灯工作原理:白炽灯是根据热辐射的原理制成的。电流通过钨丝使其加热到白炽状态而发光。特性:1、光效:由于白炽灯的大部分能量都变成红外辐射,可见辐射不到总量的10%,所以光效低,只有8-10Lm/w。2、显色性:普通白炽灯色温较低,约2800K,与6000K的太阳光相比,光线带黄色,显得温暖。在人造光源中,它的显色性首屈一指,RA=100。3、调光:普通白炽灯可进行调光,没有限制。4、寿命:1000小时。5、初始成本低。卤钨灯工作原理:在普通白炽灯泡中,灯泡的高温造成钨的蒸发,造成灯泡的黑化现象。卤钨灯泡中添加了卤素气体(溴或碘),当钨蒸发游离,卤原子可在钨附着于灯壁前与其结合成卤化钨,此分子在灯丝附近受热分解,再度还原为钨附着于灯丝之上,而分解后的卤原子则在灯泡内继续流动,等待钨原子进行下一次的化合—分解过程。卤钨循环大幅度的降低了灯壁的黑化现象,使灯泡在整个生命周期有流明维持达到98%为了使灯壁处的卤化钨处于气态,卤钨灯的管壁温度要比普通白炽灯高得多,因此,卤钨灯泡的泡壳尺寸就要更小。由于泡壳尺寸小、强度高,灯内允许的气压也随之升高,故此种灯泡的玻璃大多为石英玻璃。按工作电压可分为市电型及低压型。特性:1、光效:由于灯泡中的钨蒸发受到了有力的抑制,灯丝的工作温度及光效也大大的提高,一般光效为12Lm/w2、显色性:一般照明用的卤素灯的色温为2800K-3200K,与普通白炽灯相比,更白一些,显色性也同样能够达到RA=100。3、调光:可进行有限制的调光。4、寿命:2000小时。常见的几种卤钨灯铝杯(QR-111)俗称豆胆,光源自身含反射器,常见光束角度为8o、18o及24o,灯头型号GU10石英灯杯(MR16及MR11)光源自身含反射器,常见光束角度为25o及36o,灯头型号GU5.3PAR泡(常压220VPAR20、PAR30、及PAR38)光源自身含反射器,常见光束角度为10o、24o及36o,灯头型号E27花生米(低压12V及常压220VG9)灯头型号Gu4或GY6.35气体放电灯将放电灯单独接到电网中时,工作是极不稳定的。因为气体放电灯的伏安特性是负的,它将会导致电流无限制的增加,直到灯被过剩的电流烧毁为止。因此放电灯必须与作为限流器件的镇流器一起工作。电感镇流器在交流工作的情况下,电感是最常用的镇流器。把电感与电容串联起来,这种电路具有恒定电流的性质,灯的电流和功率对电源电压的变化不敏感。另外,该电路能够足够的重复点火电压,保证灯持续稳定的工作。电子镇流器工作于高频的电子镇流器与电感镇流器相比,具有如下优点:1、光效高。2、无频闪。3、能瞬时启动,且无需启辉器。4、延长灯的寿命。5、杰出的调光性能。6、无噪音、体积小、重量轻,可作于直流电源。莹光灯工作原理:莹光灯通常为长管状,两端各封有一个电极。灯内包含有低压的汞蒸气和少量的惰性气体,灯管的内表面涂有莹光粉。电流通过时,灯内的低压汞蒸气放电,将60%左右的输入电能转化为波长为253.7nm的紫外辐射,莹光粉再将这些人眼看不到的紫外辐射转变为可见光。特性:1、光效:自身的光效与莹光粉、环境温度、电源频率有密切的关系。T5荧光灯的光效可达75-90LM/W,T8荧光灯的光效一般为35-80LM/W。2、显色性:一般照明用的荧光灯的色温通常为暖白2700K、白色3000K、冷白4000K及日光色6500K,显色性一般在RA80以上。3、调光:可进行有限制的调光。4、寿命:10000小时以上。为了替代耗电严重的白炽灯,光源厂家开发出光色好、光效高、能耗低、寿命长的紧凑型荧光灯。金属卤化物灯早期的金属卤化物灯采用石英材料制作放电电弧管(简称石英金卤灯)金卤灯中的发光物质——主要是稀土金属在灯的燃点温度下会与石英起化学反应,尽管这种反应是比较缓慢的,但燃点一段时间后,其发光物质还是会因上述化学反应而损失掉。因此石英金卤灯存在以下几个缺点:光色的输出会随时间漂移、光色一致性差、寿命相对较短等。为了克服石英金卤灯的缺点,采用陶瓷材料做为放电电弧管的陶瓷金卤灯现在已经逐步取代了石英金卤。陶瓷材料具有耐酸耐碱、化学稳定性优异的特点。采用多晶氧化铝的半透明陶瓷作电弧管材料,即使在高温下也不会与稀土类发光物质起化学反应。石英金卤灯和陶瓷金卤灯的不同之处仅仅在于形成电弧管的材料分别为石英和陶瓷。与石英金卤灯相比较,陶瓷金卤灯具有很多的优点:光效提高(15~20)%,具有明显的节能效果。灯的显色指数也可提高到80~95(同类型的石英金卤灯仅为65~80)。寿命期间其光谱输出具有很好的稳定性,光色的漂移很小。陶瓷金卤灯的灯与灯之间的光色一致性更可保证。陶瓷金卤灯可用于调光场合,这对节电具有重大意义。CDM陶瓷金卤灯VS.石英金卤灯对比特性陶瓷金卤灯石英金卤灯优越指数3000K:81-853000K:70-754200K:92-964200K:82-85光效90-95lm/W80-85lm/W+10lm/W颜色稳定度(寿命期间)±200-250K±300-400K50-100%寿命9000-15000小时6000-9000小时30-100%显色指数Ra10陶瓷金卤灯是将石英金卤灯和钠灯的陶瓷技术结合在一起,集两者的优点于一身的照明新光源,具有金卤灯的长寿命、高光效、更高的流明输出和卤钨灯优秀的颜色特性,为拓展照明应用带来新的机会CDM已经成为欧洲商业照明的现行标准更值得信赖-优秀的显色性使商品的颜色更逼真-防紫外线功能更有效地保护你的商品光色更出众-稳定的光色创造出颜色一致,亮度均匀的空间环境更节省成本-长寿命可以有效地降低维护费用-高光效提高了能源利用率陶瓷金属卤化物灯介绍CDM-T70W/830G12管形单端功率Ra880色温3000K灯头G12CDM-T性能:杰出的颜色品质,好的颜色表现,颜色亮丽或冷白,光衰慢,颜色一致高光效和高的光利用率,光通量可选择,节能省电,低的维修成本先进的外形设计,广泛的使用方式和场所CDM-T35WCDM-T70WCDM-T250WCDM-T150W主要应用:运动用品商店;时装店;展示店;化妆品商店;珠宝商店等70WRX7s150WRX7s灯电流光通量光效灯电压显色性色温平均寿命全长直径Almlm/WVCRIKhmmmmCDM-TD70W/8300.9765009192823000Rx7s15000117.621CDM-TD70W/9420.9960008589924200Rx7s12000117.621CDM-TD150W/8301.80132509196883000Rx7s-2415000135.424CDM-TD150W/9421.821420095100964200Rx7s-2412