3.2照明电器中的光问题ppt课件

1、照明电器中照明电器中de光问题光问题综述 灯具的功能就是利用光源发出的光线投射到需要的地方,使该处得到相应的符合工作/活动需要的光环境.这就是灯具的照明功能. 要求的照明功能是:效率最高,配光最好. 在满足最佳照明功能的前提下,对光源的寿命影响最小,符合电气安全要求.灯具的照明功能设计要求和途径光源的配光灯具的光学系统需要光分布 创造需要的光环境,岂止照度! 一定要了解各种场所的照明要求!需要的光环境的基本内容需要的光环境的基本内容: 满意的照度满意的照度(可愉悦工作可愉悦工作); 舒适的亮度分布舒适的亮度分布(含环境亮度含环境亮度), (明度感觉明度感觉); 没有没有(很低的很低的)各种眩光

2、各种眩光(来自灯具来自灯具 工工作面作面 空间任何方向空间任何方向); 节能和环保的节能和环保的. 明度明度B和亮度和亮度L是不同的是不同的: 明度是感觉量明度是感觉量,亮度是物理量亮度是物理量; 明度是主观量明度是主观量,亮度是客观量亮度是客观量. 一般认为的关系式一般认为的关系式: B=klgL 不同适应亮度下的不同适应亮度下的K值不同值不同. 一.了解各种场所的照明要求是关键 1.各种场所的照明标准的指标 举例: 室内(眼睛):水平照度, (摄像机):垂直照度. 室外(摄像机 眼睛):垂直照度, (眼睛):水平照度, (眼睛):亮度, (眼睛):半柱面照度2.了解各种场合观测的状态 1)

3、道路照明例 观测亮度的规定道路照明的计算区域的规定2)书写作业例 眩光区在头顶.3)OA办公例 屏幕上的灯具反射映象. 屏幕上的字迹亮度200cd/m2.4)室内灯具产生各种眩光的角度范围3.探究各种场所需要的配光曲线 1)道路照明的例子2)书写作业的例子 纸张上灯光的光幕反射. 头顶上的区域称眩光区.蝙蝠翼配光的空间示意蝙蝠翼配光能减少光幕反射蝙蝠翼配光能减少光幕反射,提高纸面上的提高纸面上的可见度可见度.为什么要呢为什么要呢?3)OA办公的例子 以电脑作业为主办公室作业人员对照明的重要性眼睛与电脑的位置 OA办公室内的灯光放在任何地方都有问题:手的遮影 一刹那的干扰会带来许多遗憾!来自灯具

4、在屏幕上的反射干扰纸面上的光幕反射 眩光源在纸面上产生了光源的影像就像有层光幕遮盖在视看对象上.解决办法解决办法 直接照明方法直接照明方法-双抛物面格栅双抛物面格栅OLC格栅-提高了效率约5%.间接照明方法间接照明来历的说明:OA办公室中的灯具亮度要求间接照明的灯具效率说明半间接照明的效果US Alanby的例子二.了解人眼的基本需求是基础 室内场所人眼感觉的亮度范围适应水平和感觉的明暗.教室内的亮度分布办公室的亮度分布物理量与心理量的差别 看三个实验1照明环境的评价环境照度与色温实际上实际上,照明需要达到的效果就是达到照明需要达到的效果就是达到上面的诸多要求上面的诸多要求: 对被照物对被照物

5、: 1)光能量的分布光能量的分布; 2)光线的照明方向光线的照明方向; 对眼睛对眼睛: 1)灯光的位置灯光的位置; 2)眩光的感受眩光的感受. 对灯具对灯具: 发亮面的感觉发亮面的感觉.三.灯具的光学设计 1。基本原理和知识: 1亮度不变定律 任何光学系统只会降低光源亮度,不会升高亮度; 2光源光通量的再分配-符合能量守恒定律; 3光线直线定律.1亮度不变定律亮度不变定律 经过反射经过反射 折射的光线亮度不变折射的光线亮度不变.亮度不变定律的用途亮度不变定律的用途: 计算通过光学系统后的光强分布计算通过光学系统后的光强分布:三种工厂灯的实样图三种工厂灯的实样图:计算光强及其分布的举例 不管反射

6、式还是透射式,一样计算. 找出各个角度上的闪亮面积!2能量守恒定律能量守恒定律 从一个光源到一个灯具从一个光源到一个灯具,从一个灯具到从一个灯具到n个灯具个灯具(一个场所的照明一个场所的照明).都遵守该定律都遵守该定律.能量守恒定律的用处能量守恒定律的用处 多灯具合成场所的照明多灯具合成场所的照明(度度E)计算计算 以单灯的光度数据为基础以单灯的光度数据为基础. 有遮格时还要考虑遮格的档光有遮格时还要考虑遮格的档光! E=N单个光源单个光源UL/S中的中的N就是这个就是这个意思意思. 计算光源光线如何通过照明器分配到被照面上的计算途径.从(,)到(C,).从得到的从, (,)中的光线反射到C,

7、 (C,)中去计算反射/折射器的曲线.3光线de直线定律和 反射定律： 入射光线,反射光线和法线在同一平面内。 折射定律: n1sin1=n2sin2 入射光线,折射光线和法线在同一平面内。反射利用反射定律得到反射器的曲面 a.从已知i,r中求得n。 b,曲面的一般表式折射折射中的全反射和反射 在用透镜使LED得到蝙蝠翼配光中，透镜内的反射发生在每根光线。1反射情况随入射光线的角度变化2。计算前要考虑的内容。计算前要考虑的内容: a.被照面上接受光源直接光和反射器的被照面上接受光源直接光和反射器的反射光反射光,计算时要先考虑直接光的贡献计算时要先考虑直接光的贡献,缺乏缺乏部分由反射器提供部分由

8、反射器提供; b.角度坐标的概念和正负号角度坐标的概念和正负号; c. (,)与与(C,)的对应关系并非单值解的对应关系并非单值解; d.必须事先将光源光通的空间分布了解必须事先将光源光通的空间分布了解清楚清楚! e.近场和远场的问题近场和远场的问题; f.实际光源不是点光源的问题实际光源不是点光源的问题.a.被照面上的光线由光源直接提供和反射器提供两部分组成b.(,)与(C,)的对应关系并非单值解的示例下图中,来自光源的光通相同,照明效果一样,但反射面的形状不同.c.近场和远场的问题近场和远场的问题 近距离以近距离以致不能作为致不能作为点光源的情点光源的情况况-近场近场. 灯具线度灯具线度小

9、于小于5倍距离倍距离的的-远场远场.d.非点光源的光源 可分为均匀亮度 非均匀亮度两类 均匀亮度 用整个光源做分析非均匀亮度的 对非均匀亮度的可细分为若干个均匀亮度的点光源后再按点光源处理.3.通过能量守恒关系得到(,)与(C,)的对应关系找到光源光线与反射光线的对应关系: 灯具系统光通量是部分光源光(以直接光形式射出)与反射器射出之和. 灯具射出光通量(灯具) =光源直接射出光通(D)+射到反射器光通(1-D) X表式见后:光源光通和灯具光通的关系:反射面: 规则的对称面 用曲线方程表达的曲面. 自由曲面 由一段一段直线构成的曲面.四.商照设计的关注点 1.商照设计的主要对象(指重点照明用)

10、 筒灯(downlight,下射灯,下照灯) -一般照明,局部一般照明; 射灯(MR16,投射灯) -accentlighting,重点照明. 商照中的另一类-一般照明 提供一个较大范围内空间中的照明2.筒灯及其光学性能 提供某方向或空间中的照明筒灯的形状 无发光边-有格栅片和敞开的 有发光边的-增加天花板的亮度3.射灯的光学性能 1)卤钨灯的作用 光色好:色温:3000-3400K, 暖色; 显色性好: Ra:99-100光的感觉好,真实反映颜色,柔和,饱和. 2)卤钨灯照明的问题 (1)灯丝(电弧)成象 灯丝在旋转对称反射面中成灯丝的象,影响照明质量.(2)光斑边缘的问题-柔光 增加或减少光斑边缘的清晰程度是创造照明效果的关键-柔光的办法. 光斑示意图得到不同柔光的方法得到不同柔光的方法 硬边硬边:成象光学系统成象光学系统; 软光斑软光斑:龟板反射面龟板反射面+清泡清泡 较软光斑