照明基础2014

1、目录目录一一光度学光度学二二色度学色度学三三测试技术测试技术四四光源基础光源基础五五灯具的基础知识灯具的基础知识第一章第一章 光度学光度学 现在2009年才逐步意识到LED有个配光曲线的问题，而且是设计师的灵魂路灯要求光线纵向发散具有类似蝙蝠翼形状的配光配光曲线数据处理如果知道一灯具的配光曲线,在配光曲线上选择一点,即知道这一灯具 在角度q时,相对于光源的光通量为1000lm情况下,灯具的光强值如有一套灯具总光通量为6000lm, 300方向时,配光曲线上查出的光强 值为300cd/1000lm实际的光强值为=(300*6000)/1000=1800cd 余弦定理余弦定理水平照度水平照度P光源

2、平面平面 A距离慸距离慸Ep = I/ d2 * cos yIhyyEhor = I / h2 * cos3 yp光源光源距离距离 d dy1) Ever = I / d2 * sin y2) Ever = I / h2 *cos2y siny 第二章第二章 色度学色度学色坐标 额定坐标值 椭圆中心点 色匹配标准偏差 椭圆（5SDCM） 公式g11x2+2g12xy+g22y2=52 图例(F6500 )近似色温6400K ( x,y)为(0.313，0.337) 色温 RR：6500K RZ：5000K RL：4000K RB：3500K RN：3000K RD：2700K色温色温 (Tc)

3、2700K炽白色3000K暖白色3500K白色4000K冷白色5000K日光色6500K冷日光色相同色温的光源有相同的颜色表现相同色温的光源有相同的颜色表现第三章第三章 测试技术测试技术 LED测量的分类测量的分类 LED的主要的光学、电学和热特性的主要的光学、电学和热特性 LED的发光强度、总光通量和光谱分布测的发光强度、总光通量和光谱分布测量量 测试实例分析测试实例分析关于LED计量测试国际标准的介绍 国标照明委员会（CIE）第二分部（D2）于2001年5月在美国华盛顿国家标准局（NIST）召开CIE第二次LED专家会议，共有美国、法国、英国、中国、日本等17个国家，约200人参加。此会议

4、的主题是讨论LED的光学特性和相关的计量方法。LED 测量的分类 A. 实验室测量 对于大多数生产商和LED的大批量使用者，通常首先在设备完善的实验室中获得LED的特性参数。由此，得到各种不同类型的LED工作参数，用于生产过程中的质量控制。 B. 整体试验 整体试验用于生产控制或检验入货的质量。由于要处理大量单元，试验的装置应能高速运作。 当对LED的常规测量在专业实验室之外时，有稳定、经定标的标准LED就非常重要。这些标准LED还必须有与所测的LED同样的空间和光谱特性，这样，就能尽可能确保测量过程仅是一个简单而直接的对相似器件的比较过程。 在所提的建议中，我们考虑更多的是A类试验。在实验室

5、获得一套工作特性参数之后，生产商和使用者的责任是确保用于常规生产检验的测试装置能正确地测量。值得再次重申的是，在测试装置被安装之前，应对理论依据和可能的误差来源进行仔细的研究。LED的主要的光学、电学和热特性的主要的光学、电学和热特性辐射的空间分布辐射的光谱分布辐射的中心波长、峰值波长、质心波长和光谱宽度辐射的发光面和角分布电特性标准参考光源工作环境温度温度对LED的影响LED的光学特性的光学特性辐射的空间辐射的空间分布分布 空间分布不均匀性。空间分布不均匀性。 LED辐射的空间特性辐射的空间特性取决于封装半导体芯取决于封装半导体芯片的形式。因为，封片的形式。因为，封装内可能带有内部反装内可能

6、带有内部反射杯、透镜以及一些射杯、透镜以及一些散射和滤色材料。散射和滤色材料。 LED的光学特性的光学特性辐射的光谱辐射的光谱分布分布 LED光辐射光谱分布光辐射光谱分布有其独特的一面。它有其独特的一面。它不 是 单 色 光 （ 如 激不 是 单 色 光 （ 如 激光），也不是宽光谱光），也不是宽光谱辐射（如白炽灯），辐射（如白炽灯），而是介于两者之间：而是介于两者之间：有几十纳米的带宽、有几十纳米的带宽、峰值波长位于可见光峰值波长位于可见光或近红外区域。或近红外区域。LED的光学特性的光学特性X，Y色坐标色坐标 光谱纯度光谱纯度LED的光学特性的光学特性辐射的中心波长辐射的中心波长 峰值波长

7、峰值波长 质心波长质心波长LED的光学特性的光学特性发光面和角分布发光面和角分布LED的电特性的电特性 恒定电流下工作恒定电流下工作 LED工作电流恒定为工作电流恒定为IF，相应电压，相应电压UF可由可由LED两边触点测得。建议采用四脚两边触点测得。建议采用四脚LED。LED消耗消耗的电功率可由下式计算得到：的电功率可由下式计算得到： 对于对于LED特性参数的测量，恒定的工作电流是特性参数的测量，恒定的工作电流是至关重要的。至关重要的。 恒定电功率下工作恒定电功率下工作 恒定光输出下工作恒定光输出下工作 需要需要“控制线路控制线路”的光线反馈系统的光线反馈系统 FFelIU LED的电特性的电

8、特性测量方法测量方法辐射效率辐射效率 （ 辐射功率辐射功率/ /电功电功率）受电流影响率）受电流影响调制电流方式（调制电流方式（ 恒流方式）恒流方式）特点特点方法方法10s 10s 毫秒毫秒 不影响温度不影响温度 （用于生产控制）（用于生产控制）单脉冲方式单脉冲方式短时间重复加大电流信号，短时间重复加大电流信号，测量取平均值（结果等同测量取平均值（结果等同与恒流方式）与恒流方式）多重反复方式（使用复合多重反复方式（使用复合电路）电路）LED的电特性的电特性正向电压正向电压 正向电压的大小取决于正向电压的大小取决于LED的半导体材料的半导体材料 。 单个单个LED的电压与电流的电压与电流IF和半

9、导体芯片的温度和半导体芯片的温度TC有关：有关： 正向电压的全微分正向电压的全微分dUF可分为两部分：可分为两部分： ),(FCFFITUU CCFFFFFdTTUdIIUdULED的电特性的电特性正向电压正向电压 与电流的关系与电流的关系 在稳定的温度下，所有半导体在稳定的温度下，所有半导体LED的正向电压及电流的关系基本一致。的正向电压及电流的关系基本一致。在正常工作状态下，即启动和饱和在正常工作状态下，即启动和饱和状态之间，斜率基本为线性：状态之间，斜率基本为线性： 如果如果LED的工作电流为的工作电流为IF0，相应正，相应正向电压为向电压为UF0， 则此时的微分电阻则此时的微分电阻为：

10、为： 则电压则电压/电流特性可近似表示为：电流特性可近似表示为：AVIUFF10000FFFIUR)1log()(000FFFFFFIIbIRIU)exp(000FFFIRUb标准参考光源标准参考光源工作环境温度工作环境温度 LED测量的环境温度一般为测量的环境温度一般为Tamb25oC。 温度变化的速度取决于输入电功率的大小温度变化的速度取决于输入电功率的大小和和LED封装的热容量。封装的热容量。 当达到热平衡后，当达到热平衡后，LED主要通过管脚向周主要通过管脚向周围环境传递疏散热量。围环境传递疏散热量。温度对温度对LED的影响的影响 温度与正向电压的关系温度与正向电压的关系 温度对光辐射

11、的影响温度对光辐射的影响 主波长的偏移公式主波长的偏移公式 温度对辐射的辐射效率和光效影响温度对辐射的辐射效率和光效影响KmVTUCF5.2.5.1Knm3.0.1.0TCPLED发光强度、总光通量和光谱分布测量发光强度、总光通量和光谱分布测量 平均光强测量方法 对于CIE标准环境A: 316nm 对于CIE标准环境B: 100nm 总光通量测量方法 1. 分布光度计法 2. 积分球法平均光强测量平均光强测量 一个新的物理量：平均一个新的物理量：平均LED光强光强 产生原因产生原因 测量标准环境测量标准环境 对于对于CIE标准环境标准环境A： 316mm 对于对于CIE标准环境标准环境B： 1

12、00mm 计算公式计算公式2dEILED总光通量的测量总光通量的测量积分球法积分球法 积分球法积分球法 使用积分球将使使用积分球将使LED总总光通量的测量更加简单。光通量的测量更加简单。 带有两个入射孔和一个带有两个入射孔和一个用于探测器的出射孔用于探测器的出射孔 的积分球测量可对待测的积分球测量可对待测LED的自吸收进行修正。的自吸收进行修正。总光通量的测量总光通量的测量积分球法积分球法 积分球法积分球法 使用积分球将使使用积分球将使LED总总光通量的测量更加简单。光通量的测量更加简单。 带有两个入射孔和一个带有两个入射孔和一个用于探测器的出射孔用于探测器的出射孔 的积分球测量可对待测的积分

13、球测量可对待测LED的自吸收进行修正。的自吸收进行修正。总光通量的测量总光通量的测量分布光度计法分布光度计法 分布光度计法分布光度计法 球面面元球面面元dA上所接受的光通量微分上所接受的光通量微分d（与方（与方向向,有关）可以表示为：有关）可以表示为： 积分可以得到总光通量积分可以得到总光通量： dAdE),(q)(AdAE测试实例分析商品化仪器测试实例商品化仪器商品化仪器LED-1100平均强度，光谱，空间分布，平均强度，光谱，空间分布，CIE-127 条件条件B 100 mm LED-202/600辐射通量辐射通量/光谱光谱OmniLED FMS辐射通量辐射通量/光谱光谱/正向电压，电正向

14、电压，电流流LED-1100光谱光谱/角度分析仪角度分析仪 光谱特性光谱特性 色度学坐标，主波长色度学坐标，主波长和纯度和纯度 CIE-127 平均发光强平均发光强度度 测定测定 LED 角度分布角度分布 ：- 80- + 80 计算视角计算视角2q q1/2，绘制，绘制极坐标图极坐标图测试实例：测试实例： 能效标准能效限定值 能效等级 节能评价值 淘汰制度 能效标识 节能认证照明电器产品标准的种类 安全要求 性能要求 能效限定值及节能评价值（能效等级） 环保要求环保要求环保要求 有毒有害物质限量要求有毒有害物质限量要求有毒有害物质限量要求 报废照明产品回收规范报废照明产品回收规范报废照明产品

15、回收规范 几种标准的性质标准及内容性质安全要求（idtIEC）能效限定值强制性性能要求（neqIEC）节能评价值（能效等级）推荐性高压钠灯、金属卤化物灯标准 GB19652-2005 气体放电灯（荧光灯除外）安全要求 GB/T 13259-2005 高压钠灯 GB/T 18661-2008 金属卤化物灯（钪钠系列） GB 19573-2004 高压钠灯能效限定值及能效等级 GB 20054-2006 金属卤化物灯能效限定值及能效等级高压钠灯、金属卤化物灯镇流器标准 GB 19510.1-2004 灯的控制装置第1部分 一般要求和安全要求 GB/T 15042-2005 放电灯（管形荧光灯除外）

16、用镇流器性能要求 GB/T xxxxx-200 x 高压钠灯用预置功率控制器 GB xxxxx-200 x 金卤灯用低频方波电子镇流器 GB 19574-2004 高压钠灯用镇流器能效限定值及节能评价值 GB 20053-2006 金属卤化物灯用镇流器能效限定值及能效等级无极荧光灯标准 GB 21554-2008 普通照明用自镇流无极荧光灯安全要求 GB/T 21091-2007 普通照明用自镇流无极荧光灯性能要求 QB/T 2938-2008 单端无极荧光灯 QB/T 2871-2007 单端无极荧光灯用交流电子镇流器 2009年计划： 普通照明用自镇流无极荧光灯能效限定值及能效等级 单端无

17、极荧光灯能效限定值及能效等级 单端无极荧光灯用交流电子镇流器能效限定值及能效等级有关标准例举 GB/T xxxx-200 x 道路照明用LED灯 GB 7000.1 灯具第一部分 一般要求与试验 GB 50034-2004 建筑照明设计标准 道路照明灯具节能认证技术要求（上报中）标准之间的相关性 安全要求是性能要求和能效标准的前提 性能要求是能效标准的依据 能 效 标 准 性 能 要 求能效限定值（级） 最低光通量/灯功率节能评价值（级） 额定光通量/灯功率2000h光通维持率相同色品坐标相同试验方法和验收规则 相同光源能效标准参数 初始光效（lm/w） 初始：指燃点100h后测试的值 200

18、0h光通维持率 100 色坐标容差 ）实测功率（）实测光通量（光效wlm光通量规定寿命期光通量光通维持率h100镇流器能效标准参数1 BEF 镇流器能效因数（1/W） 镇流器流明系数 P 线路功率（W） 1 基准灯与被测镇流器配套工作时的光通量（lm） 2 基准灯与基准镇流器配套工作时的光通量（lm）100PBEF高压钠灯能效等级 规格（w）初始光效（lm/w） 2000h光通维持率（%）50786861857085777010093837590150103938525011010090400120110100100013012010885高压钠灯镇流器能效等级规格（w）能效因数（1/w）70

19、1.261.211000.910.871500.610.592500.3670.3544000.2310.22310000.0950.092金属卤化物灯能效等级 规格（w）初始光效（lm/w） 2000h光通维持率（%）1758678607525088806640099907210001201108815001101038375（500h）金属卤化物灯镇流器能效等级规格（w）能效因数（lm/w）1750.5140.4880.5142500.3620.3440.3264000.2330.2200.20910000.09580.09100.086215000.06380.06060.0574外耦合

20、单端无极荧光灯光效 规格（W）初始光效（lm/w）RR/RDRZ/L/B/NRR/RDRZ/L/B/NRR/RDRZ/L/B/N48666859.461.253.555.170747666.668.459.961.680788070.27263.264.8100788070.27263.264.8120788070.27263.264.8150788070.27263.264.8200828573.876.566.468.9250828573.876.566.468.9300828573.876.566.468.9400879078.38170.572.9内耦合单端无极荧光灯光效 规格（W）初

21、始光效（lm/w）RR/RDRZ/L/B/NRR/RDRZ/L/B/NRR/RDRZ/L/B/N45626555.858.550.252.775697062.16355.956.785687061.26355.156.7120697062.16355.956.7150677060.36354.356.7200687061.26355.156.7自镇流无极荧光灯光效额定功率范围 （w）初始光效（lm/w）RR/RZRL/RB/RN/RD101844481924555825606265道路照明LED灯光效光效等级初始光效（lm/w）RR/RZRL/RB/RN/RD757060555045寿命、光通

22、维持率与Ra品种寿命（h）2000h维持率（）Ra自镇流荧光灯60008080自镇流无极荧光灯300009080高压钠灯2400085、90金属卤化物灯（钪钠）200007565单端无极荧光灯800009380道路照明LED灯2000090（3000h）75道路照明标准道路照明标准 路面亮度路面照度TI初始值(%)SR道路类别 Lav维持值(cd/m2)UOULEhav维持值(lx)UEh快速路 主干路1.5/2.00.40.720/300.4100.5次干路0.75/1.00.40.510/150.35100.5支路0.5/0.750.48/100.315 注：表中平均照度适用于C类沥青路面

23、 对于C类混凝土路面可降低30道路灯具节能认证标准 道路类别对应的照度值（lx）车道数（条）（道路表面）照明功率密度（W/m2）高压钠灯其他光源快速路主干路3061.051.3761.251.632060.700.9160.851.11次干路1540.700.9140.851.111040.450.5940.550.72支路1020.550.7220.600.78820.450.5920.500.65第五章第五章 灯具的基础知识灯具的基础知识 1.灯具是什么灯具是什么 -提供光源正常工作的器具 保护和固定光源 供光源正常工作(电连接,镇流器,适应环境) -改变光源配光为作业服务(满足生理要求)

24、 提供光线,照明作业 用物理量表示:照度,亮度,均匀度,眩光等 -不亮灯时:点缀空间,美化环境 成为室内外重要的装饰物(器件) 平衡重心,突出重点,协调环境 -亮灯时:创造环境(满足心理感觉) 赏心悦目,表达意境 保持效率,提高效能 用心理量表达:亮暗,明快,朦胧等 2.灯具的定义灯具的定义 由光源和照明附加组成的设备,主要用来重新分配光源光线和防止眼睛免受强光刺激.还包括固定和保护光源以及将其连接电源所必须的组件. 以上为IEC的定义,我国常将光源除外 3.灯具发出的光线的功能灯具发出的光线的功能 1)照明功能:光线照明被照面,眼睛观看被照面或被照明空间,而不看灯的自身,亦称此类灯具为照明器

25、 2)信号功能:发出的光线很弱,不能用来照明其他物体,眼睛直接观看光源和其发出的光线,用于传递信号(颜色和变化),亦称信号灯 3)效果功能:用光的强弱,色彩和运动表现和创造气氛,亦称影视舞台灯 4.一个灯具的基本要求一个灯具的基本要求 安全要求:不伤及人生和环境安全的 安全要求 性能要求:照明/信号/效果(光学性能) 寿命-表面处理,材料,紧固 件,元器件 维护和保养方便 美学要求:外观和造型 价格要求:性价比,物有所值 5.灯具的安全要求灯具的安全要求 对有生命的(人/动植物):防触电,防辐照 在灯具的整个寿命期内,在它适合的环境和使用情况下不会丧失功能(如水,尘,摇动和拉拔等),也不会跌落

26、等 对眼睛,皮肤,植物产生危害 对环境不会产生不安全:在启动,运行和断开时都是安全的 不会过热,不会引爆外界气体 不会损坏珍品 6.灯具的性能要求灯具的性能要求 光的要求:不同的场所有不同的光线(照明,信号或效果)要求,就有不同的灯具和相应的光强分布与之对应.如办公室,道路,建筑立面等 寿命:除易损件外,应有一定的工作周期,如工业灯的一代人,居室灯的室内装饰等.不老化,不变色,不丧失功能 灯具维护和保养的方便 换光源,换电器附件,擦洗和清洁 7.灯具的美学灯具的美学 环境和风格结合,互相交融 白天和晚上的完美 个性和共性的表现 8.价值和价格价值和价格: 价格和能耗/节能 好的性价比要想按照我

27、们的意志控制光线（滤光，转换，重新分配），就必须要想按照我们的意志控制光线（滤光，转换，重新分配），就必须要有光控元件要有光控元件 下列为灯具中常用的光学器件下列为灯具中常用的光学器件w反射器件反射器件w折射器件折射器件w漫射器件漫射器件w滤光器件滤光器件w屏蔽器件屏蔽器件光线的不同分布反射:入射光在物体的界面产生反射反射类型:镜面反射定向扩散反射漫反射复合反射材料的反射特性镜面反射镜面反射反射定律:入射角反射角i =r特点:反射光线的集合在镜面中形成被反射物体的像常用材料:阳极化氧化铝,镀铝的玻璃和塑料等材料的反射特性定向扩散反射定向扩散反射-半镜面反射半镜面反射最大反射强度的角度等于入射角

28、特点:反射光线的集合在镜面中不能形成被反射物体的像适度的视觉控制适度的视觉控制:光束柔和光束柔和常用材料:喷砂,粗磨的表面或金属的毛丝面等材料的反射特性漫反射漫反射光线入射到粗糙表面或无光泽涂层时,反射光无规则地射向不同方向特点:如果反射光服从余弦定律,从不同方向去观察反射面时,其亮度均相同, 称为完全漫反射,漫射定律: Ik Cos 无精确的光线控制 发射器外型不是很重要 反射器越深 , 光线间的相互作用以及吸收作用越大，效率越低常用材料:粗糙的白纸,粉刷的墙面和天棚等材料的反射特性复合反射复合反射反射特性介于镜面反射和漫反射之间常用材料:涂有薄层清漆的漫反射体材料的反射特性反射材料反射率(

29、%)吸收率(%)特性1.镜面反射 银9092810 鉻63663437 铝60703040 不锈钢506040502.定向扩散反射 铝(磨砂面,毛丝面)55584245 铝漆60703040 鉻(毛丝面)45554555 亮面白漆608515403.漫反射 白色塑料9092810 雾面白漆70901030亮面或镜面材料,光线入射角等于反射角磨砂或毛丝面材料,光线朝反射方向扩散亮度均匀的雾面,光线朝各个方向反射常用反射材料的反射特性常用反射材料的反射特性:材料的反射特性反射比()反射比()70-80瓷釉面砖白 色75-8350-60粉 色60-7030乳 黄8330淡 黄8030中黄色7220天

30、蓝色55水磨石白色69塑料贴面板白间黑65浅黄色木纹36白间绿50-57中黄色木纹30白间赭38深棕色木纹12白间蓝45-49大理石艾叶青32-35塑料墙纸墨玉8黄白色72紫豆瓣13蓝白色61灰白螺丝转21-27浅粉白色65桃红31-33普通玻璃9雪花60-62胶合板58淡黄粉刷35-67广漆地板10混凝土地面20马赛克地砖菱苦土(紫红色)14-15白 色59菱苦土(黄色)10-20浅蓝色42沥青地面11-12浅咖啡色31钢板地面10-30绿 色25铸铁地面16深咖啡色20调和漆白色70无釉陶土地砖乳黄色71土黄色53米黄色70朱 砂19中黄色57深绿色8中灰色20红色8名 称抹灰并用大白粉刷

31、砖墙或混凝土屋面板喷白(石灰、大白)墙或顶棚用水泥砂浆抹面混凝土屋面板红砖墙灰砖墙名 称常常用用建建筑筑材材料料表表面面反反射射比比表表折射:光穿过界面进入另一媒质时会改变方向.折射定律:n1Sin1= n2Sin2材料的折射特性全反射:当n1n2(例如从玻璃到空气),且入射角大于临界角,入射光将被全反射.全反射定律:Sin n2/n1全反射在光源中的应用全反射在光源中的应用光纤照明光纤照明:光在光导纤维内几乎无损耗地依靠全反射传播光在光导纤维内几乎无损耗地依靠全反射传播,具有安全、具有安全、可塑、可塑、变光、简易等特点变光、简易等特点.透射透射:当光通过透明或半透明材料时,一部分光在界面上反

32、射,一部分光为材 料所吸收,其余的光则透射出去透射率透射率:透射光与入射光之比称为透射率透射类型透射类型:由由透射材料特性决定- 定向透射-定向扩散透射-漫透射材料的透射特性定向透射定向透射:透射材料是完全透明的,透过它可以清晰地看到后面的物体实例实例:透明玻璃材料的透射特性定向扩散透射定向扩散透射:沿入射方向的透射光强度最大,其它方向上也有透射光,但强度较小,虽然光未被完全散开,但不能清楚地看到后面的物体实例实例:磨砂玻璃材料的透射特性漫透射漫透射:光线被完全散开,均匀分布于半个空间内,当透射光强服从余弦定律,则为完全漫透射.由于不能通过漫透射材料看到后面的物体,这类材料常用于屏蔽光源以减少

33、眩光实例实例:乳白玻璃和塑料等半透明材料材料的透射特性光传播在光源中的应用漫透射:灯的外壳用漫透射材料 磨砂-A60F 涂膜-AK 乳白材料-SLE透光材料厚度(mm)透射率(%) 反射率(%) 吸收率(%) 特性1.定向透射 无色玻璃或塑料398094810210无漫透射,透射率高 彩色玻璃或塑料39无漫透射 红817 绿1017 蓝352.定向扩散透射 酸蚀玻璃26 毛面入射828879510透射率高,漫射性差 光面入射63781220 磨砂玻璃26透射率高,漫射性差 毛面入射77811116711 光面入射7077131810163.漫透射 乳白玻璃2612404078431漫射性强 半

34、透明塑料或压克力1.5630653075530漫射性强常见材料的透射特性常见材料的透射特性:材料的透射特性反射器反射器:重新分配光源光通量的器件材料材料:高反射材料,铝、镀铝的玻璃或塑料等类型类型: 球面反射器 旋转抛物面反射器 椭球面反射器 双曲面反射器 复合式反射器 柱状抛物面反射器反射器反射器 反射器件的形状决定了光束图案反射器件的形状决定了光束图案 平面反射器平面反射器: 通常用于装饰型灯具，主要用于图象的反射而非光线的控制球面反射器球面反射器:若将光源置于球心S1,则所有的反射光线都又通过球心,如同仍由光源发出来的一样,从而提高了光源的利用率;但当光源置于点S2时,近轴区的反射光近似

35、为平行光反射器旋转抛物面反射器旋转抛物面反射器:若将一点光源置于完美的抛物面反射镜的焦点上,则所有的反射光线都将平行于光轴;当光源位于焦点以内时,光束发散,而当光源位于焦点以外时,光束先会聚而后再发散在光源中的应用在光源中的应用: 抛物镜面射灯,如硬玻璃射灯(PAR),软玻璃射灯,石英杯灯 (MR16)反射器有具体尺寸的光源位于焦点将产生不同有具体尺寸的光源位于焦点将产生不同的散射光束，其决定于入射点到光源的的散射光束，其决定于入射点到光源的距离距离反射器有具体尺寸的光源位于焦点将产生不同的散射光有具体尺寸的光源位于焦点将产生不同的散射光束，其决定于入射点到光源的距离束，其决定于入射点到光源的

36、距离椭球面反射器椭球面反射器:若一个小光源放置在在一个焦点F上,则反射光线将通过另一个焦点F;将椭球反射器在AB处切开,所有的光线看上去都是从焦点F发出的反射器双曲面反射器双曲面反射器:将光源置于双曲面反射器的一个焦点F2上,光线经双曲面反射后反射光的反向延长线都交会于另一焦点F1,反射器的出射光线就好像全部是从焦点F1发出的反射器的母线反射器的母线反射器的光路反射器的光路反射器复合式反射器复合式反射器:利用以上基本形式加以变化组合,可构成符合性能要求的复合式反射器,其尺寸能减小反射器柱状抛物面反射器柱状抛物面反射器:对于柱状光源必须采用柱状的反射器,若将一个管状光源沿反射器的焦线安放,且该光

37、源的直径比反射器小得多,就能产生这样一种光束:它在水平方向光束较宽,而在垂直方向光束几乎平行,只略有发散反射器折射器折射器:利用光的折射原理使光线在某些透光材料中改变方向类型类型:棱纹板(塑料或压克力,表面花纹由三角锥、圆锥以及其他棱镜组成)和透镜等折射器实例实例:吸顶灯:利用棱纹板上的棱镜单元降低接近水平视角范围的亮度,减小眩光凸透镜凸透镜:当一束平行光入射到球面上时,由于折射作用,光束会聚到焦点上凹透镜凹透镜:当一束平行光入射到凹球面上时,光被散开,而所有散开的光反向延长时都会聚于焦点,好像光是位于焦点上的光源发出的折射器菲涅耳透镜菲涅耳透镜:当一小光源置于平凸透镜的焦点上时,由于折射作用

38、,形成平行光束.为了减轻重量,增加透光率,可以将透镜分割成许多部分,而用较薄的一些环状单位取代透镜的各部分.这样的一个透镜系统称为菲涅耳透镜,它可以产生一个十分平行的光束.平凸透镜平凸透镜菲涅耳透镜菲涅耳透镜折射器遮光器遮光装置遮光装置: :挡板和百叶挡板和百叶: 通常用于荧光灯灯具内置格栅内置格栅: :位于灯泡上方的小水平平面，用于泛光灯遮光器保护角保护角:在过灯具开口面的水平线和刚能看到光源发光部的视线之间的夹角a;对于磨砂泡或有荧光粉涂层的灯,整个灯是发光体;对于透明泡壳,钨丝或电弧管才是发光体截光角截光角:与保护角互余,指水平线和视线之间的夹角b遮光器的网格愈密、厚度愈大，则保护角愈大

39、，光损失也增大.一般荧光灯具的保护角取300左右遮光器光导纤维和导光管光导纤维的结构原理: 芯体由透明材料制成,外包层材料的折射率比芯体稍低,如果光在光导纤维中以大于临界角的角度入射到两者的界面上时,就会发生全反射.光线经过多次的全反射可以从光纤的一端传到另一端.光导纤维的分类: 石英光纤、多组分玻璃光纤、塑料光纤塑料光纤的芯体为聚甲基丙烯酸甲脂(PMMA),外包层为氟素树脂端发光端发光侧发光侧发光1.光发生器2.光纤3.终端发光头光导纤维按发光形式分类: 端发光和侧发光光导纤维和导光管光发生器: 采用椭球反射器,光源的光被反射镜反射后,再由透镜组聚集到光纤的集光头上光纤照明的特点:光在光导纤

40、维内几乎无损耗地依靠全反射传播,具有安全、可塑、变光、简易等特点.光导纤维和导光管导光管导光管: 一种远程传光系统,可以用来传输大的光通量.常见两种类型常见两种类型:有缝导光管和棱镜导光管有缝导光管有缝导光管: 其内表面涂以金属反射层,用以产生镜面反射,入射光线经管道不断地被反射,直至很远,有一条长的出光缝均匀透射光材料材料:管壁由对苯二甲酸乙二醇酯等有机薄膜或铝型材制成光导纤维和导光管棱镜导光管: 利用棱镜的全反射原理制成.棱镜薄膜采用透明的有机玻璃或聚碳酸酯制成.薄膜一面光滑,另一面是均匀分布的纵向棱镜波纹.入射的光线经棱镜薄膜的多次反射后,到达管子的另一端,内安置一条乳白色的引光膜棱镜导

41、光管分类: 端部入射和中间入射光导纤维和导光管端部入射导光管构成端部入射导光管构成:灯具、导光管、反光端板、支架和接头等光导纤维和导光管按其用途来分类:有民用灯具、工矿灯具、舞台灯具、车船灯具、防 爆灯具和路灯灯具等倘若按其安装方式来分类:有嵌入式、吸顶式、悬挂式、落地式和移 动式等按防触电保护方式分类: 为了电气安全,灯具所有带电部分必须采用绝缘材料等加以隔离,灯具的 这种保护人身安全的措施称为防触电保护,根据防触电保护方式，灯具可 分为0,I,和 4类 灯具的分类灯具的分类灯具的防触电保护分类灯具的防触电保护分类 灯具等级 灯具主要性能应用说明0类保护依赖基本绝缘一在易触及的部分及外壳和带

42、电体间的绝缘适用安全程度高的场合,且灯具安装、维护方便.如空气干燥、尘埃少、木地板等条件下的吊灯、吸顶灯I类除基本绝缘外,易触及的部分及外壳有接地装置,一旦基本绝缘失效时,不致有危险用于金属外壳灯具,如投光灯、路灯、庭院灯等,提高安全程度类除基本绝缘,还有补充绝缘,做成双重绝缘或加强绝缘,提高安全性绝缘性好,安全程度高,适用于环境差、人经常触摸的灯具,如台灯、手提灯等类采用特低安全电压(交流有效值50V),且灯内不会产生高于此值的电压灯具安全程度最高,用于恶劣环境,如机床工作灯、儿童用灯等目前采用特征字母“IP后面跟两个数字来表示灯具的防尘、防水等级;第1个数字表示对人、固体异物或尘埃的防护能

43、力,第二个数字表示对水 的防护能力;在防尘能力和防水能力之间存在一定的依赖关系，也就是说第一个数字 和第二个数宇间有一定的依存关系灯具的防尘、防水等灯具的防尘、防水等级级防护等级特征字母防护等级特征字母IP后面数字的意后面数字的意义义第一位特征数字第一位特征数字第一位特征数字 说 明含 义标记0无防护没有特别的防护1防护大于50mm的固体异物人体某一大面积部分,如手(但不防护有意识的接近),直径大于50mm的固体异物2防护大于12mm的固体异物手指或类似物,长度不超过80mm、直径大于12mm的固体异物3防护大于2.5mm的固体异物直径或厚度大于2.5mm的工具、电线等,直径大于2.5mm的固

44、体异物4防护大于1mm的固体异物厚度大于1mm的线材或条片,直径大于1mm的固体异物5防尘不能完全防止灰尘进入,但进入量不能达到妨碍设备正常工作的程度6尘密无尘埃进入防护等级特征字母防护等级特征字母IP后面数字的意义后面数字的意义第二位特征数字第二位特征数字第二位特征数字 说 明含 义标记0无防护没有特别的防护1防滴滴水(垂直滴水)应没有影响2150防滴当外壳从正常位置倾斜不大于150以内时,垂直滴水无有害影响3防淋水与垂直线成600范围内的淋水无影响4防溅水任何方向上的溅水无有害影响5防喷水任何方向上的喷水无有害影响6防猛烈海浪经猛烈海浪或经猛烈喷水后,进入外壳的水量不致达到有害程度7防浸水

45、浸入规定水压的水中,经规定时间后,进入外壳的水量不会达到有害程度8防潜水能按制造厂规定的要求长期潜水IP后两数字可能的配合后两数字可能的配合0123456780IP 00IP 01IP 021IP 10IP 11IP 122IP 20IP 21IP 22IP 233IP 30IP 31IP 32IP 33IP 344IP 40IP 41IP 42IP 43IP 445IP 50IP 54IP 556IP 60IP 65IP 66IP 67IP 68 第二位特征数字可能配合的组合第一位特征数字灯具按光通量分布分类灯具按光通量分布分类 根据灯具向上、下半个空间发出的光通量的比例来分类的方法; CI

46、E 将一般室内照明的灯具分成5类: 直接灯具、半直接灯具、全漫射(直接一间接)灯具、半间接灯具和间 接灯具 直接半直接漫射(直接-间接)半间接间接上0-1010-4040-6060-9090-100下100-9090-6060-4040-1010-90光通量分配()灯具类别光强分布灯具按光束角分类灯具按光束角分类直接型灯具按光强分布分类直接型灯具按光强分布分类 针对带有反射器的直接型灯具; 其光束的宽窄变化范围大,有的非常集中,向下直射,有的散布在整 个半空间; 按光束的宽窄,直接灯具又可分为特狭照型、狭照型、中照型(扩散 型或余弦型)、广照型和特广照型5种灯具按光束角分类灯具按光束角分类投光灯按光束角分类投光灯按光束角分类 描写投光灯光