3.2照明電器中的光問題ppt課件

1、照明電器中照明電器中de光問題光問題綜述 燈具的功能就是利用光源發(fā)出的光線投射到需要的地方,使該處得到相應的符合工作/活動需要的光環(huán)境.這就是燈具的照明功能. 要求的照明功能是:效率最高,配光最好. 在滿足最佳照明功能的前提下,對光源的壽命影響最小,符合電氣安全要求.燈具的照明功能設計要求和途徑光源的配光燈具的光學系統(tǒng)需要光分布 創(chuàng)造需要的光環(huán)境,豈止照度! 一定要了解各種場所的照明要求!需要的光環(huán)境的基本內(nèi)容需要的光環(huán)境的基本內(nèi)容: 滿意的照度滿意的照度(可愉悅工作可愉悅工作); 舒適的亮度分布舒適的亮度分布(含環(huán)境亮度含環(huán)境亮度), (明度感覺明度感覺); 沒有沒有(很低的很低的)各種眩光

2、各種眩光(來自燈具來自燈具 工工作面作面 空間任何方向空間任何方向); 節(jié)能和環(huán)保的節(jié)能和環(huán)保的. 明度明度B和亮度和亮度L是不同的是不同的: 明度是感覺量明度是感覺量,亮度是物理量亮度是物理量; 明度是主觀量明度是主觀量,亮度是客觀量亮度是客觀量. 一般認為的關系式一般認為的關系式: B=klgL 不同適應亮度下的不同適應亮度下的K值不同值不同. 一.了解各種場所的照明要求是關鍵 1.各種場所的照明標準的指標 舉例: 室內(nèi)(眼睛):水平照度, (攝像機):垂直照度. 室外(攝像機 眼睛):垂直照度, (眼睛):水平照度, (眼睛):亮度, (眼睛):半柱面照度2.了解各種場合觀測的狀態(tài) 1)

3、道路照明例 觀測亮度的規(guī)定道路照明的計算區(qū)域的規(guī)定2)書寫作業(yè)例 眩光區(qū)在頭頂.3)OA辦公例 屏幕上的燈具反射映象. 屏幕上的字跡亮度200cd/m2.4)室內(nèi)燈具產(chǎn)生各種眩光的角度范圍3.探究各種場所需要的配光曲線 1)道路照明的例子2)書寫作業(yè)的例子 紙張上燈光的光幕反射. 頭頂上的區(qū)域稱眩光區(qū).蝙蝠翼配光的空間示意蝙蝠翼配光能減少光幕反射蝙蝠翼配光能減少光幕反射,提高紙面上的提高紙面上的可見度可見度.為什么要呢為什么要呢?3)OA辦公的例子 以電腦作業(yè)為主辦公室作業(yè)人員對照明的重要性眼睛與電腦的位置 OA辦公室內(nèi)的燈光放在任何地方都有問題:手的遮影 一剎那的干擾會帶來許多遺憾!來自燈具

4、在屏幕上的反射干擾紙面上的光幕反射 眩光源在紙面上產(chǎn)生了光源的影像就像有層光幕遮蓋在視看對象上.解決辦法解決辦法 直接照明方法直接照明方法-雙拋物面格柵雙拋物面格柵OLC格柵-提高了效率約5%.間接照明方法間接照明來歷的說明:OA辦公室中的燈具亮度要求間接照明的燈具效率說明半間接照明的效果US Alanby的例子二.了解人眼的基本需求是基礎 室內(nèi)場所人眼感覺的亮度范圍適應水平和感覺的明暗.教室內(nèi)的亮度分布辦公室的亮度分布物理量與心理量的差別 看三個實驗1照明環(huán)境的評價環(huán)境照度與色溫實際上實際上,照明需要達到的效果就是達到照明需要達到的效果就是達到上面的諸多要求上面的諸多要求: 對被照物對被照物

5、: 1)光能量的分布光能量的分布; 2)光線的照明方向光線的照明方向; 對眼睛對眼睛: 1)燈光的位置燈光的位置; 2)眩光的感受眩光的感受. 對燈具對燈具: 發(fā)亮面的感覺發(fā)亮面的感覺.三.燈具的光學設計 1。基本原理和知識: 1亮度不變定律 任何光學系統(tǒng)只會降低光源亮度,不會升高亮度; 2光源光通量的再分配-符合能量守恒定律; 3光線直線定律.1亮度不變定律亮度不變定律 經(jīng)過反射經(jīng)過反射 折射的光線亮度不變折射的光線亮度不變.亮度不變定律的用途亮度不變定律的用途: 計算通過光學系統(tǒng)后的光強分布計算通過光學系統(tǒng)后的光強分布:三種工廠燈的實樣圖三種工廠燈的實樣圖:計算光強及其分布的舉例 不管反射

6、式還是透射式,一樣計算. 找出各個角度上的閃亮面積!2能量守恒定律能量守恒定律 從一個光源到一個燈具從一個光源到一個燈具,從一個燈具到從一個燈具到n個燈具個燈具(一個場所的照明一個場所的照明).都遵守該定律都遵守該定律.能量守恒定律的用處能量守恒定律的用處 多燈具合成場所的照明多燈具合成場所的照明(度度E)計算計算 以單燈的光度數(shù)據(jù)為基礎以單燈的光度數(shù)據(jù)為基礎. 有遮格時還要考慮遮格的檔光有遮格時還要考慮遮格的檔光! E=N單個光源單個光源UL/S中的中的N就是這個就是這個意思意思. 計算光源光線如何通過照明器分配到被照面上的計算途徑.從(,)到(C,).從得到的從, (,)中的光線反射到C,

7、 (C,)中去計算反射/折射器的曲線.3光線de直線定律和 反射定律： 入射光線,反射光線和法線在同一平面內(nèi)。 折射定律: n1sin1=n2sin2 入射光線,折射光線和法線在同一平面內(nèi)。反射利用反射定律得到反射器的曲面 a.從已知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 在用透鏡使LED得到蝙蝠翼配光中，透鏡內(nèi)的反射發(fā)生在每根光線。1反射情況隨入射光線的角度變化2。計算前要考慮的內(nèi)容。計算前要考慮的內(nèi)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,計算時要先考慮直接光的貢獻計算時要先考慮直接光的貢獻,缺乏缺乏部分由反射器提供部分由

8、反射器提供; b.角度坐標的概念和正負號角度坐標的概念和正負號; c. (,)與與(C,)的對應關系并非單值解的對應關系并非單值解; d.必須事先將光源光通的空間分布了解必須事先將光源光通的空間分布了解清楚清楚! e.近場和遠場的問題近場和遠場的問題; f.實際光源不是點光源的問題實際光源不是點光源的問題.a.被照面上的光線由光源直接提供和反射器提供兩部分組成b.(,)與(C,)的對應關系并非單值解的示例下圖中,來自光源的光通相同,照明效果一樣,但反射面的形狀不同.c.近場和遠場的問題近場和遠場的問題 近距離以近距離以致不能作為致不能作為點光源的情點光源的情況況-近場近場. 燈具線度燈具線度小

9、于小于5倍距離倍距離的的-遠場遠場.d.非點光源的光源 可分為均勻亮度 非均勻亮度兩類 均勻亮度 用整個光源做分析非均勻亮度的 對非均勻亮度的可細分為若干個均勻亮度的點光源后再按點光源處理.3.通過能量守恒關系得到(,)與(C,)的對應關系找到光源光線與反射光線的對應關系: 燈具系統(tǒng)光通量是部分光源光(以直接光形式射出)與反射器射出之和. 燈具射出光通量(燈具) =光源直接射出光通(D)+射到反射器光通(1-D) X表式見后:光源光通和燈具光通的關系:反射面: 規(guī)則的對稱面 用曲線方程表達的曲面. 自由曲面 由一段一段直線構成的曲面.四.商照設計的關注點 1.商照設計的主要對象(指重點照明用)

10、 筒燈(downlight,下射燈,下照燈) -一般照明,局部一般照明; 射燈(MR16,投射燈) -accentlighting,重點照明. 商照中的另一類-一般照明 提供一個較大范圍內(nèi)空間中的照明2.筒燈及其光學性能 提供某方向或空間中的照明筒燈的形狀 無發(fā)光邊-有格柵片和敞開的 有發(fā)光邊的-增加天花板的亮度3.射燈的光學性能 1)鹵鎢燈的作用 光色好:色溫:3000-3400K, 暖色; 顯色性好: Ra:99-100光的感覺好,真實反映顏色,柔和,飽和. 2)鹵鎢燈照明的問題 (1)燈絲(電弧)成象 燈絲在旋轉對稱反射面中成燈絲的象,影響照明質(zhì)量.(2)光斑邊緣的問題-柔光 增加或減少光斑邊緣的清晰程度是創(chuàng)造照明效果的關鍵-柔光的辦法. 光斑示意圖得到不同柔光的方法得到不同柔光的方法 硬邊硬邊:成象光學系統(tǒng)成象光學系統(tǒng); 軟光斑軟光斑:龜板反射面龜板反射面+清泡清泡 較軟光斑