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灯光照明:照明器的光学特性

2012-4-12 10:42| 发布者: admin| 查看: 1056| 评论: 0|原作者: 中国音响网



  作为照明设备,仅仅有电光源还是不够的。首先应将电光源合理布置、安装固定,并实现与电源的连接,同时要求光源产生的光辐射能根据人们视觉工作的需要合理地分配到被照面上。照明设备除了满足照明要求外,还应该尽量具有装饰性,达到美化环境的作用。上述要求将由灯具来完成。灯具的主要作用就是固定和保护电光源,并使之与电源安全可靠地连接;合理分配光输出;装饰、美化环境。灯具与电光源的组合称为照明器。有时也常把照明器简称为灯具,这不仅通俗易懂,且在一般情况下也不会引起大的误解,只是在作工程预算时不要混淆了这两种概念,以免造成较大的错误。在叙述照明器光强空间分布之前先介绍一下有关的一些术语。

  1. 配光

    照明器在空间各个方向上的光强分布称为配光,意思即为光的分配。光源本身也有配光,当光源装入灯具后,由于灯具的作用,光源原先的配光将会发生改变,成为照明器的配光。

  2. 配光特性

    光源或照明器的光强在空间各方向上的分布状态可以用多种方法表示,例如可以用数学解析式表示、用表格表示及用曲线表示等。无论用哪一种方法表示的光强分布都可认为是光源或照明器的配光特性。如果用曲线形式表示,则又常将该曲线称为配光特性曲线,或简称为配光曲线。

  3. 光中心

    把一个有一定尺寸的光源(或照明器)看作是一个点,它的光认为就有该点发出,该点所在的位置就称为光中心。大多数情况下,发光体的光中心就是该发光体的几何中心,对于敞口式的非透明灯罩组成的照明器,光中心指的是其出光口的中心。

  4. 光轴

    通过光中心的竖垂线称为光轴。

  5. 垂直角与垂直面

    观察光中心的方向与光轴向下方向所形成的夹角称为垂直角。

  6. 水平角与水平面

    照明器配光特性的表示方法有多种,它们各有特点和用途。这里只介绍室内照明中目前最常用的几种配光特性表示方法。

    1. 极坐标表示法

      配光特性的极坐标表示法是应用最多的一种照明器光强空间分布的表示方法,它最适合于具有旋转对称配光特性的照明器。例如装有普通白炽灯、高压汞灯、高压钠灯及部分金属卤化物灯的照明器,只要其灯具形状具有旋转对称性,则照明器的光强空间分布相对于光轴呈旋转对称形式。具有对称配光特性的照明器,只要取其一个垂直面,将照明器在这个垂直面上的光强分布画出来,再将画有光强分布的垂直面绕光轴旋转一周,就可以得到该照明器的空间光强分布厂。   

      现以乳白玻璃水晶底吊灯为例来说明配光特性的极坐标表示法:这种照明器内装的光源是普通白炽灯,灯具形状又旋转对称,因此它发出的光强在空间的分布基本上是旋转对称的。通过照明器光中心作该照明器在一个垂直面内的光强有向线段,只要把在该垂直面内的不同方向上的光强有向线段末端连接起来,就可得到一条曲线,这就是该照明器的配光特性曲线。因为是在一个垂直面内画出的配光曲线,故又称为垂直配光曲线。

    2. 列表表示法

      配光特性也可以用列表形式表示,其实质与垂直配光曲线的极坐标表示法是完全一样的,只是将曲线用表中数值表示而已。在实际应用中,用曲线表示比较形象,便于定性分析。但在照明计算中,图解法精度不易保证,而列表方式就可获得较为精确的光强值。如果两者结合使用,即表中列出的垂直角下的光强值在表中查得,表中未列出的垂直角则可根据前后相邻的两个垂直角用插人法求得其光强值,同时参考曲线,就可使光强估算值更精确一些。

    3. 直角坐标表示法

      配光特性也可以表示在直角坐标上,这时纵坐标表示光强,横坐标表示垂直角。用直角坐标表示的配光曲线在各垂直角方向上的光强值读数要比用极坐标表示时准确一些,但极坐标表示的光强分布与空间位置相一致,因此比较形象。目前用得较多的还是极坐标表示的配光曲线。
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