光学设计第5讲配光曲线(课堂PPT)

30 173.21
40 153.21
50 128.56
60 100
70 68.404
80 34.73
.
23
出射角 发光强度
0
200
10
196.96
20
187.94
30
173.21
40
153.21
50
128.56
60
100
70
68.404
80
34.73
.
200cd
150 cd 100 cd 50 cd
• 窄光束：光束角≤20° • 中光束:光束角在20°～40° • 宽光束光束角≥40°
.
21
配光对称性
轴向对称（旋转对称）
对称
.
非对称 22
朗伯光源的发光强度表达式： I20c0o(sc)d
请在直角坐标系和在极坐标系中画出其配光曲线。
出射 发光强 角度
0 200
10 196.96
20 187.94
0.8
A
0.6 B
C 0.4
D
0.2
E
0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 (α)
注意：配光表达式的应用
1.0
纵向配光函数值 (I/I0)
线状灯具纵向配光函数值
0.8
0.6
Iθ,α/ Iθ,0与图中曲线比较,
0.4
与之最接近的曲线即为该灯
0.2
A
B C D E
具纵向配光的类型
.
0
.
11
• Type B（B-β） • 投光灯
极轴在水平方向。水平半平面内的
角度数据叫做H角度，到此平面的垂
直角度是V角度。使用（H，V）坐
标指示球面上的某点。 H 0 ° 在赤
道圈上。灯具口面通常瞄准点（0，
0），并且V 0 °平面垂直于灯具口
面。H角度的范围是从-90 °至90 °。
V角度范围从-180 °到180 ° ， -90
Iθ(1000)——灯具中1000lm光源在θ方向的光强，cd
Φ——灯具中实际光源的光通量总和，lm
.
6
配光曲线 配光曲线其实就是表示一个灯具或光源 发射出的光在空间中的分布情况 。
可以记录灯具的光通量、光源数量、功率、功率因数、 灯具尺寸、灯具效率包括灯具制造商、型号的等信息
I f()
.
7
.
5
10 20 30 40 50 60 70 80 90 (α)
3. 实际光强的换算
为便于比较，配光曲线都是假定光源的光通量为1000lm来
绘制的, 若实际光源的光通量不是1000lm,则必须对由配光曲 线上查出的光强值进行修正
换算公式：
Φ Iθ 1000I(100)0
式中 Iθ——灯具中实际光源在θ方向的光强，cd
线状灯具的纵向配光多用
A类：I θ ,α I θ ,0 cos
B类：I θ ,α
wenku.baidu.com
I θ ,0 ( cos
cos 2
2
)
C类：I θ ,α I θ ,0 cos 2
D类：I θ ,α I θ ,0 cos 3
E类：I θ ,α I θ ,0 cos 4
纵向配光函数值 (I/I0)
1.0
8
.
9
配光曲线
• Type A（A-α系统） • 车灯
.
10
•极轴在竖直方向。竖直半平面内的角度数据叫做α角度，到此平面 的垂直角度是A角度。使用（A， α ）坐标指示球面上的某点。 α 0 ° 在赤道圈上。灯具口面通常瞄准点（0，0），并且α 0 °平面垂 直于灯具口面。 α角度的范围是从-90 °至90 °。A角度范围从180 °到180 ° ， -90 °将在最低点，90 °在最高点。汽车车灯光 度数据通常使用Type A坐标系
60
30
0
24
200cd
150 cd 100 cd 50 cd
.
25
按灯具出射光线的分布分类
CIE光通分类 ——此法已为国际照明界普遍接受
——根据灯具发出光通量在上下两个半球空间的分布情况分类
直接型 半直接型 全漫射(直-间接)型 半间接型 间接型
★灯的上半★部下分射几光乎通没★供有适作光当业线安照，装明光可★通使增量直加利用散射光★照反明射效光果照，明光，
光学设计
五邑大学
.
1
第5讲 配光曲线
.
2
光强的空间分布特性
• 空间图最能直观地描绘光分布的特性。方法是把 各个方向上的光强，以一条条矢径的形式画在球 坐标系上。假定光源在坐标系极点上，这些矢量 合起来构成“光分布体”。
.
3
1. 定义
配光特性
光源的光强在空间的分布特性——通常用曲线或表格表示
2. 常用形式
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26
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27
平面等照度分布曲线
• 平面等照度曲线：连结测量截面上等照度的点的曲线。
.
28
空间等光强曲分布线
.
29
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30
空间等光强分布曲线（圆形网图）
.
31
空间等光强分布曲线（极坐标图）
.
32
配光曲线的测量：分布式光度计
测试基准面
测试环境为暗室 手动
测试距离R
探头 刻线
因此，
计算机
前后可调
°将在最低点，90 °. 在最高点。
12
.
13
• Type C（C-γ）
.
14
极轴是垂直的，如图所示。在垂直半平面测量的角度是γ角度，以及到 此半平面的水平角度是C角度。灯具发光口面通常瞄准坐标系中的（C0， γ0）点。γ角度范围从0°（最低点）到180°（最高点）。C平面在角 度范围从0°到360°，如图所示。在光度学中C0参考平面位置，通常 是平行于灯具的辅助轴线。
率最高 ★上射光通供接环眩境光照最明小，线光更加柔和均无匀阴影和眩光
★顶棚很暗★，减与少明了亮灯的具灯线与具柔顶易和棚形均间成匀的★对强光比烈通眩对损光比失，更★多光，损经失济大性，差缺
★光线集中且使方室向内性环强境★，亮光易度通产适量生宜损较、失★浓缓较灯重解多具阴阴影易影积尘乏而立影体响感其效率
.
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不同类型灯具的C平面规定
格栅灯、筒灯、工矿灯等
路灯
.
投光灯
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.
17
.
18
非对称光源配光曲线 实线：C 0°- 180°，虚. 线： C 90°- 270° 19
.
20
灯具光束角
• 最大光强：灯具的最大光强（即锋值光强），单 位：cd。
• 光束角(FWHM)，一般是指在50%最大光强间夹 角为光束角，单位：度。
自动 转台
RS232C
左右、俯仰 可调
探头 探头支架
E I Cos
r2
I E
r .2
I E•r2 33
①极坐标配光曲线
②直角坐标配光曲线
轴旋转对称 配光灯具用
光线集中 的聚光型 灯具多用
用于定量计算
③表格
YG701-3型荧光灯具横向垂直面发光强度值 θ(º) 0 5 10 15 20 25 30 35 …
I θ,0(cd) 228 23.6 230 224 209 191 176 159 …4
④理论配光函数表达式