灯具配光基础知识与报告解读
- 格式:ppt
- 大小:4.78 MB
- 文档页数:64
灯具光学原理知识点总结灯具光学原理是指光学系统中硝和光的传播、聚敛和转换规律,是指导灯具设计和应用的重要基础。
了解光学原理不仅有助于提高灯具的设计性能,而且对于正确使用和维护灯具也有着重要的指导作用。
本文将通过介绍灯具光学原理的相关知识点,来帮助大家更好地了解灯具的光学特性。
1. 光的传播和衍射光是一种电磁波,具有波粒二象性,可以在真空和介质中传播。
在介质中传播时,光波会产生折射现象,即沿直线传播的光波在介质中遇到另一种介质时,会改变传播方向。
在某些情况下,光波会发生衍射现象,即光波在通过狭缝或物体边缘时出现弯曲和分散。
在灯具设计中,我们需要考虑光的传播和衍射对于光束的聚敛和扩散影响。
通过合理设计反射器和透镜等光学元件,可以实现对光束的控制和调节,以满足不同需求的照明效果。
2. 反射和折射反射是指光波在遇到不同介质界面时,一部分光波被折射,一部分光波被反射。
反射可以分为镜面反射和漫反射两种。
镜面反射是指光波在光滑表面上的反射,反射光线遵循入射角等于反射角的规律;漫反射是指光波在粗糙表面上的反射,反射光线会向各个方向散射。
折射是指光波穿过介质界面时,由于介质折射率的差异而改变传播方向。
根据折射定律,入射角、折射角和介质折射率之间存在一定的关系。
在灯具设计中,我们可以通过选择合适的材料和表面处理方式,来实现对反射和折射的调控,以提高灯具的照明效果。
3. 光的色散和频谱光的色散是指不同波长的光在通过介质时,由于折射率与波长的相关性,导致不同波长的光以不同程度折射,从而产生色散现象。
光的频谱是指光波的频率分布和强度分布。
通过光的色散和频谱分析,我们可以了解不同波长的光在聚焦、衍射和干涉等现象中的特性。
在照明设计中,我们需要考虑光的色散和频谱对于照明效果的影响。
例如,在色彩还原方面,我们需要选择合适的光源和滤光材料,以实现对光的色彩分布的调整和控制。
4. 光的干涉和衍射干涉是指两道或多道相干光波叠加在一起时,产生交替增强和消除的现象。
配光常识在各种照明场所中,灯具的重要性是不言而喻的。
在电视照明、舞台照明、电影摄影棚照明中,照明灯具的作用尤为重要。
如何选择优质的灯具,选择适合使用的灯具种类更是灯光设计人员及灯光师们最关心的问题。
灯体的选材、透镜及反光系统、各种传动装置、电子元器件、光源的种类等,对灯具至关重要。
对灯具的使用人员来讲,在评价灯具性能和使用效果时,除通过直接观察灯具投射的光斑质量外,最重要的就是要看灯具的配光曲线。
根据灯具的配光曲线可以看出光斑的质量,计算灯具的效率,计算出演区内任意点的照度值,还可以计算出演区内的照度分布情况等。
即使使用计算机软件计算演区的照度分布,也要首先输入灯具的配光曲线。
可以毫不夸张地说,灯具的配光曲线是灯具的生命线。
从上个世纪50年代以来,灯具的生产厂家往往在灯具的样本中给出灯具在几个不同距离的光斑直径、中心照度等方面的数值,灯光师也常常习惯并认同这种表达方法。
虽然这种表达方法比较简单、直观,但应该说,这种表达方法比较粗糙、不够准确,是一种初级的表达方法。
在三四十年前,灯具的品种很少,人们对灯具的认识尚在初始阶段,用上述的方法说明灯具的性能是可以理解的。
现如今,灯具的种类繁多,使用灯具也更加精细,用灯数量也大大增加。
这时,选择好的高效灯具就显得格外重要。
在选择灯具时,配光曲线就是我们手中得力的助手和工具。
本文就谈谈灯具配光曲线的概念、绘制、应用等有关问题。
希望能对灯具的选择和使用有所帮助。
1 灯具配光曲线的概念光源或灯具在某一方向上的发光强度被定义为单位立体角内的光通量。
发光强度只取决于光源或灯具各个方向光通量密度的分布,也就是说只与发光强度有关,与距离无关,与外界条件无关。
对于聚光灯、回光灯、光束灯、成像灯、电脑灯等以光轴线为旋转轴的对称型灯具,它们的配光曲线分布是以光轴线为轴的旋转体。
形象地说,它们或是像梨,或是像枣核儿。
配光曲线的概念是这样的:以灯具中的光源为球心,通过球心和光轴线的剖面作为绘制配光曲线的平面。
汽车灯具配光设计基础知识第一章概述现代交通运输业的蓬勃发展主要依赖于汽车的发展和进步。
汽车不分昼夜的高速行驶对汽车灯具提出了很高的要求,提供良好的道路照明和各类准确及时的信号是汽车灯具最主要最根本的任务,其功能的体现就在于此。
汽车灯具的诸多设计任务中最核心的部分便是配光设计。
配光在光学上的严密要求和灯具采用的常规制造技术(涉及成本)所产生的矛盾对配光设计带来了很大的挑战,设计和制造所产生的那怕是细小的偏差也会对配光性能造成很大的影响,真所谓失之毫厘差之千里。
因此了解、掌握乃至进一步发展配光设计技术对从事汽车灯具设计的技术人员来说是一项极为重要的任务。
第二章原始配光的设计基础一、抛物面反射镜的反射原理(一)、光束的形成汽车灯具反射镜的作用是将光源(灯泡)辐射的光通量会聚在有限的立体角内,从而建立很高的发光强度。
理论上将光源(视作点光源)置于数学精确形状的抛物面反射镜的焦点上会产生两部分光束:1、射到反射镜镜面上的光线被反射成与反射镜光轴近似平行的不变截面狭窄光束。
见图12、未反射而是直接射出透光孔的光线形成强烈的散射光束,在立体角4π-ω1的范围内传播到反射镜外面,只能在5~10米范围内照亮附近路段。
(采用卤素或其他强光源照射稍远)所以在计算较远路段的照明时只要考虑被反射的光束既可。
(二)、近似平行光束原理实际点光源是不存在的,灯丝虽小仍然具有一定的几何尺寸,同时反射镜的实际曲面与理论曲面由于制造的原因肯定是有偏差的;所以实际反射光束是一束微弱散射光束。
反射镜某单元(一点)的反射光线其散射角为2α,整个反射光束就是由反射面所有单元反射的锥形光束的总和所构成。
所以理论上讲只是一束近似平行光束。
见图2(三)实际反射光束的认定(视作平行光束)如按近似平行光束原理进行原始配光的计算是非常困难的,也无此必要。
因此把反射镜抛物面视作可将光源的光通量会聚成零立体角即会聚成平行光束。
(四)反射光束的发光强度大于光源的发光强度之原理光源射到反射镜上的光通量:Φ1 = I1ω1I1\2—发光强度被反射镜反射的光通量:Φ2 = I2ω2忽略反射损失则Φ2 = Φ1即I2ω2 =I1ω1移项I2 = I1×ω1/ω2因ω1比ω2大的多,所以I2>I1二、光源光通量的合理利用——抱角理论光源光通量的利用程度是用抱角2φ表述的。
《灯具基础知识概述》一、引言灯具,作为我们日常生活和工作中不可或缺的物品,不仅为我们提供了照明,还在很大程度上影响着我们的生活质量和工作效率。
从古老的火把到现代的智能灯具,灯具的发展历程见证了人类科技的进步和生活方式的变迁。
本文将对灯具的基础知识进行全面的阐述和分析,包括基本概念、核心理论、发展历程、重要实践以及未来趋势。
二、灯具的基本概念1. 定义灯具是指能透光、分配和改变光源光分布的器具,包括除光源外所有用于固定和保护光源所需的全部零部件,以及与电源连接所必需的线路附件。
2. 分类灯具的分类方式有很多种。
按光源类型可分为白炽灯、荧光灯、LED 灯等;按安装方式可分为吊灯、壁灯、台灯、落地灯等;按使用场所可分为室内灯具和室外灯具;按功能可分为照明灯具、装饰灯具、应急灯具等。
3. 主要部件灯具主要由光源、灯罩、灯座、电线等部件组成。
光源是灯具的核心部分,负责发出光线;灯罩用于调节光线的分布和强度,同时也起到保护光源的作用;灯座用于固定光源和连接电线;电线则负责将电源输送到光源。
三、灯具的核心理论1. 光学原理灯具的设计和制造涉及到光学原理。
其中,光的反射、折射和散射是灯具设计中常用的光学现象。
通过合理设计灯罩的形状和材质,可以利用光的反射和折射来控制光线的方向和强度,从而实现不同的照明效果。
此外,光的散射可以使光线更加柔和,减少眩光,提高照明的舒适度。
2. 电学原理灯具的工作离不开电学原理。
灯具需要通过电线连接到电源,将电能转化为光能。
在这个过程中,涉及到电压、电流、电阻等电学参数的控制和调节。
不同类型的光源对电压和电流的要求不同,因此需要根据光源的特性选择合适的电源和电路。
3. 热学原理灯具在工作过程中会产生热量,如果热量不能及时散发出去,会影响灯具的寿命和性能。
因此,灯具的设计和制造需要考虑热学原理,通过合理的散热结构和材料选择,确保灯具在工作过程中能够保持适当的温度。
四、灯具的发展历程1. 古代灯具在古代,人类最早使用的灯具是火把。
灯具教材知识点总结第一部分:灯具的基础知识1. 灯具的定义和分类灯具是指用来发光的设备,通常被用于照明或装饰。
灯具根据其用途和形状可以分为室内灯具、室外灯具、工业灯具、景观灯具等多种类型。
根据光源的不同可以分为白炽灯、荧光灯、LED灯等。
2. 灯具的结构和工作原理灯具主要由灯头、灯体、灯座、灯罩等部分组成。
不同种类的灯具采用不同的光源、电路和控制器,其工作原理也会有所不同。
3. 灯具的性能指标灯具的性能指标包括光通量、发光效率、色温、色彩再现指数、光束角度等。
这些指标可以用来评价灯具的照明效果和能效等性能。
第二部分:常见灯具的特点和应用1. 白炽灯白炽灯是最古老的一种灯具,具有发光效果好、色彩丰富、价格低廉等特点。
但是白炽灯的能效较低,寿命短,不适合长时间使用。
常用于家庭照明、商业照明等场合。
2. 荧光灯荧光灯具有高光效、寿命长、色温可调等特点,但其光质较差,易出现闪烁、坏接触等问题。
常用于办公室、学校、商场等地方。
3. LED灯LED灯具具有高光效、长寿命、低能耗、色彩再现好等特点,但价格相对较高。
LED灯逐渐成为新一代照明主流,广泛应用于室内外、场景照明等领域。
4. 车灯车灯是指安装在汽车上的灯具,包括远光灯、近光灯、转向灯、刹车灯等。
车灯要求具有高亮度、远射距、耐用等特点,以确保驾驶安全。
5. 花园灯花园灯主要用于室外景观照明,具有防水、抗风、美观等特点。
常用于庭院、花园、公园等场所。
第三部分:灯具的选购和维护1. 选购灯具的注意事项在选购灯具时,需考虑灯具的照明效果、能效、寿命、价格、品牌信誉等因素。
同时还需考虑灯具的外观、适用场景、安装方式等。
2. 灯具的安装和使用在安装和使用灯具时,应注意遵循厂家的安装说明,确保电路和灯具的耐压、绝缘、接地等要求。
另外灯具的使用环境也会影响其寿命和性能,因此需注意防潮、防尘、防晒等。
3. 灯具的维护和保养定期对灯具进行清洁、检查和维护工作可以延长其寿命、保持其光效。
LED灯具基础知识全解目录一、LED灯具概述 (2)1.1 LED灯具定义 (2)1.2 LED灯具特点 (3)1.3 LED灯具应用领域 (4)二、LED光源基础知识 (5)2.1 LED光源原理 (6)2.2 LED光源结构 (8)2.3 LED光源性能参数 (8)三、LED灯具设计基础 (10)3.1 灯具设计基本原则 (12)3.2 灯具光学设计 (13)3.3 灯具电源设计 (14)四、LED灯具驱动与控制 (16)4.1 常用驱动方式 (17)4.2 驱动器选择与设计 (18)4.3 控制系统原理与应用 (20)五、LED灯具散热与热管理 (22)5.1 散热原理与重要性 (23)5.2 散热设计与优化 (24)5.3 热管理解决方案 (26)六、LED灯具品质评估与测试 (27)6.1 品质评估标准与方法 (28)6.2 功能测试与验证 (30)6.3 耐久性与可靠性测试 (31)七、LED灯具安装与维护 (32)7.1 安装步骤与注意事项 (33)7.2 维护保养指南 (34)7.3 安全操作规范 (35)八、LED灯具发展趋势与创新 (37)8.1 技术创新与发展趋势 (38)8.2 新型材料与工艺应用 (40)8.3 市场需求与挑战分析 (41)一、LED灯具概述LED灯具是一种利用半导体材料发光的照明设备,其工作原理基于当电流通过LED芯片时,光子能量被材料中的电子吸收并跃迁至更高的能级,进而以光的形式释放出来。
由于LED光源具有高效、环保、寿命长以及响应速度快等优点,其在现代照明领域得到了广泛的应用和快速的发展。
LED灯具的设计多样,可以根据不同的需求和用途进行定制,包括功率大小、颜色温度、显色指数、光束方向等参数。
LED灯具还具备智能控制功能,通过与传感器和控制器等设备的结合,可以实现自动调节亮度、定时开关、远程控制等智能化操作。
随着技术的不断进步,LED灯具的成本逐渐降低,产品性能不断提升,其在全球照明市场的地位也越来越重要。
灯具配光曲线的认识基础知识(总7页)-CAL-FENGHAI.-(YICAI)-Company One1-CAL-本页仅作为文档封面,使用请直接删除灯具配光曲线的认识基础知识一、基本概念定义: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。
它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。
当然最关键的还是记录了灯具在各个方向上的光强。
二、配光曲线的分类配光曲线按照其对称性质通常可分为:轴向对称、对称和非对称配光。
轴向对称:又被称为旋转对称,指各个方向上的配光曲线都是基本对称的,一般的筒灯、工矿灯都是这样的配光。
对称:当灯具C0°和C180°剖面配光对称,同时C90°和C270°剖面配光对称时,这样的配光曲线称为对称配光非对称:就是指C0°- 180°和C90°- 270°任意一个剖面配光不对称的情况。
配光曲线按照其光束角度通常可分为:窄配光(< 20°) 中配光 (20°> 40°)宽配光(> 40°)其实也没有严格的定义,各个厂家的对宽、中、窄的定义也略有不同。
说了半天的定义和分类。
下面我们来看点实在的东西――支架的配光曲线图:图1就是我们最为常见的极坐标配光曲线图了,要想读懂它首先要知道T和A这2条曲线分别来自哪在图形下面有注释:T= C0°-180°A= C90°-270°这个C表示的是水平面的角度(立体角是由水平角度和垂直角度2个角度组成)。
z0°-180°组成了一个剖面,T就是表示光在这个剖面上的分布情况。
在支架中C0°-180°一般被定义为垂直与灯管方向的。
同理A就是表示光在C90°-270°剖面上的分布情况。