1、光學設計第光學設計第5講配光曲線講配光曲線光強的空間分布特性光強的空間分布特性 空間圖空間圖最能直觀地描繪光分布的特性。方法是把最能直觀地描繪光分布的特性。方法是把各個方向上的光強，以一條條矢徑的形式畫在球各個方向上的光強，以一條條矢徑的形式畫在球坐標系上。假定光源在坐標系極點上，這些矢量坐標系上。假定光源在坐標系極點上，這些矢量合起來構成合起來構成“光分布體光分布體”。光源的光強在空間的分布特性光源的光強在空間的分布特性通通常用曲線或表格表示常用曲線或表格表示極坐標配光曲線極坐標配光曲線直角坐標配光曲線直角坐標配光曲線軸旋轉對稱軸旋轉對稱配光燈具用配光燈具用表格表格( () )0510152

2、0253035I ,0(cd)228 236 230 224 209 191 176 159YG701-3型熒光燈具橫向垂直面發(fā)光強度值型熒光燈具橫向垂直面發(fā)光強度值光線集中光線集中的聚光型的聚光型燈具多用燈具多用用于定量計算用于定量計算配光特性配光特性 10 20 30 40 50 60 70 80 90 () 1.0 0.8 0.6 0.4 0.2 0 縱向配光函數(shù)值縱向配光函數(shù)值 (I/I 0) A B C D E 理論配光函數(shù)表達式理論配光函數(shù)表達式D類：類：40 , , 30 , , 20 , , 20 , , 0 , , coscoscos)2coscos(cosIIIIIIIII

3、IA類：類：B類：類：C類：類：E類：類： 線狀燈具縱向配光函數(shù)值線狀燈具縱向配光函數(shù)值I,/ I,0與圖中曲線比較與圖中曲線比較, ,與之最接近的曲線即為該燈與之最接近的曲線即為該燈具縱向配光的類型具縱向配光的類型 10 20 30 40 50 60 70 80 90 () 1.0 0.8 0.6 0.4 0.2 0 縱向配光函數(shù)值縱向配光函數(shù)值 (I/I 0) A B C D E 線狀燈具的縱向配光多用線狀燈具的縱向配光多用D類：類：40 , , 30 , , 20 , , 20 , , 0 , , coscoscos)2coscos(cosIIIIIIIIIIB類：類：C類：類：A類：類

4、：D類：類：40 , , 30 , , 20 , , 20 , , 0 , , coscoscos)2coscos(cosIIIIIIIIIIB類：類：C類：類： 為便于比較，為便于比較，配光曲線都是假定光源的光通量為配光曲線都是假定光源的光通量為1000lm來來繪制的繪制的, , 若實際光源的光通量不是若實際光源的光通量不是1000lm, ,則必須對由配光曲則必須對由配光曲線上查出的光強值進行修正線上查出的光強值進行修正)1000(1000II 換算公式：換算公式：式中式中 I燈具中實際光源在燈具中實際光源在方向的光強，方向的光強，cdI(1000)(1000)燈具中燈具中1000lm光源在

5、光源在方向的光強，方向的光強，cd燈具中實際光源的光通量總和，燈具中實際光源的光通量總和，lm配光曲線配光曲線配光曲線其實就是表示一個燈具或光源配光曲線其實就是表示一個燈具或光源發(fā)射出的光在空間中的分布情況發(fā)射出的光在空間中的分布情況 。可以記錄燈具的光通量、光源數(shù)量、功率、功率因數(shù)、可以記錄燈具的光通量、光源數(shù)量、功率、功率因數(shù)、燈具尺寸、燈具效率包括燈具制造商、型號的等信息燈具尺寸、燈具效率包括燈具制造商、型號的等信息 )(fI 配光曲線配光曲線 Type A（A-系統(tǒng)） 車燈極軸在豎直方向。豎直半平面內的角度數(shù)據(jù)叫做極軸在豎直方向。豎直半平面內的角度數(shù)據(jù)叫做角度，到此平面角度，到此平面的

6、垂直角度是的垂直角度是A角度。使用（角度。使用（A， ）坐標指示球面上的某點。）坐標指示球面上的某點。 0 在赤道圈上。燈具口面通常瞄準點（在赤道圈上。燈具口面通常瞄準點（0，0），并且），并且 0 平面垂平面垂直于燈具口面。直于燈具口面。 角度的范圍是從角度的范圍是從-90 至至90 。A角度范圍從角度范圍從-180 到到180 ， -90 將在最低點，將在最低點，90 在最高點。汽車車燈在最高點。汽車車燈光度數(shù)據(jù)通常使用光度數(shù)據(jù)通常使用Type A坐標系坐標系 Type B（B-） 投光燈極軸在水平方向。水平半平面內的角度數(shù)據(jù)叫做H角度，到此平面的垂直角度是V角度。使用（H，V）坐標指示球

7、面上的某點。 H 0 在赤道圈上。燈具口面通常瞄準點（0，0），并且V 0 平面垂直于燈具口面。H角度的范圍是從-90 至90 。V角度范圍從-180 到180 ， -90 將在最低點，90 在最高點。 Type C（C-）極軸是垂直的，如圖所示。在垂直半平面測量的角度是極軸是垂直的，如圖所示。在垂直半平面測量的角度是角度，以及到角度，以及到此半平面的水平角度是此半平面的水平角度是C角度。燈具發(fā)光口面通常瞄準坐標系中的角度。燈具發(fā)光口面通常瞄準坐標系中的（C0，0）點。）點。角度范圍從角度范圍從0（最低點）到（最低點）到180（最高點）。（最高點）。C平面在角度范圍從平面在角度范圍從0到到36

8、0，如圖所示。在光度學中，如圖所示。在光度學中C0參考平面位參考平面位置，通常是平行于燈具的輔助軸線。置，通常是平行于燈具的輔助軸線。不同類型燈具的C平面規(guī)定格柵燈、筒燈、工礦燈等格柵燈、筒燈、工礦燈等路燈投光燈實線：實線：C 0- 180，虛線：，虛線： C 90- 270非對稱光源配光曲線非對稱光源配光曲線燈具光束角 最大光強：燈具的最大光強（即鋒值光強），單最大光強：燈具的最大光強（即鋒值光強），單位：位：cd。 光束角光束角(FWHM)，一般是指在，一般是指在50%最大光強間夾最大光強間夾角為光束角，單位：度。角為光束角，單位：度。 窄光束：光束角窄光束：光束角20 中光束中光束:光束

9、角在光束角在2040 寬光束光束角寬光束光束角40配光對稱性軸向對稱（旋轉對稱）非對稱對稱)(cos200cdI朗伯光源的發(fā)光強度表達式：請在直角坐標系和在極坐標系中畫出其配光曲線。出射角發(fā)光強度020010196.9620187.9430173.2140153.2150128.56601007068.4048034.73出射角發(fā)光強度020010196.9620187.9430173.2140153.2150128.56601007068.4048034.73200cd150 cd100 cd50 cd03060200cd150 cd100 cd50 cd根據(jù)燈具發(fā)出光通量在上下兩個半球空間

10、的分布情況分類根據(jù)燈具發(fā)出光通量在上下兩個半球空間的分布情況分類 燈的上半部分幾乎沒有光線，光通量利用燈的上半部分幾乎沒有光線，光通量利用 率最高率最高頂棚很暗，與明亮的燈具易形成對比眩光頂棚很暗，與明亮的燈具易形成對比眩光光線集中且方向性強，易產生較濃重陰影光線集中且方向性強，易產生較濃重陰影下射光通供作業(yè)照明下射光通供作業(yè)照明上射光通供環(huán)境照明上射光通供環(huán)境照明減少了燈具與頂棚間的強烈對比，減少了燈具與頂棚間的強烈對比， 使室內環(huán)境亮度適宜、緩解陰影使室內環(huán)境亮度適宜、緩解陰影適當安裝可使直適當安裝可使直 接眩光最小，光接眩光最小，光 線柔和均勻線柔和均勻 光通量損失較多光通量損失較多 增加散射光照明效果，光增加散射光照明效果，光 線更加柔和均勻線更加柔和均勻 光通損失更多，經濟性差光通損失更多，經濟性差燈具易積塵而影響其效率燈具易積塵而影響其效率 反射光照明，反射光照明， 無陰影和眩光無陰影和眩光 光損失大，缺光損失大，缺 乏立體感乏立體感 直接型直接型半直接型半直接型 全漫射全漫射( (直直- -間接間接) )型型 半間接型半間接型間接型間接型平面等照度分布曲線平面等照度曲線：連結測量截面上等照度的點的曲線。 空間等光強曲分布線空間等光強分布曲線（圓形網圖）空間等光強分布曲線（極坐標圖）探頭刻線測試基準面計算機RS232C測試環(huán)境為暗室測試距離R自動轉臺探頭支架