光輻射測量第三章燈具復(fù)旦教材

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1、第三章燈具光輻射測量復(fù)旦大學宋賢杰燈具CIE定義:燈具是這樣一種器具，它對從一個或多個光源發(fā)出的光線進行重新分配,濾光或轉(zhuǎn)換。它除包含燈泡外，還包含固定和保護燈泡所必備的元件，連接燈泡和供電線路的輔助電路設(shè)備等。3.1燈具的控光功能要想按照我們的意志控制光線（濾光，轉(zhuǎn)換，重新分配），就必須要有光控元件下列為燈具中常用的光學器件反射器件折射器件漫射器件濾光器件屏蔽器件光線的不同分布反射器件－最普通的光學器件三種基本類型的反射器件定向反射遵守所有的反射定律精確的光學分布鏡面鋁是最常用的材料反射器件不同鏡面材料的反射率材料加工反射率鋁面磨光和電鍍0.7鍍鋁金屬面:高純鋁磨光和電鍍

2、0.8銀面磨光和電鍍0.9玻璃和塑膠覆鋁0.85-0.88鉻磨光0.65不銹鋼磨光0.60反射器件散反射無光源的鏡面象適度的視覺控制:光束柔和錘打，腐蝕，刷漆的普通鏡面反射通常為散反射反射器件漫反射任何方向都有散射光無精確的光線控制無光澤的磨光金屬或油漆面是最普通的漫反射表面發(fā)射器外型不是很重要反射器越深,光線間的相互作用以及吸收作用越大，效率越低。外形各異的反射器件反射器件的形狀決定了光束圖案平面反射器:通常用于裝飾型燈具，主要用于圖象的反射而非光線的控制外形各異的反射器件反射器件的形狀決定了光束圖案拋物線反射器點光源放置在焦點位置將產(chǎn)生平行光束外形各異的反射器件點光源從焦點

3、位置外移將產(chǎn)生會聚性光束，內(nèi)移將產(chǎn)生發(fā)散性光束有具體尺寸的光源位于焦點將產(chǎn)生不同的散射光束，其決定于入射點到光源的距離外形各異的反射器件要達到精確的光束控制,燈泡在反射器中的相對位置非常重要。如果位置有偏差，則光分布將完全不同外形各異的反射器件平滑面反射器和小平面反射器平滑面反射器:窄光束小平面反射器:光束較寬外形各異的反射器件球形反射器和拋物線反射器的結(jié)合將產(chǎn)生非對稱光束分布外圍光束強度將比中心光束強度要高折射器件利用光的折射原理將透光材料做成燈具元件，改變光線前進方向，獲得合理的光分布。透鏡（a）凸透鏡（b）凹透鏡折射器件菲涅耳透鏡原理（a）平凸透鏡（b）菲涅耳透鏡折射器件

4、通過光折射產(chǎn)生光分布材料通常為聚苯乙烯或丙烯酸聚合物遮光器件遮光裝置的作用是減少眩光遮光裝置:擋板和百葉:通常用于熒光燈燈具遮光角:是指照明器出光沿口遮蔽光源體使之完全看不見的方位與水平線的夾角.內(nèi)置格柵:位于燈泡上方的小水平平面，用于泛光燈。采用一些遮光器件，附加到燈具上去，從而達到增大燈具保護角，達到減少眩光的目的。常用的遮光器的結(jié)構(gòu)光導(dǎo)纖維和導(dǎo)光管光導(dǎo)纖維的結(jié)構(gòu)原理如圖所示.其芯體由透明材料制成，外包層材料的折射率比芯體稍低.光線經(jīng)過多次的全反射可從光纖的一端傳到另一端.在光導(dǎo)纖維中的全反射用于照明的光導(dǎo)纖維的發(fā)光形式有兩種，如圖所示.圖(a)為端發(fā)光，圖(b)為側(cè)發(fā)光.

5、光導(dǎo)纖維的兩種發(fā)光形式(a)端發(fā)光；(b)側(cè)發(fā)光1光發(fā)生器；2光纖；3終端發(fā)光頭無論采用哪種光纖照明，都需有一個光發(fā)生器.光發(fā)生器的原理如圖所示.光纖光發(fā)生器的結(jié)構(gòu)原理導(dǎo)光管也是一種遠程傳光系統(tǒng)，而且可以用來傳輸大的光通量.現(xiàn)在常用的導(dǎo)光管有兩種，一種是有縫導(dǎo)光管，另一種是棱鏡導(dǎo)光管.棱鏡導(dǎo)光管結(jié)構(gòu)示意圖(a)OLF的結(jié)構(gòu)；(b)OLF卷成的導(dǎo)光管3.2燈具的分類燈具有成千上萬種，分類方法也多種多樣.如按其用途來分類，有民用燈具、工礦燈具、舞臺燈具、車船燈具、防爆燈具和路燈燈具等.倘若按其安裝方式來分類，則有嵌入式、吸頂式、懸掛式、落地式和移動式等.下面介紹幾種根據(jù)燈具的防護性

6、能和光分布情況進行分類的方法.按防觸電保護方式分類燈具等級燈具主要性能應(yīng)用說明0類保護依賴基本絕緣—在易觸及的部分及外殼和帶電體間的絕緣適用安全程度高的場合，且燈具安裝、維護方便.如空氣干燥、塵埃少、木地板等條件下的吊燈、吸頂燈Ⅰ類除基本絕緣外，易觸及的部分及外殼有接地裝置，一旦基本絕緣失效時，不致有危險用于金屬外殼燈具，如投光燈、路燈、庭院燈等，提高安全程度Ⅱ類除基本絕緣，還有補充絕緣，做成雙重絕緣或加強絕緣，提高安全性絕緣性好，安全程度高，適用于環(huán)境差、人經(jīng)常觸摸的燈具，如臺燈、手提燈等Ⅲ類采用特低安全電壓（交流有效值＜50V），且燈內(nèi)不會產(chǎn)生高于此值的電壓燈具安全程度最高

7、，用于惡劣環(huán)境，如機床工作燈、兒童用燈等燈具的防觸電保護分類燈具防塵放水等級目前采用特征字母IP后面跟兩個數(shù)字來表示燈具的防塵、防水等級.第1個數(shù)字表示對人、固體異物或塵埃的防護能力，第2個數(shù)字表示對水的防護能力，見下表：第一位特征數(shù)字說明含義0無防護沒有特別的防護1防護大于50mm的固體異物人體某一大面積部分，如手（但不防護有意識的接近），直徑大于50mm的固體異物2防護大于12mm的固體異物手指或類似物，長度不超過80mm、直徑大于12mm的固體異物3防護大于2.5mm的固體異物直徑或厚