超全面的LED燈具照明配光分析

1、LED燈具照明配光分析2011-02-16 10:20:06|分類： 照明設(shè)計相關(guān)知識 |標簽：燈具led曲線光源如圖 |字號大中小訂閱 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。它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。當然最關(guān)鍵的還是記錄了燈具在各個方向上的光強。以燈具中的光源為球心，通過球心和光軸線的剖面作為繪制配光曲線的平面。以光源為極坐標的原點，以光軸線為0軸，圓的半徑長短表示發(fā)光強度的大小。在這個極坐標平面上，把燈具從0開始的各個張角的發(fā)光強度繪制在圖上，即成為一個燈具的完整的配光曲線。如何看配光曲線 這

2、里的第一張圖就是我們最為常見的極坐標配光曲線圖了，要想讀懂它首先要知道T和A這2條曲線分別來自哪。在圖形下面有注釋 .照明配光基本類型定義 室內(nèi)照明的配光類型并無專門定義。在道路照明中，CIE和IES都是根據(jù)光強的前向分布和側(cè)向分布的組合來定義類型。IES前向分布類型.配光曲線常見的兩種表示方法 極坐標表示法：這種方法通常用于描述室內(nèi)和道路的燈具的光分布。它很形象地以極坐標的原點表示燈具的光中心，以一定方向的矢量 .光度學的基本知識平面角和立體角：平面角的單位叫弧度，1弧度是半徑為1米的園上，1米長的圓弧對圓心所張的角。立體角的單位叫球面度(sr)，1球面度是半徑為1米的球面上，1平方米的球面

3、對球心所張的立體角。光通量：光通量是光源在單位時間內(nèi)發(fā)出的光量，也即為輻射通量(或輻射功率)能夠被人眼視覺系統(tǒng)所感受的那部分有效當量。常用的光度測量定律照度的平方反比定律：垂直于光線傳播方向的照度與光源在該方向的光強成正比，與光源到表面的距離的平方成反比。注意：只有點光源才符合距離平方反比定律。(測試距離不應少于燈具出光口面最大尺寸的10倍燈具光度學坐標體系球體表示的等光強曲線：1、光源放于球體中心；2、光源的尺寸與球體的半徑相比能滿足點光源的條件；3、球體上的坐標可用來表示此方向的光線；4、球面上光強相等的點連接起來，即得如圖的燈光強曲線?？臻g坐標系統(tǒng)：為了表達燈具的光度特性，建立了空間坐標

4、系統(tǒng)；分成二類：燈具光度參考軸向下A-、B-、C-；燈具光度參考軸水平X-Y、V-H第一種：長方形LED主要用作電器或儀表上的指示燈,發(fā)光強度很低。如圖是一支綠色LED的相互間隔為45因而共8個剖面上的配光曲線。雖然它們的形狀相異甚大,但是法向發(fā)光強度均相等,為216mcd,因為從圖中可以看出,僅在靠近法線方向附近的配光曲線的形狀是相同的。試想如果沒有如圖所示的8條配光曲線,單憑法向發(fā)光強度值,就會誤認為它是很好的管子。第二種：橢圓形LED這是近期才出現(xiàn)的產(chǎn)品,主要用于顯示屏。因為顯示屏的視角要求左右要大,而上下較小,以便適合人們的視覺特點。所以橢圓形LED 的長軸視場角大,短軸視場角小,如圖

5、所示。在顯示屏上的安裝位置是管子的長軸沿水平方向,短軸則是垂直方向。第三種：交通燈專用LED道路交通信號燈雖然顏色分為紅、綠、黃3 種,但它們的配光曲線形狀卻都如圖 所示。與其它LED不同,它的配光曲線呈現(xiàn)一邊倒,具有嚴重的不對稱性。這是有道理的,因為交通燈的觀看對象無論是機動車司機、騎自行車者或路人,眼睛都遠低于交通燈,如果采用一般的單色LED ,則照射到天空上的光毫無用處,在電能上造成很大浪費。第四種：單色光LED相當比例的單色光LED 的配光曲線如圖5 所示,即發(fā)光強度的分布呈現(xiàn)周圍大中間小。如果用一張白紙映照,會呈現(xiàn)出周圍是亮圈而中間是暗斑的圖象。其初略解釋如圖 所示:一方面,由于LE

6、D 的外形相當于存在一個透鏡,但卻不是一個理想的透鏡。另一方面,雖然普通LED 的蕊片截面積僅為0110125mm2 ,但相對透鏡而言蕊片發(fā)光的視場角仍顯大,所以蕊片不能視作點光源。體積LED單體體積小，要實現(xiàn)精確配光的部件可能很大，但整燈的面積也可能很大，面積在室內(nèi)照明往往很重要。距離LED整燈配光不等于LED模組配光；反之亦然，距離可能改變整燈的配光。配光反射正反射，控制能力低；背反射，則可能的暗區(qū)體積變大集成封裝式LED考慮其非點光源，無論反射配光還是透射配光，體積可能龐大到不實用 配光類型I類S配光類型-II類A 配光類型-III類 配光類型-IV類配光類型V類S 配光類型V類A 配光

7、類型特點透鏡配光1、非成像光學的研究基礎(chǔ)比較薄弱。2、非球面透鏡的曲面設(shè)計本身不是太難，但要同時控制立體角上的光能分布目前還是難以隨心所欲，某些類型配光實現(xiàn)不理想。3、材料受限，大量采用的PC、PMMA抗老化、抗紫外還是弱點。4、透鏡體積影響LED陣列。反射配光反射可以完成大部分配光，理論上甚至可以做到平行配光，但實用意義上，VII類、窄角度的V類、VI類尚有難度面板控光1、面板控光大都限于較寬的配光，有時甚至是為了達到類似漫射光的目的。2、棱晶面板增加可視角度的目的。3、導光板將線性光轉(zhuǎn)化為面光。4、柔光板將點陣轉(zhuǎn)化為極寬V類配光的面光，消除鬼影。5、 擴散點光以達到降低燈具表面亮度、減輕眩光的目的。組合配光1、組合配光，也叫結(jié)構(gòu)配光，可稱之為三次配光，但對整燈來說，依然是基本配光手段。可以達成基本配光，也可以達成個性化的特殊配光，甚至