光辐射测量第三章灯具复旦教材

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1、第三章灯具光辐射测量复旦大学宋贤杰灯具CIE定义:灯具是这样一种器具，它对从一个或多个光源发出的光线进行重新分配,滤光或转换。它除包含灯泡外，还包含固定和保护灯泡所必备的元件，连接灯泡和供电线路的辅助电路设备等。3.1灯具的控光功能要想按照我们的意志控制光线（滤光，转换，重新分配），就必须要有光控元件下列为灯具中常用的光学器件反射器件折射器件漫射器件滤光器件屏蔽器件光线的不同分布反射器件－最普通的光学器件三种基本类型的反射器件定向反射遵守所有的反射定律精确的光学分布镜面铝是最常用的材料反射器件不同镜面材料的反射率材料加工反射率铝面磨光和电镀0.7镀铝金属面:高纯铝磨光和电镀

2、0.8银面磨光和电镀0.9玻璃和塑胶覆铝0.85-0.88铬磨光0.65不锈钢磨光0.60反射器件散反射无光源的镜面象适度的视觉控制:光束柔和锤打，腐蚀，刷漆的普通镜面反射通常为散反射反射器件漫反射任何方向都有散射光无精确的光线控制无光泽的磨光金属或油漆面是最普通的漫反射表面发射器外型不是很重要反射器越深,光线间的相互作用以及吸收作用越大，效率越低。外形各异的反射器件反射器件的形状决定了光束图案平面反射器:通常用于装饰型灯具，主要用于图象的反射而非光线的控制外形各异的反射器件反射器件的形状决定了光束图案抛物线反射器点光源放置在焦点位置将产生平行光束外形各异的反射器件点光源从焦点

3、位置外移将产生会聚性光束，内移将产生发散性光束有具体尺寸的光源位于焦点将产生不同的散射光束，其决定于入射点到光源的距离外形各异的反射器件要达到精确的光束控制,灯泡在反射器中的相对位置非常重要。如果位置有偏差，则光分布将完全不同外形各异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:光束较宽外形各异的反射器件球形反射器和抛物线反射器的结合将产生非对称光束分布外围光束强度将比中心光束强度要高折射器件利用光的折射原理将透光材料做成灯具元件，改变光线前进方向，获得合理的光分布。透镜（a）凸透镜（b）凹透镜折射器件菲涅耳透镜原理（a）平凸透镜（b）菲涅耳透镜折射器件

4、通过光折射产生光分布材料通常为聚苯乙烯或丙烯酸聚合物遮光器件遮光装置的作用是减少眩光遮光装置:挡板和百叶:通常用于荧光灯灯具遮光角:是指照明器出光沿口遮蔽光源体使之完全看不见的方位与水平线的夹角.内置格栅:位于灯泡上方的小水平平面，用于泛光灯。采用一些遮光器件，附加到灯具上去，从而达到增大灯具保护角，达到减少眩光的目的。常用的遮光器的结构光导纤维和导光管光导纤维的结构原理如图所示.其芯体由透明材料制成，外包层材料的折射率比芯体稍低.光线经过多次的全反射可从光纤的一端传到另一端.在光导纤维中的全反射用于照明的光导纤维的发光形式有两种，如图所示.图(a)为端发光，图(b)为侧发光.

5、光导纤维的两种发光形式(a)端发光；(b)侧发光1光发生器；2光纤；3终端发光头无论采用哪种光纤照明，都需有一个光发生器.光发生器的原理如图所示.光纤光发生器的结构原理导光管也是一种远程传光系统，而且可以用来传输大的光通量.现在常用的导光管有两种，一种是有缝导光管，另一种是棱镜导光管.棱镜导光管结构示意图(a)OLF的结构；(b)OLF卷成的导光管3.2灯具的分类灯具有成千上万种，分类方法也多种多样.如按其用途来分类，有民用灯具、工矿灯具、舞台灯具、车船灯具、防爆灯具和路灯灯具等.倘若按其安装方式来分类，则有嵌入式、吸顶式、悬挂式、落地式和移动式等.下面介绍几种根据灯具的防护性

6、能和光分布情况进行分类的方法.按防触电保护方式分类灯具等级灯具主要性能应用说明0类保护依赖基本绝缘—在易触及的部分及外壳和带电体间的绝缘适用安全程度高的场合，且灯具安装、维护方便.如空气干燥、尘埃少、木地板等条件下的吊灯、吸顶灯Ⅰ类除基本绝缘外，易触及的部分及外壳有接地装置，一旦基本绝缘失效时，不致有危险用于金属外壳灯具，如投光灯、路灯、庭院灯等，提高安全程度Ⅱ类除基本绝缘，还有补充绝缘，做成双重绝缘或加强绝缘，提高安全性绝缘性好，安全程度高，适用于环境差、人经常触摸的灯具，如台灯、手提灯等Ⅲ类采用特低安全电压（交流有效值＜50V），且灯内不会产生高于此值的电压灯具安全程度最高

7、，用于恶劣环境，如机床工作灯、儿童用灯等灯具的防触电保护分类灯具防尘放水等级目前采用特征字母IP后面跟两个数字来表示灯具的防尘、防水等级.第1个数字表示对人、固体异物或尘埃的防护能力，第2个数字表示对水的防护能力，见下表：第一位特征数字说明含义0无防护没有特别的防护1防护大于50mm的固体异物人体某一大面积部分，如手（但不防护有意识的接近），直径大于50mm的固体异物2防护大于12mm的固体异物手指或类似物，长度不超过80mm、直径大于12mm的固体异物3防护大于2.5mm的固体异物直径或厚