LED灯具照明设计及IES报告解读（上）

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1. 光度学基础知识

灯具又称照明器，其主要作用是照明。在我们的日常生活中，可以看见多种多样的灯具，而灯具的分类也是多种多样的。

按照使用目的可以分为：

功能性灯具；装饰性灯具；室内灯具；室外灯具。

灯具本身的基本作用是提供与光源的电气连接，但还有许多其它的重要功能如光源的防护、适宜的机械特性、壳体的防护要求、电气安全要求、热要求、标志要求和光度功能要求。

而一般情况下，用户最关心的是这一盏灯是否能够照亮我们希望它照亮的地方，不照亮它不该照亮的地方。其次便是它是否使我们感觉舒适。

而这可以由配光曲线和眩光等参数所描述，这也就说明了我们为什么要测量配光曲线。

什么是配光曲线？

配光曲线又叫发光强度分布曲线，是描述光源或灯具发光的空间分布特性的一条曲线。

配光曲线通常有两种表示方法：

极坐标表示法

这种方法通常用于描述室内和道路的灯具的光分布。它很形象地以极坐标的原点表示灯具的光中心，以一定方向的矢量表示光强的大小，以极坐标的角度表示光强矢量与光轴之间的夹角；

极坐标表示法的好处就是形象，直观。

直角坐标表示法

此方法通常用于描述泛光灯和配光非常窄的灯具和光源光的分布。用直角坐标的原点表示光中心，用横坐标表示方向角，用纵坐标表示光强。

直角坐标表示法的好处是便于查不同角度的光强数值。

• 配光曲线从它的对称性质来说可以分为：轴向对称、对称和非对称3种。

• 投光类灯具还可以根据其光束的宽窄分为：窄光束；宽光束；中等光束等。

一般来说：

窄光束：光束角<20°

中等光束：光束角：20°～40°

宽光束：光束角：>40°

平面角和立体角

平面角的单位叫弧度，1弧度是半径为1米的园上，1米长的圆弧对圆心所张的角。

立体角的单位叫球面度（sr），1球面度是半径为1米的球面上，1平方米的球面对球心所张的立体角。

光通量

光通量是光源在单位时间内发出的光量，也即为辐射通量（或辐射功率）能够被人眼视觉系统所感受的那部分有效当量。

一只40W的日光灯输出的光通量大约是2100流明。

光通量符号Φ，单位lm；

常见电光源的发光效率，是指1W的电功率能转化成多少光通量。

常见光源的大致效率（流明/瓦）：

白炽灯：15；日光灯：50；钠灯：120

发光强度

光源在给定方向的单位立体角中发射的光通量定义为光源在该方向的(发)光强(度)。

Ι= dΦ/dΩ 单位：cd

1cd＝1lm/1sr

实际光源或灯具各方向的发光强度不同。为了描述其发光的空间分布特性，需要用发光强度分布曲线（又叫配光曲线）来表示。它是照明计算和设计的一个重要依据。

照度

常用光度学单位及其相互关系

亮度

2. 灯具坐标系

不同光源、灯具向空间各个方向射出的光通量是很不一样的。

空间图最能直观地描绘光分布的特性．方法是把各个方向上测得的光强，以一条条矢径的形式画在一个球坐标系上。

假定光源就在坐标系的极点上，这些矢量合起来就构成了“光分布体”。

灯具的光强通常在许多平面中测得。在各式各样可能的测试平面中，有三种平面系统已被证明特别有用。

Type C

在Type C坐标系统中，极轴是垂直的，如图所示。在垂直轴半平面测量的角度是γ角度，在水平轴半平面的测量的角度是C角度。

灯具发光口面通常瞄准坐标系中的（c0，γ0）点。γ角度范围从0°到360°（一整圈）。C角度范围从0°到180°（相当于测量了一整圈），如图所示。

在光度学中C0参考平面位置，通常是平行于灯具的辅助轴线。C型光度数据目前是最流行的并得到广泛的承认。大多数光度数据，包括室内灯和路灯，使用Type C格式。

Type B

B型坐标系统的说明如图。极轴在水平方向。水平半平面内的角度数据叫做H角度，到此平面的垂直角度是V角度。

使用（H，V）坐标指示球面上的某点。H0°在赤道圈上。灯具口面通常瞄准点（0，0）。平面垂直于灯具口面。H角度的范围是从-90 °至90 °。

V角度范围从-90 °到90 °，测量时-90 °在最低点，90 °在最高点。泛光灯光度数据通常使用Type B坐标系。

未完...

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