光學基礎培訓知識

博深半導體照明有限公司LED照明培訓基礎內容I照明基礎知識IILED照明I照明基礎知識光的基礎知識1.光的本質2.顏色3.光的基本單位4.光源的種類照明基礎知識1.視覺特性2.照明質量參數(shù)3.照明方式4.燈具光的基礎知識

1、光的本質■光是電磁波，可見光的波長從380nm-780nm光譜圖▓2、顏色

——光的顏色色溫——被照物體的顏色顯色性

●任何物體的表面色取決于物體表面對光線的選擇性反射●表面顏色的體現(xiàn)取決于光譜中的光波波長

▓——光的顏色：色溫色溫：將一標準黑體（如：鐵）加熱，溫度升高到一定程度時，顏色開始由深紅—淺紅—橙黃—白—藍，逐漸改變，利用這種光色變化的特性，某光源與黑體顏色相同時，我們將黑體當時的絕對溫度稱為該光源之色溫。——光的顏色：色溫色溫與感覺▓——光的顏色：色溫

▓——被照物體的顏色：光的顯色性（顯色指數(shù)Ra)定義：衡量光源顯現(xiàn)被照物體真實顏色的能力，顯色指數(shù)（0-100）越高，光源對顏色的再現(xiàn)越接近自然色?！袢魏挝矬w的表面顏色取決于物體表面對光線的選擇性反射●表面顏色的體現(xiàn)取決于光譜中的光波波長——被照物體的顏色：光的顯色性（顯色指數(shù)Ra)——被照物體的顏色：光的顯色性（顯色指數(shù)Ra)▓3、光的基本單位——光通量定義：每秒鐘光源發(fā)出光的總和單位：流明（Lm)符號：?50W冷光杯380Lm18W節(jié)能燈1200Lm36W熒光燈（840）3350Lm36W熒光燈（33）2850Lm150W陶瓷金鹵燈14200Lm150W石英金鹵燈12900Lm——光強定義：在某一方向上單位立體角內輻射的光通量單位：坎德拉cd符號：Ｉ▓——光束角定義：射燈發(fā)射光的空間分布，以中心最強，向四周逐漸減弱到中心光強50%強度的圓錐角為光束角相同功率的燈杯光束角越大其中心光強越小，出來的光斑越寬越柔和，相反光束角越小其中心光強越大，出來的光斑越窄越生硬。

——照度定義：某一表面上單位面積入射光通量單位：勒克斯（Lux)符號：E照度是用來說明被照面（工作面）上被照射的程度▓——亮度定義：光源在某一方向的光強與人眼所見到的“面積”之比單位:cd/m2符號：L亮度是用來表示物體表面發(fā)光（或反光）強弱的物理量太陽表面1，650，000，000cd/m2白熾燈燈絲7，000，000cd/m2熒光燈管5000-15000cd/m2滿月的月表面2500cd/m2陽光下的海難1500cd/m2一般道路照明路面0.5-2cd/m2——光源的平均壽命定義：在規(guī)定條件下，每3小時開關一次，每天開關8次，點燃批量光源，其完好率為50%的小時數(shù)單位:H——光源的流明維持率定義：燈管在壽命期間光輸出的減少——光源的效率（Lm/W)定義：通常簡稱為光效，光源效率=流明/耗電量單位：流明每瓦（lm/w)光效是描述光源的質量和經濟的光學量，它反映了光源在消耗單位能量的同時輻射出光通量的多少4、光源種類常用光源白熾燈類放電燈類固體發(fā)光類LED低壓放電燈熒光燈管節(jié)能燈電磁感應燈低壓鈉燈普通白熾燈柔彩泡投射燈特殊白熾燈鹵鎢燈石英杯泡狀燈高壓放電燈金鹵燈高壓汞燈高壓鈉燈▓熱輻射產生的連續(xù)光譜選擇性輻射體產生的線光譜——各種光源技術指標▓2、照明基礎知識視覺敏銳度與下列因素有關：●人眼品質●對比度●觀測時間---適應性●年齡因素與視覺靈敏呈負增長關系——視覺特性——照明質量參數(shù)●照度水平●亮度分布●眩光控制級別●光的空間分布●光色和顯色性照度水平與亮度分布由于不同的國家，地區(qū)、由于受經濟等各種條件的影響，即使是同樣的環(huán)境其照度的量是不相同的，同時不同的地點、環(huán)境、由于所從事的工作或人的不同照度的量也是不同的。工作面上的照度分布要求均勻。為使工作面照度處于比較均勻的狀態(tài)，要求做到

◎局部照度與一般分布要求均勻。（CIE要求，局部工作面的照明最好不大于平均值的25%）。

◎一般照明中的最小照度與平均照度之比（即照度均勻度）規(guī)定在0.7以上?！蚋鞅砻嬉羞m當?shù)牧炼确植寂c照明分布。

要創(chuàng)造一個良好的使人感到舒適的照明環(huán)境，就需要亮度分布合理和室內各個面的反射比選擇適當，照度的分配也應與之相配。▓照度水平與亮度分布辦公樓建筑照明的照度標準值（摘自GBJ133-90）眩光定義：視野內有亮度極亮的物體或強烈的亮度對比，則可引起不舒適或造成視覺降低的現(xiàn)象。

眩光可分失能眩光與不舒適眩光，凡是降低人眼視力的眩光，使人產生不快之感稱為不舒適眩光。眩光眩光產生的原因：

◎由于高亮度的刺激。使瞳孔縮小。

◎由于角膜式晶體等眼內組織產生散射，在眼內形成光幕；

◎由于視網膜受高亮度的刺激，使適應狀態(tài)破壞

燈具產生眩光的主要因素：

◎光源的亮度（亮度越高，眩光越顯著）

◎光源的位置（越接近視線，眩光越顯著）

◎光源外觀大小與數(shù)量（表面積越大，光源數(shù)目越多，眩光越顯著）

◎周圍的環(huán)境（環(huán)境亮度越暗，眼睛的適應亮度很低，眩光也就顯著）

眩光在教育、辦公室、體育館處，必須嚴格控制眩光，否則會明顯地影響人們的學習，工作及觀賞活動。因此控制不舒適眩光很重要?？刂撇皇孢m眩光有以下辦法：

◎接限制光源的亮度或采用透光的材料減弱眩光。

◎用燈具的保護角度控制眩光。

◎控制照明照度的穩(wěn)定性。

◎控制照明對象和鄰近表面的亮度的比值。

◎消除光源的頻閃效果。

——光的空間分布光在空間的分布是燈具的重要特性，通常用曲線來表示，所以又叫配光曲線，配光曲線一般有三種表示方法：一是極坐標法，二是直角坐標法，三是等光強曲線。

極坐標▓直角坐標等光強曲線示意▓——光的空間分布按配光特性選擇燈具：

◎一般生活用房和公共建筑物內采用直接型，均勻散型燈具或熒光燈（露的或帶罩的），使頂部和墻壁均有一定的亮度，整個室內空間分布均勻。

◎當要求垂直照度時，可采用傾斜安裝的燈具，或選用不對稱配光的燈具，如教室黑板照明等。

◎大廳、門廳、會議堂、禮堂、賓館等處的照明，除滿足照明功能外，還應考慮照明燈具的裝飾藝術效果，對于家庭的客廳、臥室等，隨著人們生活水平的不斷提高，也應作以上考慮。

◎生產廠房采用直接型燈具較多，使光通全部投射到下方面的工作面上，若工作位置集中或燈具懸掛高度較高時，宜采用深照型燈具。一般生產采用深照型燈具。

◎特殊用房，應根據(jù)需要選用專用燈具，如舞廳、舞臺、手術室、攝影棚等。

光色和顯色性不同的場所對光源的顯色指數(shù)要求是不一樣的。在國際照明協(xié)會中一般把顯色指數(shù)分成五類：類別Ra適用范圍1A＞90美術館、博物館及印刷等行業(yè)及場所1B80—90家庭、飯館、高級紡織工藝及相近行業(yè)260—80辦公室、學校、室外街道照明340—60重工業(yè)工廠、室外街道照明420—40室外道路照明及一些要求不高的地方

3、照明方式一般照明混合照明局部照明重點照明環(huán)境照明▓4、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，濾光或轉換。它除了包含光源外，還包含固定和保護光源所必備的元件，連接光源和供電線路的輔助電路設備等。光學部分：反射器、透射器、遮光器電氣部分：光源、鎮(zhèn)流器、觸發(fā)器、補償電容機械部分：燈體、安裝支架——燈具的名詞解釋燈具效率：在規(guī)定條件下測得燈具發(fā)射光通量（流明）與燈具內全部光源按規(guī)定條件點燃時發(fā)射的總光通量之比。維護系數(shù)：照明設備使用一定時期后，在工作面上產生的平均照度與設備在新安裝時在同樣條件下產生的平均照度之比。嵌入式燈具：完全式部分嵌入安裝表面的燈具。

普通燈具：對帶電部件提供保護，但沒有特殊的防塵防固體異物和防水等級的燈具。

——燈具的選擇在照明設計中，燈具的選擇應考慮的主要因素有：

○配光要求，燈具表面亮度，顯色性能，眩光度。

○環(huán)境條件，使用環(huán)境時防護式要求。

○協(xié)調性，燈具的外型是否與建筑物和室內裝飾協(xié)調。

○經濟性，如燈具效率，電功率消耗，投資運作費，節(jié)能效果等。

——燈具的選擇——燈具防觸電保護分類為了電氣安全，燈具所有帶電電器部分必須采用絕緣材料等加以隔離，燈具的這種保護人身安全的措施稱為防觸電保護。根據(jù)防觸電保護方式，燈具可分為0，I，II和III共4類。（見下表）

——防護等級什么是IP（防護等級）？

IP（InternationalProtection）防護等級系統(tǒng)是由IEC（InternationalElectroTechnicalCommission）所起草。將燈具依其防