照明灯具配光控制的妙用
2024-08-06

HI大家好,又到微课堂时间。前面的学习使我们对光源有了一些基础认识,这期我们照明灯具在配光上的基本内容。

灯具的多样性是为实现各种照明功能而设计的,这里面配光起着关键作用。

配光是指从灯具里放射出的光线的扩散范围和强度。比如说,聚光灯是指配光角度窄,中心的灯光比较强的灯具;



基础照明灯光的配光角度宽,无论以哪个角度照射, 光的强度差都比较小。这种控制就是配光控制。



实际上,其作用是让光束在反光镜和透镜的控制下,对所需的方向进行照射。

大功率LED的配光一般用透镜控制,其他灯具基本上使用金属反光镜。其实,为了配光还可以制作出各种各样的自由曲线组合的形式,代表性的自由曲线有:

抛物曲线和椭圆曲线。抛物曲线是从焦点f发出的光线经过抛物曲线反射而成为平行的光线(图1);

 ▼抛物曲线主要用于窄角配光。

椭圆曲线是焦点f1发出的光线经过椭圆曲线反射,再通过焦点f2而发出的光线(图2)。椭圆曲线主 要用于宽角配光


到现在为止光源是作为点来说明的,那么光源作为大面积的发光面又是怎样照明的呢 (图3)。

 

无论经过怎样设计、计算的反光镜, 都无法获得大面积发光的效果。

也就是说,配光控制的容易程度取决于外形尺寸差别不大的反光镜,发光面可以变到多小决定的。

现在一般常用的灯具上配置的反光镜径约ø50-ø 80mm,这对于白炽灯泡和氪灯泡的配光控制有一定困难,但对于其他的热辐射类光源却极其容易。

另外,对于陶瓷金属卤素灯和大功率LED也是同样容易。相反,对于球形荧光灯在内的荧光灯配光控制是比较困难的。

此外,除了刚才提到的光源效率,还有灯具效率的概念。

灯具效率是指灯具发出的光通 量与光源发出的全部光通量的百分比。当然,灯具的光源效率比不上灯泡的光源效率。

比起把大面积的发光光源封装在狭窄的灯具里使用,把较小的发光光源用较大的灯具照明是最理想的。

现在,这种做法也作为节能的项目而被人们渐渐接受。