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照明系統(tǒng)中
光源的介紹,作為照明系統(tǒng)光源的信息中心。本課是照明學(xué)習(xí)路徑的第二課。在這一課中,將描述照明系統(tǒng)中的各種光源類型以及如何這些使用光源。光源是照明系統(tǒng)的起點(diǎn)和支點(diǎn),可以說是照明設(shè)計(jì)中最關(guān)鍵的部分。
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簡介:照明系統(tǒng)中光源的剖析
7UnO/K7oB. 2T?1X{g 光源有許多不同的形狀、大小和形式,但用于照明設(shè)計(jì)的數(shù)據(jù)是:來自光源光線的位置x、 y、 z,光線的方向角l、 m、 n,光線的能量、波長或顏色。
EwJn1Mvq 在最簡單的情況下,當(dāng)
光學(xué)元件遠(yuǎn)離光源時(shí),它可以近似為一個(gè)點(diǎn)光源。方向分布的簡化情況可以近似為各向同性分布或朗伯分布。
x[<#mt 由于缺乏一個(gè)綜合的光源模型,有時(shí)照明系統(tǒng)的模擬結(jié)果與實(shí)驗(yàn)結(jié)果不匹配。對(duì)于離光學(xué)元件較近的光源,將存在具有表面分布可能性的光收集立體角較大的情況。在這種情況下,一個(gè)包含物理尺度上反射和折射的完整光源模型可能更適合于得到與現(xiàn)實(shí)生活相符合的實(shí)現(xiàn)結(jié)果。只能說,當(dāng)點(diǎn)光源或平行光束等光源足以代表照明系統(tǒng)時(shí),這類簡化模型對(duì)照明系統(tǒng)來說并不是一個(gè)錯(cuò)誤的選擇。如果與近似光源相比,更復(fù)雜的光源不會(huì)改變結(jié)果,那么更直接的光源能夠更有效地模擬系統(tǒng)。
TEy.zzt A&|(% 不同的光源
GAe_Z(T +R jD\6bJb 雖然光源的數(shù)目很多 ,下面我們將介紹我們在照明設(shè)計(jì)中使用的幾個(gè)有代表性的光源。
;bu;t# LEDs (發(fā)光二極管),單片機(jī)驅(qū)動(dòng)和磷模型
9U%}"uE LDs (
激光二極管)
j;c^pLUP 白熾光源,如燈泡和太陽
olW`.3f 熒光光源,如熒光燈
bSKV|z/x 金屬蒸汽光源,如 金屬鹵化物燈
1+[|pXT} 高壓氣體放電光源
0hr)tYW,G 這些光源的建模將包括光譜、輻射、亮度分布信息。
dEl3?~ 有四種方法可以創(chuàng)建復(fù)雜的光源模型。
LWR&(p.% 幾何模型:光源的物理模型。二極管、環(huán)形反射鏡、焊線、模具和外部包裝均為幾何建模結(jié)果。一方面,這種方法給出了一個(gè)許多假設(shè)符合光源幾何形狀的復(fù)雜光源。其優(yōu)點(diǎn)是無需復(fù)雜的光學(xué)測量,且物理形狀允許公差分析。另一方面,發(fā)射特性是假定的,材料的反射和折射特性是近似的,組件的建?赡鼙溶浖行枰紤]的更復(fù)雜。
)=y6s^} 輻射模型:測量具有代表性示例的光源輸出。測量是在測角儀上的探測器上進(jìn)行的,測量光源的方位角和極角 。之后可將該模型導(dǎo)入并用于照明仿真中。一方面,測量是準(zhǔn)確的,與它們在系統(tǒng)中應(yīng)有的情況相符。另一方面,這些模型不考慮再次入射的光,它們的數(shù)據(jù)受限于收集的測量范圍,并不是所有的光源都能被測量且可供訪問,這可能導(dǎo)致只能一次性測量并且成本很高。
Q#AHEm{9;s 系統(tǒng)模型:這是幾何模型和輻射模型的結(jié)合,利用了兩種系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn),消除了每個(gè)模型的缺點(diǎn)。該模型的缺點(diǎn)是,這兩個(gè)系統(tǒng)的集成并不簡單。
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