在光导纤维中的全反射
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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.
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
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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
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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
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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能 和光分布情况进行分类的方法.
的固体异物
径大于2.5 mm的固体异物
4 防 护 大 于 1 mm 的 厚度大于1 mm的线材或条片，直径大于1 mm
固体异物
的固体异物
5 防尘
不能完全防止灰尘进入，但进入量不能达到 妨碍设备正常工作的程度
6 尘密
无尘埃进入
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续上表
第二位特 征数字
说明
0 无防护 1 防滴 2 15°防滴
3 防淋水 4 防溅水 5 防喷水 6 防猛烈海浪
覆铝 磨光 磨光
反射率 0.7
0.8 0.9 0.85-0.88 0.65 0.60
6
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
7
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。
7 防浸水
8 防潜水
含义
没有特别的防护 滴水（垂直滴水）应没有影响 当外壳从正常位置倾斜不大于15°以内时，垂直 滴水无有害影响 与垂直线成60°范围内的淋水无影响 任何方向上的溅水无有害影响 任何方向上的喷水无有害影响 经猛烈海浪或经猛烈喷水后，进入外壳的水量不 致达到有害程度 浸入规定水压的水中，经规定时间后，进入外壳 的水量不会达到有害程度 能按制造厂规定的要求长期潜水
8
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 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
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外形各异的反射器件
点光源从焦点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
反射器件 折射器件 漫射器件 滤光器件 屏蔽器件
3
光线的不同分布
4
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
5
反射器件
不同镜面材料的反射率
材料 铝面 镀铝金属面: 高纯铝 银面 玻璃和塑胶 铬 不锈钢
加工 磨光和电镀
磨光和电镀 磨光和电镀
Ⅱ类 除基本绝缘，还有补充绝缘，做 绝缘性好，安全程度高，适用于环境
成双重绝缘或加强绝缘，提高安 差、人经常触摸的灯具，如台灯、手
全性
提灯等
Ⅲ类 采用特低安全电压（交流有效值 灯具安全程度最高，用于恶劣环境，
＜50 V），且灯内不会产生高于 如机床工作灯、儿童用灯等
此值的电压
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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 ：
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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
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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
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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
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按防触电保护方式分类
灯具的防触电保护分类
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 适用安全程度高的场合，且灯具安装、 部分及外壳和带电体间的绝缘 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 用于金属外壳灯具，如投光灯、路灯、 外壳有接地装置，一旦基本绝缘 庭院灯等，提高安全程度 失效时，不致有危险
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。
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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
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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.
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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
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折射器件
菲涅耳透镜原理 （a）平凸透镜（b）菲涅耳透镜
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折射器件
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
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遮光器件
遮光装置的作用是减少眩光
遮光装置:
光辐射测量
第三章 灯具
复旦大学 宋贤杰
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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。
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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
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防护等级特征字母IP后面数字的意义
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50 mm的 人体某一大面积部分，如手（但不防护有意
固体异物
识的接近），直径大于50 mm的固体异物
2 防护大于12 mm的 手指或类似物，长度不超过80 mm、直径大
固体异物
于12 mm的固体异物
3 防护大于2.5 mm 直径或厚度大于2.5 mm的工具、电线等，直