本课程提供
照明系统中
光源的介绍,作为照明系统光源的信息中心。本课是照明学习路径的第二课。在这一课中,将描述照明系统中的各种光源类型以及如何这些使用光源。光源是照明系统的起点和支点,可以说是照明设计中最关键的部分。
!+@70|gFF JLWm9c+UTG 简介:照明系统中光源的剖析
RY)x"\D pwHe&7e# 光源有许多不同的形状、大小和形式,但用于照明设计的数据是:来自光源光线的位置x、 y、 z,光线的方向角l、 m、 n,光线的能量、波长或颜色。
mk~CE 在最简单的情况下,当
光学元件远离光源时,它可以近似为一个点光源。方向分布的简化情况可以近似为各向同性分布或朗伯分布。
.bp#YU,m 由于缺乏一个综合的光源模型,有时照明系统的模拟结果与实验结果不匹配。对于离光学元件较近的光源,将存在具有表面分布可能性的光收集立体角较大的情况。在这种情况下,一个包含物理尺度上反射和折射的完整光源模型可能更适合于得到与现实生活相符合的实现结果。只能说,当点光源或平行光束等光源足以代表照明系统时,这类简化模型对照明系统来说并不是一个错误的选择。如果与近似光源相比,更复杂的光源不会改变结果,那么更直接的光源能够更有效地模拟系统。
)^qXjF Q
Rr9|p{ 不同的光源
S#p_Y^A S m=ln)G= 虽然光源的数目很多 ,下面我们将介绍我们在照明设计中使用的几个有代表性的光源。
0~$9z+S LEDs (发光二极管),单片机驱动和磷模型
[Nm?qY LDs (
激光二极管)
td\gk 白炽光源,如灯泡和太阳
R{A$|Ipaq 荧光光源,如荧光灯
&${| o@ 金属蒸汽光源,如 金属卤化物灯
ip'{@1L 高压气体放电光源
*zweZG8: 这些光源的建模将包括光谱、辐射、亮度分布信息。
\oxf_4X 有四种方法可以创建复杂的光源模型。
)eZuG S 几何模型:光源的物理模型。二极管、环形反射镜、焊线、模具和外部包装均为几何建模结果。一方面,这种方法给出了一个许多假设符合光源几何形状的复杂光源。其优点是无需复杂的光学测量,且物理形状允许公差分析。另一方面,发射特性是假定的,材料的反射和折射特性是近似的,组件的建模可能比软件中需要考虑的更复杂。
FPK=Tr:b 辐射模型:测量具有代表性示例的光源输出。测量是在测角仪上的探测器上进行的,测量光源的方位角和极角 。之后可将该模型导入并用于照明仿真中。一方面,测量是准确的,与它们在系统中应有的情况相符。另一方面,这些模型不考虑再次入射的光,它们的数据受限于收集的测量范围,并不是所有的光源都能被测量且可供访问,这可能导致只能一次性测量并且成本很高。
I'{Ctc 系统模型:这是几何模型和辐射模型的结合,利用了两种系统的优点,消除了每个模型的缺点。该模型的缺点是,这两个系统的集成并不简单。
O z(=%oS 物理辐射:光致发光是某些具有旋光性的分子吸收、向下转换和重新发射较长波长的光的趋势。在OpticStudio中,可以通过吸收、发射和
量子光谱数据来模拟这种现象,这些数据以文本文件的形式提供。该光致发光模型可以选择性地与Mie体散射模型配对,以便对嵌入在散射主体中的光致发光材料进行建模。另外,有关磷光粉和荧光的讨论可以在设置选项卡(The Setup Tab)->编辑器组(Editors Group)(设置选项卡Setup Tab)->非序列组件编辑器(Non-sequential Component Editor)->体散射(Volume Physics)->磷光和荧光(Phosphors & Fluorescence)的帮助文件或PDF帮助文档:OpticStudio_UserManual_en.pdf中查看。
&