摘要：本文主要根据照明应用场合的具体情况分析，在灯具光学设计时充分考虑CIE关于绿色照明的理念和要求，首先选择短弧，高光通或高显色性和高流明维持率的光源，其次采用模块化设计全方位组合不同反射功能的反光罩和遮光罩，控
图13 是一款新型荧光灯光源高挂灯及其光学系统，这款灯具主要替代400W HID 光源高挂灯，反射器形状设计采用自由曲面，利用该反射器获得的灯具配光分布特征曲线如图14 所示，该灯具光输出效率实测高达91%以上，灯具在γ角75°方向最大亮度不超过3000cd/m2（6X54W）,所以眩光控制很好，而且灯具照射面积大，可使用较少数量灯具实现工厂仓库所要求的均匀度和平均照度。相比传统灯具（400W 金卤灯高挂灯）,考虑能源消耗和灯泡更换成本，一年可节省费用16%，具有显著的经济效益。
图15 是一款传统道路灯反射器，采用高纯铝深拉延成型，表面进行氧化处理，由于反射器形状不规则，表面抛光困难，所以反射器镜面反射率很难提高，灯具光效和配光形状很难改善，反射器成型废品率高，目前使用传统反射器结构的全截光路灯出光效率大概在70%～80%之间.灯具配光分布特征曲线如图15 所示。依据光学原理设计新型的道路灯反射器，该反射器采用传统成型技术，也可以提高灯具效率到85%左右，即可节能5%～10%，而且道路侧光输出高，灯具有效效率高，节能就更加显著,如图16 所示。
投光灯光学系统设计也相当重要，良好的设计不但可以控制灯具的光束形状，而且完全能够按照明场合所要求的光束角及配光形状设计反射器，不但可以提高灯具的有效效率，而且可以控制灯具的溢出光和溅射光，造成不必要的光污染和眩光。图18 是一款2000W 投光灯的光学系统模型，设计50%光束角是6 度，灯具效率可达80%。一般窄光束大型投光灯光输出效率大概50%左右, 较好的设计也在60%～70%之间，所以灯具光学系统设计在泛光照明中的节能更加显著.这种窄光束的投光灯在因其在反映面上亮度一致，在垂直面上光分布过渡自然，与夜特空成明显的对比，显示了光的力度；灯具向上仰角大，光强峰值与地面的夹角在抑制眩光的范围内，并且尽可能扩大了被照面和周围环境的亮度，所以不会出现失能眩光。
图19 自由曲面拼接投光灯反射器样品
总之，对于照明灯具，特别是泛光照明、道路照明、室内照明灯具，今后的发展方向是进一步改善灯具使用的光源，比如新型LED 光源，同时要结合新型光源科学设计灯具控光器件， 提高灯具的光输出率，实现照明节能的最终目的。基于上面的分析，我们可以看到，灯具光学系统在照明节能减排中占据相当重要的位置，所以我们的设计人员要不断学习，不断创新，设计出更多更好的照明灯具，为环境照明服务。
四、参考文献：
[1] 肖辉乾， 城市夜景照明技术指南， 中国电子工业出版社：北京，2004
[2] 建设部2004 号文件，建设部、国家发展改革委员会 关于加强城市照明管理促进节约用电工作的意见 2004
[3] 建设部，中国建筑政策（1996-2010 精装） 中国城市出版社：北京1998
[4] 建设部97 号文件，关于实施《节约能源—城市绿色照明示范工程》通知， 2004
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