灯具配光曲线及其电子文档标准格式
邹吉平(通用电气照明有限公司，上海市 200233)
Photometric Curve of Luminaire and Standard Format of Its Electric File
Zou jiping (General Electric Lighting Co.，Ltd.，Shanghai 200233，China)
Abstract The requirement of popularization and application of lighting computer aided design technology can not be satisfied by traditional photometric curve．The article lists the intenational popular standards of electronic file format for photometric curve such as CIBSE TM一14，EULUMDAT，CIE 102， IESNA LM一63 etc、Taking IESNA LM一63—1995 as an example，it isintroduced how to interpret IES file of photometric curve and its remarkable points． such as the vertical and horizontal angle in IES files，photometric center of luminaries， problems in testing luminosity data of luminaries，etc．
Key words Photometric curve Photometric web Vertical angle Horizontal angle Luminous surface shape Photometric center
摘 要传统的配光曲线表示法无法满足照明计算机辅助设计技术推广与应用的要求，本文列举了国际上比
较流行的CIBSE TM一14、EULUMDAT、CIE 102、IESNA LM一63等配光曲线电子文件格式的标准 以IESNA LM 一63—1995为例。介绍了如何解读灯具配光曲线的IES 文件． 及值得注意的几个问题， 如IES文件中的垂直角度和水平角度，灯具的光学中心、测试灯具光度数据时遇到的问题等。
关键字配光曲线 光域网 垂直角度 水平角度 发光面形状 光学中心
1引言
传统的利用系数法、点照度法、概算曲线等照度计算方法主要依靠厂家提供灯具配光的印刷资料，在照明设计时．不仅繁琐费时．而且这些方法得出的结果准确性差。在过去十多年，国外照明行业的生产企业、软件商、设计公司纷纷进入中国市场，给国内的照明设计注入了新活力，使新一代的年轻照明设计师们更方便、更准确地采用照明设计软件计算照度． 计算机辅助照明设计LCAD技术在国内有了长足的发展。因此，灯具的配光曲线就必须采用标准的电子文档格式书写， 以便能够被各照明应用软件读取。为了正确地使用照明软件，准确地在软件中布置灯具．照明设计师们必须正确理解灯具配光曲线的电子文档格式。
2灯具配光曲线及其标准
配光是指光源(灯具) 在空间各个方向的光强分布，其表示方法有配光曲线、空间等照度曲线、平面相
对等照度曲线、光强分布表格及数学函数表示等。在过去，使用最广泛、计算较方便的是配光曲线， 表示方法有极坐标法和直角坐标法等。灯具制造厂商一般会根据其灯具类型提供相关的印刷资料：对于投光灯，一般采用直角坐标表示法：对于室内灯具和道路灯具． 多采用极坐标表示法：为了计算方便，还提供利用系数曲线、概算曲线等。在照明设计软件得到普遍应用的今天，照明厂家除了提供印刷版的直角坐标或极坐标配光曲线
外。还应提供电子文档格式的配光文件．很少再提供概算曲线和利用系数曲线。随着众多的计算机软件在照明工业中的应用，不同软件之问的文件格式兼容性问题变得越来越重要，包含灯具光度数据的文件必须在不同软件里兼容。目前． 国际上比较流行的配光文件格式的标准有CIBSETM－14、EULUMDAT、CIE 102、IESNA LM－63等标准．应用最为广泛的是IESNA LM －63和EULUMDAT标准。北美和欧洲已经分别选择了IESNA LM－63和EULUMDAT标准， 英国的照明制造商已经选择TM－l4标准。
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3配光曲线标准分类
3.1IESNA LM-63标准
1986年，北美照明工程师社区IESNA 出版了最早的灯具和光源配光电子版信息制作的工业标准，发行灯具配光曲线的电子文档格式，即：IES推荐的配光数据电子转换标准格式(IESNA LM一63—1986)，
很快得到北美照明制造行业厂家和照明计算软件开发公司积极响应。这个标准在1991年进行了修订，增加了一些关键字。1995年又做了修订，澄清了一些模棱两可的条款，而且其标题扩展为“配光资料及相关信息电子版转换的IES标准文件格式”，所有修订的新版本都能和以前的旧版本兼容。
经过1991、1995、2002年三次修订后， 目前使用的2002年标准已经在2002年8月得到美国国家标准学会(ANSI)批准认可，IESNA LM－63－2002(IESNA 标准定义的配光文件格式)已经成为北美唯一使用的配光文件格式，文件扩展名为“*.ies”。在我国已经有一些照明厂家和检测机构开始用IESNA标准进行配光检测与发行IES配光文件。
3.2CIBSE TM 一14标准
英国注册建筑服务工程师协会(CIBSE)于1988年出版了CIBSE TM 14—1988，即：CIBSE 灯具配光数据电子转换标准格式。目前，其1998年修订版本在英国已被广泛采用。
3.3EULUMDAT标准
1990年， 德国柏林照明咨询公司的照明软件工程人员提出EULUMAT格式的配光曲线，即：在灯具和数据集之间对应关系明确的情况下，基于MS—DOS 2．X／3．XX 操作系统的灯具数据(室内、室外或道路照明灯具)交换格式的建议，文件扩展名为“*.1dt”。虽然到目前为止还没有官方的文件来规定EULUMDAT格式。但它实际上已经成为除英国以外的其他欧洲照明生产企业采纳遵循的标准。
3.4CIE 1O2标准
国际照明协会CIE于1993年出版了CIE 102标准的配光文件格式，即：灯具配光数据电子转换推荐格式。尽管它具有世界性范围。是一个涉及面很广泛而设计很好的格式，但很少照明企业采用CIE 102格式的配光文件格式。
3.5其他标准
如今，还有其他几个工业标准的配光曲线格式在使用中， 包括EULUMDAT/2 (LCI，Germany)，LTLI (Lys＆Optik，Denmark)，TBT (Toshiba,Japan)和CEN (European Committee for Standardization)。
4IESNA标准格式举例
4.1 解读IESNA LM－63－1995标准格式
所有IESNA LM－63格式的配光曲线文件名都必须以“ies”扩展名结束，采用ASCII(美国信息交换标准码)文本文件。所有文件的第一行必须为IESNA 91、IESNA：LM-63-1995或IESNA：LM-63-2002(1986年版本没有此规定)，表示文件的开始，也区别于其他文件格式。跟在IESNA：LM-63-1995其后，直到“TILT=” 之前的内容，是关键字部分，每个关键字都加上方括号“[ ]”，其格式如下：
→ IESNA：LM-63-l995
→ [Keyword 1]关键字资料
→ [Keyword 2]关键字资料
→ ………………………………………
→ [Keyword n]关键字资料
→ TILT＝<filename>or INCLUDE or NONE，光源倾斜产生的光输出变化=“反应光输出
变化的文件名”或“包括下面光输出变化参数”或“光输出无变化”
自制手抓饼→ <；光源相对于灯具的位置>
→ <；倾斜角度的数量>
→ <；角度大小>
→ <；与角度对应的光输出变化系数>
→ <；光源数量><；每只光源的光通量><；光强的乘数因子><；垂直角度的数量><；水平角度的
数量><；配光曲线种类><；单位的种类><；发光面宽><；发光面长><；发光面高>
→ <；镇流器系数> <；未来使用系数> <；输入功率>爱国朗诵词
尿酸高是什么原因→ <；垂直角度数列>
→ <；水平角度数列>
→ <；所有第一行水平角度的光强值数列>
→ <；所有第二行水平角度的光强值数列>
→ …………………………………………………………….
→ <；所有最后一行水平角度的光强值数列>
注：标注“→” 的每行必须新起一行，没标“→”的部分可以新起一行，也可以在同一行。所有文件一般都包括检测报告编号[TEST]、配光检测实验室名称[TESTLAB]、灯具制造商发行IES文件的日期[ISSUEDATE ]、灯具制造商名称[MANUFAC]等关键字； 所有其他选项为可选择部分，推荐包括灯具产品代码[LUMCAT1、灯具描述性语言[LUMINAIRE]、光源产品代码[LAMPCAT]、光源描述性语言[LAMPj等几个关键字等。
4.2 IESNA LM 一63—1995实例
IESNA:LM-63-1995
[TEST] 85042208 PUBUSHED CURVE CREATED
[MANUFAC] GE Lighting Systems-Hendersonville,NC,USA
[SEARCH] ROADWAY M2RC经典人生格言
[LUMINAIRE] M-250R2 CUTOFF
[DISTRIBUTION] MC3
[LUMCAT] M2RC25S***GMC3
[LAMP]1；250W HPS，CLEAR ED 18，HORZ
[LAMPCAT] GE LU250
[OTHER] HSNG:CAST HOUSING CAST DOOR/COVER
[MORE] REFL：SEMI—SPEC HYDROF RM ALUM
雨水节气图片当且仅当TILT= INCLUDE 时，才出现这四行描述
[MORE] ENCL:CLEAR SHEET GLASS
[MORE] ACSY：
[MORE] SOCKET POSITION:1 DH
[MORE] COMMENT：
[TILT]=NONE
1 28000 2.8000 20 36 1 1 0.9 1.1 0.0
1.0 1.0 305
0 5 15 25 35 45 55 60 62.5 65 67.5 70 72.5 75 77.5 80 82.5 85 87.5 90
0 5 15 25 35 45 52.5 55 57.5 62.5 65 67.5 72.5 75 77.5 82.5 85 87.5 92.5 95 97.5
102.5 105 107.5 ll2.5 l15 ll7.5 122.5 125 127.5 135 145 155 165 175 180
25l3 2576 26ll 245l 2046 l678 935 624 468 3l2 240 168 96 23 18 12 6 0 0 0 2513 2596 2664 2443 2109 1819 1O42 726 568 410 317 224 131 38 28 19 10 0 0 0 …………………………………………………………………………………………………………………………………………
2513 2350 1933 1439 1026 838 654 479 391 304 238 173 108 42 32 21 10 0 0 0
5值得注意的几个问题
5.1灯具光域网及其分类
灯具的光度数据一般是采用分布式光度测试仪测量，按照光学中心的一个点光源(一般是指光度测试仪的旋转中心)在不同的水平角度和垂直角度上的光强值，利用球面坐标系统描述而得出的光域网来表示。根据灯具使用功能和应用中的旋转角度情况，一般分A类、B 类和C类三种不同类型的光域网。A类灯具主要用在汽车灯和信号灯中；B类灯具主要应用在户外或体育场馆中，一般都需要调整角度，如泛光灯和投光灯；C类灯具主要是用在室内或道路中．如室内简灯、格栅灯、工矿灯、路灯、高杆灯等。图1为分布式光度测试仪的旋转镜和灯具的旋转情况示意图，图2为灯具的分类及其坐标系统示意图。
图1 分布式光度测试仪及其旋转镜示意图
Fig.1 Distributed goniophotometer and its sketch map of rotating mirror
5.2IES文件中的垂直角度与水平角度
爬爬虾从图2看出，不同类型的灯具所定义的垂直角度和水平角度不同。对于C类灯具，垂直角
度必须从0O或90O开始，以90O或180O结束，水平角度总是以0O开始，根据灯具的对称情况，可
图2 灯具光域网分类及其坐标系统暗恋一个人的表现
Fig.2 Classification of luminaires photometric web and its coordinates
以以0O、90 O、180 O、360 O等四种角度结束，各结束角度的情况分别代表灯具全部对称、四象限对称、两象限对称和不对称；对于A和B类灯具，垂直角度必须以-90O或0O开始，以90O 结束，当灯具配光是对称于垂直平面时．其水平角度可以以0O开始，以90O结束，当灯具不对称时，其水平角度必须以一90O开始，以90O结束。可以采用Photometric Toolbox (配光工具箱)显示配光曲线的三维曲线模型和相应的坐标系统。现以泛光灯和路灯为例，比较B、C两类灯具配光曲线之间的区别，如图3所示。
图3 B类、C类灯具的配光曲线比较
Fig.3 Comparison of photometric curve between type B and type C luminaires
5.3发光面形状
标准中规定的发光面尺寸不是指灯具的实际外形尺寸，而是指灯具的发光部分的尺寸。
