流明(英文名:lumen,符号:lm)是光通量的单位,其值等于波长为555纳米(相对视见率为1)黄绿光的辐射通量的1/683瓦。即发光强度为1坎德拉的点光源在1球面度立体角内发射的光通量。公式为1lm=1cd·sr(1流明=1坎德拉·球面度)。流明一般用于描述投影仪、展厅照明、LED灯、车载灯、照明灯等照明设备的亮度大小。
1967年法国第十三届国际计量大会规定了以坎德拉、坎德拉/平方米、流明、勒克斯分别作为发光强度、光亮度、光通量和光照度等的单位。2018年,第26届国际计量大会(CGPM)重新定义了坎德拉,用1流明=1坎德拉⋅球面度定义流明。
发展历史
1860年,英国率先规定了发光强度的单位,即采用一支蜡烛的发光强度作为单位量,英文名称为candel,中文译名为烛光。1881年,国际电工技术委员会批准烛光为发光强度单位的国际标准人类此时夜间都采用蜡烛照明确切批准的烛光定义是:1磅鲸脑油制成6支蜡烛,蜡烛以每小时1204"84"(约等于7.776g)的速度燃烧时,在火焰的水平方向的发光强度为1烛光。1948年1月1日,国际上才开始推行第一个统一的发光强度单位。1967年第13届国际计量大会规定了“坎德拉”作为发光强度的单位。2011年1月31日,美国联邦贸易委员会提议,美国将从2012年1月1目起,将流明数放在所有灯泡标签的显著位置,而瓦数放入耗电项内。标签中还将标明:该灯泡估计的年耗电量、寿命和光色(暖色或冷色)等指标。美国联邦贸易委员会更新灯泡标签的这一提议,表明了电学单位——瓦(特)不再用于衡量灯泡的明亮程度了,而代之以光度单位一流明。2018年,第26届国际计量大会(CGPM)重新定义了坎德拉,用1流明=1坎德拉⋅球面度定义流明。
概念
1.流明
流明(lumen)是光通量的国际单位,符号为lm。是指一烛光在一个立体角上产生的总发射光通量。一般用于描述投影仪、展厅照明、LED灯、车载灯、照明灯等照明设备的亮度大小。公式为1lm=1cd·sr(1流明=1坎德拉·球面度)。
2.光通量
光通量是各光度学参数的核心,是指人眼主观感知到的光源所发出的辐射功率。人们经常谈论的灯泡“亮”或“不亮”的概念其实指的是,灯泡发出的光照到物体上经物体反射进入人眼而产生的“明亮”感觉。这种“明亮”感觉在光度学中被称为光通量。“亮”则光通量大,即流明数大;“暗”则光通量小。即流明数小。
3.坎德拉
坎德拉(Candela)为发光强度单位,符号为cd。是国际单位制中的七个基本单位之一,它是描述光源在某一方向上发出可见光强弱的程度。坎德拉是发出频率为540×1012Hz辐射的光源在给定方向的发光强度,该光源在此方向上的辐射强度为(1/683)W/sr。
4.烛光
烛光为1磅鲸脑油制成6支蜡烛,蜡烛以每小时1204“84”(约等于7.776g)的速度燃烧时,在火焰的水平方向的发光强度为1烛光。
5.国际烛光
国际烛光是用一组45支碳丝白炽灯代替蜡烛作为保持发光强度的国际标准来取名的。
6.光照度
光照度(Illuminance)为光源投射在物体表面单位面积内的光通量,表示被照物体表面被照亮的程度,单位是勒克斯(lx=lm/m2)。例如,起居室光照度一般要求在100lx左右;而一些需要集中精力的环境,如学生自习阅读室、办公室等区域对灯光照度的需求微高,其照度值一般是300lx左右。在均匀照明情况下,平均光照度E的公式可表示为:E=Ф/A。发光强度为光源在一定方向范围内发出的可见辐射的功率,其最常用单位是:坎德拉(cd)。光亮度是单位投影面积内的光强,单位为坎德拉/平方米(cd/m2)。光亮度“luminance”在一些场景中会和亮度“明度”混用。实际上,亮度“brightness”并不是一个被定义的物理量,更多的是一种基于主观感知的一个相对标准。
应用介绍
流明运用的领域有很多,例如小夜灯、车载灯、投影仪、LED等。
200流明小夜灯
200流明就是光强度200流明的夜灯,200流明小夜灯,通过设置灯壳、线路控制板、控制开关、插脚主体以及LED灯板,相较于常规200流明的夜灯,该装置结构精简,利于加工生产,方形的灯壳配合拱形的灯罩,保证了光照面积,夜晚使用更加方便,插脚压板对插脚主体进行支撑,使得插脚主体频繁插拔依然保持良好的稳定性,保证了该装置的实用性,小夜灯造型千变万化,材质包括陶瓷,木艺,铁艺,亚克力,金属等材质。
大流明车载灯
大流明车载灯是为车辆提供照明的设备,可以确保车辆在夜晚更好的行驶,为行车人员带来便捷,车灯的作用除了照明外,还可以在雨雪和大雾天气,为其他行车人员起到安全提醒的目的,保证驾车的安全性。大流明的车载灯,包括安装箱,所述安装箱的正面固定连接有灯座,所述灯座的正面固定连接有灯源,所述灯座的正面固定连接灯罩,所述灯罩的内壁开设有Z型孔,所述Z型孔贯穿灯罩的侧面,所述灯座的正面开设有通风孔,且通风孔贯穿安装箱的背面,所述安装箱的内壁转动连接有冷却组件。
投影仪
数字化时代投影仪小型化历程中几个重要时刻的成果。CRT三枪投影仪作为最早被广泛应用的投影技术,其体积庞大,只适合安装在相对固定的场合,不便于搬动,且输出亮度较低,一般在300流明(lm)左右。而后出现的液晶LCD技术体现出来的优势迅速打破了CRT在投影显示领域的垄断,爱普生于1989年推出了第一台LCD投影机。之后随着技术的不断进步,直至2006年,爱普生型号为EMP-1710的三片式投影机重量降到了1.6公斤,且亮度输出在可以达到2700流明(lm)。
LED
发光二极管(light-emittingdiodes,LED)是利用半导体价电子和空穴的带间跃迁复合、将电能转化为光能的新型发光器件。相比于卤素灯与白炽灯光源,LED具有节能、环保、安全、长寿命、高亮度等优点,在固态照明、背光显示、交通、电子设备等领域得到了广泛应用,是二十一世纪最重要的发明技术之一。量子点光转化LED器件(quantum-dot converted LED,QCLED)是一种需要额外光源的下转化发光技术,其发光模式是:量子点从GaN基蓝光芯片等外界光源中获得光能,量子点分子轨道上的电子吸收光能后从价带跃迁至导带,导带底的电子和价带顶的空穴随即产生带边复合发光。QCLED的生产需要大量的量子点,但量子点的制备方法不成熟,尚未实现量产,生产成本较高。更为重要的问题是,QCLED封装中量子点的流明效率和稳定性不理想,量子点的粒径小于10nm,难以有效分散封装胶体内部的光,蓝光难以被量子点均匀吸收,转化造成QCLED流明效率较低,因此,提高量子点在封装中的使用效率,即提高QCLED的流明效率。
国际单位制光度单位
相关概念
ANSI流明
ANSI流明是美国国家标准学会制定的投影仪亮度的测量方法得到的亮度数值。
将屏幕划为九九方格,测量九点照度,并出求九点的平均值,乘以屏幕面积,即为该投影仪的ANSI流明。用照度计测量屏幕九个交叉点上的各点照度相加后除以九,求出9个点照度平均值再乘以屏幕面积,ANSI流明=(A1+A2+A3+A4+A5+A6+A7+A8+A9)÷9×6.75㎡(150英寸)。
流明效率
流明效率是指光源发出的光通量与辐射通量之比,单位:流明/瓦(lm/W)。
参考资料 >