主持人介绍

徐庆辉

云知光联合创始人&首席产品官

复旦大学 光源与照明工程系

国家高级照明设计师

华人照明设计师联合会（CLDA）副会长

DIAL全球认证讲师

广东省光电技术协会专家委员会秘书长

云知光照明应用研究中心（LARC）技术总监

20年行业经验的资深照明工程师

商业照明是照明应用的一大重要领域，今天的小分享主要针对商业场所照明中所需的控光方法及技术手段进行讨论，包括了传统控光原理，以及LED光源的控光方法。

有时，高档的商品、高档的店铺、高档的装修，却配以低劣的照明，强烈的眩光使人无法停留。我们要表现商品，照明手法的不同让他们的档次马上变得不同，从大排档变成了大酒楼。

一个好的商业照明，应遵循“人性、健康”的原则，给顾客提供舒适的购物环境。

好的灯光是吸引顾客、创造气氛的。同类型的商品展示方法，不同的照明手段，都会带来不同的效果。只有在充足的光线下，人眼才能有最好的色差感应。

光的节奏创造令人兴奋愉快的光环境，更好的表现了商品，刺激消费者购买行为。

一个灯具可以分为光学系统/机械系统/电气系统，在三大系统里面，机械系统、电气系统加起来都不如光学系统重要，灯具的主要功能是控制光，光线的控制如此重要，在商业照明应该如何控光？

右图中间部分应该考虑重点照明

自然光时代、只能依靠建筑的门窗、窗帘进行控光。在没有人工照明的时候，通过建筑来控制，开多大窗就有多少光。

1980前的年代，使用普通白炽灯、简易灯具，毫无控光可言。

白炽灯、无控光

1990~1995年代，大量使用节能管、配合筒灯、有控光，但控光效果较差，但比白炽灯要好。

节能灯管、筒灯

1995~1999年代，射灯大量普及，开始有明确的控光意识，知道什么叫重点照明了，但实际上基本都是杂乱无章。

进入21世纪：陶瓷金卤灯、节能灯、LED多种光源、多种灯具，控光意识增强了不少，但基本没有量化的设计。

精准的范围，左图控光精准，墙面没有多余光斑。右图控制范围不到位，墙面光斑对视觉产生额外的影响。左右两张照片乍看都一样，仔细看，左边这张图门头上什么都没有，右边这个上面有光斑。好坏立现了。

再给大家举个例子，左右两边很不同。左图的展示有基础、有重点，吸引力强。右图灯具的光束角过大，只有基础照明，没有重点照明，缺乏视觉吸引力。左右两种对比，又是大排档和大酒楼咯！

控光比例要控好，精准的基础照度与重点照度比值，可以产生戏剧化效果，有的时候是照度的比值吸引人。在普遍很暗的情况下，突然有一个地方很亮一点，这就是比例。精准指的是数据化，精准控制灯光，只要基础照度够低，即使重点照度只有100lx，也可以很吸引人的，也可以产生戏剧化效果。

控光的方法可以总结为以下几点：遮挡、过滤、散射、折射、反射、LED+透镜+散射、COB+透镜+反射

1、遮挡：使用不透明材质对光线进行拦截，是常用的防眩、控光以及特效手段。这是最原始的方法，不想要的地方挡住，但是这个太浪费了，明明灯发出来100lm，你却要挡住90。

2、过滤：使用透明材质对光线过滤，可以产生很多变化的效果、戏剧化的特效。过滤是利用材料的透光属性，不同的材料能够透过的光是不一样的，利用过滤可以产生不同的变化，利用不同的玻璃，可以产生不同的光。

3、散射：平面散射玻璃，可以改变光束的宽度，常见的乳白亚克力片。散射分为几种不同的散射，最上面的叫满散射，一束光出来变成很多束光，第二张一束光还是一束光，但是稍微也散射了，这是混合的投射。利用散射可以做很多的事情，例如第三图，散射可以把光线慢慢变柔和、光斑更好看，视觉更舒适，柔光利用的就是透光材料的散射性能。

4、折射：棱镜、透镜，可以改变光束的宽度与方向，这是一种控制光的方式，它不是平的，它改变了光的方向，我们可以自由控制光的方向。

5、反射：良好的反射器，能够帮助光线照向所需的位置，同时防止眩光，上图有几个铝板，第一个是镜面反射、左下角是漫反射、右上的折中混合反射，利用不同点反射，可以应用到不同的地方，比如我们有抛物面/椭球面等等各种反光杯，把光控制到我们想要的地方，曲面反射可以聚合光，也可以分散光。反射器在灯具中的光学作用十分重要，反射器有很多种，它的作用，一是反射光去控制它，二是遮挡住截光角的光。下面我们来看看一个具体的例子（如下图）

有的材料既可以折射又可以反射，比如这个灯往上照到这样的材料，反射下来到桌面，很漂亮。为什么知道它会有折射呢？你看左边的这个灯上面天花板上，明显有透射的灯光照到天花板，说明这个材料可以透射和反射。

6、LED+透镜+散射：是LED光源常用的控光方法，为了获得不同的光束角，需要使用不同的透镜。灯珠的光处理通过透镜里面折射、反射，最终形成一个光束出来。

这里有一个全反射的概念，界面里面是很高的折射率，外面是空气，从折率高到折率低，从理论上讲，光是可以全部反射的。

上图是个做的比较好的多颗透镜，可以打出很完美、很漂亮的光斑，有时候透镜出来的光并不是很好，我们就需要一块柔光板。透镜加散光板：使用同一个透镜，更换散光版，可以获得不同的光束角。

透镜加散光板实例

四块不同的散光板，在墙面形成四种光斑

左一这张图什么都不加，光出来很难看，2图加一块光斑变的柔和了，3、4图加重一点光斑，光斑就会变更大了，这是一种比较先进的控光方式。

散射加反射的控光方式

由于LED光源的组合特性，先使用一块散光板把众多LED颗粒的光线混合均匀，再通过反射器将光线分布至所需方向，光学性能得到提高。LED装在里面，通过里面的反射镜反射到一块散光板上，然后再在散光板之下做反射器来控光，LED直接出来的光是比较乱的，而通过散光板之后，这个光学就比较容易设计。

7、COB+透镜+反射

LED封装的多种形式

LED的封装方法是多样的，比如Power LED和COB LED，他们的封装有何区别？我们来看一张图片

运用COB集成封装技术，可以把LED做到更大、更精准，在很小的面积内可以做到足够的功率，如果要一个50W的LED，用1W的LED拼出来，可能要手掌那么大，而现在有50W的COB可以做到指甲盖那么小。对于光学设计，COB是个十分好的设计。最常见的COB LED控光方法：散光板，优点：效率高；缺点：几乎无法控制光线方向，有眩光。

散光板

进阶的控光方法：使用大透镜折射控光。优点：可控光束角及方向；缺点：利用率较低，眩光依旧存在。而且，COB LED的大透镜设计困难，尤其是窄光束的设计更加困难，另外使用反射器对COB LED进行控光也是经常使用的。优点：反射器设计技术成熟；缺点：光线利用率低、有副光斑，副光斑就是光源直接从出光口出来的光。当然，副光斑有时候是好事，有时候是坏事，副光斑有时候会让人觉得不干净。

COB 大透镜折射控光

反射器控光及反射器副光斑

当然，透镜也会有副光斑，像下面这张图

左图为Hi-POWER多颗透镜灯具，遇到这种深藏灯罩，副光斑就来了，如果多颗透镜，就有多个副光斑。右图为COB LED单颗反射器，墙面有单个副光斑。为了综合这两者，改良后的控光方式：反射器加散光板方式，它提高了光线的控制，适用于筒灯、宽光束射灯。

目前较为理想的COB LED控光方式：透镜加反射器，既控制了光束方向，又提高了利用率、降低了眩光。

透镜加反射器组合及控光方式和光学设计模拟

这样的组合能够让每一束光都被很好的利用，结合两个透镜加反射器控光方式实例让大家更好的了解。

光控制的很好，最近兴起的三次全反射透镜将会是小面积COB光源的控光趋势，可以做到小角度、超薄。中间有道光柱，把光提升上来，透镜加反射器的组合方式虽然好，但会把产品做的很厚。三次全反射能够用很薄的方式把光做出来，透镜做薄了，灯具产品自然做的更小了。

科拓光电王叙：曲面反射会不会出现光损？

徐庆辉：光损一定会有，这个和材料的自身性能有关，即使是极其完美的材料，抛光非常好的材料，理论上最高的反射率是96%，最少有4%的介质损耗。反光杯的效率和材料自身的反射率是两码事。

群友：反光杯上的菱形格对发光角度有影响？

徐庆辉：当然有，菱形主要是改变光斑的柔和度等。

文尚胜：混光技术是否属于控光技术？

徐庆辉：混光技术属于控光技术，严格来讲，是内控光。

文尚胜：既不用遮挡、反射、折射，也不用散射、过滤，因为这几种方式都会带来光损失。可以采用曲面配光技术，理论上光线的利用率可达100%。

徐庆辉：反射器的确定是有严重副光斑问题，所以加上透镜是一种不错的解决方式。单用透镜和反射器的话，透镜会比反射器相对能够做得好一点。

谭吉杰：同一光源下，用透镜与反射杯同样60度，哪个出光效率好些？很多COB都用反射杯，我想用透镜，不知控光质量与光效率怎样？

徐庆辉：单论出光效率当然是反射器高一点，反射器是一次损耗，例如80%的光出来，但是它去了哪？可能有一些光会变成副光斑和眩光斑。

燧明企业傅海勇：相同光源，出光效率与设计、加工精度，后期处理息息相关，没有一定规律说哪种效率高。透镜由于是注塑成型加工制成，其成型精度与设计精度相对接近，铝反射杯是旋压加工，加工精度与设计精度会有一定偏差，如果要说使用时间长的稳定性能，我个人比较赞同铝反射杯，话说反射杯还可以帮助散热，欢迎专家指正。

谭吉杰：有没有做过理论上的推论，如仿真数据？先不考虑加工误差。

燧明企业傅海勇：两者本不应该这样比效率，两个东西形状大小都不一样，如果说一定要比，一个全反射、一个投射折射。自然是全反射理论高。

徐庆辉：效率最高是裸光源。

谭吉杰：都可做成一样大小，材料及表面可不同，可相同（电镀）做设计时可理论分析一下。

燧明企业傅海勇：和设计师水平有关，一个完整的等包含外观造型设计，结构设计，散热设计，驱动电源设计，光学设计是最有挑战性的一课。所有的设计都是为光服务的，可以说都和光的质量息息相关。

黄建平-博美设计：正好有个项目，用了透镜和反射杯两种灯测试，觉得同样功率，反射杯光效果更好点。

商业照明中，对光线的控制十分重要，LED光源在商业照明中大量使用，大功率集成COB LED光源已是大势所趋。透镜加反射器的COB LED控光方案是目前较为成熟的技术。小面积COB配合三次全反射透镜将成为未来的方向。展望未来，我们各界共同努力，厂家研发更好的产品，设计师做出最佳解决方案。

来源：广东省光电技术协会