Tag LED模组

用抛光机和抛光粉或抛光液一起下进行抛光要设定抛光时间，压力等参数.抛光后要立即进行清洗可浸泡，否则抛光粉会固化在玻璃上，会留有痕迹的.
1．抛光粉的材料
抛光粉通常由氧化铈、氧化铝、氧化硅、氧化铁、氧化锆、氧化铬等组份组成，不同的 材料的硬度不同，在水中的化学性质也不同，因此使用场合各不相同。氧化铝和氧化铬 的莫氏硬度为9，氧化铈和氧化锆为7，氧化铁更低。氧化铈与硅酸盐玻璃的化学活性较高，硬度也相当，因此广泛用于玻璃的抛光。
为了增加氧化铈的抛光速度，通常在氧化铈抛光粉加入氟以增加磨削率。铈含量较低的 混合稀土抛光粉通常掺有3-8的氟；纯氧化铈抛光粉通常不掺氟。
对ZF或F系列的玻璃来说，因为本身硬度较小，而且材料本身的氟含量较高，因此因选 用不含氟的抛光粉为好。
2．氧化铈的颗粒度
粒度越大的氧化铈，磨削力越大，越适合于较硬的材料，ZF玻璃应该用偏细的抛光粉。要注意的是，所有的氧化铈的颗粒度都有一个分布问题，平均粒径或中位径D50的大小 只决定了抛光速度的快慢，而最大粒径Dmax决定了抛光精度
光学冷加工生产操作的高低。因此，要得到高精度要求，必须控制抛光粉的最大颗粒。
3．抛光粉的硬度
抛光粉的真实硬度与材料有关，如氧化铈的硬度就是莫氏硬度7左右，各种氧化铈都差 不多。但不同的氧化铈体给人感觉硬度不同，是因为氧化铈抛光粉通常为团聚体。当然，有的抛光粉中加入氧化铝等较硬的材料，表现出来的磨削率和耐磨性都会提高。
4．抛光浆料的浓度
抛光过程中浆料的浓度决定了抛光速度，浓度越大抛光速度越高。使用小颗粒抛光粉时，浆料浓度因适当调低。
镜片抛光
光学镜片经过研磨液细磨后，其表面尚有厚约2-3m的裂痕层，要消除此裂痕层的方法即为抛光。抛光与研磨的机制一样，唯其所使用的工具材质与抛光液（slurry）不同，抛光所使用的材料有绒布（cloth）、抛光皮（polyurethane）及沥青（pitch），通常要达到高精度的抛光面，最常使用的材料为高级抛光沥青。利用沥青来抛光，是藉由沥青细致的表面，带动抛光液研磨镜片表面生热，使玻璃熔化流动，熔去粗糙的顶点并填平裂痕的谷底，逐渐把裂痕层除去。
目前抛光玻璃镜片所使用的抛光粉以氧化铈（Ce02）为主，抛光液调配的比例依镜片抛光时期不同而有所不同，一般抛光初期与和抛光模合模时使用浓度较高的抛光液，镜片表面光亮后，则改用浓度较稀的抛光液，以避免镜面产生橘皮现象（镜片表面雾化）。
镜片抛光
光学镜片经过研磨液细磨后，其表面尚有厚约 2-3m的裂痕层，要消除此裂痕层的方法即为抛光。抛光与研磨的机制一样，唯其所使用的工具材质与抛光液（slurry）不同，抛光所使用的材料有绒布（cloth）、抛光皮（polyurethane）及沥青（pitch），通常要达到高精度的抛光面，最常使用的材料为高级抛光沥青。利用沥青来抛光，是藉由沥青细致的表面，带动抛光液研磨镜片表面生热，使玻璃熔化流动，熔去粗糙的顶点并填平裂痕的谷底，逐渐把裂痕层除去。
目前抛光玻璃镜片所使用的抛光粉以氧化铈（Ce02）为主，抛光液调配的比例依镜片抛光时期不同而有所不同，一般抛光初期与和抛光模合模时使用浓度较高的抛光液，镜片表面光亮后，则改用浓度较稀的抛光液，以避免镜面产生橘皮现象（镜片表面雾化）。
抛光与研磨所用的运动机构相同，除了抛光的工具与工作液体不一样外，抛光时所需环境条件亦较研磨时严苛。一般抛光时要注意的事项如下：
抛光沥青的表面与抛光液中不可有杂质，不然会造成镜面刮伤。
抛光沥青表面要与镜片表面吻合，否则抛光时会产生跳动，因而咬持抛光粉而刮
光学冷加工生产操作
5.伤镜片表面。
抛光前必须确定镜片表面是否有研磨后所留下的刮伤或刺孔。
抛光工具的大小与材质是否适当。
沥青的软硬度与厚度是否适当。
抛光的过程中必须随时注意镜片表面的状况及精度检查。透镜表面瑕疵的检查，因为检测的过程是凭个人视觉及方法来判断，所以检验者应对刮伤及砂孔的规范有深刻的认知，要经常比对刮伤与砂孔的标准样版，以确保检验的正确性。

在电路制造中，化学机械抛光(Chemical Mechani-cal Polishing,CMP)技术被广泛应用于硅片表面的局部和全局平坦化。根据CMP过程的材料去除机理，硅片表面所产生的化学反应膜将由磨粒和抛光垫的机械摩擦作用去除,对此，Preston方程已经很好地描述这一问题。磨粒在硅片表面的运动轨迹分布的非均匀性，以及磨粒点对硅片径向的相对摩擦长度在硅片表面的分布,将反映出硅片表面材料去除的非均匀性和抛光后硅片表面的平面度轮廓。磨粒在硅片表面上的轨迹分布及相对摩擦长度越均匀,则表面材料去除非均匀性越小，平面度误差越小。生产实践证明，硅片表面材料去除越均匀，则所需要的抛光时间越短，硅片的面型精度和表面质量越好。CMP过程中硅片表面材料去除的非均匀性是影响硅片表面全局平坦化的主要因素。 随着集成电路(IC)制造技术的发展,IC特征尺寸不断减小,对硅片表面面型精度的要求也越来越高。然而，目前对硅片表面材料去除的非均匀性机理的认识还不成熟,如何减小CMP过程中硅片表面材料去除的非均匀性,一直是人们所关心的问题。本文对平面镜面抛光机进行了有关运动摩擦方面的分析。

1运动模型的建立

  摆式结构是市场上平面镜面抛光机的一种主要结构，AM Technology 公司、SpeedFam 公司和 LapMaster 公司都有此类结构的产品。本文对小型摆式精密研磨抛光机的运动进行分析。该抛光机可实现各种研磨与抛光参量的连续无级调整,并实现研磨与抛光过程的连续修整。通过更换抛光或研磨盘可以实现单晶硅片的研磨与抛光两种功能o图1和表1分别是摆式抛光与研磨的运动原理及相应的运动参数。

2单晶硅片研磨(抛光)过程的运动仿真模拟

  在单晶硅片的研磨(抛光)过程中，磨料以一个具体的点来对工件和研磨(抛光)盘表面实现两体接触形式或三体接触形式的切削，而磨料的集合体却以随机的方式完成整个加丁过程,服从均匀分布的统计规律。以点的方式模拟整个加工过程更切合研磨(抛光)实际。蒙特卡罗法充分利用随机试验这个统计过程，与计算机的伪随机数试验过程结合，为整个研究提供可行性。仿真模拟分析利用MATLAB软件进行。

2.1磨粒轨迹形态的分析

  在单晶硅片的研抛过程中，虽然很难看出其表面的纹向，但是磨粒切削方向对材料的去除，以及对表面微观形态仍有很大的影响,特别是在进入塑性研磨与抛光时切痕的变化更有重要的意义。随机地选取100个磨料点,根据统计规律,对所取点数进行模拟的结果可以说明实际问题。由模拟结果可以看出，在大多数情况下磨粒轨迹为较均匀的交叉网纹形态，且摆臂的中心角a、研磨（抛光）盘的转速n₀对切痕曲线的曲率影响大，摆臂摆幅对切痕曲线曲率的影响小。研磨（抛光）盘上每点相对于硅片的运动轨迹曲线的曲率半径应该避免曲率过小，以使单晶硅片的表面获得较高的研磨（抛光）质量,并且当摆臂中心角过小，或者当研磨（抛光）盘转速过小时,切痕的曲率很小,所以在研磨（抛光）过程中，不应该选择过小的摆臂中心角a及较低的研磨（抛光）盘转速n₀ₒ

2.2单晶硅片表面的材料去除分布

  Preston⑶方程是描述晶片在进行化学机械抛光时表面材料平均去除率大小的最基本和最典型的模型之一,对于晶片表面随机点M的材料去除率MRR,Preston方程描述为：

  MRR=kpV………… （5）

式中:P和『分别为抛光点M在t时刻所受到的法向压强和相对速度池为Preston方程的系数。

  根据Preston方程，当法向压强p恒定时,材料去除率正比于相对速度V,当抛光时间一定时,硅片表面的摩擦长度正比于相对速度,所以硅片沿半径方向的摩擦长度分布状况,直接反映了硅片表面材料去除的分布情况,并极大地影响着硅片的宏观平面度误差和微观几何及物理形态的一致性。中心处的相对摩擦长度分布大于外边界处,心部的材料去除率较大。由图5看出，当摆臂中心角较大时硅片的外边界的相对摩擦长度大于硅片的心部，外边界的材料去除率大于心部。摆臂中心角大约在25。~30。区域,相对摩擦长度分布较均匀,将获得更平坦的表面。在图6所显示的条件下，摆幅越大硅片外边界的相对摩擦长度下降的区域也越大，材料去除率较小，此时工件表面将出现中心凹下的形态，而较小的摆幅时材料去除率比较均匀。

  转速对于去除率的影响如图7所示，在模拟条件下，转速越高,硅片外径边界区域的相对摩擦长度下降的区域也越大，被抛光工件将呈现心部凹下的平面度误差。对于较小的转速条件下，出现了表面摩擦长度波动状态，相应的抛光材料去除分布也将出现波动，平面度误差轮廓会波动，当抛光盘转速在25 ~30r/min下，波动较小。上述模拟结果,与抛光实践和相关的实验结果基本是一致的

3结论

   本文通过对平面镜面抛光机的摆臂中心角a、摆臂摆幅盅、研磨（抛光）盘转速％的调节,可以改变平面镜面抛光机的运动状态,改变工件表面的材料去除量分布的均匀性，从而影响工件的表面质量，且可以得出如下结论。

   1）  切削轨迹呈交叉网纹形态。摆臂中心角a、研磨（抛光）盘的转速％越小，切痕曲线的曲率越小。摆幅对曲率影响较小。在实际的工件加工过程中，应避免过小的切痕曲率，以提高工件表面质量,摆臂中心角a过小及研磨（抛光）盘的转速％的降低,会明显降低切痕的曲率。

   2）  摆臂中心角a、摆臂摆幅盅、研磨（抛光）盘的转速％存在着使相对摩擦长度分布最均匀的区域,从而也使被抛光工件表面获得最小的平面度误差成为可能。

  参考文献：

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1. 基于ADAMS的精密平面抛光机的运动学及动力学分析

2. 大平面自动抛光机摩擦系数测定仪操作性能的探讨

3. 摆式列车受电弓倾摆机构运动学分析

4. 镜面平面拋光机

5. 下一代平面抛光设备

6. 浅析汽车运动的摩擦力

7. 摆式摩擦系数测定仪改进措施的研究

9. 基于ADAMS的摇摆式输送机运动学与动力学分析

10. 新型拋光机

—、从小到我们人手一个的手机，到日常生活的电视、电脑，再到国防领域的军工、航天，光学玻璃的需求随着现代科学技术的发展而日益广泛
越来越多的精密仪器运用到了光机电相结合的新技术，推动了其实现了多功能、高性能和低成本的日益严格的要求，促进了传统光学玻璃加工设备、生产技术的发展及加工工艺的变革。这种变革推动了光学技工技术向两个不同的方向发展。
第一，向小型、轻便和便宜的高效加工方向发展。光学塑料和玻璃压铸技术的快速发展使非球面透镜成本大幅下降，供给量大幅增加成为可能，越来越多的各种光学系统开始采用。例如很薄的变焦距镜头，在手机中得到了广泛的应用。正是由于这些小型、轻便和便宜的光学玻璃在各个领域中的应用不断扩大，带动了光学高效加工技术的迅猛发展。
第二，向超精密加工方向发展。尖端科学技术领域特别是国防工业的技术进度对超精密光学玻璃提出了新的要求。、例如载人航天、激光武器的光学系统、光纤通讯元件、光集成电路中的微型光学玻璃，都是超精密的光学玻璃。这些光学玻璃的加工精度甚至达到了纳米级。这些零件的加工不能采用传统的方法，必须通过光学玻璃加工设备、超精密加工技术才能得以实现。
传统的光学玻璃的加工方法已有百余年的历史，可以通俗的理解为“一把沙子一把水”。而新的光学玻璃加工方法始于上世纪70年代，军用光学系统由白光拓展为红外及激光系统，对光学玻璃也提出了成像质量要好、体积要小、重量要轻、结构还得简单的艰巨要求。随之光学加工行业进行了大规模技术革命和创新活动，新的光学玻璃加工方法不断涌现。目前，较为普遍采用的光学玻璃加工技术主要有：数控单点金刚石加工技术、数控研磨抛光技术、光学透镜模压成型技术、光学塑料成型技术、磁流变抛光技术、电铸成型技术以及传统的研磨抛光技术等。
二、超精密加工技术基本原理
1、 数控单点金刚石加工技术
数控单点金刚石加工技术是一种非球面光学玻璃加工技术。它是在超精密数控车床上，采用天然单晶金刚石刀具，在特定的加工环境精确控制条件下，使用金刚石刀具单点车削加工出非球面光学玻璃。该技术主要用于中小尺寸红外晶体和金属材料的光学玻璃。
2、 数控研磨抛光技术
数控研磨和抛光技术是由数控精密机床将工件表面通过磨削加工成所需要的面形，之后通过柔性抛光模抛光，使工件达到技术要求的光学玻璃制造技术。该技术的原理最接近古典法光学加工技术，主要是通过机床的数字化精密控制来实现光学玻璃的精密加工。
3、 光学透镜模压成型技术
光学透镜模压成型技术是把软化的玻璃放入高精度的模具中，在加温加压和无氧的条件下直接模压成型出达到使用要求的光学玻璃。可以说光学透镜模压成型技术的普推广应用是光学玻璃零件加工技术的重大革命。此项技术对非球面玻璃零件的成本降低及产量提升有着划时代的意义。
三、 光学玻璃超精密加工技术的应用范围
1、 数控单点金刚石加工技术

目前，采用金刚石车削技术可以直接加工出达到光学表面质量要求的材料主要是有色金属、错、塑料及红外光学晶体，而对于玻璃的加工还不能达到光学表面质量要求，需要继续研磨抛光修正。数控单点金刚石加工技术的另一个主要用途是加工各种模压成型所需的精密模具。
2、 数控研磨抛光技术

数控研磨抛光技术的主要加工材料是玻璃，这正弥补了数控单点金刚石加工技术不能直接加工成品光学玻璃零件的不足。该技术主要用于加工球面、非球面光学玻璃，是代替传统古典法光学玻璃加工方法的主要技术，具有精度高，加工效率高等优点。目前，市场上该技术发展的历史比较长，成熟的设备较为全面，如德国Satisloh公司，Optotech公司和Schneider公司等推出不同类型的铳磨和抛光机床，我国也开展了大量数控技术的研究。
计算机数控研磨和抛光技术不仅在数控设备自动化和加工精度方面取得了很大的进展，各种不同抛光方法和原理的研究，极大的推动了光学非球面加工技术的发展。
3、 光学透镜模压成型技术

目前，光学透镜模压成型技术已经用来批量生产精密的球面和非球面透镜。不但能够制造常用的中等口径透镜，而且延伸到了 100微米的微型透镜阵列及50毫米的较大口径透镜，不但可以制造军、民用光学仪器中的球面和非球面光学玻璃，还可以制造光通信用的光纤耦合器用的非球面透镜等。
现在，这项先进玻璃光学玻璃制造技术还掌握在美国的康宁、Rochester Precision Optics（RPO）、Maxell,日本的OHARA （小原）、H0YA （保谷）、奥林巴斯、松下，德国的蔡司，英国的Bluebell Industries和荷兰的菲利浦等少数国外公司。
四、 光学玻璃超精密加工国内外技术进展情况
1、国外非球面零件的超精密加工技术的现状
在国际上光学加工已发展到第五代数控加工工艺，达到了高精度、高速度、高效率及专业化，已可以完成高精度非球面零件的加工，其中比较突出的是德国的光学加工技术。他们的数控加工技术不仅涵盖了从平面、棱镜、球面到非球面等各种面型的铳磨成型、抛光技术，以及配套的高精度检测技术，加工尺寸及检测范围从0>1 ~ 800mm„在非球面的加工方面尤为突出，利用先进的技工工艺可轻松完成高精度非球面的加工。非球面的加工方法有的用磨轮外缘点接触铳磨、有的使用弹性膜抛光再小磨头修正抛光的方式；工件的装夹方式有液压、真空吸附等方式。
2、我国非球面零件超精密加工技术的现状
我国超精密加工技术的研究始于80年代初，与国外有着20余年的差距。我国军工光电企业中的光学玻璃的加工技术经过多年来的发展，非球面数控加工技术在近些年也有很大发展，特别是航空航天系统应该引进了些先进的技术和设备，部分企业的技术水平有了较大提高，但兵器行业的光电企业光学加工普遍还是采用传统的工艺，非球面的加工大部分是靠手工修磨，效率极低，手修过程还易出错，可靠性差。光学玻璃透镜模压成型也仅仅停留在毛坯阶段。随着现代化的兵器装备中对大口径、高精度的非球面镜的需求不断增加，非球面加工技术的提高迫在眉睫。但由于进口非球面数控加工设备价格较高，大部分企业也只配备了少量设备，只能解决现有高端产品的非球面加工。难以在此基础上形成批量和提出新工艺。
五、结束语
目前，国并发达国家已有30余年的新型光学系统的发展历史，新型光学系统，特别是高次非球面光学系统已获得相当的发展与利用。在这一领域，国内还有相当大的差距，甚至是空白。这种情况严重地阻碍了我国高性能光学系统的发展，影响我军的装备水平。开展有关的应用基础、关键技术、系统与工程技术方面的研究具有重大的意义。超精密加工技术的发展,一改光学系统概念设计数百年停滞不前的状况，使现代光学系统的设计和制造获得了革命性的发展。解决我国现代光学系统的制造，特别是高分辨率、大口径高次非球面光学系统加工的瓶颈技术，达到和突破目前世界高分辨率大口径光学系统的实际水平，实现我国先进光学制造技术上新的台阶，具有重大的意义。

1940年以后发展起来的被称为新品种光学玻璃方面已具有一定的生产规模和产呈，也在许多高质量光学系统或特殊要求时光学系统中获得应用。目前这些玻璃仍在继续发展之中，光学常数方面仍在不断地扩展，玻璃的物理化学性质及工艺性能也在不断改进，不断地有新的玻璃牌号出现。
决定光学玻璃新品种的主要发展方向是：为了消除光学系统的高级球差及扩大其视场角与孔径角，要求扩大玻璃折射率与阿贝数的变化范围。而为了消除二级光谱，又要求具有特殊相对部分色散的玻璃品种,此外由于光学仪器用于环境温度变化的条件下日益增多，要求光学玻璃具有热光稳定性。所以可以将新品种光学玻璃按光学系统设计的不同要求，分为下列四个方面：

①为扩大折射率值而发展的超高折射率及特低折射率玻璃；

②为扩大阿贝数值而发展的低色散、高折射率低色散与低折射率高色散玻璃；

③为消除二级光谱而发展的特殊相对祁分色散光学玻璃；

④用于不同环境温度条件下的热稳定性玻璃。

现光学玻璃的分类分别叙述如下：

    1. 特高折射率光学玻璃

  主要指折射率在1.9以上的重火石玻璃，一般称为超重火石或特重火石玻璃。

    2. 高折射率低色散光学玻璃

   指钢火石及重御火石玻璃，其折射率比重冕及重领火石的高，色散小于重火石玻璃。高折射率低色散玻璃对改善光学仪器，特别是照相物镜的成象质量有重要意义，是新品种光学玻璃中发展历史较长而且比较成熟的一类，但在玻璃成分及玻璃物理化学性质方面都还有不足之处，需进一步改进。

    3. 低折射率高色散玻璃

  与高折射率低色散玻璃相似，用于改进宽视场光学系统的成象质最。在玻璃中引入氟化物能降低折射率和使玻璃的色散减小。

    4. 低色散光学玻璃

 主要0、磷酸盐玻璃作为基础，包括磷冕玻璃及氟冕玻璃中的一部分。它们与一般硼硅酸盐冕牌玻璃比较，除阿贝数较大外，还具有特殊相对部分色散；短波方向曲相对部分色散比一般冕牌玻璃大，故可作为消除二级光谱的特殊色散光学玻璃。


    5. 特低折射率光学玻璃

 指折射率小于1.40,阿贝数在85以上的玻璃，是一种以BeF?为基础的玻璃，虽巳进行了长时间的研究，但目前尚无正式产品供应。这类玻璃除了物理化学性能有待改进外，主要是制备工艺很复杂.

    6. 特殊色散光学玻璃

   按其光学性质可分为二类：①阿贝数小、且短波区域的相对部分色散较小的玻璃，属于火石玻璃；②阿贝数大、短波区域的相对部分色散较大的玻璃?属于冕玻璃。

    7. 热光稳定玻璃

   随着环境温度的变化，光学系统产生热畸变而降低了成象质量。特别是使用在天文、宇宙空间、靶场等地的精密光学仪器要求选用热稳定的光学玻璃。西德的热畸变不敏感的光学玻璃系列AK、AF即属此类。

—、从小到我们人手一个的手机，到日常生活的电视、电脑，再到国防领域的军工、航天，光学玻璃的需求随着现代科学技术的发展而日益广泛
越来越多的精密仪器运用到了光机电相结合的新技术，推动了其实现了多功能、高性能和低成本的日益严格的要求，促进了传统光学玻璃加工设备、生产技术的发展及加工工艺的变革。这种变革推动了光学技工技术向两个不同的方向发展。
第一，向小型、轻便和便宜的高效加工方向发展。光学塑料和玻璃压铸技术的快速发展使非球面透镜成本大幅下降，供给量大幅增加成为可能，越来越多的各种光学系统开始采用。例如很薄的变焦距镜头，在手机中得到了广泛的应用。正是由于这些小型、轻便和便宜的光学玻璃在各个领域中的应用不断扩大，带动了光学高效加工技术的迅猛发展。
第二，向超精密加工方向发展。尖端科学技术领域特别是国防工业的技术进度对超精密光学玻璃提出了新的要求。、例如载人航天、激光武器的光学系统、光纤通讯元件、光集成电路中的微型光学玻璃，都是超精密的光学玻璃。这些光学玻璃的加工精度甚至达到了纳米级。这些零件的加工不能采用传统的方法，必须通过光学玻璃加工设备、超精密加工技术才能得以实现。
传统的光学玻璃的加工方法已有百余年的历史，可以通俗的理解为“一把沙子一把水”。而新的光学玻璃加工方法始于上世纪70年代，军用光学系统由白光拓展为红外及激光系统，对光学玻璃也提出了成像质量要好、体积要小、重量要轻、结构还得简单的艰巨要求。随之光学加工行业进行了大规模技术革命和创新活动，新的光学玻璃加工方法不断涌现。目前，较为普遍采用的光学玻璃加工技术主要有：数控单点金刚石加工技术、数控研磨抛光技术、光学透镜模压成型技术、光学塑料成型技术、磁流变抛光技术、电铸成型技术以及传统的研磨抛光技术等。
二、超精密加工技术基本原理
1、 数控单点金刚石加工技术
数控单点金刚石加工技术是一种非球面光学玻璃加工技术。它是在超精密数控车床上，采用天然单晶金刚石刀具，在特定的加工环境精确控制条件下，使用金刚石刀具单点车削加工出非球面光学玻璃。该技术主要用于中小尺寸红外晶体和金属材料的光学玻璃。
2、 数控研磨抛光技术
数控研磨和抛光技术是由数控精密机床将工件表面通过磨削加工成所需要的面形，之后通过柔性抛光模抛光，使工件达到技术要求的光学玻璃制造技术。该技术的原理最接近古典法光学加工技术，主要是通过机床的数字化精密控制来实现光学玻璃的精密加工。
3、 光学透镜模压成型技术
光学透镜模压成型技术是把软化的玻璃放入高精度的模具中，在加温加压和无氧的条件下直接模压成型出达到使用要求的光学玻璃。可以说光学透镜模压成型技术的普推广应用是光学玻璃零件加工技术的重大革命。此项技术对非球面玻璃零件的成本降低及产量提升有着划时代的意义。
三、 光学玻璃超精密加工技术的应用范围
1、 数控单点金刚石加工技术
目前，采用金刚石车削技术可以直接加工出达到光学表面质量要求的材料主要是有色金属、错、塑料及红外光学晶体，而对于玻璃的加工还不能达到光学表面质量要求，需要继续研磨抛光修正。数控单点金刚石加工技术的另一个主要用途是加工各种模压成型所需的精密模具。
2、 数控研磨抛光技术
数控研磨抛光技术的主要加工材料是玻璃，这正弥补了数控单点金刚石加工技术不能直接加工成品光学玻璃零件的不足。该技术主要用于加工球面、非球面光学玻璃，是代替传统古典法光学玻璃加工方法的主要技术，具有精度高，加工效率高等优点。目前，市场上该技术发展的历史比较长，成熟的设备较为全面，如德国Satisloh公司，Optotech公司和Schneider公司等推出不同类型的铳磨和抛光机床，我国也开展了大量数控技术的研究。
计算机数控研磨和抛光技术不仅在数控设备自动化和加工精度方面取得了很大的进展，各种不同抛光方法和原理的研究，极大的推动了光学非球面加工技术的发展。
3、 光学透镜模压成型技术
目前，光学透镜模压成型技术已经用来批量生产精密的球面和非球面透镜。不但能够制造常用的中等口径透镜，而且延伸到了 100微米的微型透镜阵列及50毫米的较大口径透镜，不但可以制造军、民用光学仪器中的球面和非球面光学玻璃，还可以制造光通信用的光纤耦合器用的非球面透镜等。
现在，这项先进玻璃光学玻璃制造技术还掌握在美国的康宁、Rochester Precision Optics（RPO）、Maxell,日本的OHARA （小原）、H0YA （保谷）、奥林巴斯、松下，德国的蔡司，英国的Bluebell Industries和荷兰的菲利浦等少数国外公司。
四、 光学玻璃超精密加工国内外技术进展情况
1、国外非球面零件的超精密加工技术的现状
在国际上光学加工已发展到第五代数控加工工艺，达到了高精度、高速度、高效率及专业化，已可以完成高精度非球面零件的加工，其中比较突出的是德国的光学加工技术。他们的数控加工技术不仅涵盖了从平面、棱镜、球面到非球面等各种面型的铳磨成型、抛光技术，以及配套的高精度检测技术，加工尺寸及检测范围从0>1 ~ 800mm„在非球面的加工方面尤为突出，利用先进的技工工艺可轻松完成高精度非球面的加工。非球面的加工方法有的用磨轮外缘点接触铳磨、有的使用弹性膜抛光再小磨头修正抛光的方式；工件的装夹方式有液压、真空吸附等方式。
2、我国非球面零件超精密加工技术的现状
我国超精密加工技术的研究始于80年代初，与国外有着20余年的差距。我国军工光电企业中的光学玻璃的加工技术经过多年来的发展，非球面数控加工技术在近些年也有很大发展，特别是航空航天系统应该引进了些先进的技术和设备，部分企业的技术水平有了较大提高，但兵器行业的光电企业光学加工普遍还是采用传统的工艺，非球面的加工大部分是靠手工修磨，效率极低，手修过程还易出错，可靠性差。光学玻璃透镜模压成型也仅仅停留在毛坯阶段。随着现代化的兵器装备中对大口径、高精度的非球面镜的需求不断增加，非球面加工技术的提高迫在眉睫。但由于进口非球面数控加工设备价格较高，大部分企业也只配备了少量设备，只能解决现有高端产品的非球面加工。难以在此基础上形成批量和提出新工艺。
五、结束语
目前，国并发达国家已有30余年的新型光学系统的发展历史，新型光学系统，特别是高次非球面光学系统已获得相当的发展与利用。在这一领域，国内还有相当大的差距，甚至是空白。这种情况严重地阻碍了我国高性能光学系统的发展，影响我军的装备水平。开展有关的应用基础、关键技术、系统与工程技术方面的研究具有重大的意义。超精密加工技术的发展,一改光学系统概念设计数百年停滞不前的状况，使现代光学系统的设计和制造获得了革命性的发展。解决我国现代光学系统的制造，特别是高分辨率、大口径高次非球面光学系统加工的瓶颈技术，达到和突破目前世界高分辨率大口径光学系统的实际水平，实现我国先进光学制造技术上新的台阶，具有重大的意义。

嘉腾LED玻璃透镜模组优势
1.散热快,产品更耐用
2.配光优,照明效果更佳
3.光衰少,延长使用寿命
4.外观美,产品设计独特
5.组件好,品质更优
6.品质更优,寿命10年以上
玻璃透镜优势
玻璃透镜连板设计，突破了传统的模组采用的PC连板透镜，带来一种全新的体验，有效地克服了PC透镜的不良问题：
1、抗腐蚀能力：高硼硅3.4玻璃属于硼硅酸盐玻璃中的硼硅玻璃，耐酸耐碱，抗腐蚀性能优越。
2、耐温性强：相比PC透镜，其热膨胀系数较低，拥有良好的热稳定性，光学表面温度的变化小，保留原有的光学照明效果。
3、透光率高：常规PC透镜透光率在85%左右，造成光照的浪费，玻璃透镜透光率为90-93%，镀加增透膜后可高达97%。
4、相比于PC透镜，玻璃透镜不会产生老化/黄化现象，从而影响透镜透光率。
5、相比于PC透镜，玻璃透镜不会吸附灰尘，并且方便清洗。
隧道照明配光
发光角度120°×80°、150°×80°（对称）等多种配光角度，合理的照度均匀度和防眩光等级等
设计有效的改善隧道内路面的墙壁照明状况，改善隧道内视觉享受，减轻驾驶员驾驶疲劳。

道路配光
有TYPE2-M、TYPE3-M等多种配光角度，其配光在路面形成照度均匀的类矩形光斑，
可以适用于双向八车道、六车道、四车道、二车道、一车道道路情况。
高杆灯配光
应用于大型广场、主干道交叉路口、码头、车站和体育场等场所中，悬挂高度较高，照明范围比较
广泛而且均匀，能够带来较好的照明效果，满足大面积场所的照明需求。
工矿灯配光
发光角度25°/45°/60°/90°/120°，主要应用于大楼外墙、桥梁、公园、广告招牌、球场广场、
工厂车间照明。

近年来各行业的技术发展之快，如Apple推出的新款iPad Pro采用了Mini LED作为屏幕显示，索尼PS5采用液态金属散热，语音交互控制技术的广泛普及…而灯具作为制造业中的一个受其他领域的高新科技发展影响较大的行业，如果想要预测未来应用在灯具制造的技术趋势，就不得不将目光投向近年科技的更新迭代。

   一、光电显示技术Mini LED

今年4月Apple在春季产品发布会上推出了全新的iPad Pro，其屏幕首次采用了Mini LED，引起了行业的关注。市场分析认为此举可帮助Apple减少对三星OLED屏幕的依赖。那么Mini LED屏幕与主流OLED屏幕、传统LCD屏幕相比有什么优势呢？

   Mini LED是采用100微米量级的LED晶体制作的背光模组，介于传统LED与 Micro LED之间。保证了体积小的同时，具有异形切割特性，所以生产难度较低，良率高。

   相比LCD，Mini LED拥有更高的屏幕亮度和对比度：结合局部调光，支持单独控制更多的屏幕区域，明暗控制更灵活。

   相比OLED，Mini LED在纯黑背景下，可以把分区调暗甚至关闭，获得接近OLED屏幕的对比度；由于采用传统背光层发光，Mini LED并不存在OLED屏幕的低频频闪问题，也不会因为有机材料寿命短，而引起的亮度不均匀和烧屏等问题。

   Mini LED是LCD向Micro LED发展中的过渡性技术，目前Micro LED在技术工艺方面还需攻破，如成熟的微缩制程技术和巨量转移技术，因此Micro LED还未能正式商用。未来的光电显示市场，我们将可以看到Mini LED、LCD和OLED各自发展，长期共存。

   下图为LCD、OLED、Micro-LED、Mini-LED RGB和Mini-LED+LCD的性能对比，感兴趣的朋友可以更加深入了解其发光原理及特性。

   二、汽车交互：BMW全息触摸控制

   BMW在2017国际消费电子展上展示了HoloActiveTouch 全息触摸控制技术，让人们再次领略未来自动驾驶汽车的内饰。驾驶员和车辆之间建立了一个虚拟的触摸屏：驾驶员可以在自由漂浮的显示屏上用手指手势进行操作，并通过触觉反馈来确认命令。

   BMW HoloActive Touch汇集平视显示器、手势控制和直接触摸屏操作的优势，并增加了额外的功能，创造了一种独特的用户交互方式。这是第一次驾驶员可以在不接触任何材料的情况下控制交互功能。

   如上图所示，用户可以用张开的手做出的简单手势来激活仪表板中大型全景显示屏上的控制板，而无需触摸控制界面。

   画面是如何显示的？与平视显示器类似，全彩色显示器的图像是通过巧妙地使用反射来生成的，呈自由浮动形式，而不是投影到挡风玻璃上。在中控台高度处，驾驶员可以看到控制面板。此时，车内搭载的高灵敏度摄像头可在此检测驾驶员的手部运动，并特别记录其指尖的位置。用户的指尖一接触到这些虚拟按钮，系统就会发出脉冲并激活相关功能。驾驶员的操纵除了会得到视觉、听觉的反馈,甚至能从全息虚拟屏幕上直观的感知到压力反馈，使驾驶者在凭空挥舞手势时同样能得到触摸实体按键的触感反馈。

这种全息触摸控制技术大大简化了驾驶员的操作界面，并且增加了用户交互体验的趣味性。期待不久的将来，这项技术能够实装在更多车系中。

   三、智能汽车语音助手

智能汽车市场日渐火热，随着自动驾驶技术的崛起，座舱内的信息层级大爆炸，中控大屏越做越大，交互界面越来越复杂。如何能够让用户快速、便捷地直达所需的功能层级呢？语音指令无疑是一个很好的解决办法。近年汽车厂商都纷纷引入智能语音交互系统，深度理解用户场景并与供应商联合定制。

   以小鹏汽车为代表，其智能语音助手小P具有形象自定义和语音指令自定义功能。小P可以成为你想要的样子，如孩子、宠物等。用户还可以自定义语音指令及对应操作，例如：定义指令为起飞，车内可完成座椅躺平、空调最大风、收起后视镜等系列操作。

   三、液态金属的散热应用

2020年底，索尼互动娱乐（SIE）公布了旗下最新世代的游戏机PlayStation 5。这款产品在设计方面其中一个最大的亮点在于其采用了涂抹型的导热材料——液态金属作为热导体，将主处理器的热量传导到散热片，以实现长期、稳定的高冷却性能。本次对PS5散热设计，成功地让游戏机的生产成本大大降低。

   液态金属是指一种不定型金属，液态金属可看作由正离子流体和自由电子气组成的混合物。虽然名称中包含液态，但在常温下其实并不是液态，而是非结晶的固态（又称无定形体），类似玻璃，这样的物质也被称为金属玻璃。

液态金属的基本性能

   1、高强度、高硬度，液态金属的强度是铝、镁合金的10倍以上，不锈钢、钛合金的1.5倍以上。在轻合金中，液态金属的比强度（单位密度的强度）也是最高的。

   2、极强的耐磨性和耐腐蚀性。

   3、液态金属在散热性、电磁屏蔽性方面均在轻合金中出类拔萃，而且在加热条件下不易变形、不易导热。

   虽然液态金属导热体有很多优点，但也有很多局限性。比如液态金属具有导电性，要是发生泄漏、流到主板上的话则会导致主板电路发生短路故障。此外，导热体所采用的液态金属对铝会比较活泼，所以也需要与铝材料隔离开。而为了让PS5能够实装液态金属作为散热材料，索尼花费了2年时间，并发明了使液态金属不泄漏的密闭构造的专利设计。

   五、热管散热技术

热管的工作原理很简单，热管分为蒸发受热端和冷凝端两部分（具体到产品上，受热端就是和散热器底座接触的部分）。当受热端开始受热的时候，管壁周围的液体就会瞬间汽化，产生蒸气，此时这部分的压力就会变大，蒸气流在压力的牵引下向冷凝端流动。蒸气流到达冷凝端后冷凝成液体， 同时也放出大量的热量，最后借助毛细力回到蒸发受热端完成一次循环。

   热管的出现已经有数十年的历史，而在散热领域被广泛采用还是近些年的事，但发展迅猛。小到手机主板、LED灯具、CPU散热器、显卡/主板散热器，大到机箱，我们都可以看到热管的身影。
以戴森Dyson Lightcycle Morph照明灯为例，其使用热管技术有效冷却LED，大大避免光线衰退和颜色的退化的现象，保持照明质量60年，从而能够可靠地调节色温和亮度。

   如上图，灯头细节图所示，真空密封铜管通过高效导热体与LED连接，将热量从LED移除走。热管内的液体预热汽化，并在重新液化的过程中沿铜管将热量散发。液体随后通过毛细作用重新回到热源处。这个过程中，LED光源产生的热量能够高效转化。

   六、石墨烯散热材料

   石墨烯原本就存在于自然界，只是难以剥离出单层结构。1毫米厚的石墨大约包含300万层石墨烯。铅笔在纸上轻轻划过，留下的痕迹可能就是几层石墨烯——它是由一层碳原子以六角形蜂巢结构周期性紧密堆积构成的二维碳材料。人们很早就发现了石墨，但直到2004年才发现石墨烯。

石墨烯由碳原子形成的原子尺寸蜂巢晶格结构

   石墨烯自从被发现以来，因其优异的性能，在工业领域中拥有极佳的应用场景和无可比拟的地位，被称为“新材料之王”。石墨烯，是已知导热系数最高的材料，其散热效率远高于目前的商用石墨散热片。单层悬空的石墨烯热传导效率高达5300W/(m·k)，远远高于传统金属散热材料如铜(约400W/(m·k)) 和铝(约240W /(m·k))。可以说，石墨烯是智能手机等电子产品最理想的散热材料。
      由于5G手机功耗大幅增加，需要通过新型散热材料、立体散热设计实现散热性能全面提升，而石墨烯具有导热性能好、快速散热的优点，与导热性能好的热管、VC等新材料搭配，可大大提升5G手机散热效果。各大手机厂商纷纷采用石墨烯导热膜，如小米10 系列手机采用VC + 石墨烯+ 6 层石墨的三明治散热系统、Redmi K30 Pro 手机中采用石墨烯导热膜、三星Galaxy S20 Ultra 采用VC + 石墨+ 高导碳纤维垫片的散热方案、华为P40 pro 则采用VC+3D 石墨烯的散热模组等。

   七、小米手机液体透镜变焦镜头

相信各位对液体变焦透镜比较熟悉，Targetti品牌早在2018年法兰克福照明展就曾展出一款液体变焦透镜的灯具。液体透镜的原理是通过改变外加电场来控制液面的接触角以改变液面的形状，实现对焦距的控制。

   今年小米宣布MIX系列手机将全球首发液态镜头。小米自研液态镜头让微距和长焦共存成为可能，类晶状体液态结构，通过马达可以精准控制液态球面形态，实现精准快速对焦。同时具备高透光率，超低色散和耐极端环境等特性。

   液态镜头最大的利好就是，实现了微距与长焦的共存，这是手机影像发展又一次革命性突破。

液态镜头的优势

   1、体积更小：液态镜头受力后的精细形面变化即可迅速确定焦点，这可以大幅降低长焦微距功能模组的厚度。

   2、对焦更快：液态镜头响应时间快，形变速度远比传统光学镜头的机械控制更快，因此可大幅提升对焦速度。

   此外，液体透镜还具有高透光率、超低色散和出色的耐极端环境等特性，可以确保稳定持久良好的光学特性表现。

蓝光
380nm-450nm 波段的光为高能短波蓝光，波长短，能量大，进入人眼并到达视网膜后，

会引起视网膜上大量光敏细胞死亡，造成视力损伤、眼干、眼涩、眼疲劳，同时诱发白内障、

黄斑病变等多种眼部疾病。

蓝光危害
损结构 : 有害蓝光具有极高能量，能够穿透晶状体直达视网膜，引起视网膜色素上皮细胞的萎缩甚至死亡。

视疲劳 : 由于蓝光的波长短，聚焦点并不是落在视网膜中心位置，而是离视网膜更靠前一点的位置。

  当眼睛需要聚焦时，眼球会长时间处于紧张状态，引起视疲劳。长时间的视觉疲劳，可能导致人们近视加深、

出现复视、阅读时易串行、注意力无法集中等症状，影响人们的学习与工作效率。
睡眠差 : 蓝光会抑制褪黑色素的分泌，褪黑色素分泌的降低会影响睡眠。

LED光源产品蓝光危害安全级别

RG0级：免除级，不造成任何危害（所包含的蓝光危害部分定义为在10000s内不造成对视网膜危害）；

RG1级：I类，低危险（所包含的蓝光危害部分定义为在100s内不造成对视网膜危害）：

RG2级：II类，中等危险（所包含的蓝光危害部分定义为在25s内不造成对视网膜危害）；

RG3级：III类，高危险（光源在短瞬间造成危害）。

嘉腾LED玻璃透镜模组优势
1.散热快,产品更耐用
2.配光优,照明效果更佳
3.光衰少,延长使用寿命
4.外观美,产品设计独特
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玻璃透镜优势
玻璃透镜连板设计，突破了传统的模组采用的PC连板透镜，带来一种全新的体验，有效地克服了PC透镜的不良问题：
1、抗腐蚀能力：高硼硅3.4玻璃属于硼硅酸盐玻璃中的硼硅玻璃，耐酸耐碱，抗腐蚀性能优越。
2、耐温性强：相比PC透镜，其热膨胀系数较低，拥有良好的热稳定性，光学表面温度的变化小，保留原有的光学照明效果。
3、透光率高：常规PC透镜透光率在85%左右，造成光照的浪费，玻璃透镜透光率为90-93%，镀加增透膜后可高达97%。
4、相比于PC透镜，玻璃透镜不会产生老化/黄化现象，从而影响透镜透光率。
5、相比于PC透镜，玻璃透镜不会吸附灰尘，并且方便清洗。
隧道照明配光
发光角度120°×80°、150°×80°（对称）等多种配光角度，合理的照度均匀度和防眩光等级等
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道路配光
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工矿灯配光
发光角度25°/45°/60°/90°/120°，主要应用于大楼外墙、桥梁、公园、广告招牌、球场广场、
工厂车间照明。

光环境、灯光艺术等概念越来越引起人们的重视，灯光照明设计已经开始脱离了纯粹谈技术的层面。笔者称其为灯光照明设计的原因是灯光多偏向于艺术，照明则更多偏向于科学，而灯光照明设计也就必须兼备“照明科学”与“灯光艺术”这两个特点。在灯光照明设计过程中，艺术和科学是贯穿始终的。设计分为两个阶段：第一个阶段是将艺术与科学互融，第二个阶段是通过艺术形式表现出来[1]。将艺术与科学融合在设计中，就是要以光环境、灯光艺术为切入点，拨动设计师创新这根弦，摒弃传统设计思维对照明环境在数量指标方面达到标准的要求过高，而忽视了对光照场景在质量指标方面的追求[2]，应从艺术与科学的角度全方位思考问题、解决问题。优秀照明设计师应该具有的首要的素质是对艺术美的敏锐和艺术家的天赋。技艺能够通过后天培养，如果审美意识的不足，那是没法填补的[3]。

世界万物都有其形态,而光却是较为奇特的另类。光是一种非物质的存留，没法径直看见而能点亮物体。长期以来，光均被当作一种缺乏形态的设计思路看待，而在灯光效果设计中，灯光是有形态的、有体量的，它需要凭借媒介才能映射到人们的眼帘,这种映射到人眼中的物理样态就是光束。它可以通过灯具、照明方式和发光体形成光的形态。

1、灯具形成的光的形态设计

灯具发出的光可分为集中光和漫射光[4]。集中光的特征是光线清楚地汇聚成一束，光照目标明晰，光的透过力较强，照在光滑物体上易出现较强的反射。集中光首要呈现为形状各异的不同光束，光束边沿范围亮度急剧减退，因而集中光很多拥有明晰的轮廓和形态。漫射光的特征是光线散发，不指定光照目标，亮度匀和，照在物体上不易出现较强的反射。漫射光束边沿的外形轮廓很模糊。在灯光照明设计中，集中光光束外形轮廓分明，是一种有极度视觉冲击力的设计因素，漫射光光线匀和，是另一种截然相反的设计因素，两者皆拥有厚实的艺术张力。电脑光束灯、射灯、荧光灯发出的光的形态或形成的效果分别如图1～图3所示。

   1.1电脑光束灯发出的光的形态

电脑光束灯发出的光的形态是锥体外形，发出集中光，在舞台上,设计师往往较多地释放烟雾就是为了寻求这种强烈的光束效果。越是剧烈的光束拥有越明晰的形态。电脑光束灯的光学变焦范围扩大,形态转化的范围也随之扩大。有时光束形态像一个锥体,有时又像一根圆柱。形态转变的领域越宽广,留给观众的想象力越丰厚。这一根根明亮的光柱帮助设计师在没有实景、幕布之下来构建演绎空间，形成能取代实景、画幕的光幕，当光幕移动时，视觉画面出现美妙的变化之中。当成排、多层的电脑光束灯逐层点亮时，给观众留下层峦叠嶂的印象。不同光束的形态和不同光束的布列带给观众不一样的感触。修长的光束带来伸展，短小的光束带来强壮；歪斜的光束捎来荡漾，竖直的光束捎来平静；布列整齐的光束带来庄严，布列杂乱的光束带来随便。光束作为一道亮丽的“风景”出现在舞台上,不光具备舞台布景诸多相似之处，并且在时机上的表现力是传统的实景所不能及的。正因光束在时间和空间上表现得如此自由自在,光束也随之给予了更丰富的含义。

图1 光束灯发出的光具有锥形轮廓
Fig.1 The light beam lights with conical contour

   1.2射灯发出的光的形态

   图2是射灯照在墙面上留下的集中光痕迹，通过墙面反射形成层次感，运用光鲜、轻快的光线路径，便可营造出虚幻、梦想的光照场景。类似抛物线形状光的形态挂在展示空间的墙面上，连续匀称地展现，光线柔和，韵律十足。这种重复致使视觉画面拥有极强的形式感，且让观众内心达成一丝均衡。与家具展品彼此呼应，相得益彰，衬托出陈列家具的井井有条。

图2 射灯在墙面上形成的集中光的效果
Fig.2 Spotlight in the form of concentrated light effect on the wall

   1.3 荧光灯形成的漫射光的形态

   在灯光照明设计中，首选光的形态作为设计创作切入点，考虑到集中光光束边缘明晰有股较强视觉冲击力。而在室内天花吊顶上安装的荧光灯发出的漫射光弥漫在整个光照场景，根本无法找到光束，蕴含着一种温和的设计元素，增添室内柔和的光线，缺少强烈明暗对比而形成室内气氛祥和，所显现的光的形态能温和衬托出温馨的气氛，让柔和的光线撒遍室内光照场景的每一个边角。图3天花板上嵌装的荧光灯发出的漫射光充满着整个中国联通的营业大厅，洋溢着浓浓的温暖祥和的营商气氛。由此显见，无论集中光还是漫射光均有厚实的艺术表现力。

图3 荧光灯形成的漫射光的效果
Fig.3 The effect of fluorescent lamp form of diffuse light

   2、照明方式形成的光的形态设计

   2.1灯槽造型决定光的形态

   在灯光照明设计中，采用不同的照明方式，可以形成不同的空间艺术效果。如图4所示，天花、地面粉色灯槽的形状即受光面的造型决定光的形态，千姿百态的形态是因为在肉眼看不到的灯槽里布置了LED灯带，通过受光面的反射映入我们的眼帘，这是由间接照明方式所产生的。间接照明方式是运用光反射原理，将全部光线先投射到天花板或者地面、墙面上，再经由天花板或者墙、地面反射到被照物上，决定慢反射光的形态，在受众视线里营造出匀和温柔的光照场景，凸显某一光照空间主题，增进光照场景的艺术感染力，给人以擢升、幽静的心理感受[5]。

图4 天花、地面灯槽的造型决定灯光的形态
Fig.4 Ceiling, floor lamp groove shape determines the shape of the light

   除了考虑灯槽的形状即受光面的造型艺术视角之外，进一步从科学思考角度审视确定间接照明效果的三要素是：①光源与受光面的间隔距离适宜，此间隔距离指光源离开天花板、墙面、地面的距离，距离越远，光投射范围越大，光源发出的光向空间散射，没法会集到受光面上。反之光投射区域越小，将会引起明暗对比强烈，缺乏光照过渡层次感，如此说来，间隔距离是使光扩散、变成柔和光亮、阶梯式变化等效果的重要因素。②光源的遮挡，即光源在灯槽中的位置安排，做到既不要让光源暴露在受众的视野中，又不能发生为了遮挡而使受光面上出现了不舒适的、突然剧烈衰减的边界挡光线，为了获得满意的间接照明效果，要认识到挡光线的存在，设定好光源的位置和挡光板的相互关系。③受光面的表面条件，对于受光面来说，为了可以形成匀和的漫反射光，要求具备无光亮的平整表面。

   图1、图2是直接照明方式，图3是漫射照明方式，不同的照明方式滋生出不同的光的形态。

   2.2平面立体呈现光的形态

在图5中泛光灯照射在悬在空中的平面立体上，照射面积大,平面立体的受光面照度高,亮度均匀, 通过间接照明方式传递着强烈的平面立体感，给人以漂浮、开放的心理感受,使人感到安逸[6]。

图5 光均匀地照射在受光面
Fig.5 Light receiving surface is irradiated uniformly

   2.3曲面立体显现光的形态

   如欲凸显曲面造型在展示空间中的效果，应采用不同策略，用射灯通过间接照明方式和局部照明来达此目的，图6所示棚架里里外外展现出曲面美感。

图6 射灯局部照在受光曲面
Fig.6 Spotlight shines on the light receiving surface locally

   3、发光体形成的光的形态设计

   3.1发光体形成的光形态表明主题

   发光体是一种内发光的三维立体，一般将光源和实体有机结合，创造出诗情画意般的灯光立体形态造型。经过发光体的造型创造拥有奇特魅力的光的形态，或者经由透光材料呈现光的艺术魅力。它的设计注重形体的艺术性与光的展现力的融合，既借助发光体的造型产生独具魅力的光的形态，也凭借光的展现力增强发光体形体的艺术性。现今这种发光体频繁出现在光照场景尤其是展示空间，既照亮了环境又装点了空间。如图7所示，发光体在天花上悬吊、在地面上摆放，天地合一，遥相呼应，栩栩如生地向观众述说着上海化学工业区重点发展石油和天然气化工项目,以及合成新材料、精细化工等石油深加工产业，点明展示空间主题。

图7 灯具以发光体的形式出现
Fig.7 Lamps in the form of light emitter

   3.2发光体形成的光形态凸显企业形象。

   图8出现在半空中的白色发光体，利用灯布的透光，荧光灯管均布在灯布后面，白光的均匀透射彰显了企业标志图案[7]。两旁蓝色、灰色块面发光体的侧面都设置了蓝色的自发光，蓝色呼应了企业标志的标准色，不仅增强了块面发光体立体感，而且很容易让观众联想到汇丽集团的主营业务——优质地板，在诠释发光体结构的同时凸显了企业形象。

图8 整个展台由诸多发光体构成，凸显企业形象
Fig.8 Entire booth by a number of light-emitting body composition, reflect the corporate image

   4、结束语

   品种不同的灯具因结构上的不同可放射出不一样的灯光形态，这些不同的光的形态诱发出众多视觉艺术效果；形状各异的灯槽、各种造型的实体界面，依托间接照明方式形成千姿百态的灯光形态；造型迥异的发光体不甘示弱，用各自的灯光形态吸引观众眼球。实物以“形”为贵，失去形就失去一切，就灯光形态而言，杰出的建构呈现是灯光创意设计最先必需思考的。光形态与真实空间融合在一起，共同谱写着光照场景的主题，进而进一步提升灯光照明设计的艺术魅力。

我们应当充分运用各种灯光形态，让照明科学和灯光艺术更加完美地联结在一起。作为一名成功的灯光照明设计师，应以艺术思维为设计起点，去寻求科学的设计创作，不断创新设计思维，合理运用技术，创造出符合人们生活习惯和审美艺术格调的高质量的光照场景。

——为什么不应该使用手机测量闪烁或频闪效应？

   TLA：闪烁和频闪效应暂态光视觉效应（TLA）是对以下两类需要避免的光视觉现象的总称：

   • 闪烁，指人眼能直接感知到的光波动，具体的学术定义是：“处在静态环境中的静态观察者，对于亮度或光谱分布随时间波动的光刺激引起的视觉不稳定性的感知”。使人感知到闪烁的光变化频率为0Hz～80Hz之间。

   • 频闪效应，具体的学术定义是：“处在非静态环境中的静态观察者，由于亮度或光谱分布随时间波动的光刺激引起的对运动变化的感知”。该效应只有当静止的观察者附近有运动物体时，观察者的眼睛才能够感知。使人明显感知频闪效应的光变化频率为 80Hz～2kHz。

闪烁与频闪效应现象都会令人不适，可能引起头痛，或者引发事故。包括白炽灯、LED灯等各类光源都可能产生以上情况。

   有人试图利用手机摄像头评估暂态光视觉效应（Temporal Light Artefacts, TLA，包括闪烁和频闪效应）。事实上，使用手机摄像头用于比较或者评判 LED 照明产品的 TLA 性能时，操作复杂，得出的结果也不可靠，所以“使用手机测量暂态光视觉效应（TLA）”其实是一个伪命题。通过测量频闪效可视度（SVM），是描述人体对经调制的光反应唯一正确的方法。

   利用手机摄像头测量暂态光视觉效应（TLA）

   闪烁是可以直接由人眼观察到的，所以无需借助手机的摄像头。频闪效应则不同。

处于静态环境中（观察者静止，且周围没有运动的被观察物体）的人眼是无法察觉频闪效应的，而手机摄像头可以对光随时间的变化做出反应：在手机显示屏上会将光随时间的变化表现为条纹效果（banding effect）。但各种其他因素和手机摄像头自身的技术规格都会对最后的显示效果产生很大影响。影响的因素包括：摄像头每秒的卷帘快门效应、手机显示屏幕的刷新帧率、摄像头自动挡的设置参数等。手机摄像头一般使用 CMOS 摄像芯片和卷帘式快门，卷帘式快门是为了保证成像传感器的像素逐行感光并被及时读取，但这导致成像存在明暗条纹。刷新帧率（Frame Rate, FPS）与光的变化频率的关系导致这些明暗纹条在手机的显示屏上按一定的速度滚动。根据刷新帧率和光源的光变化的频率不同，或多或少都会看见明暗条纹。

   不了解情况的用户尝试使用手机摄像头测量“频闪效应”，他们认为照片或视频上的“条纹”表明存在“频闪效应”。而事实上您在这类照片或者视频中实际看到的是手机的摄像刷新帧率是否刚好与光变化的频率产生相互干扰的效果。

   单位：Pst LM（短期闪烁指数） 单位：SVM（频闪效应可视度）