慧聪广电网：2010年9月19日，《LED绿色照明在剧场的应用》高峰论坛在星光梅地亚酒店会议厅隆重举行。本次论坛，旨在提升政府对文化产业的LED绿色照明、节能减排的关注；研讨“高效率、低能耗、LED绿色照明体系”的发展思路；推动文化产业LED绿色照明工程的建设；引导文化产业逐渐建立新的节能减排运行体系；推动LED绿色照明、节能减排在影视舞台等专业领域的应用，提升文化行产LED绿色照明的技术能力；让中国舞美专家们在艺术创作领域中，成为引领节LED绿色照明、节能减排的开路先锋。
星光科技的总工程师甄何平
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星光科技的总工程师甄何平先生给大家做报告，大家掌声有请！
甄何平：各位领导、各位专家，大家早上好！我这里给大家汇报一下我们星光公司在舞台方面用LED灯具方面的研究和应用的情况。
首先介绍一下在影视舞台照明方面存在的问题，目前大量应用的这种专业灯具都是集中在卤钨灯具这种光源上，而且功率都十分巨大，常用的是两千瓦以上的这种灯具，它的光效非常低，消耗了95%以上的把电能转换成热能了，没有转换成光，还有它其中很大一部分转化成红外辐射，直接照射在演员的脸上，造成了巨大的热污染，在使用中要用空调强制降温的措施，还有运行成本非常高，一般专业的卤钨灯泡它的寿命只能达到200小时，一方面是成本的增加，还有可靠性也带来影响，随时可能出现灯泡坏掉的影响。
类比上面这几点，把LED用在舞台照明领域，它的优势十分巨大的，我归纳了几点：
首先它的光效非常高，现在量产的LED这种芯片已经达到每瓦100流民以上，是卤钨光源的四到五倍。昨天演出的长安大戏院为例，在替换LED灯具以前，总功率高达400多千瓦，替换LED灯具以后，总功率只有75千瓦，而且照度还比原来高。
第二个优势就是它的红外辐射非常地低。这两张光谱，左下角是卤钨光谱的曲线，这个是白光LED的光谱曲线，可以看到它红外的区域，卤钨灯能量大量集中在红外区域，LED就几乎没有。
还有就是大家都知道的色温的稳定性，跟卤钨灯相比那是有很大的优势。紫色的是LED的调光过程中色温变化的曲线，大家可以看到从100%到10%这儿变化非常小，几乎是平的，而卤钨灯已经从三千色温到10%的时候只有两千了，它这个变化的幅度等于是达到了30%。所以在舞台应用的时候，大家都知道这个灯光师不希望压光，为什么？它一压这个色温就跑了，用这个LED就是可以随心所欲的来调光了，都没有问题。
光源的寿命大家都知道，LED的寿命非常长的。咱们提的很多的是它的成本的事，最大的优点，我认为它对保证节目制作的安全性，不会临时出故障，这个是更加重要。它是个绿色环保的光源，使用和生产过程中都不会产生有害的物质。
还有就是我们不用调光柜了，每一台集成里头都有调光的电源，所以它不需要调光柜，一方面省掉了调光柜的投资，而且由于它走向的变化，它电缆的长度和电缆的截面积都会减少很多。
下面我想分这几个点介绍一下我们影视舞台方面解决了哪些方面的问题。
首先是一个二次光学设计的问题，要解决不同灯具的配光的要求。
还有是显色性的问题。
还有我们提到我们希望有更大的这种高功率密度的LED模组。
还有要解决散热问题，驱动控制的问题。
下面首先介绍一下二次光学设计，我们着重考虑的几点一个是配光的色彩，一个是杂散光的控制，还有眩光的控制。在剧场里面用的，尤其是昨天看到四百瓦聚光灯，它对配光的设计要求非常高，杂散光也希望做到非常小。
LED模组它就是从封装出来以后，首先它的出光角度都很大的，朗伯分布，大多数都是在120度左右。像我们在现场应用的柔光灯，我们是把光速较设计在60度的范围。这个是在昨天面光上用的四百瓦的照射，这个光斑要更干净一些，这个也是在之前大家都认为比较困难的问题，也是阻碍咱们全面替代剧场应用灯具的一个问题，这个我们在光学方面设计的基本上解决这个问题，它可以从配光均线上可以看到，它的边缘是比较干净的，杂散光非常小。成像灯更是要求完全硬的光斑，它边缘是非常清晰的。
这是刚才说的四百瓦的我们做的设计，我们是用每一颗单颗上面用全反射的这种抛光面的反射，加上前面一个非球面的一个透定，是完全按准直这种方式设计的，它的出光角度做的非常地小。中间是在电脑上模拟的一个三维光强的一个三维的图。
从眩光控制上，柔光灯因为经常是在电视台应用的话，它会离播音员非常近，所以眩光是非常重要的，我们采用这种小功率的这种多点发光这种光源，首先把光强给它降低，然后前面加这种柔光板，再进一步地让它分布均匀。还有这蜂窝状隔扇，用了这几个关键点的设计以后，眩光非常低。
下面介绍显色性的问题。就目前量产的LED芯片呢，显色性一般都偏低，大多数小于80的，从对比卤钨灯和LED光谱上，明显看到它显色指数偏低的问题，主要是它的红光成分少。所以提高显色性一般我们都是选择从银光粉的配比上，提高红色的比例。从这两张光谱的分析呢，这是高显色性的白光芯片的光谱，这边是一个低显色性的，在红光的光谱成分，我们做了比较大的提高，这样的话，显色性得到提高。有一点要注意的，显色性提高的同时，因为红光银光粉的它的效率比较低，所以带来整体光效的降低。还有稳定性方面，红光粉也比较差一些，光衰上可能也会有一定的增大，所以这个事情呢，我们认为是显色指数和光效应该综合的考虑，不能盲目的追求高显色性。因为咱们行业的标准定到85以上，我们认为就是把显色做到85以上就可以了，不要去追求这种90多，接近卤钨灯那样，那样会带来很多其他的副作用。
在做这种聚光灯还有成像灯的时候，因为光源的点性非常重要，我们就注重选择一些，就是点性好的，功率密度高一些的芯片，这两张图就是模拟的光学设计的情况，用的两种芯片来进行的模拟，我们现在成像灯用的是这款美国进口的功率密度非常高的芯片，它在6×6毫米的功率上能输出6000流民的光通，在底下用两个凸透镜就可以把光汇聚的非常好。
左边是很多国产在做的一百瓦的芯片，它由于面积比较大，它就光学设计上，就比较困难，这个是用了很多方法，它的光圈的汇聚还是没有小的这个好。现在要解决大功率的成像灯在舞台上应用，现在我认为主要的就是瓶颈还是集中在这个光源上。
还有现在因为咱们专业舞台上应用的这种功率都越来越高，加上高功率密度的需求，它对散热的要求越来越高，我们是采用了这种热管的这种方式，热管它的导热性非常好，可以很快的把那种热量集中的那个点，把热量导到外边来，用了这种散热方式以后，它的散热性能就做的还是比较好的。这是我们200瓦LED聚光灯做的一个温度的测试，可以看到在温度平衡了以后，最高温度是LED基板上的温度，也没有超过50度。这个温度降低对LED的寿命是至关重要的。
还有就是驱动控制，驱动控制在舞台上应用着重是要解决大电流的横流驱动，还有PWM的控制，还有对闪烁的控制，平滑调光的控制。这是我们大电流的控制板，配合刚才美国进口的芯片，因为它芯片的电压是非常低，我们做的这块板驱动电流可以达20万，板上带了PWM的接口，所以可以很方便的来调光。
对于调光平滑性的问题，因为主要来源是LED的响应速度是非常快的，我们知道卤钨灯相应速度应该是在毫秒级的响应，LED非常快，是纳秒级的，所以上千倍的区别。如果调光的分辨率不够，咱们传统的八位分辨率，直接应用到LED的调光，会出现明显闪烁的感觉。卤钨灯由于它的响应时间慢，等于它的灯丝的热惯性自动起到平滑闪烁的作用，所以在卤钨灯上不会显现出来。我们做的方案呢，主要就是用软件的方式来模拟卤钨灯调光的性能，我们首先把调光的分辨率提高到16位，这样它的台阶就非常小了，然后用软件模拟的这种算法来模拟卤钨灯的惯性。昨天在演出压光的时候大家可能也注意到了，它是起到一个非常平滑的一个压光的过程，可以达到近似卤钨灯的调光效果。
下面就分别介绍一下昨天应用到的几款灯具，首先这四百瓦的聚光灯，它的显性色，寿命都不说了，主要是采用非球面的透镜，着重的是在控制杂散光，因为面光上，如果杂散光太大了的话，它会照到不希望我们照到的区域，然后它也内置了DMX信号和调光的电源。在LED的布局上，我们做了一些考虑，就是在聚焦非常小的情况下，LED一般会出现方形的光斑，由于它的芯片是方的。我们在布局上做了一些特殊的设计，保证光斑还是非常圆。整个灯具的调焦形成只有三毫米左右，如果精度达不到，光斑的角度会产生很大的移散性和不准确性，我们这种三点联动的调焦可以分辨率非常高的来调焦距。
这是这个四百瓦聚光灯聚光的有效照度的一个测试度，实测在25米远的时候，照度还能达到965米。两百瓦的螺纹聚光灯，一般把这个灯叫柔光灯，它也是用高显色性的模组，其他的都跟刚才介绍的基本差不多。主要就是说用这种完全按照聚光灯的这种设计方法，就是灯光师可以很方便的直接就切换使用，色温可以根据需要有3200和5600两种选择。成像灯也是我们这次新推出的一款灯具，这个是150瓦成像灯，我们刚才介绍的是美国一个高功率密度的模组，由于采用这种高功率密度模组，它的成像可以做的非常清晰，这个光斑的均匀性也可以做的非常好，我们是采用变焦的设计，角度可以做到8到30度范围。这儿我想强调一下，这个灯更传统成像灯比，比较大的优点是，因为它的温度非常低，红外辐射非常小，所以在成像片那块，以前只能用不锈钢的这种来做，但是LED温度非常低了，我们可以直接用胶片来做，所以它的应用范围可以打大的扩充一些。
因为它的功率的限制，目前做到还不是特别的高，现在在10米远的时候照度可以达到377。平板柔光灯昨天在剧场也是应用了，就是用来打幕布，刚才已经介绍，它主要是形成面光源非常均匀的照明。
这种它一般是适合比较近距离的应用的，在四米的时候照度可以达到440。
下面是我们LED灯具实际应用的情况，首先我们是在中央电视台，还有天津电视台这种电视台里面应用的比较多。昨天在长安大剧院，我们是在全面的进军剧场这个行业的应用，相信以后会有更多的剧场来采用我们这款灯具。
这是在中央台新闻联播时演播室应用的平板柔光灯的情况。这是在天津电视台做的750平米演播室，全部的灯光都是采用LED的。
这个昨天咱们在长安大剧院也是全面采用LED的，这是当时在调试的一个照片，我的汇报到这儿，谢谢大家！
