LED舞臺(tái)燈具的現(xiàn)狀和應(yīng)用前景

發(fā)光效率和單管功率的提高有助于燈具中LED管數(shù)量的減少，進(jìn)一步提高燈具的光效。隨著科研的進(jìn)展和應(yīng)用的不斷擴(kuò)展，LED的成本和價(jià)格也在不斷下降。比較電腦等微電子技術(shù)產(chǎn)品發(fā)展的過(guò)程，LED技術(shù)的發(fā)展速度以及它應(yīng)用推廣速度之快，超出很多人的想象。

雖然LED舞臺(tái)燈具價(jià)格較高，但即使在目前仍然有使用的價(jià)值：一是電能的節(jié)約符合節(jié)能的國(guó)策;二是光源幾倍于白熾燈的長(zhǎng)壽命對(duì)價(jià)格的分?jǐn)?三是減少了外圍器件(調(diào)光器、換色器)的使用，節(jié)約了成本;四是維護(hù)工作量減少，降低了使用成本。

綜合分析比較而言，LED燈具的高價(jià)格主要體現(xiàn)在一次性的投資上，從長(zhǎng)期使用和使用效果的角度看，價(jià)格高還是可以理解的。國(guó)家政策的扶持和用戶觀念的更新，會(huì)擴(kuò)大LED燈具的應(yīng)用面。更重要的是，隨著應(yīng)用的擴(kuò)大和LED燈具產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，大量的生產(chǎn)將進(jìn)一步促使成本和價(jià)格的下降，成本的下降和應(yīng)用的擴(kuò)大相互促進(jìn)形成一個(gè)良性循環(huán)，將產(chǎn)生積極的作用。當(dāng)然，這需要廠商和用戶的共同合作和努力。

(2)新的組合式管芯的出現(xiàn)，單個(gè)LED管(模塊)的功率不斷提高。

單個(gè)LED光源的功率的提法目前看來(lái)有些模糊，原來(lái)的LED管是單個(gè)芯片制成，由于電流、發(fā)熱、出光效率等限制，單個(gè)LED管的功率不可能做得很大，影響到LED管的光通量。為此，已有廠商將多個(gè)LED管芯組合做在一個(gè)散熱基片上，內(nèi)部串聯(lián)或并聯(lián)成為一個(gè)更大功率的模塊。目前，已經(jīng)可以看到20 W、60 W甚至300 W的組合管芯LED管，組合管芯的LED管的總光通量大大增加。圖5為一個(gè)100 W的LED管，表1為它的技術(shù)參數(shù)。

組合大功率LED管雖然功率增大，總光通量變大，但是由于眾多管芯高度集中，散熱問(wèn)題的解決更加困難，發(fā)光效率也有所降低。另外，多個(gè)管芯排列成一個(gè)平面，發(fā)光面積也增大，面發(fā)光的光源在燈具設(shè)計(jì)過(guò)程中，光線的匯聚和控制將變得困難，光的利用率也會(huì)降低。目前人們對(duì)這類組合管芯進(jìn)行研究和開(kāi)發(fā)，一是解決好大功率光源的散熱問(wèn)題和發(fā)光效率，二是開(kāi)發(fā)新的光學(xué)結(jié)構(gòu)，提高燈具效率。

由于單一的光源和聚光鏡結(jié)構(gòu)，調(diào)節(jié)兩者的相對(duì)位置，可以方便地改變光束角度的大小和光斑邊緣的虛實(shí)，滿足舞臺(tái)布光的要求，LED在舞臺(tái)燈具方面的應(yīng)用將有新的突破。

(3)新型光學(xué)設(shè)計(jì)的突破，新燈種的開(kāi)發(fā)。

舞臺(tái)演出多種多樣， 各種風(fēng)格的舞臺(tái)演出樣式對(duì)光區(qū)的控制要求各不相同，舞臺(tái)燈具從條燈、天幕泛光燈、柔光燈、光束燈、舞臺(tái)聚光燈、成像燈、追光燈對(duì)燈具的聚光效果要求逐漸嚴(yán)格。目前，LED舞臺(tái)燈具的聚光性能可部分滿足從條燈到光束燈的要求，尚不能滿足舞臺(tái)聚光燈到追光燈的要求。

發(fā)光二極管與聚光杯模組的組合方式，光效較高，但是光束形式單一，難以如常規(guī)舞臺(tái)燈具般對(duì)光束進(jìn)行控制和調(diào)節(jié)?？蒲腥藛T還需進(jìn)一步改進(jìn)光學(xué)設(shè)計(jì)，即三次設(shè)計(jì).有人提出過(guò)兩種方案，圖6、圖7分別為納入普通舞臺(tái)聚光燈的思路增加聚光鏡或反光鏡的方案，這種方案可利用聚光鏡或反射鏡的位置移動(dòng)改變光束角大小和光斑虛實(shí)，更適合目前舞臺(tái)燈具應(yīng)用的習(xí)慣。但是，由于反射和折射的加入，燈具的光效會(huì)有所降低，這些都是研發(fā)人員需要解決的問(wèn)題。我們也可以跳出這一思路，直接用前文提到的LED模組非平面排列產(chǎn)生可調(diào)節(jié)的光束。相信未來(lái)的LED新燈具將不斷創(chuàng)新，更適合舞臺(tái)演出的需要。

(4)控制軟件的改進(jìn)使得LED舞臺(tái)燈具使用更加便利。

L E D 亮度不斷提高、單個(gè)功率不斷提高，以及燈具光路結(jié)構(gòu)的改進(jìn)，使得現(xiàn)有的燈具的亮度和光學(xué)性能將更好。在控制方面，調(diào)光和調(diào)色也會(huì)更方便。未來(lái)的L E D 燈具可產(chǎn)生更加豐富的色彩， 在紅、綠、藍(lán)的混合過(guò)程，國(guó)內(nèi)外已經(jīng)有超過(guò)三色的L E D 組成的燈具， 多色混合后的色彩更加豐富。調(diào)光模式也由一種顏色的LED一個(gè)調(diào)光通道，改為經(jīng)過(guò)燈具內(nèi)部編碼由色度(H)、飽和度(S)和亮度(B)三個(gè)通道調(diào)制的更便于使用的模式。國(guó)內(nèi)也有廠商作了類似的嘗試，增加了配色的LED管種類，增加了多種調(diào)光模式。但如何使燈具設(shè)計(jì)更為科學(xué)合理、使用更方便，還有待進(jìn)一步的改進(jìn)。相信，隨著技術(shù)的進(jìn)步和應(yīng)用的普及，LED燈具的控制技術(shù)還可進(jìn)一步改進(jìn)。

總之，LED燈具已經(jīng)走上舞臺(tái)，它的前景是光明的。它已經(jīng)能替代一部分的白熾燈舞臺(tái)燈具，它還將替代更多的舞臺(tái)燈具。這一替代的過(guò)程規(guī)模多大，替代的速度多快，目前還難以預(yù)料，但是，這一過(guò)程有利于人類節(jié)能減排、保護(hù)環(huán)境的要求，也有利于舞臺(tái)燈光藝術(shù)的發(fā)展，希望生產(chǎn)廠商與舞臺(tái)燈光工作者共同努力，加快這一過(guò)程的發(fā)展。