LED舞臺燈具的現(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舞臺燈具價格較高，但即使在目前仍然有使用的價值：一是電能的節(jié)約符合節(jié)能的國策;二是光源幾倍于白熾燈的長壽命對價格的分?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燈具的高價格主要體現(xiàn)在一次性的投資上，從長期使用和使用效果的角度看，價格高還是可以理解的。國家政策的扶持和用戶觀念的更新，會擴(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LED管(模塊)的功率不斷提高。

單個LED光源的功率的提法目前看來有些模糊，原來的LED管是單個芯片制成，由于電流、發(fā)熱、出光效率等限制，單個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LED管芯組合做在一個散熱基片上，內(nèi)部串聯(lián)或并聯(lián)成為一個更大功率的模塊。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，散熱問題的解決更加困難，發(fā)光效率也有所降低。另外，多個管芯排列成一個平面，發(fā)光面積也增大，面發(fā)光的光源在燈具設(shè)計過程中，光線的匯聚和控制將變得困難，光的利用率也會降低。目前人們對這類組合管芯進(jìn)行研究和開發(fā)，一是解決好大功率光源的散熱問題和發(fā)光效率，二是開發(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)兩者的相對位置，可以方便地改變光束角度的大小和光斑邊緣的虛實，滿足舞臺布光的要求，LED在舞臺燈具方面的應(yīng)用將有新的突破。

(3)新型光學(xué)設(shè)計的突破，新燈種的開發(fā)。

舞臺演出多種多樣， 各種風(fēng)格的舞臺演出樣式對光區(qū)的控制要求各不相同，舞臺燈具從條燈、天幕泛光燈、柔光燈、光束燈、舞臺聚光燈、成像燈、追光燈對燈具的聚光效果要求逐漸嚴(yán)格。目前，LED舞臺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)舞臺燈具般對光束進(jìn)行控制和調(diào)節(jié)。科研人員還需進(jìn)一步改進(jìn)光學(xué)設(shè)計，即三次設(shè)計.有人提出過兩種方案，圖6、圖7分別為納入普通舞臺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改變光束角大小和光斑虛實，更適合目前舞臺燈具應(yīng)用的習(xí)慣。但是，由于反射和折射的加入，燈具的光效會有所降低，這些都是研發(fā)人員需要解決的問題。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。相信未來的LED新燈具將不斷創(chuàng)新，更適合舞臺演出的需要。

(4)控制軟件的改進(jìn)使得LED舞臺燈具使用更加便利。

L E D 亮度不斷提高、單個功率不斷提高，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)色也會更方便。未來的L E D 燈具可產(chǎn)生更加豐富的色彩， 在紅、綠、藍(lán)的混合過程，國內(nèi)外已經(jīng)有超過三色的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一個調(diào)光通道，改為經(jīng)過燈具內(nèi)部編碼由色度(H)、飽和度(S)和亮度(B)三個通道調(diào)制的更便于使用的模式。國內(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，它的前景是光明的。它已經(jīng)能替代一部分的白熾燈舞臺燈具，它還將替代更多的舞臺燈具。這一替代的過程規(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，也有利于舞臺燈光藝術(shù)的發(fā)展，希望生產(chǎn)廠商與舞臺燈光工作者共同努力，加快這一過程的發(fā)展。