簡介
LED舞檯燈是舞檯燈具的一種,是把LED燈珠做為光源套用到舞檯燈光的一種新型燈具,隨著LED技術的提高和成本的下降,LED技術燈將會在舞檯燈光行業中發揮越來越重大的作用。
分類
一,LED舞檯燈分類,按用途來分類,LED舞檯燈在舞檯燈具中常見的有,一,舞台演出,①LED帕燈,外形與長筒燈類似,體積要小,按規格分有帕64,帕56,帕46,帕38,帕36等等。②LED圖案效果燈,LED燈與圖案花色的技術套用,也就是常說的花燈,常見的有LED月花燈,LED魔幻燈,LED三爪魚。③LED搖頭燈,它不具傳統搖頭燈的圖案花色效果,是掃描效果更加豐富的LED帕燈。④LED頻閃,一般採用小功率燈珠。⑤LED顯示屏,舞台演出,酒吧最常見的,也被廣泛套用於戶外公共場所,廣告等等。二,舞台照明,①LED投光燈,洗牆燈,柔光燈,一般都是採用大功率LED燈珠,呈圓形,條形,方形狀不等。②LED觀眾燈,做舞台演出照明用,常見的有四眼和八眼燈。三,舞台裝飾和效果,①LED燈條,燈帶,竄燈,瀑布燈,樹燈,護欄管,一般是用在舞台演出做裝飾用,更多是用作城市亮化工程。②LED地板磚,常見於酒吧,歌舞廳,大型晚會。③LED舞台幕布,也叫星空幕布,LED燈珠和舞台幕布的最新套用。④LED仿製,常見的有仿水果,動物,等各種圖形。
構成
LED舞檯燈構成,LED舞檯燈的構成和LED照明用燈具類似,主要配件有,外殼,LED燈珠,二次光學鏡片,LED驅動電源,DIP撥碼開關,散熱裝置,外殼,安裝支架等構成。
特點
LED舞檯燈特點,LED舞檯燈的性能是和LED技術緊密結合在一起,色彩豐富,紅,綠,藍三種顏色可以混合1670萬種不同的色彩。低功率,驅動電壓低,發光效率高,節省能源。安全無輻射,沒有紫外線。高壽命,理論的使用壽命可達10萬小時。比起傳統的舞檯燈具,LED舞檯燈目前在市面上的價格偏高。
套用
LED舞檯燈套用,最常見的換色和混色套用,LED帕燈,投光燈,洗牆燈,常用在大型舞台演出,晚會,演唱會,戶外演出,城市亮化工程,樓宇裝飾等等。圖案燈的套用,花燈,魔幻燈,菊花燈,最常用於室內的演出,娛樂場所,如酒吧,迪廳,歌舞廳,KTV包房內等等。裝飾效果的套用,燈條,燈帶,竄燈,星空幕布等等,常用於節日裝飾,樓宇裝飾,舞台演出裝飾等。
LED舞檯燈具的現狀
技術發展概況
自20世紀90年代藍光、白光及高亮度LED出現以來,LED的發光效率不斷提高,商品化的LED管目前已經達到50 lm/W~100
lm/W的發光效率,並且它的光效仍在不斷提高,估計最終能夠達到200 lm/W左右,不僅大大高於10 lm/W~30
lm/W的白熾燈(包括鹵鎢燈),也大大高於目前的所有光源。但是單個LED功率很小,只有1 W~5
W,光效再高也才幾百流明,而舞檯燈具動輒上千瓦功率、上萬流明的光通量,所以,以前許多人從未想到將LED用到舞檯燈具上。
本世紀初,藍光LED得到普及,白光LED技術逐漸成熟,LED的光效比白熾燈成倍提高,大功率(瓦級)LED的壽命可達到幾萬小時,同時,它還具備開關快速、調光方便的優點,將多個LED組合以提高總光通量的新型LED
舞檯燈具開始出現。起初,由於技術的原因和昂貴的價格,這種燈具少人問津,近年來由於LED燈具光效的提高,聚光杯、管芯、外殼等零配件的普及,許多廠商開始組裝生產。LED燈具以其鮮艷的色光、節能環保等優點吸引了人們去嘗試。
一些演出中使用了LED燈具,取得了較好的效果。
目前,LED用於白光照明的模式有兩種:一種是用發藍光的管芯中加上螢光粉,使發出的部分藍光通過螢光粉轉換為黃光,部分藍光和黃光混合成為白光;另一種是將分別發紅、綠、藍光的三個LED管組合使用,混合後形成白光。用於電視照明的以前一種方式居多,用於舞台照明的以後一種方式為主。
LED用於舞台照明的優勢
LED燈具能夠用於舞台照明,得益於它的幾個主要特點:
(1)節能高效。
與白熾光源(包括鹵鎢光源)燈具相比,LED燈具節能高效的特點十分突出,我們可以通過兩種燈具結構的比較來觀察這一點。
a.白熾燈具的光效。目前常用的白熾燈聚光燈具中,作為光源的白熾燈泡體積較大,常採用反光鏡和聚光透鏡結構。其中一種為球面反光鏡,燈絲位於球面反光鏡球心,球面將射向燈具後方的光線反射回燈絲一起向前,由於燈絲位於前部聚光透鏡焦點附近,燈絲髮出的光線將由聚光透鏡會聚成一束接近平行的光束。該b.鹵鎢燈具的光效。目前效率較高的橢球反光鏡成像聚光燈,得益於鹵素燈泡的小型化,燈絲位於橢球形反光鏡內部的一個焦點上。
由於橢球的特點,它有兩個焦點,從一個焦點發出的光線經過橢球面的反射後,將會聚於另一個焦點。將燈具前方的聚光透鏡的焦點與橢球反光鏡的第二焦點接近,可將光源發出經過反射通過第二焦點的光線匯聚成一束平行光線。由於燈泡中充填鹵素,燈絲、泡殼的工藝和材料得到改進,燈泡尺寸縮小,燈泡被深深包裹在橢球反光鏡內,橢球反光鏡對燈泡的包容角很大,因此,燈泡發出的光大部分被利用,該燈的光效比上一種燈具高,可達40%~50%。
c.LED燈具的光效。目前常見的L E D 光束燈,
使用專用的聚光杯,LED發光二極體安裝於全透明的聚光杯中。聚光杯中部為一個凸透鏡,將位於凸透鏡焦點的LED管向前發射的光束聚集成平行光束,而LED管側面發射的光束進入聚光杯的內側面後進過折射到達聚光杯外側面,由於聚光杯外側面與內側面經過設計有一定的夾角,光線到達外側面時,該光線在外側面的入射角將大於製作聚光杯材質的臨界入射角,因而不可能再發生折射,只能產生全反射由前方射出,經過合理的設計,出射光將成為平行於燈具光軸的平行光線。
大功率LED管內部有一個效率很高的反光鏡,是一個單向發光的光源。
一個小小的聚光杯,可將LED管發出的光線幾乎全部利用並形成平行光束,光源的利用率非常高。由於LED管發出的光線不包含紅外線,LED工作時溫度也不太高,雖然聚光杯緊貼LED,仍然可以用高透光的聚酯塑膠製作,也不會因高溫變形。精心設計、模壓成型的聚光杯,成批生產,一致性很好。
LED
管與聚光杯組合成一個模組,但是光通量還不夠,一般是將一個個相同的模組再一次組合,成為一個平面的LED陣列,這樣一來,一個一百多瓦的LED燈具發出的光,相當於幾百瓦的鎢絲白熾燈燈具的亮度,已經能滿足舞台套用的需要,符合節能的要求。
有人將LED內部的光學設計稱為一次設計,聚光杯設計為二次設計,聚光杯模組的組合為第三次設計。平面型的聚光杯模組組合工藝相對簡單。由於在同一個平面上,每個模組發出的平行光束是重疊的,因此,整個燈具射出的是一束略微發散的平行光,通過大量的LED發光,產生符合舞台需要的強光。中國照明網技術論文·LED照明
將LED
燈具與白熾燈的燈具比較,一方面,目前LED管的發光效率比白熾燈高出兩倍以上;其次,發光二極體利用它體積小和溫度低的特點,採用了更為高效的光路設計,對光源光通量的利用率比白熾燈舞檯燈具要高好幾倍。兩個因素相疊加,同樣的光通量,白熾燈燈具要比LED燈具的功率大好幾倍。所以,較小功率的LED燈具可以達到舞台所需要的光線強度的要求。
(2)色光亮艷。
在舞台演出中,
燈光要用於為舞台布景、道具、服裝染色,或創造特定的舞台氣氛,舞台演出大量使用彩色光。與目前舞檯燈具常用的彩色光比較,LED燈具在色彩方面的性能要優於傳統光源。以前,舞台照明所用的色光,是採用在發白光的燈具前加上彩色的濾色紙或其他濾色片的方法,即擋住不需要的色光,只通過需要的色光光譜。由於大量不需要的色光被阻擋,射出的色光就相當弱了,尤其是常用的藍色光,它的光譜位於可見光譜的高端,由於人眼的特點,對可見光譜兩端的紅色和藍紫色特別不敏感,大量人眼敏感的光線被擋掉,燈具的發光效率就更低了。
同時,為了防止濾色片高溫褪色,濾色片要透過光譜中大量的紅外成分,在藍色濾色片透過短波長的藍光的同時,也有些長波段的紅光透過。因此,通過白熾燈前加藍色濾色片的方法得到的藍光不但亮度減弱,顏色也不純,很難使燈光師滿意。
LED燈具則相反,它的紅、綠、藍三色光由三個發光管發出,白光由三基色混合,需要某一色光時,只減少不需要的光譜發出,並發出所需光譜的色光即可,這樣一來,燈具發光效率大大提高。尤其是藍光,LED燈的藍光亮度相當於功率大於其十倍的白熾燈燈具加藍色色紙的亮度。LED燈具的色光在實際使用中有時顯得太過純亮鮮艷,為了降低色光的飽和度,有的LED燈具還加上發白光的LED燈珠,以產生淡雅的色光。
由於L E D
的發光效率比白熾燈高,燈具的光效比普通白熾燈燈具高,色光的效率更是高得多,LED燈具用於舞台演出產生所需的彩色光,能充分發揮出LED的長處。
(3)壽命超長。
LED的壽命長達幾萬小時,而白熾燈的壽命僅為幾百、上千小時。但是早期研發LED燈具時,LED裝入燈具後出現了難以解決的散熱問題,使LED的壽命大大縮短,影響了LED燈具的推廣。LED管為半導體發光,以目前的工藝水平,LED工作時輸入的電能10%~20%轉化為可見光發出,剩餘的80%~90%的電能將轉化為熱能,這些熱能必須及時散發,否則,將導致管芯溫度升高。如在常溫下工作,LED的壽命可達五到十萬小時。
做成舞檯燈具,許多LED管集中在一起,LED管的溫度就會升高,由此將導致 LED管發光效率降低,壽命縮短。
目前,一般的功率型LED管結構上已經得到大大改進,不僅本身有導熱基板,還配有鋁基金屬芯印刷線路板(MCPCB)作為散熱基板,便於將內部晶片產生的熱量導出。除了足夠散熱面積的散熱板或帶有散熱翼片,從LED管體到燈體外部整個導熱通道也設計得十分科學,若將內部LED晶片的工作溫度控制在100℃以內(LED的極限溫度是150℃左右),LED的壽命就能達到幾萬小時。
(4)使用方便。
LED舞檯燈具的使用十分方便。
LED的工作電壓為3 V~5 V的直流電,若想將LED舞檯燈具自帶220
V交流電變為可調光的低壓直流電源,只需要一台發出DMX信號的燈光控制台,不需要一般舞檯燈具必須外加的調光器。通過控制台發出的DMX512信號分別控制紅、綠、藍三色LED管的亮度,可調出紅橙黃綠青藍紫各種色彩及亮度的光束。一個燈可代替多個不同顏色的常規舞檯燈具,免除了換色器。而且,燈體沒有一般白熾燈的玻璃燈泡和燈絲等易碎品,搬運、日常維護等都簡單得多,特別適合經常拆裝台的演出場合。