灯具应用（精选12篇）
灯具应用 篇1
0引言
LED灯具在今天已经成为行业普遍接受和应用的产品, 但对于行业来说, 仍旧不失为一种新型技术在行业应用的初期阶段。郑州电视台 (以下简称“我台”) 作为国内最早大批量采用LED灯具的电视台, 至今已经在电视新闻演播室应用三年多了, 可以说新型技术得到了时间的考验, 在此, 将我台总结的一些对于LED灯具的心得与同行们分享。
2008年初, 我台在北京PALM专业灯光与音响展会期间, 发现了一种当时在世界上都属于全新概念的电视新闻灯光产品——LED灯具。那时, 成熟的产品还未完成最终的定型, 整个灯具的光学设计已经完成, 展示版样灯已经做好。我台与厂家认真探讨了LED技术的现状、发展以及应用, 并围绕着厂家手工版 (铁皮敲的) 的样灯进行了实际的应用模拟, 也观看了江西电视台十七大北京演播室世界首例应用LED灯具进行转播的图片, 基本认定了LED灯具较传统2000W聚光灯是一个更优的选择, 并且也将是行业灯具产品应用的一个发展趋势, 同时产生了在郑州电视台新台新建演播室中大胆采用新型LED灯具的动议。回到郑州以后, 我台通过各种方式进行查找和咨询, 但是都没有找到在世界上采用LED灯具作为电视新闻演播室主光可援引和参照的先例。在这种情况下, 我台组织相关技术部门专门开会进行了专题讨论。虽然世界上还未有应用的先例, 可是, LED光源的诸多优势是否将会逐渐发展成为未来电视新闻演播室灯光的趋势, 需要做进一步的探讨和论证。我台组织人员多次赴京与灯具生产厂家进一步论证LED灯具的色彩还原、亮度、均匀度、外溢光以及耐用性等技术细节问题。在众多的技术疑虑得到了满意的解决方案以后, 最终决定在郑州电视台新台的全部7个新闻演播室采用LED灯具作为逆光使用, 面光还是采用传统的三基色冷光灯 (作为史无前例的应用, 当时我台未敢冒进, 没有全部采用LED灯具) 。我台于2008年6月进行招标采购了北京欣天和怡机电设备安装工程有限公司的90W兰德I型LED聚光灯。
采购至今已逾三年, 三年的应用是能够说明一定问题的, 我台也一直关注着LED灯具技术的最新发展。虽然今天有关LED技术的文献众多, 但我台作为历时最久的使用单位总结一下使用心得, 以与大家分享。
1应用画面效果
总体说来, LED灯具的使用效果还是很好的。虽然基本上是将LED灯具作为逆光使用, 但在一些节目中, 我台也做过不少全LED灯具场景的实际应用。与传统的聚光灯加三基色冷光灯的效果比较, 采用LED灯具的画面效果更优。主要有以下几方面:
1.色温标准使得画面色彩更亮丽, 同时, 摄像机的校白更便捷。与传统聚光灯和三基色冷光灯的3000K或以下的光色不同, LED灯具的色温基本恒定在3100～3300K的标准范围段, 与摄像机的匹配性更好, 效果见图1。
2.兰德I型LED聚光灯的光质软硬兼具, 非常细腻, 作为逆光, 在清晰勾勒人物轮廓的同时, 对人物的细节, 例如肩部、头部的体现更为完美, 能够在画面中很好地体现轮廓处服装的纹理质感, 甚至是头部的发丝, 使得整体画面更加的细腻和生动。完全消除了传统聚光灯在人物的轮廓处照“疵”的现象, 效果见图2。
3.兰德I型LED聚光灯的光强充沛, 作为面光真正实现主辅面光的应用, 只用两只灯具就能够很好地形成面光效果, 能够保持或加强人物面部的立体感, 克服了三基色冷光灯作为面光的人物面部的扁平感, 效果见图3。
2使用者感受
主持人和录制人员分别从不同的角度反映出了良好的感受。
1.采用LED灯具的演播室的环境温度降低、人员感觉舒适了。LED灯具特有的冷光特性, 使得主持人完全没有烘烤感, 一些场景把LED聚光灯作为逆光应用, 其灯具距离主持人只有1.5米, 这在以前是难以想象的 (采用传统白炽聚光灯, 灯具的热量太高, 不可以如此近距离的对人物进行照射) 。演播室内的整体温度在不开启空调的情况下与办公环境温度相仿。LED灯具的色温稳定, 经过三年多的使用, LED灯具的色温恒定性非常好, 不像白炽聚光灯随着使用时间的加长其光源色温不断衰减, LED聚光灯在应用中不需要通过校白进行纠偏。
2.灯具的故障率比较低, 三年多几十只灯具的应用只在今年进行过一次检修, 并且只有3只灯具存在电路故障, 进行简单的修复后即可以正常工作。
3灯具以及选型
1.变焦功能:在应用中, 兰德I型LED聚光灯的变焦功能很好地发挥了功用。行业普遍认知, 多光源LED灯具变焦难度较大, 所以, 我们在选型时考虑到实际应用的针对面广和效果多样性的问题, 最终选择了可变焦的兰德I型LED聚光灯。我们在不同场景的应用中距离人物, 灯具距离近的只有1.5米, 远的3～4米, 节目场景有单人、双人和多人, 灯具的光学变焦使得我们能够根据应用的具体要求进行灵活的调节。
2.灯具散热:在采购灯具时, 我们因兰德I型体积大、重量较重而质疑过厂家, 厂家当时给出的解释是因考虑噪音问题而不宜采用风扇为灯具进行散热, 由于风扇也存有稳定性问题, 易发生因风扇的损坏而造成灯具的报废 (风扇一旦停转, 未能及时发现, 灯具散热出现问题会直接导致LED的光衰, 而且LED的光衰是不可逆的) , 只能采用体积较大的金属散热器来进行直接对流散热。与近来听闻的一些兄弟台使用LED灯具的情况比较, 基本证实了我们当时从实用角度的选择, 使用三年来, 没有出现严重光衰和灯具损毁现象。基于此, LED灯具采用自然对流散热是一种更为明智的选择。
3.LED灯具提供面光。兰德I型LED聚光灯在作为面光使用时虽然效果不错, 但存有眩光较强的问题。而LED平板灯在使用效果方面与传统三基色冷光灯具相仿, 在人物面部造型方面难以形成突破。与厂家联络后得悉, 厂家也已发现这一问题, 后来推出了一款柔光型的LED灯具专门满足面光应用。
4布光方式及演播室建设
LED灯具的应用为场景布光和演播室建设提供了更为丰富的手段和便捷条件。
1.演播室高度得以降低:虽然我台新台的新闻演播室高度为9米, 但应用中, 灯具的悬挂高度都在3.2米以下。这说明未来新建演播室的高度可以为标准建筑高度的3.4米。演播室对建筑高度的宽容度拓宽能够容许将办公室改建为演播室, 也能够使未来的演播室建设更为经济。
2.演区布置更灵活, 占用空间更小。LED灯具的低热量, 使得灯具可以距离主持人更近, 在演区布置时主持人与背景之间的距离可以拉到近至1.5米, 这对于演区空间局促的场合具有非常大的实用价值。
3.当使用光效足够强大的LED灯具时, 演播室进行布光时可以取消侧光。与使用三基色冷光灯作为面光从正向投向人物的布光方式不同, 可以从斜侧方对人物施以主辅面光, 此时就不再需要侧光的补充。这一布光方式能够极大地减少灯具的用量。
作为最先吃螃蟹的人, 我们在应用中也走过一些弯路。照射距离和光圈的设定是采用LED灯具遇到的最多的两个困难, 借此机会也与大家进行一下分享。在开始阶段, 沿用传统灯光的布置方式出现效果并不好, 通过实践摸索, 我们总结出了LED灯具适合的照射距离和入射角度, 演区排布进行了相应调整, 效果得到较大的改善。在开始阶段, 我们也经历了对摄像机光圈的设定的摸索, 总结出了在锁定人物面部光圈之后, 再提升一档的光圈设定方式。一般来说, 我们目前的节目所设定光圈一般在3.8～5范围段均比较适合LED灯光场景。通过不断的摸索和提高, 三年后的今天, 我们可以认为我台的大胆创新最终取得了较为完美的成功。
摘要：本文详细介绍郑州电视台大胆尝试将LED灯具世界首次应用在新闻演播室后的使用心得, 重点介绍LED灯光比传统灯光在演播室应用中的优势, 同时也阐述了演播室中应用LED灯光的布光方式及搭建技术。
关键词：LED灯光应用,新闻灯光,布光方式,世界首例
灯具应用 篇2
“低碳世博”是2010年上海世博会的重要目标之一，也是本届世博会的显著特征之一。作为世界各国优秀文化展示、交流的大舞台，上海世博会各演出场地在整个世博会期间承担了超过2万场的文化演艺活动，受到了上海世博会组委会的高度重视。在长时间、大规模地使用演艺设备的同时，如何体现节能环保的理念，是上海世博会面临的一大挑战，笔者有幸参与了上海世博会演出舞台的相关技术工作，本文结合上海世博会期间LED灯具的使用情况，对世博会在环保节能方面所做的努力进行一个侧面的展示。1 世博各演出场地灯具的选择理由从上海世博会申办成功，到“绿色世博”宗旨的确立，技术团队以“低碳世博”、“城市，让生活更美好”的目标来考虑如何让灯光设计在能耗上达到节能减排的目的。在传统意义上，灯光主要以常规灯具（卤钨灯）为主，比如聚光灯、PAR灯等。但卤钨灯具的发光效率低，能源浪费的情况较为严重，而使用LED灯具，在能耗上比以往有了明显下降，同时，电源线的数量也大幅减少，给施工带来了很大的便利。2 演出场地的灯具使用概况由于各个场馆在建设中并未充分考虑演出设备大量用电的情况，演出技术团队必须从灯光设计角度思索，在不超过场地方所提供的用电规定内，采取一系列的弥补措施，保证演出的灯光效果。技术团队查阅了大量资料，比较以往所使用的灯具参数，发现在有限的用电量范围内很难达到预期的灯光效果。所以，技术团队借鉴了国际上目前比较先进的灯光设计理念，大量运用了LED灯具，选用灯具的LED单颗功率达到了3W，在以往灯具的RGB基础上增加了白色颗粒，弥补了LED灯白色偏紫的缺陷。例如，在五大洲广场的每个广场，安装了约60台各种型号的LED灯，在宝钢大舞台安装了100多台。LED灯具在色彩方面弥补了原来电脑灯中比较暗淡的红色和绿色，呈现出很多传统电脑灯无法实现的表现效果。在将其作为观众面光使用时，通过监视器观察，灯光效果达到了预先设想的色温和亮度，符合电视照明技术参数的要求。在为期184天的上海世博会期间，各演出场地都大量使用了LED灯具，LED灯具在显色性、色彩的饱和度和亮度上的优异表现得到各国灯光设计的肯定。在长达半年的演出时间里，LED灯具经历了露天演出台风、雷暴雨、大风和高温的考验，其低故障率让技术团队十分满意，特别是LED灯具的防水IP等级、反应速度、闪烁频率等特性，甚至超过了一些进口灯具。3 舞台用LED灯具概述3.1 LED灯具的特点LED即发光二极管。用于舞台的LED灯具自带变压和调光线路，通过DMX512信号进行控制，可实现灯具的变色、明暗变化等效果。LED在变色功能方面有很大的优势，甚至可以调出滤色片无法产生的颜色。变色的功能使得一个LED灯具可以代替多个传统灯具，比如可以替代PAR灯加换色器，甚至某些电脑染色灯。
LED舞台灯具应用的几点感想 篇3
[关键词]LED舞台灯 光源技术突破 感想
2014年诺贝尔物理学奖颁给了三名日本出生的科学家，这三名科学家是因为一项LED的发明而荣获2014年诺贝尔物理学奖的。在这三名获奖者中，其中一名叫中村修二的还是广东省创新团队的带头人。随着三名科学家因LED而获得诺贝尔物理学奖的轰动效应的产生，LED的话题再一次成为大家的关注热点。
LED即发光二极管（英语：Light-Emitting Diode）的简称，根据研究数据表明，多数高级LED灯的耗能可以低至普通灯泡的二十分之一，但持久度分别是荧光灯和白炽灯的十倍和一百倍，照明效果更加稳定，大大降低照明能源的消耗，因此成为照明领域的宠儿。LED是一种将电能转化为光能的半导体电子元件，LED的发明不是一帆风顺的。这种电子元件早在二十世纪六十年代出现，先有了红光的LED，接着黄光LED和绿光LED相继问世，但这并不能解决人们生活中对白光的实际需求，因为在光色色谱中，红绿蓝为三原色，这三种色光不同比例的混合可以幻化出各种不同色彩的色光，同时可以混合出人们日常生活中最需求的白色。红光LED和绿光LED已经出现，但长期以来蓝光LED成为一个难题，缺少了三原色中的蓝色，就无法获得可用于照明的白光LED，也无法随心所欲地获得人们想获得的光色。直到数十年后，日本的三位科学家赤崎勇、田野浩和中村修二发明了蓝光LED，LED才算是真正的点亮了世界，LED才真正开始得到广泛应用，慢慢成为人们日常生活的一部分。
LED舞台灯是舞台灯具的一种，是众多LED照明光源中用于舞台演出或其它演艺形式的一种新型照明灯具。LED的发明为照明领域的发展带了根本性的转变，LED技术在舞台灯光行业中发挥的作用也越来越大，可以说，LED光源技术的突破，对舞台灯光艺术和其它演艺灯光艺术的改变也是具有“革命性”的。本文就工作中的经验和现实观摩谈谈LED灯具在舞台演出中的感想。
LED灯具作为一种新型照明灯具有许多优点。
一、传统舞台灯具与LED灯具发光原理的差异
以前舞台上用的最多的聚光灯、回光灯等常规舞台灯具都属于白炽灯系列，其工作原理是电能首先被转化为热能，然后再转化为光能。当电流通过灯丝（一般是钨丝，钨丝熔点很高，以致灯丝温度很高时也不至于熔化）时产生热量，螺旋状的灯丝使热量不断聚集，等灯丝温度不断上升达到白炽状态，就像烧红了铁发光一样发出光来，灯丝的温度越高，发出来的光就越亮。而LED灯具的发光原理则完全不同，LED是发光二极管，它是一种固态的半导体器件，可以直接把电能转化为光能。
二、LED灯具与传统舞台灯具的差异性形成LED灯具的优越性
首先，在节能方面，据测定，我们舞台上用的最多的聚光灯、回光灯等靠灯丝发光的白炽灯具，电能转化为光能的效率仅为5%左右；而LED灯具在发光时有15-20%左右的电能转化为光能。由此可见，要达到同等的照明效果，LED灯具在节能方面是显而易见了。LED灯具在发光方向性方面也有利于节能，LED灯具有很强的发光方向性，光通量利用率高，易于光强分布控制。我们知道，我们以往的传统灯具，比如聚光灯、回光灯等的光源发光都是四周发射状的，为了集中光源方向，往往还有利用反光镜等装置进行二次惑多次反射以达到光线集中的效果，在反射过程中，这本身就是对光能量的一种浪费。由于LED发出的光线具有方向性，从LED发出的大部分光能直接照向被照面，从而大大提高了利用率。传统常规灯具动辄都是一两千瓦的功率的型号，而LED舞台灯一般是二三百瓦的功率型号，而它们所达到的亮度效果时差不多的。
其次，在使用寿命上，传统舞台聚光灯、回光灯等灯丝发光易烧，热沉积多、光容易衰减，容易烧掉；而且传统聚光灯、回光灯灯泡是玻璃的，反光碗是玻璃的，容易受震动而破碎；而LED灯半导体芯片发光，无灯丝，无玻璃泡，不怕震动，不易破碎，省去了反光碗等繁杂冗重的物理设计，体积小，重量轻，环氧树脂封装，可承受高强机械冲击和震动，而且可以防雨，大大降低灯具的维护费用避免经常换灯之苦。
LED舞台灯在色彩的运用上相比传统灯具有特定的优势。舞台聚光灯和回光灯的变色是通过加色纸和变色器来实现的，这无形中增加了好多繁琐的演出程序。聚光灯、回光灯等加换色器过程中，第一，色纸的选择、裁剪以及粘连是个废人力的过程；第二，要购买专门的换色器控制台，这是一笔不可或缺的投资；第三，换色器控制台要由专门的人来控制，这又是一种人力的投入。所以，以往运用传统的舞台灯具，单单在色彩的变换这个问题上，都是一个繁琐的过程。而且换色器还有一个很大的弱点，那就是在换色时噪音很大，每次换色都是“哗哗”的声响，这大大影响着演出的效果。而LED舞台灯的发光是由红色光、绿色光和蓝色光混合成白色的，这三种色光在可以发出自身纯正颜色的同时、它们之间不同比例的混合又可以幻化出丰富多彩的其它颜色光，这极大地方便了在换色时的演出流程，可以说是“革命性”的。
LED灯具光源安全可靠性强，LED光源发热量低，无热辐射性，属于冷光源。冷光源是利用化学能、电能、生物能激发的光源。光源发光时，并不比环境温度高，这种发光的光源成为冷光源。而热光源是利用热能激发的光源，例如白炽灯就是在钨丝温度达到3000-4000的高温时才辐射发光的，这种情况下，光源的温度肯定是很高的。回想读书时，天冷，有同学接几个2000瓦的回光灯，靠回光灯发出的热量来取暖的。鉴于传统的聚光灯、回光灯发出的热量，在实操时，对这些灯具的布光都是要求灯具与幕布之间的距离至少要两个拳头的距离。由于有些不规范的操作，忽视了灯具与幕布的距离，使幕布在演出过程中燃烧的情况也时有发生，这是很危险的。而LED灯具在安全性方面就强了很多。严格来说，LED灯具是电致发光，虽然也有热量的产生，但相对传统的白炽灯具来说低了许多。
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在操作性能上，LED灯具更便捷、灵敏、更趋简单化。LED光源的响应速度一般在几十纳秒（ns）之内响应，是一种高速响应器件，这是其它光源望尘莫及的。对于一些舞台渐变光还无所谓，对于一些舞台突变光，LED光源是有绝对优势的。传统的常规灯具聚光灯、回光灯在达到光的突变的效果时对灯丝的光源其实是有损害的，在从大暗达到大亮的舞台效果时，操作不当容易烧毁电源，所以，有经验的灯光师在演出前一般有预热灯的习惯，即在演出前，先把各种白炽类型的常规灯先稍微慢慢点亮一下，这可以减缓在演出中灯的受损程度。LED灯则不必担心这一点，即使没有预热，在瞬间大暗大亮的情况下，对灯的光源影响很小。舞台演出中有时用到的频闪效果就是一个瞬间达到亮暗变换的过程，传统灯具是借助调光台和硅箱的组合来调控给灯具的施加电压来达到灯具明暗的变换，这种频闪的过程对灯泡肯定是一种损伤，同时频闪的频率变化也很有限；但LED灯就没问题、而且频闪的频率控制很有优势。随着LED舞台灯的不断开发，传统舞台灯具正在逐渐被替代。除了刚才提到在颜色变换方面可以省去换色器和换色器控制台的操作之外，传统灯光系统中的重要的一部分——可控硅也正在逐渐被省略。大家都知道，可控硅在以前的演出中是非常重要的一部分，即使是现在的演出，仍然是常规舞台灯具调控的重要设备，调光和换色都离不开它，但LED舞台灯就可以脱离可控硅箱的束缚、直接用灯光控台即可控制其明暗变化和颜色变化。可以预言，随着LED舞台灯和其它电脑灯的兴起，可控硅箱或将逐渐退出历史舞台。
由于LED灯具的诸多优势，LED灯具的发明也如雨后春笋般地涌现出来，广泛地应用于不同的领域。同样，在舞台演出领域，LED灯具的种类也是越来越多。LED聚光灯、LED柔光灯、LED观众灯、LED景片灯、LED大屏幕等越来越多地满足着舞台演出的需要，以至于如今电视台的现代的演播室进入全LED灯具时代，例如湖北电视台新闻演播室、安徽电视台新闻演播室、珠海电视台新闻演播室的灯光布置都运用了全LED灯具。
随着LED灯具的兴起，也有另一种声音对LED灯提出了异议，即LED灯的蓝光危害。“日常生活中，长时间使用LED等及电脑等，眼睛通常会出现疲劳、干涩、刺痛灯不适感，这其实是LED灯中的蓝光在作怪。”但是，“无论那种光，目视超过一定时长和过强的亮度都有不好的影响，所以蓝光达到怎样的水平很重要。”所以专家也认为“无需刻意躲避蓝光LED，但婴幼儿等特殊人群需要做好防护。”
结语
同时，LED光源作为一种新兴照明能源，其造价也要远高于传统照明能源，但是，人们有理由相信，随着人们对LED光源更深入的研究，LED光源注定会越来越完善，越来越在生活中得到更广泛的应用。
参考文献：
[1]新华社. 3科学家分享诺贝尔物理学奖.南方都市报，2014年10月8日A20版；
[2]陈显玲，马登春. 蓝光LED诺奖新宠有风险.南方都市报，2014年10月15日A03版。
作者简介：赵建波 （1975—），男，大学本科，舞台技师，毕业于上海戏剧学院舞台灯光设计专业，现任职珠海广播电视台技术中心，从事舞台灯光设计工作。
公路隧道节能灯具的研究与应用 篇4
虽然LED灯、电磁感应无极灯具有较好的优势, 但是在隧道复杂的应用环境中仍然存在许多缺点。比如这两种灯具的价格相比高压钠灯要高很多, 这就影响大批量的应用。同时由于灯具在隧道实际应用的案例较少, 使得不断暴露出各种各样使用的问题, 这些都是需要技术不断进步的方面。但从总体来看, 采用各种节能设备的方式并不能够完美的降低电量的损耗, 采用新型的光源仍然是最根本的解决照明节能的方法。而现在常用的节能光源就是LED灯、电磁感应无极灯这两种。
无极灯相比较LED灯来说价格较低, 而且由于属于荧光灯使得光色比较纯正, 视觉效果较好。但是无极灯属于电子光源, 使得电子元件较多, 普通产品在隧道内烟尘大的状况下故障率较高, 这就需要开发隧道专用的无极灯灯罩来适应需求。
LED灯在技术参数上要优于无极灯, 但在实际的使用过程中却并不如想象中好用, 最根本的原因依然是技术方面尤其是散热技术方面的不足, 直接导致了最为有潜力的LED灯具无法达到理想的效果。这就需要以后进行技术的积累, 最终达到成熟的产品。
1 新照明设计方案的实测结果与分析
经过理论计算与灯具研究后, 本项目于2009年在青土岘隧道确定使用无极灯更换入口部分高压纳灯的方案, 随后完成灯具的安装, 并于2009年和2010年分两次对隧道照明进行实地调查、取样等数据收集工作, 特别是实测路面照度及平均照度等。
在实测灯具照度方面, 主要测量设备采用欣宝科仪牌数字式照度计, 型号:LX1010B, 校核测量设备采用泰仕电子照度计, 型号TES-1366A。
通过2009年实测的2组关键数据和2010年实测的2组关键数据的分析, 结合《公路隧道通风照明设计规范》 (JTJ026.1-1999) 第4.1.5条第2小节规定:“平均亮度与平均照度间的转换关系一般可按沥青路面 (15～22) lx/cd·m-2, 水泥混凝土路面 (10～13) lx/cd·m-2取值。”
按上述规定换算实测数据可知, 按165W的高频无极灯的照明亮度为110.9～131.6cd/m2之间, 并未达到设计要求的175.5cd/m2的亮度, 经过分析, 我们注意到, 在对比计算165W高频无极灯与400W高压钠灯时采用的都是有效光通量, 而在原设计计算时, 400W的高压钠灯, 采用的光通量为48000lm, 与对比计算得到的21285lm多出2倍有多, 因此, 这是存在最大误差的根源所在, 根据“瞳孔流明原理”, 可以得出一个结论, 就是目前的照明标准和规范的制定的确不能反映瞳孔流明这个影响因素, 也不能反映瞳孔流明与传统流明完全不同这个因素。
由于现场照明效果良好, 却无法满足原设计要求, 根据《公路隧道通风照明设计规范》 (JTJ026.1-1999) 第4.3.2条第2小点规定, 在洞口土建完成时, 应采用黑度法进行洞外亮度实测。实测值与设计值的误差, 如超过±25%, 应调整照明系统的设计。因此, 在2008年8月份的现场实测中, 我们特别针对洞外亮度实测了一组数据, 测得洞外亮度约为3550cd/m2, 为了确保数据有效性, 在2010年9月10日和2010年9月16日又分别测了两组数据。
由于2010年9月10日是多云阵雨天气, 因此, 我们取9月16日的晴天数据, 最亮的照度为34396lux, 折算为亮度约3000cd/m2, 根据《公路隧道通风照明设计规范》 (JTJ026.1-1999) 第4.3.2条第2小节规定, 我们调整了照明设计参数, 将洞外亮度取值为3000cd/m2, 经过计算, 入口加强段亮度为105cd/m2。无极灯的照明亮度等指标满足要求。
2 结论
通过本项目的研究成果, 特别是对比分析无极灯与高压钠灯的照明效果, 发现目前的照明标准和规范的制定不能反映瞳孔流明这个影响因素, 也不能反映瞳孔流明与传统流明完全不同的这个因素, 在采用传统高压钠灯的光通量进行的隧道照明计算中, 我们发现相当大的富裕, 规范照明计算采用的400W高压钠灯的计算光通量 (48000lm) 是“九点灯阵设计法”采用的有效光通量 (21285lm) 的约2倍有多。不过也应该看到, 原本通过“瞳孔流明原理”并经“九点灯阵设计法”计算出来满足要求亮度的灯具, 通过安装并实测其照明亮度的数据, 仍与按传统计算方法得到的亮度有25%的误差 (实测的最高亮度约为131cd/m2, 是设计的亮度175.5cd/m2的75%) , 但显然已经大大提高了灯具的使用效果, 避免了更大的浪费。
由于本项目将两个单洞隧道的入口加强段的400W高压钠灯进行了全部更换, 且由于涉及隧道运营费用问题, 隧道照明未按设计要求启动或关闭, 因此我们无法准确统计出1年内或60000h内, 采用无极灯替代高压钠灯所能节省的电费的实际数据。但通过灯具理论功率计算比较, 仍能得出首年节约电费29.7万元、60000h无极灯灯具寿命期节约406.8万元设备费的数据。
参考文献
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灯具采购合同 篇5
为了提高经济效益，增强甲乙双方的责任感，确保双方实现各自的经济目的，根据《中华人民共和国合同法》之规定，经甲乙双方充分协商，特订立本合同，以便共同遵守。
第一条 甲方 工程灯具加工订货一事委托给乙方完成。甲方委托乙方加工灯具的名称、规格、
型号、电压等级、质量（技术指标）等应严格按照施工图纸及验收规范制作。灯具规格、型号、电压等级、单价详见下表：注：1、此表内的数量均为暂估量，结算以实际送货量为准。
2、乙方应根据甲方提供的加工订货单及时组织生产。
3、本合同灯具指定为“ ”品牌产品，均包含节能灯管、节能灯泡。第二条 产品包装规格灯具出厂时，附产品合格证及检测报告。
第三条 验收方法 监理工程师及甲方工程师按国家规定的相关验收规范对产品进行抽查验收，对达不到验收标准的甲方拒绝接收。
第四条 货款、费用等付款及结算办法 乙方灯具送到现场甲方验收合格，甲乙双方办理结算单作为结算依据，在次月月底甲方支付至上月送货实际货款的95％，预留总货款的5％作为质量保修金，保修金在保修期满后一次性付清。 第五条交货规定 1、2、3、4、
交货方式： 汽运到施工现场交货地点： 交货日期： 20xx年 月 日开始供货，保证工程进度需要。运输费： 乙方承担
第六条 对产品提出异议的时间和办法
1、甲方在验收中，因灯具数量较多只能抽验。在使用中，如果发现产品的规格、型号、电压等级和质量等不符合规定，应一面妥为保管，一面在5天内向乙方提出书面异议；在托收保管期内，甲方有权拒付不符合合同规定的货款。
2、乙方在接到甲方书面异议后，应在5天内负责处理，否则，即视为默认甲方提出的异议和处理意见。 第七条 经济责任 （一）甲方责任
1、甲方如果中途退货，应事先与乙方协商，乙方同意退货的，应由甲方偿付乙方退货部分货款总值5％的违约金。乙方不同意退货的，甲方仍需按合同规定收货。 2、在合同规定的验收期限内，未进行验收或进行验收后，未提出书面质量异议的，即视为默认符合规定。对于提出质量异议，或因其它原因拒收，应负责妥善保管，等候处理，不得动用。一经动用，即视为接收，甲方应按期向乙方付款。 （二）乙方责任
1、产品型号、规格、电压等级、质量等不符合本合同规定时，甲方同意接收的，按质论价。不同意接收的，乙方应负责保退、保换。由于上述原因导致延误交货时间，每逾期1日，乙方应按逾期交货部分货款总值的 5 ％向甲方偿付逾期交货的违约金。
2、乙方未按本合同规定的产品数量交货时，少交的部分，甲方如果需要，应照数补交。甲方如果不需要，可以退货。由于退货所造成的损失，由乙方承担。如果甲方需要而乙方不能交货，则乙方应付给甲方不能交货部分货款总值的 20 ％的违约金。 3、产品交货时间不符合合同规定时，每延期1天，乙方应偿付甲方延期交货部分货款总值 5 ％的违约金。
4、灯具在正常使用中，确因灯具自身质量问题引起的火灾、触电等安全事故，乙方应承担由此造成的一切责任和损失。 第八条 质量标准：
1、乙方所供的灯具质量必须符合相应的国家检验质量标准，如达不到此标准，甲方有权要求乙方退货，其运费由乙方承担。
2、各型灯具的规格、型号必须符合设计要求，应有合格证、“ccc”认证标志和认证证书复印件。
3、灯具的绝缘性能、导电性能和阻燃性能必须符合相应的国家检验质量标准。 4、灯具板面和支吊架，应具有足够的强度。灯具板面应平整，无弯翘变形等现象，并有产品合格证。
第九条 产品价格为固定价格，不考虑市场价格波动因素。
第十条 甲、乙任何一方如果要求全部或者部分终止合同，必须提出充分理由，经双方协商，有的还应报请上级主管部门备案。提出终止合同一方须向对方偿付终止合同部分总额10 ％的补偿金。
第十一条 本合同所订一切条款，甲、乙任何一方不得擅自变更或修改。如果一方单独变更、修改本合同，对方有权拒绝生产或收货，并要求单独变更、修改合同一方赔偿一切损失。
第十二条 甲、乙任何一方如果确因不可抗力的原因，不能履行本合同时，应及时向对方通知不能履行或延期履行、部分履行合同的理由。在依法取得相关证明后，本合同可以不履行或延期履行或部分履行，并免予承担违约责任。第十三条 保修期：乙方供应的所有灯具保修期为本工程竣工验收合格并移交建设单位后 两 年。属于保修范围、内容的项目，乙方应当在接到保修通知之日起48小时内派人保修。乙方不在约定期限内派人保修或同一问题两次修理不好的，甲方可以委托他人修理，费用由乙方全部承担。在正常使用中，对于由乙方灯具自身质量问题造成的客户索赔，应根据其实际损失或评估价值，乙方应承担由此造成的一切责任和损失。
第十四条 本合同自双方签字盖章之日起生效，到乙方将全部订货送齐并经甲方验收无误、按本合同规定保修期满保修金付清后自动终止。
第十五条 本合同在执行期间，若有未尽事宜，须由甲乙双方协商，另订附则附于本合同之内，所有附则在法律上均与本合同具有同等效力。 第十六条 纠纷的处理
本合同发生纠纷的，甲乙双方应协商解决；协商不成时，任何一方可向北京市丰台区人民法院起诉。
第十七条 本合同共一式 六 份，由甲方执 四 份，乙方执 二 份，具有同等的法律效力。 甲方（盖章） 乙方（盖章）
经办人 经办人
电 话 电 话
灯具应用 篇6
关键词：LED构成仿生模块化中国元素
一、LED技术原理及其发展
(一)、LED技术原理
LED(Lighting Emitting Diode)即发光二极管，是一种能够将电能转化为可见光的固体发光材料。发光二极管主要由PN结晶片、电极和光学系统组成；它主要是利用固体半导体芯片作为发光材料，基本结构是一块电子发光的半导体材料，置于一个有引线的架子上，四周用环氧树脂密封，起到保护内部芯线的作用。
发光二极管的核心部分是由P型半导体和N型半导体组成的晶片，P型半导体为多空穴的半导体，N型半导体为多电子的半导体，当这两种半导体结合起来的时候，它们之间就形成一个过渡层，称为P-N结。当给LED芯片加上顺方向的电压时，电子与空穴在LED芯片中移动，就会以光子的形式发出能量。这就是LED发光的原理。而在加反向电压时，由于少数载流子难以注入，所以不发光。而光的波长也就是光的颜色，是形成P-N结的材料决定的，在很大的工作电流范围内，发光二极管的亮度随电流的增大而提高。
1、节能化发展
随着LED技术的发展，未来LED主要能源采用太阳能，太阳能发电和半导体照明相结合完成光电到电光的转换，是最佳的组合模式。以太阳电池发电作为电源的半导体照明灯具，具有节能、环保、寿命长等特点。不仅省去了相关的电线及配套设施的费用，而且还能按照节能光源的尺寸、形状等精准的设计出灯具的光学系统，进一步提高灯光的有效利用率。
2、集成化发展
随着电子化技术的迅速发展，集成化技术正在与现代灯具的发展逐步接轨，各种集成化装置和计算机控制系统对灯具和照明系统的应用取得了明显的进步。在调光、远控、控制光色等方面有了很大的改善。
首先是在调光方面，由于采用了集成化技术，比传统的调光手段更先进，更方便和灵活。在LED灯具上，除了装有设置调光装置和开关装置外，还用带集成化的红外接收器或是一种远控的调光装置对投光光源進行调光，或者使用计算机进行编程调光；这种调光系统可对十个以下的不同场所同时实行无级调光和延时照明。
其次是在远控方面，就是用通常的连线把灵活多变的照明设计和多点控制结合起来。通过场景调光器和远间隔场景控制器的多路安装，随意组合，操控方便、灵活，效果明显。
再次是控制光色方面，利用计算机远控台和电脑照明控制系统，将整个照明系统的参数设置、改变和监控通过屏幕实现，系统可随自然照明程度不同、昼夜时间差异以及用户的不同要求，自动改变室内装饰照明灯具光源的状态。
3、多功能小型化发展
随着紧凑型光源的发展，各种新技术、新工艺不断采用，镇流器等灯具电器配件越来越小型化，现代灯具正在向小型、实用、多功能方向发展。由于LED基本上是一块很小的晶片被封装在环氧树脂里面，所以体积比较小；LED被完全封装在环氧树脂里面，比灯泡和荧光灯管都坚固；而且灯体内也没有松动的部分，使得LED不易损坏，安全性能良好。故而LED适合小型、多用途灯具的设计研发。
二、LED技术的优点
LED技术主要包含节能、环保、体积小、寿命长、灯光色彩丰富、技术先进等优点。由于LED作为半导体发光灯，它的工作电压是2-3.6V，工作电流是0.02-0.03A；它消耗的电能不超过0.1W，相同照明效果比传统光源节能80％以上；由于LED是由无毒的材料做成，所以不含汞等有害气体；LED光谱中也没有紫外线和红外线，同时也没有热量，没有辐射、眩光小、可以安全触摸，是一种可回收利用的绿色照明光源。
LED是一种固体冷光源，采用环氧树脂封装，所以灯体内没有松动的部分，不会出现灯丝发光易烧、热沉积、光衰等问题；LED光源在恰当的电流和电压下，使用寿命可达6万到10万小时，比传统光源寿命要长10倍以上。
由于LED光源可利用红、绿、蓝三基色原理，在计算机数码技术控制下，形成不同光色的组合变化多端，可实现纯正、浓厚，丰富多彩的动态色彩变化效果；由于LED光源是低压微电子产品，是数字信息化产品，具有半导体光电器件“高新尖”技术；它同时融合了计算机、网络通信、图像处理、嵌入式控制等技术，所以具有在线编程、无限升级、灵活多变的优点。
三、运用LED技术进行灯具创新设计
(一)、构成设计
在LED灯具设计中，由于LED基本上是一块很小的晶片被封装在环氧树脂里面，所以体积比较小，技术原理简单明了，灯具内部结构也很小巧；所以在设计的时候可以把单个LED晶片看作个体，看作平面构成或立体构成中的基本元素，运用平面构成中的渐变、发散、重复、对比、对称、密集、平衡、节奏、比例等形式法则对LED晶粒进行排列设计；再通过立体构成法则对这些排列好的LED晶片有组织有秩序地进行排列、组合、分解；最后利用各种材料把它们结合起来形成有变化、有个性的灯具造型。运用构成设计法则进行灯具设计，大大提高了设计师创意的自由发挥空间，使灯具形态更加立体多变，呈现出构成的装饰效果。
(二)、仿生设计
大千世界，蕴藏着极其丰富的有机生命形态，不仅形式优美，而且结构精妙合理，灯具设计师能从这些精妙的有机生命形态中获取灵感，用仿生设计的手法进行LED灯具创新设计。下面主要介绍从LED灯具形态、灯具功能、灯具结构三个方面进行仿生设计。
形态仿生设计是对生物体的整体形态或局部特征进行模仿、应用联想、移情、组合等方式进行抽象，应用于灯具形态中。这种形态仿生设计方法可以使人产生心理、生理效应和情感呼应，最终实现LED灯具设计的功能和意义。形态仿生设计具体可分为具象形态和抽象形态。
具象形态的仿生是指外界的形态映入眼膜后，刺激神经感觉到存在的形态，直接逼真的再现事物的特征。这类LED灯具设计具有很好的情趣性、亲和性、自然性，人们普遍更樂于接受。抽象形态仿生设计，是灯具设计师在对生物形态进行深入研究后，在形态上进行高度的简化和概括，用点、线、面的组合方式来表现LED灯具形态。抽象形态的仿生具有形态高度的简化性和概括性，形态丰富的联想性和想象性，同一具象形态经过抽象后，形态呈现多样性这三个特征。同时在应用于LED灯具开发时，具有生产便捷，灯具形态多样化，满足不同层次的顾客等优点。
功能仿生设计主要研究自然界生物体和自然界物质存在的功能原理，并用这些原理去改进现有的或建造新的技术系统，以促进灯具的更新或新灯具的开发。
灯具结构仿生设计是指设计师通过研究生物精巧的结构和奇特的材料，学习与借鉴生物自身的组织方式与运行模式、巧妙地应用这些结构和材料，结合市场的需要设计出人们需求的各种LED灯具产品。
(三)、模块化设计
模块是构成系统的、具有特定功能的、可兼容和互换的独立单元。在LED灯具设计中，模块是指把光源、散热部件、驱动电源统一集成在一起。灯具设计师进行模块化设计，要根据灯具整体形态系统，把整体功能目标系统分解成各个专业子系统模块体系，然后根据二级功能模块的要求，进一步分解功能子系统。在现代LED灯具设计中，要根据灯具总功能，在系统内进一步分解形成结构单元模块，寻求系统中模块之间在形态、技术、结构之间的衔接和协调。
在灯具设计的实际应用中，要求灯具设计师具有较高的技术水平和美学创造、表达能力，在灯具研发中，能够准确地抓住灯具专业系统的特点，用简练的专业语言和手绘能力表达模块接口特征，采用模块组合进行LED灯具设计。灯具设计师运用模块化设计LED灯具，最大程度地降低了设计的研制风险，节省了研发费用、缩短了研制周期，提高了灯具的质量和可靠性；模块化拆装方便、组合方式灵活，可作为吊灯照明，也可以拆开模块作为台灯照明，给家居照明环境增加了趣味性。
中国五千年的漫长历史积淀了优秀的传统文化，中国传统元素就是中国传统文化的重要象征，是现代灯具设计中不可缺少的重要元素。中国传统元素是中华民族独有的内在和外在的特质，具有独特的视觉感受，表现出外在形式和内在精神的和谐统一。
中国传统元素有很多，文化风格元素(中国书法、水墨、国画、京戏脸谱、皮影、篆刻印章等)，建筑风格元素(长城、故宫、敦煌、苏州园林等)，服饰风格元素(刺绣、丝绸、唐装、旗袍、绣花鞋等)，自然风格元素(长江、黄河、黄山、珠穆朗玛峰等)，动物风格元素(熊猫、白鳍豚等)，宗教神话风格(飞天、龙凤、麒麟等)。这些丰富多彩的元素，就是中国传统元素；另外，讲究“中庸精神”、“天人合一”的儒家思想，讲究“无为而治”的道家思想等也属于中国传统元素范畴。
如今消费者在对灯具的选择上已经不仅仅满足于照明功能，消费者对灯具的需求已经上升到精神层面。这就要求灯具设计师要深入去挖掘中国传统元素的精髓，把中国传统元素加于改造提炼和运用，设计出既符合现代审美需求又有浓郁中国风特色的LED灯具作品。
五、总结
浅析灯具在居室装饰中的应用 篇7
1 灯具的分类
1.1 吊灯
吊灯是利用导线或钢管(链)将灯具从顶棚上吊下来。一般用于整体照明，因其造型、大小、质地，色彩等对室内气氛会有影响，作为灯饰选用时一定要使它与室内环境条件相适应。
1.2 吸顶灯
直接固定于顶棚上的灯具，其形状有方形，圆形和长方形，菱形、三角形等，它在现代建筑设计与室内布置上起着重要的照明和装饰作用，可以反映出室内的风格和装饰水平。
1.3 壁灯
安装在墙壁上和柱子上，它除了有实用价值外，也有很强的装饰性，它可使平淡的墙面变得丰富，作为一种背景灯，可使室内气氛显得优雅。壁灯将照明灯具艺术化，到亦灯亦饰的双重效果。
1.4 射灯
有散光型和聚光形两种，散光型灯是暗藏于天花板内的筒灯，配合叠级吊顶使用。另一种聚光型灯，可任意旋转，用于突出展览品、陈设品和其它装饰品等，其强烈的局部照明能吸引人的注意力，充分显示出艺术品的美感。
1.5 台灯
主要用于局部照明、书桌上、床头柜上和茶几上都可用台灯，它不仅实用，而且是一件优美的案头装饰品。
1.6 立灯、又称落地灯
是一种局部照明灯具，它常摆设在沙发和茶几附近。作为待客、休息和阅览区域照明。
立灯的最大特点是便于移动、灯光的照射角度可灵活调节。
1.7 轨导灯
由轨导和灯具组成，灯具沿轨道移动，灯具本身也可改变投射的角度，是一种局部照明用的灯具，主要特点是可以通过集中投光以增强某些特别需要强调的物体。
1.8 地灯
放在地面上光线由下向上仰射。为了避免光线剌眼，光线应射向墙面。
1.9 光导纤维灯
在透明的灯罩中，放置一簇白色塑料光导纤维，灯座下端装有一只灯泡，开灯后，可变换出各种色彩、象纷飞的礼花，十分诱人喜爱。不仅是理想的局部照明灯具，还是精制的工艺品，作为居室的摆饰给人美的享受。
1.1 0 幻影灯
是目前国际上较流行的一种能变幻各种图案的装饰灯具，它主要采用可控硅调压装置，灯体形似玻璃筒，里面盛有两种互不相溶的液体，一为水，一为彩色油液，灯座内装有光源，发光后，利用这两种液体因受热引起的比重变化，出现不规则几何图案，各种图案上下翻腾，妙不可言。
1.1 1 太空灯
犹如太空中的繁星模拟神奇的光效，故取名太空灯。它采用奇妙的光学效应，通电后，灯饰背面瞬间产生特大的空间，使原有的灯泡个数魔术般地增加几十倍，让人产生“朴塑迷离”的感觉。广泛用于现代建筑，舞厅、会议室、餐厅、酒吧、咖啡厅、娱乐场以及家庭居室。它不仅能吸、吊、挂及平放，还可以与建筑物及家具等物体融为一体，利用光学功能效应，发出有规律或无规律的光效，使之星光灿烂，给人以美的享受。
2 灯具的布置方式
2.1 整体照明
从居室的总体灯光效果出发、把灯具布置在天花板上，使光线均匀地照射在每一角落，具有一种整体空间效果，例：吊灯，吸顶灯等。整体照明是最常见的照明方式，但照明方式比较单调、乏味、光影效果不很明显，工作照明时高度也不够。
2.2 局部照明
也可称方向性照明，即把光线控制在一定的范围之内，提供集中的光源。如：台灯、床头灯、落地灯等，根据所用灯罩的不同，又可造成不同的局部照明效果。如：灯罩的上下两端均开口，使光线从两端射出，造成双向性局部照明。采用半透明的灯罩，造成局部兼整体的照明效果。射灯将一道强光直射目标，创造出一种戏剧性的展示效果。
2.3 成角照明（反射照明）
即用灯罩控制光线，使光线先照射到墙壁或天花板上，再反射出来。如：向上开口的壁灯等，这种光线十分柔和，而且光影效果微妙，能使房间产生温柔、亲切的气氛。
2.4 混合照明
在一个房间里将几种照明组合在一起以便根据不同的需要灵活地加以控制和变化，使照明更符合各人的使用要求。同时，也可使室内形成有立体感的渐变的光影效果，从而产生一种柔和、舒适又有个性的室内气氛。
3 居室的照明设计
3.1 起居室的照明
起居室是人们日常活动最多的一个场所，由于各种活动的照明要求不同，因此，大多采用组合照明。
例如：在天花板上安装整体照明的吸顶灯、水晶吊灯，表现出华丽的气氛;会客区采用落地灯或仰照地灯;就餐区采用发光顶棚;在起间隔作用的矮柜上设台灯作局部照明;大面积墙上加设壁灯，起着补壁的作用。如有挂画、盆景、雕塑等可用投射灯照射，使之成为视觉中心;有些高贵的收藏品，用半透明的光面板做衬景，里面设灯，会取得特殊的效果;听音乐时，可采用低照度的间接光;看电视时，用一些微弱照明。
3.2 门厅、客厅的照明
门厅是进入室内给人最初印象的地方，因此，要明亮、开阔，有一定的气氛感。空间较低时，可用吸顶灯。空间较高时可用吊顶灯。当门厅面积较大时还可加设壁灯用以改变气氛，但作为辅助照明，其亮度不可大于顶棚上的主照明灯。
3.3 餐厅的照明
中国人很讲究烹调艺术，用餐要求色、香、味俱全，希望餐厅灯光亮些，一般常用向下投射的白炽吊灯，因为食物在橙黄色的灯光下色泽鲜艳，能促进人们的食欲。不要使用彩色缤纷的灯光，因为在光线的反射下会弄得佳肴变色、使人吃不下去。
如采用可调高度的吊灯更好，可随意调节照明范围。一般说空间大，人多时，照度宜高些，以增加热烈的气氛。空间小，人少时，照度低些，以形成优雅，亲切的环境。
3.4 厨房照明
厨房水汽相对较多，要选用易清洗，耐腐蚀的灯具。常用吸顶灯或吊线灯，作整体照明。当厨房面积较大时，切菜、配菜部位可设辅助照明。
3.5 卧室的照明
卧室不单是睡眠的地方，在睡前还要看书，看报等。为了满足这种要求，一般选用能创造安静柔和气氛的照明灯具。例如：顶棚上安装漫射型灯具作整体照明，其高度、柔和的光线构成宁静、优雅、舒适的环境。在需要看书的地方，采用台灯、落地灯或射灯作局部照明。此外，还应有一些间接照明，例如：在落地灯架上设两个灯泡，一个供阅读的直接照明，另一个射向墙面，反射照明形成柔和的辅助光线。如果只用一个灯泡，那么可选用透光性或两端开口的灯罩、光线也会变得柔和些。
一般情况下，卧室的灯具不要超过三盏，一盏用来照明全室，一盏用来照明某一部分，另一盏放置床头或床侧。
3.6 书房的照明
顶部装吸顶灯用来整体照明，写字台上的台灯最好放在左前方，书橱可用日光灯管或用移动式的有轨投影灯作为局部照明。
3.7 卫生间的照明
卫生间的照明要能显示环境的卫生与整洁，常采用乳白罩吸顶灯用以减少阴影的出现，灯具应选防湿或不易生锈而易清扫的类型，避免安装在锅炉或蒸汽直接笼罩的浴缸上部。卫生间内设有面盆及梳妆镜时，在镜面上方安装镜前灯。
总之，灯具的选择要与房间的使用功能、室内的装饰协调，既要考虑到照明的效果，同时还要注意灯具本身的样式、色彩与整个房间风格一致，使之形成一个舒适宜人的光环境。
参考文献
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[4]王大海.居住空间设计[M].北京:中国电力出版社,2009,4(第1版).
灯具应用 篇8
一欣喜
我国经济,文化的飞速发展给我们带来了全新的气象,艺术文化和相关的技术产业在互相激励中有了大幅度的提升。文艺演出中灯光在视觉画面中的表现受到越来越大的重视,更多更新的高科技灯具被开发出来。
直视现在的演艺百态:表演区域的扩增使得观众视野开阔,表演区中的精彩表演由于各种灯光适时适宜的塑造和表现而更为绚丽和引人入胜,表演区中设置背景由于灯光变化多端的渲染而更显演出画面的壮观和美不胜收,表演区域的空间由于灯光的合意嵌入和扩充更加宏伟、更有气势。由于灯光从艺术表现和表述的角度在演艺中充实能量的需要,灯具的数量、灯具的科技含量、灯具的智能程度、灯具的光型效能、灯具的显亮程度、灯光对人和物的显现能力和效果等给我们的灯具开发和生产者提出了更多更高的要求。在各类演出时电耗急剧升高,就目前而言我国的电能还满足不了经济、科技的飞速发展而带来的庞大的需求用量,电能的匮乏使得对节能光源开发成为重中之重。LED光源的出现给我们带来欣喜。
在还没有更好的节能光源开发出以前,LED无疑是我们最环保最节能的光源选择,让我们的灯具开发和制造人士看到了演艺灯具能够节能的可行性。
二疑惑
在LED光源诞生前,演艺灯具光源品质和灯具的种类已到相当的高度。在演艺灯光使用者对已使用的各类灯具已成娴熟和品质认可的态势下,绝大部分灯具又基本符合技术要求的状态下,LED光源所形成的灯具必须努力达到替代部分其他灯具的光源品质和技术功能才能有生命力,才能使演艺灯光艺术质量平等过渡。更理想的是LED所开发出的灯具比其他相应的灯具更具有优势和特点。
由于我们的灯具开发和制造人士的努力,LED光源的功率在一步一步提升,形成灯具的种类有了散光灯、柔光灯、聚光灯,而且还有了成像类的灯具。
就目前而言,大家对有些LED的光源品质还有所质疑,而且对制成灯具后在有些演出场合中的显亮程度有欲提高的要求。
从使用方的角度来说,关于LED的光源品质,大家关心的是光的显色能力。显色性的优劣会直接影响到摄像机所拍摄画面中物体的色还原,而且会扰乱画面中各物体的色彩关系。显色性的优劣在演出现场会影响观众的视觉感应和判断的错误以及接受上的差异。
使用方对LED灯具的亮度要求,可能有以下几种情况:一种是在诸多情况下LED灯具会和其他光源的灯具共用,灯光设计师在某一些角度的光需有亮度上的强势,而使用的LED灯的照度却强不过其他灯具。另一种是灯光设计师欲把某一种类型的LED灯具替代其他光源而同种类型的灯具,但其亮度却不及要替代的灯具。再一种是即便全部使用了各类的LED灯,其总体的照度感觉不及以前用灯时的照度。
就某些LED灯具的状况,给使用方产生了一些疑惑:如何去判定LED舞台灯具能否符合现时专业舞台的需求,能否通过专业简便的测试器械进行现场验证?
三探究
1. 如何做出符合要求的LED舞台灯具
ACME集团在LED灯具开发之初首先考虑的,也是徐明教授所关注的几点疑惑“LED灯具的照度、色温、波长、显色指数等重要参数能否达到替代传统灯具的要求?”,研发部为了取得更全面的数据去验证这些疑问,向目前全球知名的LED光源生产厂商发出购买样品订单,并对这些LED样品进行一系列测试实验和老化后挑选出最好的LED光源,首先从光源上确保LED灯具的色温、波长等主要参数达标,并在后面老化过程中去查看这些优秀的LED光源是否能达到预期寿命、达到预期照度、达到显色指数Ra 95以上,挑选出达标的LED光源后,ACME集团研发团队针对LED光源的特效,进行光学设计,并为保持LED灯具的良好性能对LED光源的安装制定了标准:
(1)对LED光源来料的控制
LED光源厂家送过来的LED光源单颗的色温和波长有一个范围,并且同一色温段颜色还是有正偏、负偏色的问题,这样制造方与光源供应商所定义的BIN就会影响到色温和色差的问题。
ACME集团在对来料的BIN (色温段)的评选是非常严格的,在来料中只选择该批次所生产的LED舞台灯具所需色温的LED单颗,剩余的来料就会当作废料进行无害化处理,不会再留做任何一个型号LED光源的来料使用,因为如果要保障同批产品的灯具一致性,就需要在同一批来料中找到符合定义的色温和BIN的单颗,杜绝采用接近BIN生产,这样才会让灯具不会产生色温的偏差。
并且在制作中用同样的筛选方式将LED的波长分BIN,对同一批、同一色温BIN的来料进行波长的来料分BIN,杜绝色差现象出现。
(2)对灯体内置配置进行优化
随着舞台LED灯具功率的增加,LED灯珠在工作过程中会放出大量的热量,管芯结构温度会迅速上升,这时管芯结构热阻会变大,所需输入功率就越高,发热效应越大,温度的升高将导致器件性能变化与衰减,非辐射复合增加,器件的漏电流增加,半导体材料缺陷增长,金属电极电迁移,封装用环氧树脂黄化等等,严重影响LED灯珠的光电参数,甚至使LED灯珠失效。
ACME集团研发团队考虑到LED灯珠散热问题、寿命及其使用环境要求静音的需求,对灯体内置配置进行优化,并采用最新无风扇静音散热系统,在使LED灯具在全功率工作时,可保持在合适的温度保持静音。
(3)保证无静电环境安装
要求安装工人在无静电车间进行灯具的安装,保障在安装LED光源时被静电击穿,避免因静电击中所出现的亮度不对、灯珠不亮或灯珠寿命大幅度缩减等问题。
ACME集团坚信,只有严格从源头材料上进行优选、先进合理的灯具设计和标准的无静电灯具安装,才能做出稳定优质的舞台灯具,才可以将光最好的一面展现在舞台上。
2. 关于显色性与色温的探讨
当LED灯具进入演艺舞台,成为录制现场光源时,灯光师对光源的灯光评价和调控不再单凭眼睛去感受。因为LED光源的光谱具有不连续性,容易使被照物体在某些波长上的颜色失真。光源的显色指数和色温对灯光师判断灯具是否符合现场使用有着重要的参考意义。需要注意的是,一般显色指数和色温主要用来表征白光LED的颜色呈现能力,对于单色光的LED灯,需要用特征波长和色纯度来表征。
显色指数是表征光源显色性的数目值。指物体在被测光源下的颜色与参照光源下物体的颜色符合程度的器量。一般用Ra来表示常见的8个特殊显色指数的平均值。景物在色温为6500K的日光下的呈现是其最真实的客观存在,如果定义日光的Ra值为100,则不同类型光源的Ra值是表征物体在它的照射下与色温为6500K的日光下的自然色貌间的复现能力差异。传统的卤素灯光源有丰满的光谱波形,能很好地复现物体在光源下各个颜色的反射波长,所以大部分的卤素灯的显色指数Ra能达到接近100。如今流行使用的LED灯具,其白光效果基本上是蓝光激发黄绿荧光粉制造所得,在光谱上对部分颜色的反射能量不足,造成被照物体在白光LED灯光下显色能力不够,特别是LED灯光对被照物在饱和红色的复现力不足,导致人物或带红色成分较深的景物在灯光下表现失真。此时评测白光LED灯具的显色性除了看一般显色指数Ra,还需要看饱和红色的特殊显色指数R9。由此可见,演播室光源的显色指数对人物和景物颜色的真实还原有着密不可分的联系。
色温是另一个常见评价白光颜色的参数,其单位是开尔文。和华氏温度、摄氏温度一样,开尔文也是温度的一种计量单位。色彩和开尔文温度的关系起源于黑体辐射体(对它加热直到发光),在不同温度下呈现的色彩就是色温。当这个黑色物体受热后开始发光时将变成暗红色,如果继续加热就会变成黄色,然后是白色,最后就会变成蓝色。这种色温现象在日常生活中非常普遍,相信人人都对它熟悉不过。万里无云的蓝天的色温约为10000K,阴天约为7000K～9000K,晴天日光直射下的色温约为6000K,荧光灯的色温约为4500K,钨丝灯的色温约为2600K,日出或日落时的色温约为2000K,烛光下的色温约为1000K。
按现行国家文化部的测试标准WH/T 26-2007的要求,用于演播室或者节目现场的灯具的一般显色指数Ra值需达到80或85以上,不同录播场地对灯光的Ra值也有着不同的要求。按建筑设计照明标准GB 50034-2004,光源的显色指数Ra值要达到80以上,饱和红色R9值需要大于0以上才能更好地还原被照物。方便、客观、准确地了解光源的照度(Ev)、一般显色指数(Ra)、特殊显色指数(R9)、色温(Tc)三个指数,对灯光师评价一个灯具的光色性好坏起着决定性作用。
四舞台灯测试实验
1. 测试方案
以使用方而言,光源在积分球内测试是必须的,它可以测试到光源的原始数据,而在形成灯具成品以后的测试结果更为重要,可以清楚地了解到此灯在光的利用率上可达何等高度,光源如果在加装了反光碗后光的各种参数有何变数,光通过在加了各种透镜以后所投出的光的参数有何变数。在积分球内测的数据和形成成品灯具所测的数据相比较是极有用的。
五米测试后推算出远距数据的方法是否准确无误,在实距测试后经对照再作定论。
实距测试的方法:
(1)实距定位
于2m、5m、10m、15m、20m (因找不到有25m的暗空间,只能将20m作为最长距离)放置灯具投射光斑测量。
(2)实验环境与工具
温度为25℃,背景照度为0.011x的暗室。实验用工具为柯尼卡美能达的分光照度计CL-500A,其光谱视觉效率函数V(λ)偏差在1.5%以内,照度余弦感应特性f2在2%以内,通过JJG 245-2005的检定规程,仪器达到标准级别。分光照度计CL-500A的测量项目包括一般显色指数Ra、特殊显色指数R1～R15、特征波长、峰值波长、照度、色温等参数,LED颜色分bin和麦克亚当椭圆SDCM的功能亦可通过软件显示。
(3)有效光斑获取
首先确定测试光斑,如是成像灯和聚光灯是轻易可得的。柔光灯的取得方法是:用相机在光斑中间区域进行拍摄人物时取得的光圈,在光圈不变的状态下人向外围区移动,在人物移到其可见度已达光圈的宽容度最下沿为最外测试点,当然再往外区还是有可见光的,但我们且不作为有效光区。如图6和图7所示。图6中,灯具投射出来的光斑中心点应该是照度最大值,所以相机在拍摄人物时观测到人在中心点位置的光照度应该是最充分的。图7中,当人不断地往光斑边缘移动,从相机观测到外圈的照度明显下降,拍摄到的人物和后面的背景也逐渐开始模糊,以此确定有效光斑的外缘。
在有效光斑内,用摄像机或相机捕捉到的人物或景物应该是忠于实际的颜色复现能力的,也就是说在灯具的有效光斑内,拍摄到的人物或景物的画面不失真,不出现明暗不均的“花脸”现象,而且灯具的有效光斑越大,覆盖范围越广,灯光师在现场布置灯具的间距和数量提供具体的参考,对舞台的灯光编排和人物演出效果的表现有极大的参考意义。
(4)取点方法
视有效光斑的范围从中心区到外围分为接近均等的三圈,中心圈内为一个测试点,第二圈内的中围分为四段,每一段为一个测试点,第三圈内的外围分为八段,每一段为一个测试点,所以在有效光斑内共定为十三个测试点。此次分区测试的方法是按照舞台灯具光度测试标准WH/T26-2007自行设计的测量和观察区域,在实测灯具时可读取光斑各个区域的光色度参数,具体划分如图8所示。
2. 测试图表
接下来,以聚光灯LP-TS200为例,在把它点燃15分钟后,分别放在10m和20m的位置,用分光照度计CL-500A测试光束角打到12°的光斑,测试目的是了解光斑内各个区域的照度、色温、一般显色指数Ra及特征波长λd,从而评价该灯具在不同距离下光斑的照度均匀度和颜色变化。
3. 测试后的状态与结论
从两个距离的测试数据分析,从10米和20米投射的光斑颜色并没有太大的变化,光斑各区域的色温值基本上为3000K,偏差在±100K以内;特征波长为583nm,偏差在±0.6nm以内;一般显色指数Ra为95,灯具投射的光斑各个区域的色度值比较接近,反映LP-TS200的LED光源在经过反光杯反射和灯罩出光后,光斑的颜色均匀性比较好。高显色性和均匀的颜色分布可以避免光斑在投射到人物或景物时出现局部颜色不对称的现象,不会造成颜色层次不均或花脸等现象,对观众观测和摄像机拍摄有着极为重要的意义。
再比较两个距离下的光斑照度,在10米处投射时,内圈区域3和4,外圈区域6、7、8的照度值比较接近,为11331x±701x;左内外圈的照度值比右边区域的低,客观地反映了灯具的主光轴往右偏;同样在20米处投射的光斑平均照度为2281x。从数据分析,从20米处投射的光斑下圈的照度值比上圈的明显偏高,这与灯具主光轴偏下或灯头向下摆放有关。实验发现,如果聚光灯在等距离下投射,其主光轴偏离灯头的中心法线,或者灯罩局部不平整都很可能导致投射的光斑在各区域的照度分布不均。光斑局部的明暗不相当,局部位置的光强变弱,容易使摄像机或观众捕捉不到观测时所需光斑的有效范围,被照的人物或景物会因局部照度不够而影响摄像和观看效果。灯光师在考虑舞台灯光的表现方式时,除了考虑不同舞台效果所需的色温和充分照度外,使用高显色性舞台灯具也成为不可或缺的因素。
五感想
随着全球大力推广环保节能、低温高效的潮流下,LED舞台灯已有逐步成为主流光源的势头,灯具的染色和混色能力大幅度提高.混白光一般显色指数Ra在实测中能达到85以上,色温在长时间点燃后能保持稳定。配光工艺的改进,可以让输出光斑照度达到演艺舞台的照明要求。从灯具投射的光斑看,灯具的特征波长λd在不同发光角度、不同距离下都能保持不变,光源的色温在同等测试条件下也没有发生太大的偏移,证明光束在不同的光斑范围下仍能保持极高的颜色复现能力。
灯具应用 篇9
随着全球变暖的气候问题日益严重, 各行各业都在进行节能减排的研究探索。在照明领域, LED灯具就是近来开发的最节能和绿色环保的光源。在海洋石油平台照明系统方面, 一直以来作为主要选项的气体放电光源包括高压钠灯、金属卤化物灯和荧光灯在节能环保方面的表现并不理想, 这使得LED灯具作为替代选择成为一种趋势和必然。在这种背景之下, 渤海某石油平台首次尝试全面采用白光LED灯具替代传统高压钠灯、金属卤化物灯和荧光灯作为平台照明灯具。
2 LED灯的原理和优势
LED灯的原理是利用发光二极管P-N结在外加正向电压的作用下, 随着电子和空穴的结合而释放的能量以光能的形式释放而发出可见光, 不同颜色的单色光再经混合配色或荧光激发后就可以得到白光。经过不断的技术进步和发展, 目前已经研制出的大功率白光LED在各方面特性上已经可以替代传统照明。
相比于传统照明灯具, LED灯主要有以下优点:绿色环保—不含汞、铅、钠等有害金属元素和挥发气体;高效节能—同等照明条件时, 相比传统照明灯具节电可达50%;寿命周期长—平均使用寿命可达5~10年;维护费用低—生命周期内基本无维修维护费用;坚固耐用—发光体二极管固定于板座, 抗振动;光效高—大功率LED光效可达200lm/W以上;光色好—白光LED光线与日光接近, 能够较为真实反映被照物体颜色;启动时间短—可瞬时开启, 不存在延时;无频闪现象—二极管端电压为直流电, 避免了交流频闪;等等。
3 LED照明灯具在海洋平台的实际应用
实际应用中, 该平台组块主要结构分为四层, 层高5~8米不等, 现以中层甲板 (M iddle D eck) 井口及工作区为例 (房间部分除外) 分析LED灯具的具体分布使用情况。
井口及工作区面积为28*38=1064m2, 区域内配备三种防爆LED灯具, 与传统灯具等效关系为:120W的LED灯等效250W高压钠灯, 共4套;120W的LED灯等效250W金属卤化物灯, 共32套;40W的LED灯等效2x36W荧光灯, 共16套。
验算不同灯具照明条件下的甲板平均照度Eav, 可以利用平均照度计算公式:Eav=n··u·K/A, 式中, n为灯具数量, 为灯具光通量, u为利用系数 (为简化计算, 统一取0.35) , K为减光系数 (也称维护系数, 取0.7) , 各类灯具总光通量按灯具光效x灯具效率x灯具功率计算分别为:250W高压钠灯 (光效100 lm/W, 效率0.6) 15000lm;250W金属卤化物灯 (光效90 lm/W, 效率0.6) 13500lm;2x36W荧光灯 (光效80lm/W, 效率0.7) 4032lm;LED灯120W (光效100lm/W, 效率0.9) 10800lm;LED灯40W (光效120 lm/W, 效率0.9) 4320lm。
首先计算传统灯具照明情况下甲板平均照度:
再计算采用LED灯具照明情况下甲板平均照度:
通过对比结果可以看出, 采用LED灯具的甲板平均照度值接近传统灯具平均照度值, 完全满足照明设计标准对于工作环境照度的要求。实际上, 由于显色性方面的差异, 考虑到不同光源在明视觉 (环境亮度在10cd/m2以上时) 与暗视觉 (环境亮度在0.01cd/m2以下时) 上的不同, 加以修正系数进行修正之后, LED光源只需40%的照度即可达到与高压钠灯相同的亮度, 由此可见, 甲板采用LED灯具的实际照明效果已经超出传统气体放电灯具的照明效果。
下面就平台整体应用的所有LED灯具在节能方面的效果进行分析:
含上述讨论的中层甲板在内, 平台总体应用LED灯具前后的等效情况和功率计算结果为:
400W高压钠灯 (10套) 共4000W;250W高压钠灯 (21套) 共5250W;250W金卤灯 (32套) 共8000W;175W金卤灯 (29套) 共5075W;2x36W荧光灯 (165) 套共11880W, 合计34205W。分别对应LED灯180W (10套) 共1800W;120W (21套) 共2520W;120W (32套) 共3840W;70W (29套) 共2030W;40W (165套) 共6600W, 合计16790W。
根据上述数据计算两种灯具1年和5年电能使用 (运行时间按365x24小时/年, 电费单价按1元/度) 情况为:传统灯具总耗电1年29.96万度, 29.96万元, 5年为149.82万元;LED灯具总耗电1年14.71万度, 14.71万元, 5年为73.54万元。两者相差149.82-73.54=76.28万元。可见, 运行5年时间仅在用电费用方面LED灯具就可节约76万元以上, 同时, 考虑到各种传统灯具由于使用寿命较短, 每年在更换灯具上会有数万元的投入, 而LED灯具平均使用寿命长达50000小时以上, 在5年内基本不需要保养更换, 优势更加明显。
初期投资方面, 传统灯具加照明电缆投入约需50万元, LED灯具加照明电缆 (因LED灯具所需功率较小, 相应可采用截面较细电缆节约成本) 投入约为90万元, 虽然从初期一次性投入上看LED灯具较传统灯具为高, 但其所高出部分仅需通过电费方面的节约便可在三年以内全部收回, 从平台的整个运行周期综合来看, LED灯具在长效经济方面是明显占优的。
4 结语
尽可能采取绿色环保的方法对海上油气资源进行开发是缓解全球变暖趋势的明智之举, 这也正是在海洋石油平台上尝试使用LED灯具的出发点。通过本文分析, 可以看出LED灯具相比传统照明方式具备很多优势, 今后应当把LED照明方式引入更多的海洋石油工程当中, 在节能环保方面充分发挥这些优势作用。
参考文献
灯具应用 篇10
1 汽车灯具的发展
在1985年世界上第一台以汽油机为动力的三轮内燃机车在德国诞生, 从此汽油机汽车便逐渐发展。在19世纪80年代第一盏汽车前照灯 (老爷车悬挂式汽灯) 被研发出来, 且在1912年出现第一款电气前照灯。在早年间前照灯均使用钨丝白炽灯作为主要材料, 之后便逐渐生产出卤钨前照灯、高强度气体放电前照灯, 且光的种类也从单一转变为多样化, 如近光灯、远光灯、前雾灯、后雾灯、转向灯、制动灯等一系列种类, 在预防行车的追尾或者转弯时相撞具有非常重要的意义及关键性作用。
汽车灯具是汽车行驶过程中非常重要的安全部件。相关研究资料表明, 夜晚或者自然光线不足的情况下交通事故的发生率为25%, 在100多条联合国欧洲经济委员会汽车法规中关于汽车灯方面的就有40条左右。且我国汽车产品的70多个强制性检验中关于车灯检验的项目就有25个左右。所以为了提高汽车行驶安全, 越来越多的技术应用在汽车灯具中, 在近几年汽车设计中LED技术在汽车灯具方面的应用越来越广泛, 不仅给汽车增加的现代感, 同时其在照明方面也有非常好的表现。
2 LED技术在汽车灯具上的应用
LED技术是一种场致发光光源, 其是将电能直接转化成光能的半导体器件。LED发光原理是p-n结两端加上正电压, 则p区中空穴流向n区;n区的电子会流向p区。且近些年来随着电子空穴对的复合放出能量, 一部分能量转化成光, 另一部分能量转化为热。此种新型固态冷光在20世纪60年代被研究出来, 并在仪表、电信等信号指示获得初步的应用。成为LED早期研发产品的应用市场, 但是因为光衰减、光强度等相关问题不能够在汽车灯具方面有更加广泛的应用。
80年代后期高亮度发光二极管技术出现, 使LED技术在灯具方面的应用成为可能。其标志性的实现为在1988年280Z汽车被提出使用ALGa As红色高亮度LED作为汽车高位制动灯, 至此为LED技术进入汽车照明市场拉开帷幕。在90年代, LED技术不断研究和发展, 在1991年有研究学者研发出以磷化铝镓铟制作的四元素高亮LED。该项发明为汽车光源LED技术化铺平了前进的道路。随着进入21世纪, 经济飞速发展的同时LED技术也在不断前进, 并且取代了真空荧光、白炽灯等传统光源, 且LED灯组合后在汽车仪表背光灯、阅读灯、顶灯、操作快关、门锁灯等车内照明。除此之外LED可靠性强、体积小、响应速度快、色纯度高、使用寿命长等优点均得到突显。近两年LED车灯在倒车灯、位置灯、制动灯、信号灯、雾灯、牌照灯等方面广泛使用, 逐渐形成LED汽车灯具产业化。
近些年来随着LED技术发展, 高亮度输出LED模块也成功面试, 例如OSTAR白色LED模块、白色Luxeon LED模块, 让LED技术在前照灯上应用的可行性大大提高, 且引领了新一代前灯技术潮流。但是因为成本的限制, LED前照灯一般只在豪华高级车辆上安装使用。
3 LED技术的优势
LED技术代替卤钨灯、白炽灯完全是因LED本身的特点所决定, 其作为一种冷光源LED具有非常多的优点。例如节能环保、发光效率高、寿命长、单色性好、抗震性好、光谱窄、利用率高、应用灵活、响应速度快等优点。
3.1 节能环保
近些年来LED技术的发光效率得到显著的提升, 在2009年白光LED发光效能达到了701 m/W, 且LED灯具将大部分能量转化为光能, 只有小部分转化为热能。一辆最普通的轿车所有外部灯具均使用白炽灯和卤钨灯, 总体功率高达600 W, 若是均使用LED灯替换, 那么总功率仅有60~100 W, 因此可见LED光源节能潜力非常大。虽然LED技术在制作方面具有较高的成本, 但从长远角度可以看出使用LED是汽车灯具技术进步的必然结果, 其将对整车节能方面有非常大的贡献。
3.2 前照灯光色辨别
目前路标几乎都采用被动辉光反射的方式。而现在已经开始研发光谱与日光接近的LED, 这便会使得它发出的光被物体反射的有效性高于其他光源, 使司机在远处便可尽早发现, 提高行车安全, 并可以让司机在夜晚如白天一样看清交通标志。
3.3 前方照亮防眩
白色LED光源色温在5500~6000 K, 所以白色LED光源比氙气光源更接近自然光 (4800~6000 K) , 此类光线会使得驾驶者不会因光线有疲劳感。相关研究资料表明, 高强度气体放电等短波阶段对人眼造成眩目效果非常明显。进行HID灯具光学设计时, 需将光谱中最差的部分推至其设计光型边缘, 因为这些区域是驾驶人员不会注意的地方, 从而降低其对眼睛的干扰, 然而迎面行驶来的驾驶员在车辆越过上述区域时, 蓝光仍然会引起对方眩目, 从而影响车辆的行车安全。因此在防眩目方面, 灯具设计时应在<450 nm波段的光中, 增加450~510 nm波段的光, 从而降低行驶人员的不适感, 提高边缘区域视觉。此种方法不仅不会引发邻车或者会车驾驶人员的视觉障碍, 同时还可确保本车驾驶人员的视觉舒适程度。
4 结语
LED自从被发明, 便凭借自身的可靠性强、色纯度高、体积小等优点得到汽车照明行业的青睐, 为当代人们打开了一个全新的技术领域。即使其成本较高, 但在近些年中推出的新车型中LED汽车灯具已经被广泛应用。在不久的将来, 汽车灯具将会全部使用LED光源。
摘要：汽车灯具是机车行使必不可少的安全部件。近些年来高亮度发光二极管 (LED) 技术的出现, 将LED技术应用在汽车外部照明方面成为可能。LED技术具有色纯度高、使用时间长、可靠性强、体积小、相应速度快等优点, 现今在汽车灯具方面已经得到了更加广泛的应用。自从进入21世纪之后, LED技术成为汽车行业的新宠, 在制动灯、转向灯等方面应用非常广泛。
关键词：LED技术,汽车灯具,应用,信号灯,转向灯
参考文献
[1]傅剑华, 李文强, 周华, 等.LED技术在汽车灯具中的应用[J].照明工程学报, 2010, 21 (3) :64-69, 75.
[2]叶袁洪, 郭松, 陈小华, 等.汽车LED灯具的色度特性分析[J].客车技术与研究, 2012 (2) :26-28.
灯具应用 篇11
中央戏剧学院教授胡耀辉、“方达”总工程师麦石林作了精彩的演讲。胡耀辉以“LED舞台灯具的应用与艺术表现力”为主题，结合越剧《唐婉》、话剧《原野》、京剧《图兰朵》等剧目的灯光设计实例，谈了在舞台上运用LED灯具的心得，并总结了作为舞台灯具要具备的五项基本要求：灯具锁光性能高；完整的调光曲线，做到无缝对接般的无极调光；近距离投大面积光学结构；噪音低；拆装方便，安全，人性化。艺术应用的背后是技术的支撑。对LED 灯具的性能而言，二次配光是否精确高效至关重要。麦石林在题为“LED二次配光技术的应用”的演讲中，以“方达”聚光灯、成像灯等灯具为例，介绍了采用优质的二次配光灯具的技术特点，如聚光灯光线柔和、铺光面均匀，光场色温一致性高等，并剖析了业内常见的LED认识误区，如：LED的光效不等于系统光效；LED寿命不等于灯具寿命等。
本次活动为灯光制造商、工程和租赁商，以及剧院团用户等各方提供了良好的沟通平台，促进了灯光技术与艺术的融合。
灯具应用 篇12
现行有效的教室照明的标准要求汇总见表1, 最先有上海市教委的文件提出, 随后又有上海市地方标准和多个国家标准的颁布。由于教室照明直接的主管部门是国家教委, 而建设部也是相关的执行部门, 所以即使是国家标准, 也出自不同的部委。但是这些标准的总体要求基本是一致的, 主要指标是教室的平均照度和照度均匀度;黑板的平均照度和照度均匀度;统一眩光值;显色指数;光源色温;灯具效率和功率密度。前七个指标是教室照明的要求, 后二个指标是节能的要求。这些标准存在一些指标上的差异, 但现阶段的工程建设和改造中应该按要求高的指标执行。
除了以上的标准要求以外, 学校的照明光的波动系数 (频闪) 的问题也应重点关注。按新制定的国标灯具性能要求, 学校的教室照明光的波动系数应该达到低风险级别;学校的网球馆、乒乓球馆和羽毛球馆的照明光的波动系数应该达到无频闪级别。对于学校所有的照明场合, 应全面达到上述标准要求的才是教育系统需要的照明。
2 LED照明灯具在教室照明中的优势
近年来LED照明产品技术的快速发展, LED照明产品的各项指标已经全面且稳定地超过了传统三基色荧光灯的水平, 主要优势如下:
(1) 光的利用率及灯具的能效
传统荧光灯在发光的圆柱面上是全发光的, 这种特征对于安装在室内顶面的灯具来说, 存在很大的缺点。因为荧光灯管发出的光只有不到40%的光是直接照到工作面上的, 还有60%左右的光是通过灯具的反射器的反射后才到达工作面的, 好的灯具的反射器一般也只有70%的反射效率。目前高效的三基色荧光灯管光效约为105 lm/W, 加上高效的电子镇流器的损耗, 效率约为95 lm/W, 装入灯具后, 灯具的总效能仅为72 lm/W。而高效LED照明灯具, 在输出很舒适的光 (色温4 000 K日光色;显色指数≥80, R9>10) 时, 其综合灯具效能可达95 lm/W~100 lm/W, 也就是说, LED的灯具在保证光照的舒适性的前提下, 其发光效率高且有方向发光造成的光利用率高, 因此灯具的效能已明显超过了传统的三基色荧光灯具。
(2) 黑板灯的照度均匀度
对于中小学教室, 黑板的宽度是早已确定的 (单块约2 m) , 传统荧光灯管的长度也是按国际统一标准固定的, 例如 (32 W/36 W) 的发光体长度1.2m, 58 W的发光体长度为1.5 m。用传统荧光灯具对黑板进行照明就会发现, 用2×T8 32W/36W的灯具, 受灯管长度的限制, 黑板的照度及照度均匀度远远达不到标准GB50034-2013 或DB31/539-2011 的要求, 如果用2×T8 58W的灯具来照明, 照度均匀度指标得到明显改善, 但仍有较大的不合格比例, 并且能效指标, 教室的照明功率密度变大, 往往达不到9 W/m2的指标值。作者所供职的单位测量过全国各地500 多间教室, 用传统荧光灯照明的黑板照度均匀度项目合格率不足20%。LED灯具因为其光源的形状和光分配可以是任意且精准的, 所以可做到在保证照明功率密度达到要求的前提下, 满足黑板的照度及照度均匀度的要求。
(3) 超长的使用寿命及很低的维护成本
照明灯具的使用寿命和维护成本, 从国家层面来讲, 关系到节能减排和建设节约型社会的大局, 较短的使用寿命意味着灯管生产过程能耗和污染的增加, 同时也增加维护成本。从使用单位角度来说, 关系到使用维护的物力和人力的成本。传统荧光灯具, 虽然有灯管标称使用寿命达8 000~10 000 h, 由于所配镇流器的指标影响, 在保持70%以上光输出时的使用寿命仅为6 000~7 000 h, 每年基本需换一次灯管。而LED灯具目前在保持70%以上光输出的前提下使用寿命可达40 000~50 000 h, 可实现五年才换一次。目前LED灯具的成本较传统光源的灯具, 也仅为1.1~1.2倍的价格, 所以性能/价格比已具有非常明显的优势, 已经使用3~5 年的LED照明项目最明显的特点是综合维护成本仅为使用传统光源灯具的12%左右。
(4) 在智能化和人性化高效照明方面具有独特的优势
LED灯具的最大优势是具有优良的调控功能, 是实现智能化及人性化照明的最佳选择。虽然传统电子镇流器和荧光灯管的组合也能实现调光和控制, 当灯光下调后, 系统效率下降并且荧光灯因电极温度太低而使寿命大幅下降。但是LED的调光几乎可实现0~100%的调光, 响应快, 而且在光输出下调运行时还能大大延长使用寿命。如果用微处理系统调控时, 可以实现人离开时, 可自动调整到1~3%左右的光照, 即能看清周边障碍物, 又能明显节电, 当有人进入时, 立刻上升到正常照明。另外还能实现按需要进行的调光和调色温的控制及远程遥控的功能等, 这无疑对提高照明质量, 体现智能化和人性化及实现调控节能等, 都有着广阔及诱人的前景。
3 LED照明蓝光的视觉危害和蓝光的司辰视觉影响
对于蓝光, 目前有一个看起来通俗的名称为“蓝光溢出”, 这其实是一个很不科学并且概念混乱的提法。对蓝光准确的描述应该分为蓝光的视觉危害和蓝光的司辰视觉影响
(1) 蓝光危险来自于辐亮度
对眼睛能造成危险的是发光体发出光的辐射亮度, 通俗地讲就是光源发出的光的亮度能量, 所以这种危害一定是发生在人们眼睛直接看光源或发光体的时候。又因为人眼睛对蓝光的耐受能力较其他可见光谱明显的弱, 所以在可见光中对蓝光危害的防护也特别引起人们的重视。
依据国内外统一的GB/T 20145-2006/IEC62471标准, 蓝光视网膜危险可分类为:
1) 无危险 (0类, 辐亮度≤100 W·m-2·sr-1) :当灯的蓝光辐亮度在此限值下时, 无危险类的科学基础是人们对着灯观察很长时间的情况下也不造成任何光生物危险。
2) 低危险 (I类, 辐亮度≤1× 104W·m-2·sr-1) :当灯的蓝光辐射亮度在此限值下时, 人们对着灯观察较长时间 (100 s~10 000 s) 的情况下灯不产生危险。
3) 中危险 (Ⅱ类, 辐亮度≤4×106W·m-2·sr-1) :灯产生的光不会使人明显感到强光和温度的不适反应, 但是在对着灯观察10 s~100 s的情况下就会对眼睛产生伤害。
4) 高危险 (Ⅲ类, 辐亮度> 4× 106W·m-2·sr-1) :灯在很短瞬间造成危害, 但目前市面上没有此类照明光源和灯具。
5) 该标准又提到, 对于白光, 光源表面亮度≤10 000 cd/m2时可豁免, 属于无危险级。
根据近年大量的国家及省市级的监督抽查结果来看, 市场上的LED灯具的蓝光视网膜危险基本都属于0 类或I类的, 有少数灯或灯具在去掉或打碎透光扩散罩时, 才达到Ⅱ类。
对于未成年的中小学生来讲, 由于其眼睛的晶体对蓝光的透过率较高, 所以应该用辐射亮度属于豁免类或0 类的照明灯具。传统的T8 荧光灯点亮时表面亮度为8 000 cd/m2, 属于豁免类的, 而T5 荧光灯点亮时表面亮度为10 000~12 000 cd/m2, 稍微高于豁免条件, 但基本仍属于0 类。
目前LED的管灯表面亮度≤10 000 cd/m2, 也属于豁免类的, 至于LED平板灯, 因为其发光面积大并且均匀, 所以其表面亮度仅为200~1 000 cd/m2, 它们的蓝光辐射亮度指标明显优于传统光源, 并且其统一眩光指数也很好。
(2) 蓝光的司辰视觉影响
1) 司辰视觉
以前人们一直认为人类眼睛上只存在视觉作用的两种感光细胞:锥状细胞和杆状细胞。在2002 年, 美国Brown大学的David Berson发现第三类感光细胞:司辰细胞, 才找到让人们疑惑很久的光如何通过视网膜作用SCN产生光生物效应的“丢失的链接”。司辰视觉 ( cirtopic ) 这也成为2002 年世界十大发明, 如图1 所示。蓝光的波长在450 nm左右, 正好与人体的司辰视觉最相关, 它有较强的抑制人分泌褪黑色素的能力。
2) 相同色温不同光源的光谱对比
看左边图2a和图2c的冷色调 (高色温) 对比, LED灯色温低1 000 K, 光谱中红色和绿色光的比例差不多, LED灯的蓝色比还比三基色荧光灯略低。再看右边图2b和图2d的暖色调 (低色温) 对比, LED灯色温高3 000 K, 三基色荧光灯的红色比明显高, 但是蓝色比LED灯反而略低。可见, 目前的技术水平制造的LED灯只要保持显色指数≥80, 在相同的色温时其蓝光成分的比例是不会高于同类的三基色荧光灯的。在LED灯的制造中再提高红色的成分R9, 使高色温灯R9>10, 使低色温灯R9>18, 那么LED灯照出来的物体的色彩会达到三基色荧光灯相同的水平。目前采用红、绿、蓝三色 (RGB) 方式组成的LED照明灯其显色指数可>95, 在画图室照明中效果明显优于三基色荧光灯。
3) 符合自然规律的照明光色才是正确的
对照明知识的不足以及一些商家别有用心的宣传使得一个时期人们谈蓝光色变, 很多人至今仍心有余悸。但是科学证明, 无论是自然界的七色光以及人工合成的三基色光, 没有蓝光, 就没有白光。在高纬度地区, 因为冬季长期得不到太阳光的照明, 一些人会产生季节性忧郁症, 这时采用高照度且富含蓝光的光照明能明显改善季节性忧郁症甚至能治愈。如图3所示, 每天早晨随着太阳光色由暖白光向冷白光变化, 人们的精神会变得饱满, 反应的敏捷性也明显提高, 学习和工作的效率也最高。
但是到了晚上, 随着照明太阳光的色温由高色温向低色温的转换, 人们被压抑的褪黑色素逐步恢复分泌。人们在家庭用灯时间大都是在晚上, 所以需要低色温的灯光, 以给人们生理上的提示, 快接近休息时间了。如果这时仍旧采用高色温且较高照度的光照明 (例如色温6 500 k, 光照度达到300 lx以上) , 人就不容易入睡, 长久以往容易造成失眠症, 司辰节律的紊乱是导致免疫力降低的重要因素。
综上所述, 不要把蓝光“妖魔化”, 荧光灯内是253.7 nm的紫外线, 对人的危害更厉害, 但制造使用得当一样可安全使用至今。返璞归真, 在合适的时间和应用场合用合适的光, 模拟自然条件下的光照、光色及变化, 是照明产品设计、制造及照明设计和实施的最高境界, 在这一方面, LED照明是最有可为的。
4 结束语
笔者曾作为上海市教委中小学教室照明改造的技术评审组长, 参加了上海市中小学教室照明改造方案的制定和验收工作。在4年前是不支持LED照明灯具在教室照明中应用的, 因为那时LED照明产品的各项技术水平还远没有达到传统三基色荧光灯的水平。但是近年来LED照明产品技术的快速发展, LED照明产品的各项指标已经全面且稳定地超过了传统三基色荧光灯的水平, 预计将会逐步取代传统照明产品而广泛应用在教室中, LED照明的安全、高效、智能化和人性化的优势也将得到充分的发挥, 所以特推荐用于教室照明。然而由于我国现阶段只要有好的行业显露, 各方面都会一哄而起, 具不完全统计, LED照明成品的生产企业有几千家, 产品质量良莠不齐的情况很明显, 因此在使用时必须按光源和灯具产品标准进行严格的检验, 检验合格后并在应用时, 还必须检查实际使用产品是否与检验合格产品的一致性, 再加上良好的照明设计及按教室照明标准验收合格。这样才能保证教室照明的优质高效且智能化和人性化。
参考文献
[1]GB7793-2010, 中小学校教室采光和照明卫生标准[S].
[2]GB5009-2011, 中小学校设计规范[S].
[3]DB31/539-2011, 中小学校级幼儿园教室照明设计规范[S].