自20世紀(jì)90年代藍(lán)光、白光及高亮度LED出現(xiàn)以來，其發(fā)光效率不斷提高，幾萬小時的壽命及開關(guān)快速、調(diào)光方便、色光鮮艷、節(jié)能環(huán)保等優(yōu)點，使得多個LED組合以提高總光通量的新型LED舞臺燈具開始出現(xiàn)，一些演出中使用LED燈具也取得了較好的效果。

目前，舞臺照明多采用將分別發(fā)紅、綠、藍(lán)光的三個LED管組合使用，混合后形成白光的照明模式。LED燈具能夠用于舞臺照明，得益于其節(jié)能高效、色光亮艷、壽命超長、使用方便等優(yōu)勢。

節(jié)能高效

目前常見的LED光束燈，使用專用的聚光杯，LED發(fā)光二極管安裝于全透明的聚光杯中。聚光杯中部為一個凸透鏡，將位于凸透鏡焦點的LED管向前發(fā)射的光束聚集成平行光束，而LED管側(cè)面發(fā)射的光束進(jìn)入聚光杯的內(nèi)側(cè)面后進(jìn)過折射到達(dá)聚光杯外側(cè)面，由于聚光杯外側(cè)面與內(nèi)側(cè)面經(jīng)過設(shè)計有一定的夾角，光線到達(dá)外側(cè)面時，該光線在外側(cè)面的入射角將大于制作聚光杯材質(zhì)的臨界入射角，因而不可能再發(fā)生折射，只能產(chǎn)生全反射由前方射出，經(jīng)過合理的設(shè)計，出射光將成為平行于燈具光軸的平行光線。

大功率LED管內(nèi)部有一個效率很高的反光鏡，是一個單向發(fā)光的光源。

一個小小的聚光杯，可將LED管發(fā)出的光線幾乎全部利用并形成平行光束，光源的利用率非常高。由于LED管發(fā)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料制作，也不會因高溫變形。精心設(shè)計、模壓成型的聚光杯，成批生產(chǎn)，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(fā)出的光，相當(dāng)于幾百瓦的鎢絲白熾燈燈具的亮度，已經(jīng)能滿足舞臺應(yīng)用的需要，符合節(jié)能的要求。

有人將LED內(nèi)部的光學(xué)設(shè)計稱為一次設(shè)計，聚光杯設(shè)計為二次設(shè)計，聚光杯模組的組合為第三次設(shè)計。平面型的聚光杯模組組合工藝相對簡單。由于在同一個平面上，每個模組發(fā)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(fā)散的平行光，通過大量的LED發(fā)光，產(chǎn)生符合舞臺需要的強(qiáng)光。

LED燈具相較于白熾燈燈具，首先LED管的發(fā)光效率比白熾燈高出兩倍以上;其次，發(fā)光二極管利用它體積小和溫度低的特點，采用了更為高效的光路設(shè)計，對光源光通量的利用率比白熾燈舞臺燈具要高好幾倍。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(dá)到舞臺所需要的光線強(qiáng)度的要求。

色光亮艷

在舞臺演出中，燈光要用于為舞臺布景、道具、服裝染色，或創(chuàng)造特定的舞臺氣氛，舞臺演出大量使用彩色光。與目前舞臺燈具常用的彩色光比較，LED燈具在色彩方面的性能要優(yōu)于傳統(tǒng)光源。以前，舞臺照明所用的色光，是采用在發(fā)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。由于大量不需要的色光被阻擋，射出的色光就相當(dāng)弱了，尤其是常用的藍(lán)色光，它的光譜位于可見光譜的高端，由于人眼的特點，對可見光譜兩端的紅色和藍(lán)紫色特別不敏感，大量人眼敏感的光線被擋掉，燈具的發(fā)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(lán)色濾色片透過短波長的藍(lán)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(lán)色濾色片的方法得到的藍(lán)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(lán)三色光由三個發(fā)光管發(fā)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(fā)出，并發(fā)出所需光譜的色光即可，這樣一來，燈具發(fā)光效率大大提高。尤其是藍(lán)光，LED燈的藍(lán)光亮度相當(dāng)于功率大于其十倍的白熾燈燈具加藍(lán)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(fā)白光的LED燈珠，以產(chǎn)生淡雅的色光。

由于LED的發(fā)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燈具用于舞臺演出產(chǎn)生所需的彩色光，能充分發(fā)揮出LED的長處。

壽命超長

LED的壽命長達(dá)幾萬小時，而白熾燈的壽命僅為幾百、上千小時。雖然散熱問題使早期研發(fā)的LED的壽命大大縮短，但目前一般的功率型LED管結(jié)構(gòu)上已經(jīng)得到大大改進(jìn)，不僅本身有導(dǎo)熱基板，還配有鋁基金屬芯印刷線路板(MCPCB)作為散熱基板，便于將內(nèi)部芯片產(chǎn)生的熱量導(dǎo)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(dǎo)熱通道也設(shè)計得十分科學(xué)，若將內(nèi)部LED芯片的工作溫度控制在100℃以內(nèi)(LED的極限溫度是150℃左右)，LED的壽命就能達(dá)到幾萬小時。

　　使用方便

LED的工作電壓為3V~5V的直流電，若想將LED舞臺燈具自帶220V交流電變?yōu)榭烧{(diào)光的低壓直流電源，只需要一臺發(fā)出DMX信號的燈光控制臺，不需要一般舞臺燈具必須外加的調(diào)光器。通過控制臺發(fā)出的DMX512信號分別控制紅、綠、藍(lán)三色LED管的亮度，可調(diào)出紅橙黃綠青藍(lán)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(guī)舞臺燈具，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(hù)等都簡單得多，特別適合經(jīng)常拆裝臺的演出場合。

LED舞臺燈具雖然比較先進(jìn)且具有很多優(yōu)點，但還未能在舞臺演出中普及，主要存在以下問題：

價格比較高

目前，LED舞臺燈具的使用受到限制，與常規(guī)舞臺燈具價格上的較大差距是推廣的一個重要阻力。LED燈具成本較高主要有以下原因：高質(zhì)量的發(fā)光二極管管芯主要來源于美、日等國外生產(chǎn)廠商，需要進(jìn)口，價格較高;新燈具光路和燈具結(jié)構(gòu)開發(fā)費用、高性能材料產(chǎn)生的成本也很高;將常用的220V交流市電在燈具內(nèi)部高效地轉(zhuǎn)換為LED所需要的低壓直流電所用開關(guān)電源，為調(diào)節(jié)燈內(nèi)各路LED的色彩亮度需要的調(diào)光控制電路，以及與控制臺連接的DMX512信號接收與解碼處理的電路等等，在增加了功能的同時，也增加了燈具的成本。LED燈具目前還屬于一種高技術(shù)的產(chǎn)品，在尚未大批量得到應(yīng)用的狀況下，成本的大幅下降有待時日。

　　品種比較單一

目前LED燈具品種單一，主要是一種光學(xué)結(jié)構(gòu)：多個LED加聚光杯在一個平面排列而成的方形或圓形的發(fā)光面，組成LED光束燈。大量的LED光源制作在一個平面上，形成一個平面的發(fā)光體，照在對象上，除了中心區(qū)域一個均勻的光斑外，外圍是柔和漸變的光圈，形成由亮到暗的衰減區(qū)，難以形成邊緣清晰的硬光斑，更難用成像片切割產(chǎn)生各種不同形狀的光斑。這樣的LED燈具作為泛光燈或要求不高的光束燈尚可，要適應(yīng)舞臺演出對光束的不同要求，例如要求邊緣清晰的硬光斑場合，或在光區(qū)要求嚴(yán)格、光束要成像切割控制的場合難以適用。

一般舞臺聚光燈具(除了PAR燈)都有一個光束角大小或光斑柔硬可調(diào)節(jié)的范圍，上述的LED光束燈就無法實現(xiàn)了。如果作為泛光燈具，舞臺常用的天幕云燈中的碘鎢燈管加非對稱反光板可在舞臺天幕上方或下方向天幕投射均勻的光線，而LED模組平面布置的燈具均為對稱配光，所以，LED燈具作為天幕燈也有欠缺。

李杰