未來,國內(nèi)的照明廠商也會(huì)突破LED變焦技術(shù)所帶來光效不高的短板,成功將LED變焦技術(shù)應(yīng)用通用照明領(lǐng)域,取得長(zhǎng)足的國際競(jìng)爭(zhēng)力。那么未來LED變焦技術(shù)還會(huì)往哪個(gè)方向發(fā)展呢?LED變焦可能會(huì)往著更窄控光角,或者混色變焦方向發(fā)展,也會(huì)跟著LED芯片的技術(shù)進(jìn)步而進(jìn)步。同時(shí)變焦技術(shù)也會(huì)從現(xiàn)在的同軸變焦往著未來異軸或者曲軸變焦的應(yīng)有方向發(fā)展,而三可變焦也在異軸變焦(3D變焦)做了相應(yīng)的技術(shù)積累,并取得了相關(guān)的技術(shù)專利。
由于LED屬于面發(fā)光,同時(shí)也具有集約化的發(fā)光優(yōu)點(diǎn),變焦在LED的應(yīng)用成為了可能。而最先將變焦應(yīng)用于LED手電的企業(yè)也取得了巨大的成功。在LED變焦手電行業(yè),不得不說的一間成立于1997年的全球知名的公司廣東陽江陽東納谷科技有限公司,其變焦系列品牌“LEDLESER”已在2005年成為了全球第二大高端移動(dòng)照明品牌,年出口逾1億美金。在LED移動(dòng)照明競(jìng)爭(zhēng)如此激烈的今天,陽東納谷科技仍然保持著出口過億美金的銷量。
在LED變焦技術(shù)在手電行業(yè)的應(yīng)用取得了巨大成功后,中國也有通用照明企業(yè)涉及這個(gè)領(lǐng)域,最早的應(yīng)該是“三可變焦”這個(gè)品牌,其母公司為深圳點(diǎn)亮生活照明有限公司。在這里也不得不說“三可變焦”博物館照明創(chuàng)始人易世值先生,國內(nèi)首批最早LED應(yīng)用的領(lǐng)導(dǎo)者,同時(shí)也是全球第二大移動(dòng)照明品牌陽東納谷LESER”品牌的締造者。
其實(shí),變焦技術(shù)常見于日常生活中,比如變焦的攝像頭,舞臺(tái)燈光等。但是攝像頭的變焦原理與LED的變焦原理剛好是鏡像的相反的,存在很大的差異,而在舞臺(tái)燈光應(yīng)用也比較常見。在這里撇開傳統(tǒng)的金鹵燈,汽車燈等應(yīng)用變焦外,說起LED變焦應(yīng)用方向,最早應(yīng)該是LED手電行業(yè)。在2000年左右的,在很多人都不知道LED是什么的時(shí)候,LED已經(jīng)開始在手電行業(yè)率先應(yīng)用起來。
三可變焦最早于2008年開始將LED變焦手電的成功經(jīng)驗(yàn)首先移植到商業(yè)照明和博物館照明等通用照明領(lǐng)域,同時(shí)也是國內(nèi)乃至全球首家將變焦應(yīng)用于博物館照明領(lǐng)域的專業(yè)品牌。而三可變焦最早的變焦專利于2009年開始取得首個(gè)專利,這可能是國內(nèi)在LED通用照明行業(yè)最早變焦專利,同時(shí)三可變焦也取得了拉伸,旋轉(zhuǎn)等一系列專利。
自從2008年三可變焦將變焦技術(shù)帶進(jìn)通用LED照明領(lǐng)域后,在這將近十年間,變焦在照明行業(yè)也取得了一定的發(fā)展,同時(shí)也存在一定的發(fā)展瓶頸和技術(shù)難度,需要更多的照明廠商去攻克。目前在變焦技術(shù)應(yīng)用最成功的領(lǐng)域不得不說的是舞臺(tái)燈光領(lǐng)域,還有就是博物館和美術(shù)館照明領(lǐng)域。
而LED變焦技術(shù)應(yīng)用在舞臺(tái)燈光和博物館照明獲得成功,而在商業(yè)照明領(lǐng)域中還難以普及,到底是什么阻礙LED變焦技術(shù)在通用照明領(lǐng)域發(fā)展呢?
后臺(tái)的激烈打擂可以看出行業(yè)對(duì)變焦在LED的應(yīng)用關(guān)注非常的高,如此多的評(píng)論中可以看出LED變焦技術(shù)應(yīng)用在商業(yè)照明領(lǐng)域還存在一定的技術(shù)難度。其中國內(nèi)知名酒店照明品牌中廣電通黃志華總經(jīng)理一語戳中要害,目前阻礙LED變焦技術(shù)在商業(yè)照明中應(yīng)用的障礙主要是變焦的光效不高,無法滿足商業(yè)照明的照度要求。
35W的恩科變焦導(dǎo)軌燈,12度出光,3米的照度竟然只有可憐的740LX。這和10瓦功率定焦12度出光的導(dǎo)軌燈照度相差無幾。這樣的照度在博物館照明領(lǐng)域還可以,如果在商業(yè)照明通用領(lǐng)域還是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的。
LED變焦技術(shù)發(fā)展到今天,主要還是未能滿足商業(yè)照明的需求本質(zhì)——照度要求!LED變焦技術(shù)其實(shí)原理上非常簡(jiǎn)單的,就是通過改變光源于透鏡的距離來改變光斑的大小,同時(shí)改變照度的大小。LED變焦的技術(shù)難題主要是透鏡與芯片發(fā)光的匹配,核心在匹配性的光學(xué)設(shè)計(jì)和開發(fā)。
目前能用于變焦光學(xué)透鏡形式主要有菲涅爾透鏡、凸透鏡、蛙眼準(zhǔn)直變焦透鏡等三種透鏡。菲涅爾透鏡屬于平面形透鏡,雖然具有變焦效果,但是光效比較低,一般不怎么使用。而凸透鏡是LED變焦最簡(jiǎn)單和原始的透鏡,應(yīng)用最多的是在LED手電行業(yè)。
國內(nèi)外非常多的照明企業(yè)變焦產(chǎn)品都使用最傳統(tǒng)的凸透鏡作為變焦的主要光學(xué)手段,比如說WAC,IGUZZINI等國內(nèi)外知名品牌。使用凸透鏡的好處就是光學(xué)成本比較低,可順手拈來,不需要大量技術(shù)投入,同時(shí)能聚焦成6—9度的極窄小角度。
而凸透鏡的缺點(diǎn)也非常明顯,凸透鏡首先缺少收光系統(tǒng),變焦過程中需要較長(zhǎng)的變焦距離才能產(chǎn)生小角度聚焦的效果。同時(shí)光面的凸透鏡出來的光品質(zhì)不高,會(huì)出現(xiàn)黃斑和一刀切的投影光,我們俗稱:“月亮光”。
為改善光面凸透鏡的“月亮光”,要對(duì)凸透鏡進(jìn)行兩種方式處理,一種就是對(duì)凸透鏡受光面進(jìn)行珠面處理,或者進(jìn)行凸透鏡磨砂處理,而更多的是進(jìn)行磨砂處理。磨砂處理的優(yōu)點(diǎn)就是整個(gè)變焦過程光斑的均勻度、柔和度較好,缺點(diǎn)就是透光率不高,損失光效。同時(shí),磨砂處理對(duì)燈光進(jìn)行了二次混光,照射出來的光品質(zhì)不純正,并帶有混沌的感覺,燈光對(duì)被照物清晰度,真實(shí)性和還原性都不高。
使用磨砂凸透鏡進(jìn)行變焦LED技術(shù)的應(yīng)用,雖然節(jié)約了成本,但是缺少收光系統(tǒng)的凸透鏡再加上磨砂處理,對(duì)光效的損失達(dá)60%—80%,也就是出光效率只有20—30LM/W。雖然磨砂凸透鏡能取得6—9度這樣極窄角度,但是光強(qiáng)也大打折扣。使用磨砂凸透鏡進(jìn)行變焦的控光方式,能適合應(yīng)用于博物館、美術(shù)館這樣暗的環(huán)境,但是在相對(duì)高空的博物館美術(shù)館那也就無能為力,只能加大燈具的功率到30W以上,那節(jié)能性和經(jīng)濟(jì)性也不夠,這就是為什么舞臺(tái)燈光動(dòng)不動(dòng)就上百瓦功率的原因。國內(nèi)外主流的博物館照明廠家都是采用磨砂凸透鏡這種變焦控光方式。但是這樣的控光方式應(yīng)用在商業(yè)照明領(lǐng)域就難以達(dá)到要求了。
此外,除傳統(tǒng)的凸透鏡外,目前最先進(jìn)的LED變焦控光技術(shù)為蛙眼準(zhǔn)直變焦透鏡,外觀像青蛙的眼睛,所以叫蛙眼準(zhǔn)直變焦透鏡(簡(jiǎn)稱準(zhǔn)直變焦透鏡)。準(zhǔn)直變焦透鏡具有雙重聚光和散光系統(tǒng),具有高強(qiáng)的聚光效果,達(dá)到強(qiáng)光的功能。同時(shí)采用透光PMMA材料,光利用率非常高,具有變焦行程短,光效損失低的優(yōu)勢(shì)。唯一的不足就是準(zhǔn)直變焦透鏡跟LED的匹配性難度高,同時(shí)LED迭代速度非???,開發(fā)失敗概率非常高,所投入的開發(fā)成本和面臨的風(fēng)險(xiǎn)往往是非常巨大的。就算開發(fā)成功了,跟蹤LED迭代所帶來維持更新開發(fā)成本也是非常巨大的。

國內(nèi)外的主流廠家?guī)缀醪桓以谶@方面進(jìn)行投入,失敗和開發(fā)風(fēng)險(xiǎn)太大。而三可變焦也是目前國內(nèi)極少數(shù)在準(zhǔn)直變焦光學(xué)領(lǐng)域進(jìn)行投入的廠家,這也跟三可變焦超過十年的變焦應(yīng)用經(jīng)驗(yàn)有關(guān),但是三可變焦也吃盡了苦頭。那么蛙眼準(zhǔn)直變焦透鏡跟磨砂凸透鏡又有什么優(yōu)勢(shì)和劣勢(shì)呢。
三可準(zhǔn)直變焦透鏡相對(duì)于凸透鏡來對(duì)比,三可準(zhǔn)直變焦透鏡的入光角為144度,而傳統(tǒng)的凸透鏡只有80度,同時(shí)三可準(zhǔn)直變焦透鏡不需要進(jìn)行磨砂處理即可獲得良好的光形和光斑效果。因此,準(zhǔn)直變焦透鏡能獲得非常好的光效輸出,優(yōu)勢(shì)非常明顯,那么到底光效可以提高到什么程度,以下可將三可變焦20W變焦導(dǎo)軌燈參數(shù)進(jìn)行對(duì)比。
從測(cè)試結(jié)果看,三可變焦20W導(dǎo)軌變焦燈,10度角出光時(shí)3米距離獲得了超過3000LX的照度。相比云知光公眾號(hào)提到的使用磨砂凸透鏡恩科35W變焦導(dǎo)軌燈,12度出光時(shí)3米的距離照度只有740LX的數(shù)據(jù)超出好幾倍,雖然角度有些少差別,但是恩科變焦導(dǎo)軌燈功率較大。
準(zhǔn)直變焦光學(xué)技術(shù)有如此多的優(yōu)勢(shì),那么其是否也有不足和缺點(diǎn)呢?凡事都具有雙面性,準(zhǔn)直變焦光學(xué)透鏡雖然能夠取得較高的光效輸出,但是要使用準(zhǔn)直變焦透鏡,應(yīng)用于大功率COB控光時(shí),很難獲得磨砂凸透鏡的6度的極窄角度。這也是LED的發(fā)光技術(shù)所限制,目前三可變焦能獲得20W功率范圍段的10度出光,也在努力突破在該功率范圍段的6度極窄出光。
此外,準(zhǔn)直變焦光學(xué)技術(shù)在變焦過程中處理光斑柔和度和均勻度難度比磨砂凸透鏡要高出許多,需要不斷的技術(shù)投入去解決。同時(shí)也面臨LED升級(jí)換代帶來的光源與匹配性風(fēng)險(xiǎn)。




