一种混色调光的天幕灯及其调光方法与流程

本发明涉及电视台演播厅、剧院舞台的灯光控制系统，尤其涉及到一种混色调光的天幕灯及其调光方法。

背景技术：

作为专业灯光领域的电视台演播厅、剧院舞台，需要多种颜色混色调光的天幕灯。

现有市场上销售的天幕灯，包括多个回路的灯串，每个回路的灯串点亮后发出同样的一种颜色，每个灯串回路配置一个独立的电源以及相应的电路驱动单元，如图1所示。这样存在以下问题：

1、由于每个灯串回路配置一个独立的电源以及相应的电路驱动单元，这样就导致了灯具体积和重量的增加，制造成本高。

2、作为效果灯具，天幕灯在调色使用时，一般并不需要全部回路的灯串都处于点亮状态，也就是说并非所有电源都处于额定输出状态，实质上造成器件资源的浪费。

3、由于各路均有相同的驱动电源，每路灯串的亮度取决于其驱动电源的输出功率。天幕灯在混色输出时，随着不同回路的灯串被点亮，天幕灯输出的总光通量会随着变化。这与天幕灯在不同灯光情况下其总光通量应该相同的要求是相违背的。因为如果天幕灯的输出光通量不一定，观众就会觉得天幕灯忽明忽暗，尤其是只有一路或少数几路灯串点亮时，天幕灯的光照度明显不足。如果需要在该状态下保持较为一致的光通量输出，其调控方法将十分复杂，并难以在较短时间内完成。

因此，上述传统的设计方案虽然简单并易于实现，但对于用户而言操作困难度太高、成本大。

技术实现要素：

本发明所要解决的技术问题是提供一种混色调光的天幕灯及其调光方法，以克服现有技术存在的不足。

为解决上述技术问题，本发明提供一种混色调光的天幕灯，包括一个电源、一个控制单元以及若干由驱动单元驱动的照明颜色不同的灯串；所述电源通过所述控制单元连接各个驱动单元，每个驱动单元分别连接具有不同照明颜色的灯串。

所述灯串中的各个灯为LED灯。每组LED灯串分别由独立的LED驱动单元驱动，所有驱动单元共享一个电源，驱动单元的电路驱动控制信号由控制单元提供。

进一步的，所述控制单元以各个灯串等功率的标准为每个驱动单元给定电路驱动控制信号。

更优化的，所述混色调光天幕灯还包括人机界面终端，所述人机界面终端与控制单元连接，人机界面终端用于设定各灯串回路功率的初始控制值，并将设定的各灯串回路的初始控制值发送到所述控制单元；

所述控制单元根据设定的各灯串回路的初始控制值，计算各灯串回路的实际输出控制值，并根据实际输出控制值向相应的驱动单元发出驱动控制信号。

同样优选的，所述控制单元连接外部控制信号，接收并根据外部控制信号设定的各灯串回路的初始控制值，计算各灯串回路的实际输出控制值，并根据实际输出控制值向相应的驱动单元发出驱动控制信号。

依据各个回路LED灯串所需控制值的比例，转换为分摊电源供应功率的控制信号并传输给LED驱动单元，再由LED驱动单元驱动LED灯串，从而实现各路LED灯串对电源的动态分配。

本发明同时提出了一种混色调光天幕灯的调光方法，采用一个共享电源和一个集中的控制单元，包括以下步骤：

所述控制单元接收人机界面终端或外部控制信号；

所述控制单元根据人机界面终端或外部控制信号设定的各灯串回路的初始控制值，计算各灯串回路的实际输出控制值；

所述控制单元根据实际输出控制值向相应的驱动单元发出控制信号，

驱动单元根据接收到的所述控制信号，驱动灯串回路。

所述各灯串回路的实际输出控制值的计算方法如下：

当仅有一路灯串点亮时，Po＝1；

当多路灯串点亮时，Po＝Pi÷Ps；其中，Po代表任一灯串回路的实际输出控制值，Pi指控制单元从外部控制信号或人机界面终端中获取的某回路的初始控制值，Ps为所有被点亮的灯串的初始控制值之和。

这样，多路灯串共享一个电源，每路LED灯串享有独立调光。当只有一路灯串点亮时，该单路LED灯串功率的达到于电源额定功率，使单路点亮的灯串与各路灯串同时点亮时具有相同的光通量。当多路灯串被点亮时，各回路灯串的输出功率根据其在总功率中所设定的占比确定，且各路被点亮灯串的总功率等于电源的额定输出功率。从而实现各路LED灯串对电源的动态分配，这样就保证了任意回路LED灯串处于最亮状态时，其输出光通量处于相对均衡的范围。

本发明的优势在于：

1、采用电源共享的方式，能有效地减小灯具体积和重量，并避免了器件资源的浪费。

2、单路LED灯串调光时，可以达到最大光通量的输出。

3、任意回路LED灯串处于最亮状态时，其输出光通量处于相对均衡的范围。

4、更加贴近用户的使用需求。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本发明的技术方案作进一步具体说明。

图1为现有的天幕灯的结构示意图。

图2为本发明的混色调光天幕灯的结构示意图。

具体实施方式

如图2所示的本发明混色调光的天幕灯，包括一个共享的电源、一个集中的控制单元以及若干由驱动单元驱动的照明颜色不同的灯串；电源通过控制单元连接各个驱动单元，每个驱动单元分别连接具有不同照明颜色的灯串回路。灯串中的各个灯为LED灯。

通常情况下，在没有外部控制信号输入时，等比例设定各个灯串回路输出功率占有电源的额定输出功率，比如，同时有3各回路的灯串点亮时，各个灯串回路的输出功率为电源额定输出功率的三分之一，同时有4各回路的灯串点亮时，各个灯串回路的输出功率为电源额定输出功率的四分之一。控制单元根据这样的设定标准下，为每个待点亮的灯串回路的驱动单元给定电路驱动控制信号。

更优化的方案是，混色调光天幕灯还包括人机界面终端，人机界面终端与控制单元连接，人机界面终端用于设定各灯串回路功率的初始控制值，并将设定的各灯串回路的初始控制值发送到所述控制单元；

控制单元根据设定的各灯串回路的初始控制值，计算各灯串回路的实际输出控制值，并根据实际输出控制值向相应的驱动单元发出驱动控制信号。

同样优选的方案是，所述控制单元连接外部控制信号，接收并根据外部控制信号设定的各灯串回路的初始控制值，计算各灯串回路的实际输出控制值，并根据实际输出控制值向相应的驱动单元发出驱动控制信号。

上述混色调光天幕灯的调光方法，包括以下步骤：

控制单元接收人机界面终端或外部控制信号；

控制单元根据人机界面终端或外部控制信号设定的各灯串回路的初始控制值，计算各灯串回路的实际输出控制值；

控制单元根据实际输出控制值向相应的驱动单元发出控制信号，

驱动单元根据接收到的所述控制信号，驱动灯串回路。

各灯串回路的实际输出控制值的计算方法如下：

当仅有一路灯串点亮时，Po＝1；

当多路灯串点亮时，Po＝Pi÷Ps；其中，Po代表任一灯串回路的实际输出控制值，Pi指控制单元从外部控制信号或人机界面终端中获取的某回路的初始控制值，Ps为所有被点亮的灯串的初始控制值之和。

这样，多路灯串共享一个电源，每路LED灯串享有独立调光。当只有一路灯串点亮时，该单路LED灯串功率的达到于电源额定功率，使单路点亮的灯串与各路灯串同时点亮时具有相同的光通量。当多路灯串被点亮时，各回路灯串的输出功率根据其在总功率中所设定的占比确定，且各路被点亮灯串的总功率等于电源的额定输出功率。从而实现各路LED灯串对电源的动态分配，这样就保证了任意回路LED灯串处于最亮状态时，其输出光通量处于相对均衡的范围。

本发明通过设计LED天幕灯混色调光装置及方法，使其运用于电视台、剧院、演播厅等场合的LED天幕灯。要求单路LED灯串光通量输出的最大化，以及任意回路LED灯串输出光通量处于相对均衡的状态。

最后所应说明的是，以上具体实施方式仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的精神和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。