JP2010051683A - 高電圧イベント装置 - Google Patents

Abstract

【課題】テスラコイルを用いた高電圧イベント装置により、放電現象が有する変化に富んだ放電光および放電を制御することによって様々な演出効果が発揮される。
【解決手段】テスラコイルと、テスラコイルの放電部を密封する少なくとも一部は透明材料からなる容器と、容器内にガスを導入するとともに、容器内の放電色を制御するためガス圧を制御するガス圧制御部と、容器内の放電色を制御するためテスラコイルの一次側電圧を制御する電圧制御部と、テスラコイルの放電タイミングを制御する放電タイミング制御部と、を有する高電圧イベント装置。
【選択図】図１

Description

本件発明は、高電圧発生装置により生じる放電光や放電音を、光や音の演出装置として活用した高電圧イベント装置に関する。

コンサート会場や野外ステージあるいはアミューズメント施設等の大型のイベント会場では、光と音を用いた演出が多く行われている。そして、この演出効果をより高めるために様々な工夫が施されている。

特許文献１では、ストロボや発光ダイオードを用いて電気機器により再生された楽曲と対応させた発光演出装置が提供されている。これは、ストロボにより生じた光を同時に演奏される楽曲と対応させることにより、視覚と聴覚とに対する演出の相乗効果を図ったものである。また、特許文献２では、気密性のあるケーシング内で高電圧を印加することにより火花放電を起こさせ、また、この放電による火花を屈曲・分岐させることにより人工的な雷を発生させる雷演出装置が示されている。これにより、撮影された雷の映像を再生するのではなく、自然現象としての雷を発生させることにより光と音の演出効果を図ったものである。
特開２００５−１８９６５８ 特開平５−３０９１８０

しかし、これらの装置によりもたらされる演出効果は人工的であり、あらかじめプログラムされた範囲に限定されているため、意外性に欠け観客を飽きさせやすい。換言すれば、自然界で生じる放電現象が有する予期できない変化に富んだ演出装置は存在しなかった。

そこで、本件発明では上記課題を解決するために、次に示す高電圧イベント装置を提供する。すなわち第一の発明としては、テスラコイルと、テスラコイルの放電部を密封する少なくとも一部は透明材料からなる容器と、容器内にガスを導入するともに、容器内の放電色を制御するためガス圧を制御するガス圧制御部と、容器内の放電色を制御するためテスラコイルの一次側電圧を制御する電圧制御部と、テスラコイルの放電タイミングを制御する放電タイミング制御部とを有する高電圧イベント装置を提供する。

第二の発明としては、ガス圧制御部は複数種類のガスを選択的に導入するためのガス選択手段を有する第一の発明に記載の高電圧イベント装置を提供する。

第三の発明としては、ガス圧制御部に代えてまたはガス圧制御部とともに容器内に液体を導入する液体導入部とした第一の発明に記載の高電圧イベント装置を提供する。

第四の発明としては、ガス圧制御部に代えてまたはガス圧制御部とともに容器内にミストを噴霧するミスト導入部とした第一の発明に記載の高電圧イベント装置を提供する。

第五の発明としては、テスラコイルの放電部は直線状放電部である第一の発明から第五の発明のいずれか一に記載の高電圧イベント装置を提供する。

第六の発明としては、容器はキャラクタ形状である第一の発明から第六の発明のいずれか一に記載の高電圧イベント装置を提供する。

第七の発明としては、第一の発明から第六の発明のいずれか一に記載の高電圧イベント装置の集合体であって、各高電圧イベント装置の制御部を制御する集中制御部を有する高電圧イベント装置集合体を提供する

本発明により、放電現象によりもたらされる変化に富んだ発光や音による多彩な演出が可能となる。

以下に本発明を実施するための最良の形態を説明する。なお、本発明はこれらの実施形態になんら限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において、種々なる態様で実施し得る。

実施形態１は、主に請求項１について説明する。実施形態２は、主に請求項２について説明する。実施形態３は、主に請求項３について説明する。実施形態４は、主に請求項４について説明する。実施形態５は、主に請求項５について説明する。実施形態６は、主に請求項６について説明する。実施形態７は、主に請求項７について説明する。
<実施形態１>
<実施形態１ 概要>

本実施形態は、テスラコイルを透明な容器中に密封し、容器内のガスの種類や圧力等を変化させ、それらの変化に応じた放電現象がもたらす演出効果を活用した高電圧イベント装置である。図１に本発明にかかる高電圧イベント装置の概略図を示す。テスラコイル（０１０１）は透明容器（０１０２）の中に密封され、容器内にはガス圧制御部（０１０３）により圧力等が制御されてガス（０１０４）が封入されている。ガス圧制御部は、例えば、ロータリーポンプ（０１０５）を含む。容器内のテスラコイルは、電圧制御部（０１０６）と放電タイミング制御部（０１０７）により印加される電圧や放電のタイミングが制御される。テスラコイルは、このテスラコイルの電極である放電部を、少なくとも一部が透明である容器に密封して放電させる。この容器内に所定のガスを封入することにより、封入されたガス固有の色調で放電光が生じる。また、テスラコイルの一次側電圧と容器内のガス圧を制御することにより、放電色の色調を制御することができる。さらに、放電タイミング制御部によりテスラコイルの放電タイミングを制御することができる。
<実施形態１ 構成>

本実施形態に係る高電圧イベント装置の概念図を図２に示す。本実施形態に係る高電圧イベント装置は、テスラコイル（０２０１）と、テスラコイルの放電部を密封する少なくとも一部は透明材料からなる容器（０２０２）と、容器内にガスを導入するともに、容器内の放電色を制御するためガス圧を制御するガス圧制御部（０２０３）と、容器内の放電色を制御するためテスラコイルの一次側電圧を制御する電圧制御部（０２０４）と、テスラコイルの放電タイミングを制御する放電タイミング制御部（０２０５）とを有する。

「テスラコイル」（０２０１）は、共振を利用した高電圧発生装置であり、安価な素子により手軽に製作が可能であり理科実験の教材などで用いられている。基本的な動作原理は、スパークギャップを利用した連続的な充放電によりコンデンサと１次コイルとによる共振回路を形成し、相互誘導により２次側コイルに高電圧が発生する。放電は二次側コイル端部の球と容器との間で生ずる。

「容器」（０２０２）は、容器内の放電現象が外部から視認可能となるように、少なくとも一部が透明材料からなる。透明材料とは、ガラス等である。容器に導電性を与えておくことにより、容器に直接触れても感電しないようにしてもよい。

「ガス圧制御部」（０２０３）は、容器内にガスを導入すると共に、容器内の放電色を制御する。ガス圧制御は、例えば、ロータリーポンプ等の真空ポンプにより容器内を排気するとともに、容器内へのガスの流入を制御する。ガス流量の制御には、例えば、マスフローコントローラーを用いることができる。マスフローコントローラーは、流量センサーの検知結果と流量設定信号とに基づき流量制御バルブの開度をコントロールする。これを用いて、容器内のガス圧等を監視しながらガス圧を制御することにより、放電色を制御する。また、流量設定信号として、例えば、演奏される音楽や上映される映像に対応させた信号を入力することにより、演奏あるいは映像と連動して放電色を変化させることができる。この場合、マスフローコントローラーの応答性が速いものが望ましい。例えば、流量設定信号の変化に対する応答速度が１秒未満のマスフローコントローラーもある。制御信号の入力は、機械的あるいは電気的なインターフェースを介して手動より行ってもよいし、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、外部記憶装置などを含むコンピュータによりプログラムされた制御信号を入力してもよい。

「電圧制御部」（０２０４）は、容器内の放電色を制御するためテスラコイルの一次側電圧を制御する。電圧制御部は、例えば、インバータ等により印加電圧や周波数を任意に可変制御する。制御信号の入力については、機械的あるいは電気的なインターフェースを介して手動より行ってもよいし、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、外部記憶装置などを含むコンピュータによりあらかじめプログラムされた制御信号を入力してもよい。制御信号については、ガス圧制御部と同様に、演奏される音楽や上映される映像と連動させた信号を入力することもできる。

「放電タイミング制御部」（０２０５）は、テスラコイルの放電タイミングを制御する。
放電タイミング制御部は、例えば、テスラコイルの一次側電圧の印加のタイミングを制御する。また、電圧制御部に接続し入力された制御信号に基づき電圧制御部の動作を制御してもよい。制御信号の入力については、機械的あるいは電気的なインターフェースを介して手動より行ってもよいし、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、外部記憶装置などを含むコンピュータによりあらかじめプログラムされた制御信号を入力してもよい。制御信号については、ガス圧制御部と同様に、演奏される音楽や上映される映像と連動させた信号を入力することもできる。

本実施形態における高電圧イベント装置は、前記のガス圧制御部、電圧制御部、放電タイミング制御部を包括的に制御するためのコンピュータ等の処理装置を、構成に含むこともできる。

本実施形態における高電圧イベント装置の、動作および制御の流れの概要例を図３に示す。ガス圧制御部にガス圧制御信号が入力された場合には（Ｓ０３０１）、入力された入力値によりガス圧が制御される（Ｓ０３０２）。続いて、電圧制御部に一次側電圧制御信号が入力された場合には（Ｓ０３０３）、入力された入力値により一次側電圧が制御される（Ｓ０３０４）。続いて、放電タイミング制御部に放電タイミング制御信号が入力された場合には（Ｓ０３０５）、タイミング制御処理が行われ（Ｓ０３０６）、前期処理に基づいて制御されている放電タイミングにて電圧が印加される（Ｓ０３０７）。Ｓ０３０８において、「終了」が入力されなければ、ガス圧制御信号の入力を受け付ける状態に回帰する。一方、「終了」が入力された場合には、高電圧イベント装置は停止する。
<実施形態１ 効果>

本実施形態の高電圧イベント装置は、ガス圧、電圧、放電タイミングを制御することにより、様々な放電現象による演出効果を発揮することができる。
<実施形態２>
<実施形態２ 概要>

本実施形態は、ガス圧制御部は複数種類のガスを選択的に導入するためのガス選択手段を有することを特徴とする高電圧イベント装置である。容器内の封入されるガスの種類に変化を加えることにより放電色を変えることが可能となる。
<実施形態２ 構成>

本実施形態の高電圧イベント装置は、ガス導入部は複数種類のガスを選択的に導入するためのガス選択手段を有する。ガス選択手段の概略を図４に示す。

「ガス選択手段」（０４０１）は、複数種類のガスを導入することができる。例えば、アルゴン（０４０２）やヘリウム（０４０３）や酸素（０４０４）などである。ガスの種類は、例えば、ネオンやキセノンあるいは二酸化炭素であってもよい。ガス選択手段は、前記複数種類のガス供給源（ガスボンベ等）と導入管等を介して接続され、開閉可能なバルブやポンプやモーター等により構成される。容器へ導入されるガスの選択は、単一種のガスである必要はない。複数種類のガスを混合させ、また、混合比率を制御して容器へ導入してもよい。当該制御については、機械的あるいは電気的なインターフェースを介して手動より行ってもよいし、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、外部記憶装置などを含むコンピュータを用いてもよい。本実施形態の高電圧イベント装置におけるガス選択手段以外の構成は、実施形態１と同様であるので、説明は省略する。
<実施形態２ 効果>

本実施形態の高電圧イベント装置により、多彩な放電色による演出効果が得られる。
<実施形態３>
<実施形態３ 概要>

本実施形態は、ガス圧制御部に代えてまたはガス圧制御部とともに容器内に液体を導入する液体導入部としたことを特徴とする高電圧イベント装置である。
<実施形態３ 構成>

本実施形態の高電圧イベント装置は、ガス圧制御部に代えてまたはガス圧制御部とともに容器内に液体を導入する液体導入部を有する。本実施形態の概略を図５に示す。

「液体導入部」（０５０１）は、液体供給用のタンク（０５０２）から液体を導入し液体導入口（０５０５）からテスラコイル（０５０４）を収めた容器（０５０３）に液体を導入する。液体導入部は、前記ガス選択手段のように複数種類の液体を選択的に導入し得るものであってもよい。液体の導入についての具体的な手段は、ガス選択手段等におけるものと同様であるので説明は省略する。本実施形態の高電圧イベント装置における液体導入部以外の構成は、実施形態１と同様であるので、説明は省略する。
<実施形態３ 効果>

本実施形態の高電圧イベント装置により、液体内における放電現象により生じる演出効果を得ることができる。
<実施形態４>
<実施形態４ 概要>

本実施形態は、ガス圧制御部に代えてまたはガス圧制御部とともに容器内にミストを噴霧するミスト導入部としたことを特徴とする高電圧イベント装置である。
<実施形態４ 構成>

本実施形態の高電圧イベント装置は、ガス圧制御部に代えてまたはガス圧制御部とともに容器内にミストを噴霧するミスト導入部を有する。本実施形態の概略を図６に示す。

「ミスト導入部」（０６０１）は、液体供給用のタンク（０６０２）から液体を導入する。導入された液体は、ミスト化され、ミスト導入口（０６０３）からテスラコイル（０６０５）を収めた容器（０６０４）にミストを導入する。ミスト導入部は、前記ガス選択手段のように複数種類の液体に基づくミストを選択的に導入し得るものであってもよい。ミストの導入についての具体的な手段は、ガス選択手段等におけるものと同様であるので説明は省略する。本実施形態の高電圧イベント装置におけるミスト導入部以外の構成は、実施形態１と同様であるので、説明は省略する。
<実施形態４ 効果>

本実施形態の高電圧イベント装置により、噴霧されたミストの雰囲気中での放電現象により生じる演出効果を得ることができる。
<実施形態５>
<実施形態５ 概要>

本実施形態は、放電部は直線状放電部であることを特徴とする高電圧イベント装置である。
<実施形態５ 構成>

本実施形態の高電圧イベント装置は、放電部が直線状放電部である。本実施形態の概略を図７に示す。

「直線状放電部」（０７０２）は、容器（０７０２）に収められたテスラコイルの二次側コイルの放電部の形状が直線状になっているものである。本実施形態の高電圧イベント装置における直線状放電部以外の構成は、実施形態１と同様であるので、説明は省略する。
<実施形態５ 効果>

本実施形態の高電圧イベント装置により、放電部が直線であることによる演出効果が得られる。
<実施形態６>
<実施形態６ 概要>

本実施形態は、容器はキャラクタ形状であることを特徴とする高電圧イベント装置である。
<実施形態６ 構成>

本実施形態の高電圧イベント装置は、容器がキャラクタ形状である。本実施形態の概略を図８に示す。

本実施形態における容器（８０１）は、例えば、動物をモチーフとしたキャラクタ形状に成型されている。当該容器内には複数のテスラコイル（８０２、８０３、８０４）を収め、それぞれが、キャラクタの目および口を構成するようなイメージを、見る者に想起させるような態様で配置される。本実施形態の高電圧イベント装置における容器以外の構成は、実施形態１と同様であるので、説明は省略する。
<実施形態６ 効果>

本実施形態の高電圧イベント装置により、例えば、イベントの趣向に応じた形状を採用することで、イベントの趣向に好適な演出効果を得ることができる。
<実施形態７>
<実施形態７ 概要>

本実施形態は、実施形態１から６のいずれか一に記載の高電圧イベント装置の集合体であって、各高電圧イベント装置の制御部を制御する集中制御部を有することを特徴とする高電圧イベント装置集合体である
<実施形態７ 構成>

本実施形態の高電圧イベント装置集合体は、実施形態１から７のいずれか一に記載の高電圧イベント装置の集合体であって、各高電圧イベント装置の制御部を制御する集中制御部を有する。

「集中制御部」は、すでに説明した高電圧イベント装置を構成する各制御部およびそれらに含まれる手段を制御する。具体的には、ガス圧制御部、電圧制御部、放電タイミング制御部、ガス選択手段、液体導入部、ミスト導入部を集中的に制御する。集中制御は、各制御部あるいは手段に対する制御信号が、例えば、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、外部記憶装置などを含むコンピュータにより統合して処理されることにより実現され得る。本実施形態の高電圧イベント装置集合体を構成する個々の高電圧イベント装置については、すでに説明をしたので重ねての説明は省略する。
<実施形態７ 効果>

本実施形態の高電圧イベント装置集合体により、豊富なバリエーションの演出効果を得ることができる。

実施形態１に係る高電圧イベント装置の概略図 実施形態１に係る高電圧イベント装置の機能ブロック図 実施形態１に係る動作および制御の流れを示すフロー図 ガス選択手段の概略図 実施形態３に係る高電圧イベント装置の概略図 実施形態４に係る高電圧イベント装置の概略図 実施形態５に係る高電圧イベント装置の概略図 実施形態６に係る高で圧イベント装置の概略図

符号の説明

０１０１ テスラコイル
０１０２ 透明容器
０１０３ ガス圧制御部
０１０４ ガスボンベ
０１０５ ロータリーポンプ
０１０６ 電圧制御部
０１０７ 放電タイミング制御部

Claims (7)

1. テスラコイルと、
   テスラコイルの放電部を密封する少なくとも一部は透明材料からなる容器と、
   容器内にガスを導入するともに、容器内の放電色を制御するためガス圧を制御するガス圧制御部と、
   容器内の放電色を制御するためテスラコイルの一次側電圧を制御する電圧制御部と、
   テスラコイルの放電タイミングを制御する放電タイミング制御部と、
   を有する高電圧イベント装置。
2. ガス圧制御部は複数種類のガスを選択的に導入するためのガス選択手段を有する請求項１に記載の高電圧イベント装置。
3. ガス圧制御部に代えてまたはガス圧制御部とともに容器内に液体を導入する液体導入部を有する請求項１に記載の高電圧イベント装置。
4. ガス圧制御部に代えてまたはガス圧制御部とともに容器内にミストを噴霧するミスト導入部を有する請求項１に記載の高電圧イベント装置。
5. テスラコイルの放電部は直線状放電部である請求項１から５に記載の高電圧イベント装置。
6. 容器はキャラクタ形状である請求項１から６のいずれか一に記載の高電圧イベント装置。
7. 請求項１から７のいずれか一に記載の高電圧イベント装置の集合体であって、
   各高電圧イベント装置の制御部を制御する集中制御部を有する高電圧イベント装置集合体。

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