JP2011192481A

JP2011192481A - 調光装置および照明システム

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Publication number: JP2011192481A
Application number: JP2010056479A
Authority: JP
Inventors: Ikunobu Usui; 郁敦臼井
Original assignee: Toshiba Lighting and Technology Corp
Current assignee: Toshiba Lighting and Technology Corp
Priority date: 2010-03-12
Filing date: 2010-03-12
Publication date: 2011-09-29

Abstract

【課題】１台の調光装置で異なる種類の照明負荷の制御に対応でき、安定した電力線搬送通信ができる調光装置を提供する。
【解決手段】ハロゲンランプ42を使用した照明装置14bを接続する調光ユニット21では、調光電源回路31に切り換え、調光回路33で制御した調光電源をハロゲンランプ42を供給する。ＬＥＤ41を使用した照明装置14aを接続する調光ユニット21では、非調光電源回路32に切り換え、非調光電源を照明装置14aに供給するとともに非調光電源に調光制御用の信号を電力線搬送通信方式にて入力する。照明装置14aでは、非調光電源の供給を受けるとともに非調光電源から調光制御用の信号を取り出してＬＥＤ41を制御する。
【選択図】図１

Description

本発明は、照明負荷を調光信号に応じて制御する調光装置、およびこの調光装置を用いた照明システムに関する。

従来、例えば、スタジオや劇場などの照明には、それぞれハロゲンランプや電球などの照明負荷を有する複数の照明装置、これら各照明装置がそれぞれ１対１の関係で電力線にて接続されて各照明装置の照明負荷に電源供給するとともに照明負荷を調光する複数の調光器を有する調光装置、および調光装置を通じて各照明装置の照明負荷の調光を制御する調光制御卓を備えた照明システムが用いられている。

調光装置の各調光器では、交流電源を位相制御した調光電源を電力線から照明装置の照明負荷に供給し、照明負荷を直接調光制御している（例えば、特許文献１参照。）。

特開２００５−２１６５３８号公報（第３−４頁、図１および図３）

照明装置の照明負荷としては、ハロゲンランプや電球など以外に、ＬＥＤや放電ランプなどが用いられる場合があるが、これらＬＥＤや放電ランプなどの照明負荷の場合、ハロゲンランプや電球などのように交流電源を位相制御した調光電源で直接調光制御することができないため、照明装置に調光制御用の信号を別途入力して調光制御する必要がある。そのため、照明装置に電源供給する電力線以外に信号線が必要となり、この信号線を配線するために特別な配線工事が必要となる。

また、電力線を利用して通信する電力線搬送通信方式が知られており、これを調光装置と照明器具との間で調光制御用の信号の送受信に利用した場合、信号線が不要となる。

しかしながら、電力線搬送通信方式で通信する場合、調光器で１００％調光とした場合でも、調光電源には調光成分が残るため、この調光成分によるノイズの影響によって、安定した電力線搬送通信ができない問題がある。

本発明は、このような点に鑑みなされたもので、１台の調光装置で異なる種類の照明負荷の制御に対応でき、安定した電力線搬送通信ができる調光装置、および照明システムを提供することを目的とする。

請求項１記載の調光装置は、調光回路を有し、この調光回路により調光信号に応じて制御された調光電源を照明負荷に対して供給する調光電源回路と；調光電源回路を通らない非調光電源を照明負荷に対して供給する非調光電源回路と；照明負荷に対して調光電源回路と非調光電源回路との接続を切り換える切換手段と；非調光電源回路から調光制御用の信号を電力線搬送通信方式にて入力する電力線搬送通信手段と；を具備しているものである。

本発明および以下の発明において、特に指定しない限り用語の定義および技術的意味は次による。

調光電源回路から調光電源を供給して制御する照明負荷は、例えば、ハロゲンランプや電球などがある。調光回路は、例えば、１００Ｖの商用交流電源を入力し、調光信号に応じてサイリスタなどの位相制御素子で位相制御した調光電源を出力する。調光信号は、例えば、照明状態を操作する調光制御卓などの外部から調光回路に入力される。

非調光電源回路から非調光電源を供給して制御する照明負荷は、例えば、ＬＥＤや放電ランプなどがあり、あるいはハロゲンランプや電球などでもよい。非調光電源は、例えば、位相制御などがなされていない、例えば１００Ｖの商用交流の直電源である。

切換手段は、例えば、回路を開閉する電磁接触器などで構成されるが、照明負荷に対して調光電源回路と非調光電源回路との接続を切り換えることができればどのような構成でもよい。切換手段による切り換えは、例えば、調光制御卓などによる設定操作で切り換えてもよいし、調光装置に接続された照明負荷側から調光装置に電力線搬送通信方式で信号を送信し、自動的に切り換えてもよい。

電力線搬送通信手段は、例えば、調光制御用の信号を電力線搬送通信方式に従い変換して非調光電源回路の非調光電源に重畳し、送信する。

請求項２記載の照明システムは、請求項１記載の調光装置と；調光装置に電力線で接続され、この電力線で供給される非調光電源から光源を点灯させかつ電力線搬送通信方式にて送信されてくる調光制御用の信号を取り出す電力線搬送信号取出手段、および取り出された調光制御用の信号に応じて照明負荷を制御する制御手段を有する照明装置と；を具備しているものである。

照明装置は、例えば、ＬＥＤや放電ランプなどの照明負荷を有し、電力線で供給される非調光電源で動作し、非調光電源から調光制御用の信号を取り出して照明負荷を制御する。

請求項３記載の照明システムは、請求項１記載の調光装置と；調光装置に電力線で接続され、調光制御用の信号に応じて照明負荷を制御する制御手段を有する照明装置と；電力線に接続される電源部、電力線で供給される非調光電源から電力線搬送通信方式にて送信されてくる調光制御用の信号を取り出して照明装置に出力する電力線搬送信号取出手段を有する電力線搬送通信装置と；を具備しているものである。

照明装置は、例えば、例えば、ＬＥＤや放電ランプなどの照明負荷を有し、電力線で供給される非調光電源で動作するが、電力線搬送通信機能を備えていない場合である。

電力線搬送通信装置は、照明装置に取り付けられるか、照明装置の近傍に配置され、電力線で供給される非調光電源で動作し、非調光電源から調光制御用の信号を取り出して照明装置に出力する。

請求項１記載の調光装置によれば、照明負荷が例えばハロゲンランプや電球などで調光信号の入力が必要ない場合には、切換手段で調光電源回路に切り換えて調光回路で制御した調光電源を供給して照明負荷を制御でき、また、照明負荷が例えばＬＥＤや放電ランプなどで調光制御用の信号の入力が必要な場合には、切換手段で非調光電源回路に切り換えて非調光電源を照明負荷に供給するとともに非調光電源回路から非調光電源に調光制御用の信号を電力線搬送通信方式にて入力することにより、照明負荷側において非調光電源の供給を受けるとともに非調光電源から調光制御用の信号を取り出して照明負荷を制御できるため、１台の調光装置で異なる種類の照明負荷の制御に対応でき、しかも、電力線搬送通信方式で通信する場合、調光成分が含まれる調光電源ではなく、調光成分が含まれない非調光電源を利用することにより、調光成分によるノイズの影響がなく、安定した電力線搬送通信ができる。

請求項２記載の照明システムによれば、調光装置と電力線で接続される照明装置において、電力線で供給される非調光電源から電力線搬送通信方式にて送信されてくる調光制御用の信号を取り出し、取り出された調光制御用の信号に応じて照明負荷を制御することができ、しかも、電力線搬送通信方式で通信する非調光電源には調光成分が含まれないため、調光成分によるノイズの影響がなく、安定した調光制御用の信号の受信ができる。

請求項３記載の照明システムによれば、調光装置と照明装置とを接続する電力線に接続される電力線搬送通信装置において、電力線で供給される非調光電源から電力線搬送通信方式にて送信されてくる調光制御用の信号を取り出し、取り出された調光制御用の信号を照明装置制御用信号に変換して照明装置に出力することにより、照明装置では調光制御用の信号に応じて照明負荷を制御することができ、しかも、電力線搬送通信方式で通信する非調光電源には調光成分が含まれないため、調光成分によるノイズの影響がなく、安定した調光制御用の信号の受信ができ、また、照明装置が電力線搬送通信機能を備えていない既設のものでも、電力線搬送通信装置を用いるだけで対応させることができる。

本発明の第１の実施の形態を示す調光装置を用いた照明システムのブロック図である。同上調光装置の調光電源回路への切換状態を示すブロック図である。同上調光装置の非調光電源回路への切換状態を示すブロック図である。本発明の第１の実施の形態を示す照明システムの照明装置および電力線は送通信装置を示すブロック図である。

以下、本発明の実施の形態を、図面を参照して説明する。

図１ないし図３に第１の実施の形態を示す。

図１において、11は例えばスタジオや劇場などの照明に適用される照明システムである。この照明システム11は、調光装置12、それぞれ照明負荷13を有する複数の照明装置14、これら照明装置14をそれぞれ調光装置12と接続する複数の電力線15、および調光装置12に接続されて各照明装置14の照明負荷13を調光制御する調光制御手段としての調光制御卓16を備えている。

そして、調光装置12は、各照明装置14がそれぞれ１対１の関係で電力線15にて接続される複数の調光器としての調光ユニット（１，２…ｎ）21、および調光制御卓16と各調光ユニット21とに接続された信号受信／データ振分ユニット22を備えている。

調光ユニット21は、電源入力部24、信号入力部25、および電源出力部26を有し、電源入力部24に電源として例えば１００Ｖの商用交流電源を供給する電力線27が接続され、信号入力部25に信号受信／データ振分ユニット22からの信号を伝送する信号線28が接続され、電源出力部26に電力線15が接続されている。

電源入力部24には、電力線搬送信号が外部に流出することを防ぐためのノイズフィルタ29、および回路中に過電流が流れた場合に回路を開放するブレーカ30が順に接続されている。さらに、ブレーカ30と電源出力部26との間には、調光電源回路31と、この調光電源回路31をバイパスする非調光電源回路32とが並列に接続されている。

調光電源回路31は、電源入力部24から例えば１００Ｖの商用交流電源を入力し、調光信号に応じてサイリスタなどの位相制御素子で位相制御した調光電源を電源出力部26へ出力する調光回路33を有している。

非調光電源回路32には、この非調光電源回路32を開閉する切換手段としての電磁接触器34が設けられている。この電磁接触器34が開の場合に、非調光電源回路32が開放され、調光電源回路31から調光電源が電力線15に供給され、また、電磁接触器34が閉の場合に、非調光電源回路32が閉成され、調光電源回路31がパイパスされて、直電源である非調光電源が電力線15に供給される。

非調光電源回路32には、電力線搬送通信手段としての電力線搬送通信装置35が接続されている。この電力線搬送通信装置35は、調光制御用の信号を含む制御信号を入力し、この調光制御用の信号を含む制御信号を電力線搬送通信方式に従って電力線搬送信号を変換して非調光電源回路32の非調光電源に重畳し、送信するように構成されている。

信号入力部25には信号受信／データ振分ユニット22からの調光制御用の信号を含む制御信号を入力する調光制御部36が接続されている。この調光制御部36は、入力された制御信号に応じて、調光回路33や電力線搬送通信装置35に調光制御用の信号を含む制御信号を送って制御するとともに、電磁接触器34の開閉を制御する。

信号受信／データ振分ユニット22は、調光制御卓16から送信されてくる例えばＤＭＸ５１２信号など調光信号を含む制御信号を入力し、入力した制御信号を該当する調光ユニット21に対して振り分ける通信制御部38を有している。

また、照明装置14には、照明負荷13としてＬＥＤ41を使用する調光信号の入力が必要な照明装置14aと、照明負荷13としてハロゲンランプ42を使用する調光制御用の信号の入力が必要ない照明装置14bとがある。なお、照明装置14aには、蛍光灯や放電ランプなどを使用するものなど、調光のために非調光電源とは別に調光制御用の信号を必要とするものが含まれ、また、照明装置14bには、ハロゲンランプ42以外に電球を使用するものなど、位相制御された調光電源で調光可能なものが含まれる。

照明装置14aは、電力線15が接続されて非調光電源である交流電源を直流電源に変換して供給する電源部としてのＡＣ／ＤＣ電源部44、電力線15で供給される非調光電源から電力線搬送通信方式にて送信されてくる電力線搬送信号を取り出すとともに調光制御用の信号を含む制御信号に変換して出力する電力線搬送信号取出手段としての電力線搬送信号取出部45、および電力線搬送信号取出部45で取り出された調光制御用の信号を含む制御信号に応じてＬＥＤ41のオンオフおよび調光点灯を例えばＰＷＭ制御などにより制御する制御手段としてのＬＥＤ制御部46を有している。ＡＣ／ＤＣ電源部44からは、電力線搬送信号取出部45およびＬＥＤ制御部46にこれらを動作させるための直流電源が供給される。

照明装置14bは、電力線15からハロゲンランプ42に調光電源が供給されるように構成されている。

また、調光制御卓16は、信号線48によって調光装置12の信号受信／データ振分ユニット22に接続されており、操作者が操作する操作部や表示部を有し、各種の設定や各照明装置14の照明状態を任意に操作可能とする。この調光制御卓16の操作に応じて、ＤＭＸ５１２信号などの調光信号を含む制御信号を調光装置12に出力する。

次に、照明システム11の動作を説明する。

照明システム11の設置後、調光制御卓16により、各照明装置14と調光装置12の各調光ユニット21との接続関係や、ＬＥＤ41を使用する照明装置14aかハロゲンランプ42を使用する照明装置14bかの種類に対応して、調光電源回路31を使用する調光ユニット21か非調光電源回路32の使用する調光ユニット21かの対応関係が予め設定される。

そして、照明状態を変化させるために、操作者が調光制御卓16を操作することにより、調光制御卓16からＤＭＸ５１２信号などの制御信号を信号線48を通じて調光装置12へ送信する。このとき、制御信号には、制御する調光ユニット21を特定する番号やアドレスなどの特定情報、調光電源回路31の使用か非調光電源回路32の使用かに応じた設定情報、調光レベルを示す調光信号などが含まれる。

調光制御卓16から信号線48を通じて送信されてくる制御信号を調光装置12の信号受信／データ振分ユニット22にて受信し、受信した制御信号を例えばカスケードしたＲＳ４８５信号などで信号線28を通じて各調光ユニット21に送信する。このとき、信号受信／データ振分ユニット22では、調光制御卓16から信号線48を通じて送信されてくる制御信号をそのまま信号線28を通じて各調光ユニット21に送信しても、必要な信号のみを信号線28を通じて各調光ユニット21に送信してもよく、これらの設定を切り換えられるようにしてもよい。

各調光ユニット21では、信号受信／データ振分ユニット22から送信されてくる該当する番号やアドレスなどの特定情報に対応した制御信号のみを調光制御部36で受け付け、この調光制御部36により、電磁接触器34、調光回路33または電力線搬送通信装置35を制御する。

調光ユニット21のうち、ハロゲンランプ42を使用する調光信号の入力が必要ない照明装置14bが接続された調光ユニット21では、調光電源回路31を使用する設定情報が調光制御部36に入力されるため、図２に示すように、調光制御部36により、電磁接触器34で非調光電源回路32が開放され、電源入力部24と電源出力部26との間に調光電源回路31が接続される。そのため、調光電源回路31の調光回路33では、電源入力部24から例えば１００Ｖの商用交流電源を入力し、調光制御部36からの調光信号に応じてサイリスタなどの位相制御素子で位相制御した調光電源を電源出力部26へ出力し、調光電源を電力線15を通じて照明装置14bへ供給する。

照明装置14bでは、調光電源が電力線15を通じてハロゲンランプ42に供給され、調光回路33での位相制御に応じて０〜１００％の調光レベルで調光する。

また、調光ユニット21のうち、ＬＥＤ41を使用する調光制御用の信号の入力が必要な照明装置14aが接続された調光ユニット21では、非調光電源回路32を使用する設定情報が調光制御部36に入力されるため、図３に示すように、調光制御部36により、電磁接触器34で非調光電源回路32が閉成され、電源入力部24と電源出力部26との間に調光電源回路31をバイパスする非調光電源回路32が接続される。そのため、調光電源回路31をバイパスした非調光電源が電力線15に供給される。さらに、電力線搬送通信装置35では、調光制御部36から調光制御用の信号を含む制御信号を入力し、この調光制御用の信号を含む制御信号を電力線搬送通信方式に従って電力線搬送信号に変換して非調光電源回路32を流れる非調光電源に重畳し、照明装置14aへ送信する。

照明装置14aでは、非調光電源が電力線15を通じてＡＣ／ＤＣ電源部44に供給され、このＡＣ／ＤＣ電源部44で変換された直流電源が電力線搬送信号取出部45およびＬＥＤ制御部46に供給され、これらが動作する。電力線搬送信号取出部45は、電力線15で供給される非調光電源から電力線搬送通信方式にて送信されてくる電力線搬送信号を取り出すとともに調光制御用の信号を含む制御信号に変換してＬＥＤ制御部46に出力する。ＬＥＤ制御部46は、電力線搬送信号取出部45で取り出された調光制御用の信号を含む制御信号に応じてＬＥＤ41のオンオフおよび調光点灯を例えばＰＷＭ制御などにより制御する。

このように、照明負荷13としてハロゲンランプ42を使用する調光信号の入力が必要ない照明装置14bの場合には、調光電源回路31に切り換えて調光回路33で制御した調光電源を照明装置14bのハロゲンランプ42に供給して調光制御でき、また、照明負荷13としてＬＥＤ41を使用する調光制御用の信号の入力が必要な照明装置14aの場合には、非調光電源回路32に切り換えて非調光電源を照明装置14aに供給するとともに非調光電源回路32から非調光電源に調光制御用の信号を電力線搬送通信方式にて入力することにより、照明装置14aにおいて非調光電源の供給を受けるとともに非調光電源から調光制御用の信号を取り出してＬＥＤ41を調光制御できるため、１台の調光ユニット21で異なる種類の照明負荷13の制御に対応できる。

しかも、電力線搬送通信方式で通信する場合、調光成分が含まれる調光電源ではなく、調光成分が含まれない非調光電源を利用することにより、調光成分によるノイズの影響がなく、安定した電力線搬送通信ができる。

次に、図４に第２の実施の形態を示す。

図４には調光装置12の図示を省略しているが、第１の実施の形態と同様の調光装置12を備えている。

照明装置14として、照明負荷13としてＬＥＤ41を使用するが、電力線搬送通信機能を有していない照明装置14cの例を示す。この照明装置14cでは、電力線15が接続されて非調光電源である交流電源を直流電源に変換して供給する電源部としてのＡＣ／ＤＣ電源部44、および調光制御用の信号を含む制御信号を入力してＬＥＤ41のオンオフおよび調光点灯を例えばＰＷＭ制御などにより制御する制御手段としてのＬＥＤ制御部46を備えている。

この電力線搬送通信機能を備えていない照明装置14cを調光制御する場合には、この照明装置14cに取り付けられるか、照明装置14cの近傍に配置される電力線搬送通信装置51が用いられる。

電力線搬送通信装置51は、照明装置14cに接続される電力線15が分岐されて接続され非調光電源である交流電源を直流電源に変換して供給する電源部としてのＡＣ／ＤＣ電源部52、電力線15で供給される非調光電源から電力線搬送通信方式にて送信されてくる電力線搬送信号を取り出すとともに調光制御用の信号を含む制御信号に変換し信号線53を通じて照明装置14cのＬＥＤ制御部46に出力する電力線搬送信号取出手段としての調光信号取出部54を有している。

そして、調光装置12と照明装置14cとを接続する電力線15に接続される電力線搬送通信装置51では、電力線15で供給される非調光電源から電力線搬送通信方式にて送信されてくる調光制御用の信号を取り出し、取り出された調光制御用の信号を照明装置14cのＬＥＤ制御部46に出力することにより、照明装置14cのＬＥＤ制御部46では調光制御用の信号に応じてＬＥＤ41を制御することができ、しかも、電力線搬送通信方式で通信する非調光電源には調光成分が含まれないため、調光成分によるノイズの影響がなく、安定した調光制御用の信号の受信ができ、また、照明装置14cが電力線搬送通信機能を備えていない既設のものでも、電力線搬送通信装置51を用いるだけで対応させることができる。

なお、調光装置12の各調光ユニット21に、調光電源回路31を使用するか非調光電源回路32を使用するかを設定するには、上述したように、調光制御卓16から送信する信号に、調光ユニット21を特定する番号やアドレスなどの特定情報とともに、調光電源回路31の設定か非調光電源回路32の設定かに応じた設定情報を含める方式の他、調光制御卓16から送信する調光レベル信号に応じて設定する方式や、照明装置14aから調光ユニット21へ信号を送信して設定する方式などがある。

調光制御卓16から送信する調光レベル信号に応じて設定する方式では、調光制御卓16から送信する調光レベル信号として例えば００ＨからＦＥＨまでを使用し、ＦＥＨの調光レベル信号の場合に非調光電源回路32を設定するようにしたり、また、調光制御卓16から送信する１バイトの信号に１ビット毎に各調光ユニット21を割り当てるとともに１または０で調光電源回路31または非調光電源回路32を設定するようにする。

照明装置14aから調光ユニット21へ信号を送信して設定する方式では、照明装置14aに電力線搬送通信方式で電力線15を通じて信号を調光装置12へ送信する機能を備え、照明装置14aから調光ユニット21へ信号を送信することにより、調光ユニット21では、電力線15を通じて信号を受信した場合、接続された照明装置14が調光制御用の信号が必要な照明装置14aであると判断して非調光電源回路32に自動的に設定し、また、電力線15を通じて信号を受信しない場合、接続された照明装置14が調光信号が必要ない照明装置14bであると判断して調光電源回路31に自動的に設定するようにする。

また、１本の電力線15に複数の照明装置14aが接続される場合には、各照明装置14aを特定する番号やアドレスなどの特定情報に関連付けして調光制御用の信号を含む制御信号を電力線搬送通信方式で電力線15を通じて送信することにより、１本の電力線15に接続された複数の照明装置14aを制御することができる。

11 照明システム
12 調光装置
13 照明負荷
14a，14c照明装置
15 電力線
31 調光電源回路
32 非調光電源回路
33 調光回路
34 切換手段としての電磁接触器
35 電力線搬送通信手段としての電力線搬送通信装置
45 電力線搬送信号取出手段としての電力線搬送信号取出部
46 制御手段としてのＬＥＤ制御部
51 電力線搬送通信装置
52 電源部としてのＡＣ／ＤＣ電源部
54 電力線搬送信号取出手段としての調光信号取出部

Claims

調光回路を有し、この調光回路により調光信号に応じて制御された調光電源を照明負荷に対して供給する調光電源回路と；
調光電源回路を通らない非調光電源を照明負荷に対して供給する非調光電源回路と；
照明負荷に対して調光電源回路と非調光電源回路との接続を切り換える切換手段と；
非調光電源回路から調光制御用の信号を電力線搬送通信方式にて入力する電力線搬送通信手段と；
を具備していることを特徴とする調光装置。
請求項１記載の調光装置と；
調光装置に電力線で接続され、この電力線で供給される非調光電源から光源を点灯させかつ電力線搬送通信方式にて送信されてくる調光制御用の信号を取り出す電力線搬送信号取出手段、および取り出された調光制御用の信号に応じて照明負荷を制御する制御手段を有する照明装置と；
を具備していることを特徴とする照明システム。
請求項１記載の調光装置と；
調光装置に電力線で接続され、調光制御用の信号に応じて照明負荷を制御する制御手段を有する照明装置と；
電力線に接続される電源部、電力線で供給される非調光電源から電力線搬送通信方式にて送信されてくる調光制御用の信号を取り出して照明装置に出力する電力線搬送信号取出手段を有する電力線搬送通信装置と；
を具備していることを特徴とする照明システム。