JP2012204175A - 照明装置及びこの照明装置を用いた照明制御システム - Google Patents

Abstract

【課題】簡単な構成で、投射光の形状を任意の形状に変えること。
【解決手段】本発明の照明装置は、複数のＬＥＤ８を配置して発光面７ａを形成し、この発光面７ａからの光を、投射レンズ７ｂを介して投射する光源ユニット７と、入力された制御信号に基づいて、前記複数のＬＥＤ８の内、調光すべきＬＥＤ８を所望の明るさの調光状態に制御して発光面７ａ上の発光形状を変える制御回路１１と、を有している。
【選択図】図１

Description

本発明の実施形態は、ホールや劇場等に用いられる照明装置及びこの照明装置を用いた照明制御システムに関する。

従来より、ホールや劇場の屋内施設には、照明制御システムが設置されている。
この種の照明制御システムは、屋内施設に配置した複数の照明装置と、これら複数の照明装置の内、調光すべき照明装置を任意の明るさの調光状態に操作するための複数のフェーダ操作部を有する操作部を備え、これら複数のフェーダ操作部による操作に基づき、対応する照明装置の調光を制御する調光制御装置とを有して構成される。

照明装置として用いられる照明負荷には、例えばスポットライトがある。このスポットライトには、高演色・高出力及び省エネルギの点で、ＬＥＤを光源とするＬＥＤスポットライトが有効であり実用化されている（例えば、非特許文献１参照）。

東芝ライテック株式会社著「ART LIGHTING PRODUCTS VOL.8 E-CORE LEDスポットライト（AL-LED-FS-6）」

スポットライトは、天井等に固定された椀ｏｒアーム部に回動自在に取り付けられている。したがって、スポットライトを適宜上下方向に回動させて投射面の向きを変えることにより、光を必要とする対象物や人に対して光を投射できる。

例えば、スポットライトの投射面を天井面に対して斜め下方に向くように配置した場合、スポットライトの光は、該投射面からホールや劇場の床面に対して投射される。この場合、床面上に投射された投射光は、通常、楕円形に形成されるが、より効果的な演出を行うために、円形に形成する必要がある場合もある。

しかしながら、従来のスポットライトでは、灯体に取り付けられたバンドアやカッター等の遮光板部材で投射光を遮光したり、あるいはアイリスシャッタ等を用いて投射光を絞ったりしたとしても、床面に投射された投射光を円形に形成することができないといった問題点があった。

また、従来のスポットライトは、スポットライトの投射開口を床面に対して向くように配置して真下に光を投射する場合、床面上の投射光が円形に形成されるが、逆にゴボ等の遮光板部材で遮光しなければ楕円形に形成することができないという問題点があった。

そこで、本発明は前記問題点に鑑みてなされたもので、簡単な構成で、投射光の形状を任意の形状に変えることのできる照明装置及びその照明装置を用いた照明制御システムを提供することを目的とする。

本発明の実施形態に係る照明装置は、複数の発光素子を配置して発光面を形成し、この発光面からの光を、光学系を介して投射する光源部と；入力された制御信号に基づいて、前記複数の発光素子の内、調光すべき発光素子を所望の明るさの調光状態に制御して前記光源部の前記発光面上の発光形状を変える制御回路と；を具備している。

また、本発明の実施形態に係る照明制御システムは、本発明の複数の照明装置がデイジーチェーンにより接続され、前記制御信号を生成して、この生成した制御信号を、前記複数の照明装置の内、調光すべき照明装置に出力する操作部を有する調光制御装置を備えたことを特徴とする。

本発明の実施形態に係る照明装置及びこの照明装置を用いた照明制御システムによれば、簡単な構成で、投射光の形状を任意の形状に変えることができる。

本発明の一実施の形態に係る照明装置を用いた照明制御システムの構成を示すブロック図。 図１の調光制御装置のフェーダ操作部の具体的な構成を示す構成図。 図１の照明装置の外観構成を示す斜視図。 図１の照明装置の具体的な回路構成を示すブロック図。 図１の照明装置の発光面の構成を示す構成図。 図５の照明装置の発光面のＸ・Ｙ方向における伸縮補正処理を説明するための説明図。 図４の照明装置の変形例を示すブロック図。 図２のフェーダ操作部の操作状態に応じた照明装置の制御状態を説明する説明図。 図２のフェーダ操作部の操作状態に応じた照明装置における発光面の伸縮補正処理を説明する説明図。 照明装置により補正処理を施した発光面から真下方向に投射した場合の床面上の投射光形状を説明する説明図。 照明装置により補正処理を施した発光面から斜め下方向に投射した場合の床面上の投射光形状を説明する説明図。

本実施形態において、特に限定しない限り、用語の定義及び技術的意味は次による。

複数の発光素子は、ＬＥＤを用いたものであるが、これに限定されるものではなく、例えば、有機ＥＬ等の発光体であっても良い。

複数の発光素子を配置して形成される発光面は、例えば、チップオンボード（ＣＯＢ：Chip On Board ）タイプで形成されたものであるが、これに限定されるものではない。

発光面は、複数の発光素子を縦横に配設して、例えば、正方形状に形成されたものであるが、これに限定されるものではなく、複数の発光素子が円形状、楕円形状等となるように配設しても良い。

制御回路は、入力された制御信号に基づいて、前記複数の発光素子の内、調光すべき発光素子を所望の明るさの調光状態に制御して前記光源部の前記発光面上の発光形状を変えるものである。この場合、複数の発光素子の内、調光すべき発光素子を所望の明るさの調光状態に制御するとは、発光面の発光形状を変えるために必要な、発光素子のオン／オフを含む調光状態を意味する。

調光制御装置の操作部は、例えば、コントローラであって、複数の操作部がスライド型のフェーダスイッチ、あるいはタッチパネル式のフェーダスイッチで構成したものであるが、これに限定されるものではなく、フェーダスイッチ以外の操作部であってもよい。

また、複数の照明装置は、デイジーチェーンにより接続される。つまり、この調光制御装置は、制御信号を有線で伝送する有線伝送式のコントローラで構成するが、例えば、制御信号を無線で伝送する無線伝送式のコントーラで構成してもよい。

また、調光制御装置の操作部は、前記制御信号を生成して、この生成した制御信号を、前記複数の照明装置の内、調光すべき照明装置に出力する。この操作内容に基づく制御信号の伝送は、例えば、ＤＭＸ５１２（１９９０）（米国劇場技術協会（ＵＳＩＴＴ）規格）の規格に沿った形式で行うが、これに限定されるものではない。

（一実施形態）
以下、図面を参照して本発明の実施の形態について詳細に説明する。

図１は、本実施形態に係る照明装置を用いた照明制御システムの構成を示すブロック図である。
図１に示す照明制御システム１は、ホールや劇場等の屋内施設に設置されるもので、調光制御装置２と、制御信号線３と、複数の照明装置Ｓ１、Ｓ２…Ｓｎ（ｎは整数）とを有して構成される。

複数の照明装置Ｓ１、Ｓ２…Ｓｎは、制御信号線３を用いたデイジーチェーン（daisy chain）形式により、調光制御盤である調光制御装置２に接続される。なお、制御信号線３は、図においては１本で示してあるが、複数の信号線から構成される。

調光制御装置２は、操作部を構成するフェーダ操作部４を有する。このフェーダ操作部４は、照明装置Ｓの調光を制御するための制御信号を生成して、この生成した制御信号を、複数の照明装置Ｓ１、Ｓ２…Ｓｎの内、調光すべき照明装置Ｓに出力する。

図２は、図1の調光制御装置のフェーダ操作部の具体的な構成を示す構成図である。図2に示すように、フェーダ操作部4は、例えばスライド型の少なくとも4つのフェーダスイッチ４ａ〜４ｄを有する。各フェーダスイッチ４ａ〜４ｄには、スライドバーＳＬがそれぞれ設けられている。

第1フェーダスイッチ４ａは、スライドバーＳＬを操作することにより照明装置Ｓの調光状態を０％〜１００％の範囲内で指示するための操作部である。

第2フェーダスイッチ４ｂは、スライドバーＳＬを操作することにより照明装置Ｓによる投射光形状の光軸Ｌに沿ったＸ方向における伸縮度合を０％〜１００％の範囲内で指示するための操作部である。

第3フェーダスイッチ４ｃは、スライドバーＳＬを操作することにより照明装置Sによる投射光形状の光軸Ｌ方向に対して直交するＹ方向における伸縮度合を０％〜１００％の範囲内で指示するための操作部である。

第4フェーダスイッチ４ｄは、スライドバーＳＬを操作することにより照明装置Sによる投射光形状を、光軸Ｌ方向に対して０度〜１８０度の範囲内の角度θで回転させる指示を与えるための操作部である。
このような構成のフェーダ操作部４は、各フェーダスイッチ４ａ〜４ｄによる操作信号を制御信号として、対応する照明装置Sに出力する。

なお、調光制御装置２の操作部としては、フェーダ操作部４の他に、図示はしないが、調光制御を行う照明装置Ｓを少なくとも１つあるいは全てを選択指示するための選択操作部を有している。

次に、本実施形態の照明装置Ｓの具体的な構成について、図３〜図５を用いて説明する。図３は、図１の照明装置の外観構成を示す斜視図、図４は、図１の照明装置の具体的な回路構成を示すブロック図、図５は、図１の照明装置の発光面の構成を示す構成図である。

図３に示す照明装置Ｓは、光源として例えば複数の発光素子を用いたスポットライトであり、発光素子としては、ＬＥＤが用いられている。この照明装置Ｓは、灯体５と、この灯体５を上下方向及び左右方向に回動自在に取り付けて例えば天井面に固定される椀ｏｒアーム部６と、灯体５内部に設けられた光源部である光源ユニット７とを有する。

光源ユニット７は、灯体５の内部に配設され、複数のＬＥＤを配置して形成された、チップオンボード（ＣＯＢ：Chip On Board ）タイプの発光面７ａと、この発光面７ａからの光を投射する光学系を構成する投射レンズ７ｂとを有する。

発光面７ａは、例えば、図５に示すように、基板上に、発光素子であるＬＥＤ８を縦横方向に複数配置して構成される。なお、本実施形態において、発光面７ａは、ＬＥＤ８を縦横方向に複数配置して形成したが、これに限定されるものではなく、例えば、基板上において複数のＬＥＤ８を円形状になるように配置して構成しても良い。

次に、この照明装置Ｓの電気的な回路構成について、図４を用いて説明する。
図４に示すように、照明装置Ｓは、複数のＬＥＤ８と、各ＬＥＤ８に定電流を供給してＬＥＤ８の調光または点灯／消灯を制御する複数の定電流回路９と、これら複数の定電流回路９に、交流電源１ａからの交流電圧を直流電圧に変換してそれぞれ供給するＡＣ／ＤＣ変換器１０と、調光制御装置２から制御信号線３を介して供給されるＤＭＸ信号等の制御信号に基づいて複数の定電流回路９を制御する制御回路１１と、を有する。

図４では、定電流回路９に１個のＬＥＤ８を接続した状態を示しているが、任意の複数個のＬＥＤ８を直列、並列、あるいは直並列接続するようにしても良い。
なお、複数のＬＥＤ８、複数の定電流回路９、ＡＣ／ＤＣ変換器１０、及び制御回路１１によって、前記光源ユニット７を構成している。
また、複数のＬＥＤ８及び複数の定電流回路９によって、チップオンボード（ＣＯＢ：Chip On Board ）タイプの発光面７ａを形成している。

本実施形態の照明装置Ｓにおいて、制御回路１１は、入力された制御信号に基づいて、複数のＬＥＤ８の内、調光すべきＬＥＤ８を所望の明るさの調光状態に制御して前記発光面７ａ上の発光形状を変えるように制御することができる。

すなわち、制御回路１１は、調光制御装置２のフェーダ操作部４からの制御信号に基づいて、発光面７ａ上の発光形状を変える伸縮補正処理を行うことにより、照明装置Ｓの投射光の形状を任意の形状に変えるようにしている。

このような制御回路１１による発光面７ａ上の発光形状の伸縮補正処理について、図６、図８を用いて説明する。

図６は、図５の照明装置の発光面のＸ・Ｙ方向における伸縮補正処理を説明するための説明図、図８は、図２のフェーダ操作部の操作状態に応じた照明装置の制御状態を説明する説明図である。

図４に示す制御回路１１は、照明装置Ｓ全体を制御するＣＰＵ１２と、ＲＯＭ１３とを有する。
ＲＯＭ１３は、ＣＰＵ１２がフェーダ操作部４の操作に基づき制御信号を定電流回路９に出力するのに必要なプログラム等を格納している。ＣＰＵ１２は、このＲＯＭ１３に格納された所定のプログラムを実行することで、入力された制御信号に基づき、複数のＬＥＤ８の内、調光すべきＬＥＤ８を所望の明るさの調光状態となるように対応の定電流回路９を制御する。

なお、ＲＯＭ１３は、フェーダ操作部４による操作状態と複数のＬＥＤ８との対応関係を示す情報を格納している。このフェーダ操作部４による操作状態と複数のＬＥＤ８との対応関係を示す情報とは、少なくとも４つの情報である。

図８示すように、一つめは、第1フェーダスイッチ４ａによる操作状態に応じた、ＬＥＤ８の調光状態を示す情報である。二つめは、第２フェーダスイッチ４ｂによる、照明装置Ｓによる投射光形状の光軸Ｌ方向に沿った方向Ｘにおける伸縮度合の指示操作に応じた、ＬＥＤ８のオン／オフ状態を示す情報である。三つ目は、第３フェーダスイッチ４ｃによる、照明装置Ｓによる投射光形状の光軸Ｌ方向に対して直交するＹ方向における伸縮度合の指示操作に応じた、ＬＥＤ８のオン／オフ状態を示す情報である。さらに、四つ目は、第4フェーダスイッチ４ｄによる、照明装置Ｓによる投射光形状を光軸Ｌ方向に対して回転させる回転角θの回転指示操作に応じた、ＬＥＤ８のオン／オフ状態を示す情報である。

すなわち、制御回路１１のＣＰＵ１２は、入力されたＤＭＸ信号等の制御信号と、ＲＯＭ１３に格納された上述の情報とに基づいて、複数のＬＥＤ８の内、調光すべきＬＥＤ８を所望の明るさ、つまり０％〜１００％の明るさの範囲内の調光状態となるように対応する定電流回路９を制御する。このような制御を行うことにより、フェーダ操作部４の操作に基づいて、発光面７ａ上の発光形状を変えることができる。

例えば、図５において、発光面７ａ内の円形状の発光形状部２０は、該発光形状部２０内の位置に対応するＬＥＤ８がそれぞれオンすることで形成される。この場合、この発光形状部２０のＸ方向は、照明装置Ｓによる投射光形状の光軸Ｌ方向に沿った方向に対応している。また、この発光形状部２０のＹ方向は、照明装置Ｓによる投射光形状の光軸Ｌ方向に対して直交する方向に対応している。

すなわち、図６に示すように、この発光形状部２０のＸ方向やＹ方向を、フェーダ操作部４による操作状態に応じた伸縮度になるように、ＬＥＤ８を駆動制御することにより、発光面７ａ上の発光形状部２０の形状を変えるための伸縮補正処理が可能となる。

なお、図６に示す発光面７ａには、Ｙ方向のみを５０％に縮小した場合に形成される発光形状部２１と、Ｘ方向のみを５０％に縮小した場合に形成される発光形状部２２とが示されている。

また、本実施形態では、制御回路１１のＣＰＵ１２により、発光面７ａ状の発光形状を変える伸縮補正処理を行う場合に、図４に示す複数の定電流回路９の内、いずれかの定電流回路９の駆動を制御してＬＥＤ８の調光制御を行ったが、これに限定されるものではない。
例えば、図７に示す変形例のように、１つの定電流回路９を設け、この１つの定電流回路９から定電流が供給されるように複数のＬＥＤ８を接続し、さらに、ＬＥＤ８毎に、あるいは複数個のＬＥＤ８毎にスイッチＳＷを設け、制御回路１１のＣＰＵ１２によって対応するスイッチＳＷをオン／オフすることにより、ＬＥＤ８の調光制御を行うように構成しても良い。

次に、本実施形態の照明制御システムの作用について図９〜図１１を用いて説明する。図９は、図２のフェーダ操作部の操作状態に応じた照明装置における発光面の伸縮補正処理を説明する説明図、図１０は、照明装置により補正処理を施した発光面から真下方向に投射した場合の床面上の投射光形状を説明する説明図で、図１１は、照明装置により補正処理を施した発光面から斜め下方向に投射した場合の床面上の投射光形状を説明する説明図である。なお、照明装置Ｓは、所定の調光レベルの調光状態であるものとして説明する。

本実施形態の照明制御システム１において、図１０に示すように、天井面１００に固定された椀ｏｒアーム部６を介して投射レンズ７ｂが真下の床面１０１に向かうように照明装置Ｓを配置したとする。

この場合、ユーザによる第２及び第３のフェーダスイッチ４ｂ、４ｃの操作によって、Ｘ・Ｙ方向における伸縮度が共に０％となるように指示されたとする。すると、照明装置Ｓの制御回路１１は、発光面７ａの発光形状部２０のＸ方向やＹ方向を変えずに、すなわち、円形状の発光形状部２０となるように各定電流回路９を介してＬＥＤ８を駆動制御する。そして、照明装置Ｓは、この発光面７ａの発光形状で、投射する。

これにより、図９及び図１０に示すように、照明装置Ｓの真下方向の床面１０１上に投射された投射光３０は円形となる。

次に、ユーザによる第２のフェーダスイッチ４ｂの操作によって、Ｘ方向における伸縮度が５０％となるように指示されたとする。すると、照明装置Ｓの制御回路１１は、発光面７ａの発光形状部２０のＸ方向の伸縮度を５０％となるように、すなわち、前記円形状の発光形状部２０のＸ方向の大きさを１とすると、Ｘ方向を０．５に縮小した楕円発光形状部２１となるように各定電流回路９を介してＬＥＤ８を駆動制御する。そして、照明装置Ｓは、この発光面７ａの発光形状で、投射する。
これにより、図９及び図１０に示すように、照明装置Ｓの真下方向の床面１０１上に投射された投射光４０は、前記円形の投射光３０と比較してＸ方向が０．５縮小された楕円形となる。

また、上記のように円形、或いは楕円形の投射光３０、４０が投射されている場合、ユーザによる第４のフェーダスイッチ４ｄの操作によって、回転角度θ、例えば４５度の角度に回転させるように指示されたとする。すると、照明装置Ｓの制御回路１１は、発光面７ａの発光形状部２１の発光形状から例えば４５度の角度に回転させた発光形状部２１ａとなるように、各定電流回路９を介してＬＥＤ８を駆動制御する。そして、照明装置Ｓは、この発光面７ａの発光形状で、投射する。
これにより、図１０に示すように、照明装置Ｓの真下方向の床面１０１上に投射された投射光４０ａは、前記楕円形の投射光４０を例えば４５度回転された楕円形となる。なお、回転操作時において、発光面７ａの発光形状部の形状変化を行うと同時に、投射を連続して行えば、演出効果を向上するのに有効である。

また、ユーザによる第３のフェーダスイッチ４ｃの操作によってＹ方向における伸縮度を０％、５０％で指示があった場合には、照明装置Ｓの制御回路１１は、発光面７ａの発光形状部２０のＹ方向について、前記Ｘ方向と同様に制御を行って、発光形状部２０の発光形状を変化させる。

これにより、図９に示すように、照明装置Ｓの真下方向の床面１０１上に投射した投射光は、Ｘ方向と同じように円形、あるいは円形の投射光と比較してＹ方向が０．５縮小された楕円形となる。

なお、Ｘ方向、Ｙ方向ともに伸縮度の縮小操作が合った場合には、その伸縮度の％に応じて縮小された形状の投射光となり、図９に示すように発光形状部が例えばＸ＝５０％、Ｙ＝５０％の縮小であった場合には、前記０％における円形の投射光３０よりも０．５倍縮小した円形の投射光になる。

次に、本実施形態の照明制御システム１において、図１１に示すように、天井面１００に固定された椀ｏｒアーム部６を介して投射レンズ７ｂが斜め下方向に向くように照明装置Ｓを配置したとする。

この場合、ユーザによる第２及び第３のフェーダスイッチ４ｂ、４ｃの操作によって、Ｘ・Ｙ方向における伸縮度が共に０％となるように指示されたとする。すると、照明装置Ｓの制御回路１１は、図１０の説明と同様に、発光面７ａの発光形状部２０のＸ方向やＹ方向を変えずに、すなわち、円形状の発光形状部２０となるように各定電流回路９を介してＬＥＤ８を駆動制御する。そして、照明装置Ｓは、この発光面７ａの発光形状で、投射する。

これにより、図１１に示すように、従来技術と同様に照明装置Ｓの斜め下方向の床面１０１上に投射された投射光３１は楕円形となる。

ところが、この楕円形の投射光３１を、より効果的な演出を行うために円形にしたい。
そこで、本実施形態の照明制御システム１においては、ユーザが、第２のフェーダスイッチ４ｂの操作によって、Ｘ方向における伸縮度が５０％となるように指示する。

すると、照明装置Ｓの制御回路１１は発光面７ａの発光形状部２０のＸ方向の伸縮度を５０％となるように、すなわち、前記円形状の発光形状部２０のＸ方向の大きさを１とすると、Ｘ方向を０．５に縮小した楕円発光形状部２１となるように各定電流回路９を介してＬＥＤ８を駆動制御する。そして、照明装置Ｓは、この発光面７ａの発光形状で、投射する。
すると、図１１に示すように、照明装置Ｓの真下方向の床面１０１上に投射され投射光は、略円形となる。

すなわち、本実施形態の照明装置Ｓは、投射レンズ７ｂが斜めした方向に向くように配置した場合に、灯体５に取り付けられたバンドアやカッター等の遮光板部材で投射光を遮光したり、あるいはアイリス等を用いて投射光を絞ったりしなくても、床面１０１に投射された投射光４１を円形に形成することができる。

また、本実施形態の照明装置Ｓは、投射レンズ７ｂを床面に対して向くように配置して真下に光を投射する場合、ゴボ等の遮光板部材で遮光しなくても、床面１０１に投射された投射光４１を楕円形に形成することができる。

従って本実施形態によれば、簡単な構成で、投射光の形状を任意の形状に変えることができる照明装置及びこの照明装置を用いた照明制御システムの実現が可能である。

なお、本実施形態において、照明装置Ｓの発光面７ａの発光形状を変化した場合に、第４のフェーダスイッチ４ｄによる操作を行うことにより、その発光面７ａの発光形状を所望の回転角度θで回転させることができるので、床面１０１に投射される投射光についても第４のフェーダスイッチ４ｄによる操作と連動して回転させることができる。これにより、より効果的な演出を行うことができる。

本発明は、上述した実施形態及び変形例に限定されるものではなく、本発明の要旨を変えない範囲において、種々の変更、改変、実施形態及び変形例間の置換、組合せ等が可能である。

１…照明制御システム
２…調光制御装置
３…制御信号線
4…フェーダ操作部
４ａ〜４ｄ…フェーダスイッチ
５…灯体
６…椀ｏｒアーム部
７…光源ユニット
７ａ…発光面
７ｂ…投射レンズ
９…定電流回路
１１…制御回路
２０…発光形状部
２１…楕円発光形状部

Claims (3)

1. 複数の発光素子を配置して発光面を形成し、この発光面からの光を、光学系を介して投射する光源部と；
   入力された制御信号に基づいて、前記複数の発光素子の内、調光すべき発光素子を所望の明るさの調光状態に制御して前記光源部の前記発光面上の発光形状を変える制御回路と；
   を具備したことを特徴とする照明装置。
2. 前記制御回路は、前記発光面上の発光形状を円形、あるいは楕円形に変えるように制御するとともに、変えた発光面上の発光形状を回転させるように制御することを特徴とする請求項１に記載の照明装置。
3. 請求項１又は請求項２に記載の複数の照明装置がデイジーチェーンにより接続され、前記制御信号を生成して、この生成した制御信号を、前記複数の照明装置の内、調光すべき照明装置に出力する操作部を有する調光制御装置を備えたことを特徴とする照明制御システム。

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