JP4507892B2

JP4507892B2 - 調光器

Info

Publication number: JP4507892B2
Application number: JP2005012028A
Authority: JP
Inventors: 喜明池田
Original assignee: エルイ−エル株式会社; コートーライティング株式会社; 詠真實業股▲分▼有限公司
Priority date: 2005-01-19
Filing date: 2005-01-19
Publication date: 2010-07-21
Anticipated expiration: 2025-01-19
Also published as: JP2006202578A

Description

本発明は、舞台、スタジオ、ホール等の光源（照明器具）に対する交流電力の供給により光源の調光を行う調光器に関する。

特開平１１−９７１８６号公報

例えば特許文献１においては、交流電源と光源との間に介在されたスイッチ素子にトリガ信号（ゲート信号）を与えて交流電源から光源への交流電力の供給の開始及び停止を交流電力の半周期毎に一回ずつ行う調光器が提案されている。

ところで、斯かる調光器では、交流電源から光源への交流電力の供給の開始及び停止を交流電力の半周期毎に一回ずつ行うために、交流電力の半周期において連続した供給停止期間が長期化する虞があり、交流電源の交流電力を光源に円滑に供給することが困難である一方、交流電力の半周期において連続した供給期間が長期化する虞があり、調光器自体の発熱等を低減させることが困難である。また、斯かる調光器は、光源の調光に関する調光卓等の既存設備をそのまま利用することができるものであることが望ましい。

本発明は、前記諸点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、交流電力を光源に円滑に供給することができると共に発熱等を低減させ得、しかも、光源の調光に関する既存設備をそのまま利用することができる調光器を提供することにある。

本発明の調光器は、交流電力を光源に供給する交流電力供給源と、所定個数の調光レベルのうちから選択された調光レベルの情報を含む調光レベル信号を受信する受信部と、交流電力供給源により光源に供給すべき交流電力の半周期を時分割した時分割期間、時分割期間の夫々を調光レベルの所定個数と同数又は当該所定個数の倍数に時分割した供給単位期間、並びに受信部で受信した調光レベル信号に基づいて各時分割期間における供給単位期間を単位として選択して当該各時分割期間内に交流電力を光源に供給する供給期間を設定する期間設定部と、期間設定部で設定した各供給期間における交流電力の供給指令を交流電力供給源に与える供給指令部とを具備している。

本発明の調光器によれば、特に、交流電力供給源により光源に供給すべき交流電力の半周期を時分割した時分割期間、時分割期間の夫々を調光レベルの所定個数と同数又は当該所定個数の倍数に時分割した供給単位期間、並びに受信部で受信した調光レベル信号に基づいて各時分割期間における供給単位期間を単位として選択して当該各時分割期間内に交流電力を光源に供給する供給期間を設定する期間設定部を具備しているために、交流電力を光源に円滑に供給することができると共に発熱等を低減させ得、しかも、所定個数の調光レベルのうちから選択した調光レベルの情報を含む調光レベル信号を受信する受信部を具備しているために、例えば調光レベル信号としてのＤＭＸ（ＤｉｇｉｔａｌＭｕｌｔｉｐｌｅｘ）信号に応じて交流電力を光源に供給することができて、光源の調光に関する調光卓等の既存設備をそのまま利用することができ、加えて、交流フィルタ等の小型化も図り得る。

本発明の調光器の好ましい例では、交流電力の半周期における供給単位期間の総個数は、２５６０００以上である。

本発明の調光器の好ましい例では、交流電力の半周期における時分割期間の個数は、調光レベルの所定個数と同数又は当該所定個数の倍数である。

本発明の調光器の好ましい例では、期間設定部は、交流電力の半周期を１０２４個に時分割した時分割期間及び時分割期間の夫々を２５６個に時分割した供給単位期間を設定するか又は交流電力の半周期を２５６個に時分割した時分割期間及び時分割期間の夫々を１０２４個に時分割した供給単位期間を設定するようになっている。

本発明の調光器の好ましい例では、時分割期間は、夫々互いに等しい長さである。

本発明の調光器の好ましい例では、供給単位期間は、夫々互いに等しい長さである。

本発明の調光器の好ましい例では、期間設定部は、各時分割期間内において互いに隣接する供給単位期間を単位として選択して供給期間を設定するようになっている。このような好ましい例によれば、各時分割期間における供給期間を幅変調させることができる。

本発明の調光器の好ましい例では、調光レベル信号は、２５６個の調光レベルのうちから選択された調光レベルの情報を含むＤＭＸ信号からなる。尚、ＤＭＸ信号は、米国劇場技術協会（ＵＳＩＴＴ）で規格化されている。

本発明によれば、交流電力を光源に円滑に供給することができると共に発熱等を低減させ得、しかも、光源の調光に関する既存設備をそのまま利用することができる調光器を提供し得る。

次に、本発明の実施の形態の例を、図に示す例に基づいて更に詳細に説明する。尚、本発明はこれら例に何等限定されないのである。

図１から図３において、本例の調光器１は、交流電源２からの交流電力を光源３に供給する交流電力供給源４と、所定個数の調光レベルのうちから選択した調光レベルの情報を含む調光レベル信号を受信する受信部５と、交流電力供給源４により光源３に供給すべき交流電力の半周期Ｃを時分割した時分割期間Ｔ１、時分割期間Ｔ１の夫々を調光レベルの所定個数と同数又は当該所定個数の倍数に時分割した供給単位期間ｔ、並びに受信部５で受信した調光レベル信号に基づいて各時分割期間Ｔ１における供給単位期間ｔを単位として選択して当該各時分割期間Ｔ１内に交流電力を光源３に供給する供給期間Ｔ２を設定する期間設定部６と、期間設定部６により設定した各供給期間Ｔ２における交流電力の供給指令を交流電力供給源４に与える供給指令部７とを具備している。

交流電源２は、商用電源等からなり、５０Ｈｚ及び６０Ｈｚのいずれであってもよいが、本例では５０Ｈｚとする。交流電源２の交流電力は、図２の（ａ）及び図３の（ａ）に示す交流電圧波形３１となる。光源３は、ハロゲンランプ等からなる。

調光レベル信号は、本例では、調光卓２０の操作等に基づいて生成されて調光器１にシリアル伝送されるＤＭＸ信号からなり、斯かるＤＭＸ信号には、光源３の明るさの割合を示す２５６個の段階（０から２５５までの段階）の調光レベルのうちから任意に選択した調光レベルの情報を含めることができる。尚、ＤＭＸ信号には、調光レベルの情報の他にも、調光器１の動作モードを示す情報、調光器１に割り当てられるチャンネル（ＣＨ）を示す情報等が含まれ得る。

交流電力供給源４は、ＩＧＢＴ（ＩｎｓｕｌａｔｅｄＧａｔｅＢｉｐｏｌａｒＴｒａｎｓｉｓｔｏｒ）等からなるスイッチ素子（図示せず）を具備している。スイッチ素子は、給電線１２を介して交流電源２及び光源３に接続されていると共に、信号線１３を介して供給指令部７に接続されている。スイッチ素子は、供給期間Ｔ２の開始時期における図２の（ｂ）及び図３の（ｂ）に示すトリガ信号２２を受けてオフ状態からオン状態にされる一方、供給期間Ｔ２の終了時期における図２の（ｂ）及び図３の（ｂ）に示すトリガ信号２３を受けてオン状態からオフ状態にされる。交流電力供給源４は、スイッチ素子がオン状態にされている場合に交流電源２からの交流電力を光源３に供給するようになっている。尚、交流電力供給源４は、スイッチ素子と光源３との間に介在された交流フィルタ（図示せず）を具備しており、当該交流フィルタにより光源３への交流電力を平滑にするようになっている。

期間設定部６は、予め定められたプログラムを読み出し自在に記憶した記憶部や記憶部からプログラムを読み出して上述及び後述の設定を演算処理する演算処理部を具備したコンピュータ（図示せず）等によって具体化される。尚、期間設定部６は、交流電源２の交流電力のゼロクロス３０を検知して供給指令部７による供給指令のタイミングを調整するようにもなっている。

期間設定部６は、調光レベルの所定個数（２５６個）と同数又は当該所定個数の倍数である図２の（ａ）に示すｎ１個の時分割期間Ｔ１を半周期Ｃに対して設定し、調光レベルの所定個数の倍数又は当該所定個数の同数である図３の（ａ）に示すｎ２個の供給単位期間ｔをｎ１個の時分割期間Ｔ１の夫々に対して設定し、受信部５で受信したＤＭＸ信号に含まれる情報である調光レベルが半周期Ｃにおいて維持されるように、各時分割期間Ｔ１における供給単位期間ｔを１個又は複数個選択して供給期間Ｔ２を設定する。

時分割期間Ｔ１は、夫々互いに等しい長さ（９．７μｓｅｃ程度）である。供給単位期間ｔは、夫々互いに等しい長さ（３８ｎｓｅｃ程度）である。時分割期間Ｔ１内における供給期間Ｔ２が複数個の供給単位期間ｔから設定される場合には、当該複数個の供給単位期間ｔは、本例では夫々互いに隣接している。期間設定部６は、ＤＭＸ信号に含まれる情報の調光レベルが最小値（ゼロ）である場合にはゼロ期間の供給期間Ｔ２を設定し、また、当該調光レベルが最大値（２５５）である場合には時分割期間の時間的な長さと等しい長さの供給期間Ｔ２を設定する。

期間設定部６は、予め設定されたプログラム等に基づいて、半周期Ｃ当たり１０２４個の時分割期間Ｔ１と１個の時分割期間Ｔ１当たり２５６個の供給単位期間ｔとを設定するようになっていてもよく、半周期Ｃ当たり２５６個の時分割期間Ｔ１と１個の時分割期間Ｔ１当たり１０２４個の供給単位期間ｔとを設定するようになっていてもよく、また、半周期Ｃ当たり５１２個の時分割期間Ｔ１と１個の時分割期間Ｔ１当たり５１２個の供給単位期間ｔとを設定するようになっていてもよい。加えて、期間設定部６で設定される時分割期間Ｔ１の半周期Ｃ当たりの個数は、必ずしも調光レベルの所定個数と同数又は当該所定個数の倍数である必要はなく、従って、期間設定部６は、例えば半周期Ｃ当たり１０個、１００個、１０００個等の時分割期間Ｔ１を設定してもよい。期間設定部６で設定された供給単位期間ｔの半周期Ｃにおける総個数（ｎ１×ｎ２）は、２５６０００個以上であってもよい。

供給指令部７は、パルス信号からなるトリガ信号２２及び２３を生起して交流電力供給源４のスイッチ素子に与えるトリガ信号生起部（図示せず）を具備しており、期間設定部６によりタイミング調整されながら供給期間Ｔ２の開始時期及び終了時期の到来毎にトリガ信号２２及び２３を生起してスイッチ素子に送信することによって、交流電力供給源４に供給指令を与えるようになっている。

以下、本例の調光器１を用いた光源３の調光について詳細に説明する。まず、調光卓２０等の作動により生成されてシリアル伝送される調光器１宛のＤＭＸ信号を受信部５で受信し、受信したＤＭＸ信号に含まれる情報の調光レベルに基づいて、期間設定部６によりｎ１個の時分割期間Ｔ１の夫々に対して供給期間Ｔ２を設定する。ここで、半周期Ｃにおける時分割期間Ｔ１の個数及び時分割期間Ｔ１の夫々における供給単位期間ｔの個数は、調光レベルの所定個数等を参考に予め設定される。次に、期間設定部６で設定した時分割期間Ｔ１、供給単位期間ｔ及び供給期間Ｔ２に従ってタイミング調整されるトリガ信号生起部により供給期間Ｔ２の開始時期の到来と同期してトリガ信号２２を生起してスイッチ素子に送信し、トリガ信号２２を受けたスイッチ素子は、オフ状態からオン状態にされて交流電力供給源４による交流電源２から光源３への交流電力の供給を開始させる。次に、前記トリガ信号生起部により供給期間Ｔ２の終了時期の到来と同期してトリガ信号２３を生起してスイッチ素子に送信し、トリガ信号２３を受けたスイッチ素子は、オン状態からオフ状態にされて交流電力供給源４による交流電源２から光源３への交流電力の供給を停止させる。調光器１は、ＤＭＸ信号に基づいて、半周期Ｃにおいて上述の作動を繰り返し、更に次に到来する半周期Ｃにおいてもまた同様の作動を繰り返す。受信部５が他のＤＭＸ信号を受信した場合には、当該他のＤＭＸ信号に含まれる情報の調光レベルに基づいて新たな供給期間Ｔ２が再び設定される。尚、例えば受信部５で受信したＤＭＸ信号に含まれる情報の調光レベルが「１２７」である場合には、図２の（ａ）に示すように、交流電圧波形３１及び紙面横方向に伸びる時間軸に区画される半周期Ｃにおける全体面積Ａと交流電圧波形３１、時間軸及び供給期間Ｔ２を区分する紙面縦方向に伸びる区分線３２に夫々区画される半周期Ｃにおけるｎ１個の供給面積Ｂの総和との面積比は、２５５対１２７となる。供給面積Ｂは図２の（ａ）及び図３の（ａ）において斜線が示された部分の面積である。

本例の調光器１によれば、交流電力を光源３に供給する交流電力供給源４と、所定個数の調光レベルのうちから選択された調光レベルの情報を含む調光レベル信号としてのＤＭＸ信号を受信する受信部５と、交流電力供給源４により光源３に供給すべき交流電力の半周期Ｃを時分割したｎ１個の時分割期間Ｔ１、時分割期間Ｔ１の夫々を調光レベルの所定個数（２５６個）と同数又は当該所定個数の倍数に時分割したｎ２個の供給単位期間、並びに受信部５で受信したＤＭＸ信号に基づいて各時分割期間Ｔ１における供給単位期間ｔを単位として選択して当該各時分割期間Ｔ１内に交流電力を光源３に供給する供給期間Ｔ２を設定する期間設定部６と、期間設定部６で設定した各供給期間Ｔ２における交流電力の供給指令を交流電力供給源４に与える供給指令部７とを具備しているために、交流電力を光源３に円滑に供給することができると共に発熱等を低減させ得、しかも、ＤＭＸ信号等に応じて交流電力を光源３に供給することができて、光源３の調光に関する調光卓２０等の既存設備をそのまま利用して調光器１、光源３、調光卓２０等を具備した調光システムを構成することができ、加えて、交流フィルタ等の小型化も図り得る。

調光器１によれば、期間設定部６は、各時分割期間Ｔ１内において互いに隣接する供給単位期間ｔを単位として選択して供給期間Ｔ２を設定するようになっているために、各時分割期間Ｔ１における供給期間Ｔ２を幅変調させることができる。

本発明の実施の形態の例の概念説明図である。（ａ）は、図１に示す例に関する主に時分割期間及び供給期間の説明図であり、（ｂ）は、図１に示す例に関する主にトリガ信号の説明図である。（ａ）は、図１に示す例に関する主に時分割期間、供給単位期間及び供給期間の説明図であり、（ｂ）は、図１に示す例に関する主にトリガ信号の説明図である。

符号の説明

１調光器
２交流電源
３光源
４交流電力供給源
５受信部
６期間設定部
７供給指令部

Claims

交流電源からの交流電力を光源に供給する交流電力供給源と、所定個数の調光レベルのうちから選択された調光レベルの情報を含む調光レベル信号を受信する受信部と、交流電力供給源により光源に供給すべき交流電力の半周期を時分割した時分割期間、時分割期間の夫々を調光レベルの所定個数と同数又は当該所定個数の倍数に時分割した供給単位期間、並びに受信部で受信した調光レベル信号に基づいて各時分割期間における供給単位期間を単位として選択して当該各時分割期間内に交流電力を光源に供給する供給期間を設定する期間設定部と、期間設定部で設定した各供給期間における交流電力の供給指令を交流電力供給源に与える供給指令部とを具備しており、調光レベル信号は、２５６個の調光レベルのうちから選択された調光レベルの情報を含むＤＭＸ信号からなり、交流電力の半周期における供給単位期間の総個数は、２５６０００以上であり、期間設定部は、交流電力の半周期を１０２４個に時分割した時分割期間及び時分割期間の夫々を２５６個に時分割した供給単位期間を設定するか又は交流電力の半周期を２５６個に時分割した時分割期間及び時分割期間の夫々を１０２４個に時分割した供給単位期間を設定するようになっており、交流電力供給源は、給電線を介して交流電源及び光源に接続されていると共に、信号線を介して供給指令部に接続されているＩＧＢＴからなるスイッチ素子を具備している調光器。
交流電力の半周期における時分割期間の個数は、調光レベルの所定個数と同数又は当該所定個数の倍数である請求項１に記載の調光器。
時分割期間は、夫々互いに等しい長さである請求項１又は２に記載の調光器。
供給単位期間は、夫々互いに等しい長さである請求項１から３のいずれか一項に記載の調光器。
期間設定部は、各時分割期間内において互いに隣接する供給単位期間を単位として選択して供給期間を設定するようになっている請求項１から４のいずれか一項に記載の調光器。