JP4784469B2 - 光源自動切替装置 - Google Patents

Description

本発明は、舞台、スタジオ、ホール等の施設に設置された光源（照明器具）の断球に基づいて、当該光源による照明から他の光源による照明に自動的に切り替える光源自動切替装置に関する。

特開２０００−３０８７５号公報

例えば特許文献１においては、交流電源から交流電力が供給されて点灯する主光源の火点灯を検出し、この検出に基づいてリレースイッチにより交流電源と主光源との接続を交流電源と予備光源との接続に切り替えて、予備光源を点灯させる光源切替装置が提案されている。

ところで、斯かる光源切替装置においては、主光源と予備光源との切り替え時にいわゆるラッシュ電流が生じる虞がある。

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、ラッシュ電流が生じる虞をなくすことができる光源自動切替装置を提供することにある。

本発明の光源自動切替装置は、交流電源と当該交流電源に並列に接続された少なくとも二つの光源との間に夫々介在されていると共に、オンオフ作動により交流電源と二つの光源の夫々との接続及び非接続を行う少なくとも二つのスイッチ部と、交流電源と二つの光源との間に介在されていると共に交流電源から二つの光源のうちのいずれか一方へ供給される交流電力を調節する調節装置と、二つのスイッチ部の夫々のオンオフ作動を制御する制御装置とを具備しており、調節装置は、一周期又は半周期における交流電源電圧に対して予め設定された時分割期間において、光源に加えられる交流電圧が予め設定した設定交流電圧となるように交流電源と光源との接続及び非接続を行うスイッチ素子を具備しており、制御装置は、交流電源及び二つの光源間に交流電流が流れているか否かを検出する検出器と、検出器による検出結果に基づいて、二つのスイッチ部のうちのオン状態にあるいずれか一方をオフ状態にさせると共に当該二つのスイッチ部のうちのオフ状態にあるいずれか他方をオン状態にさせる切替部とを具備している。

本発明の光源自動切替装置によれば、特に、調節装置は、一周期又は半周期における交流電源電圧に対して予め設定された時分割期間において、光源に加えられる交流電圧が予め設定した設定交流電圧となるように交流電源と光源との接続及び非接続を行うスイッチ素子を具備しており、制御装置は、交流電源及び二つの光源間に交流電流が流れているか否かを検出する検出器と、検出器による検出結果に基づいて、二つのスイッチ部のうちのオン状態にあるいずれか一方をオフ状態にさせると共に当該二つのスイッチ部のうちのオフ状態にあるいずれか他方をオン状態にさせる切替部とを具備しているために、切替部による交流電源に対する二つのスイッチ部の接続及び非接続の切り替え時において、新たに交流電源に接続された光源に供給すべき交流電力を調節装置により所定量まで緩やかに増大させることができ、而して、ラッシュ電流を生じる虞をなくすことができ、光源や光源自動切替装置自体の寿命が短くなるのを防止し得る。

本発明の光源自動切替装置の好ましい例では、調節装置は、スイッチ素子による交流電源と光源との接続及び非接続に基づいて光源に加えられる交流電圧を平滑にする平滑回路と、平滑回路を介して光源に加えられる交流電圧が予め設定した設定交流電圧となるようにスイッチ素子による接続及び非接続を制御する制御部とを具備している。

本発明の光源自動切替装置の好ましい例では、制御装置は、検出器により交流電流が交流電源及び二つの光源間を流れていない旨を検出した場合に、切替部により二つのスイッチ部のうちのオン状態にあるいずれか一方をオフ状態にさせると共に当該二つのスイッチ部のうちのオフ状態にあるいずれか他方をオン状態にさせるようになっている。

本発明の光源自動切替装置の好ましい例では、光源の点灯及び消灯の状態を表示するように制御装置に接続された表示部を更に具備している。このような好ましい例によれば、二つの光源の点灯状態を簡単に確認することができる。

本発明の光源自動切替装置の好ましい例では、操作により二つのスイッチ部の夫々を強制的にオンオフ作動させることができるように制御装置に接続された強制操作部を更に具備している。

本発明によれば、ラッシュ電流が生じる虞をなくすことができる光源自動切替装置を提供し得る。

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において、本例の光源自動切替装置１は、交流電源２と当該交流電源２に並列に接続された二つの光源としての主光源３及び予備光源４との間に夫々介在されていると共に、オンオフ作動により交流電源２と主光源３及び予備光源４の夫々との接続及び非接続を行う二つのスイッチ部５及び６と、交流電源２と主光源３及び予備光源４との間に介在されていると共に交流電源２から主光源３及び予備光源４のうちのいずれか一方へ供給される交流電力を調節する調節装置７と、スイッチ部５及び６の夫々のオンオフ作動を制御する制御装置８と、主光源３及び予備光源４の夫々の点灯及び消灯の状態を表示するように制御装置８に接続された表示部９と、操作によりスイッチ部５及び６の夫々を強制的にオンオフ作動させることができるように制御装置８に接続された強制操作部１０とを具備している。

交流電源２は、５０Ｈｚ、６０Ｈｚ等の商用電源、本例では５０Ｈｚ、実効電圧１００Ｖの商用電源からなり、調節装置７に接続される。交流電源２の交流電力は、図２に点線で示すような交流電圧波形１５となる。

主光源３及び予備光源４の夫々は、白熱電球、ハロゲン電球、蛍光ランプ、ＨＩＤランプ（Ｈｉｇｈ Ｉｎｔｅｎｓｉｔｙ Ｄｉｓｃｈａｒｇｅｄ Ｌａｍｐ）等からなる。主光源３は、スイッチ部５を介して調節装置７に接続される。予備光源４はスイッチ部６を介して調節装置７に接続される。

スイッチ部５及び６は、一端で調節装置７に並列に接続されており、他端で主光源３及び予備光源４に夫々接続されている。スイッチ部５及び６は、調節装置７からスイッチ部５及び６に向かって途中で二つに分岐された給電線１８の分岐端に夫々連結されている。スイッチ部５及び６の夫々は、制御装置８からのトリガ信号（ゲート信号）によりオンオフ作動する双方向性三端子サイリスタ（ＳＣＲ）からなる。スイッチ部５は、オン状態において主光源３を調節装置７を介して交流電源２に接続させ、オフ状態において主光源３を交流電源２に対して非接続とするようになっている。スイッチ部６は、オン状態において予備光源４を調節装置７を介して交流電源２に接続させ、オフ状態において予備光源４を交流電源２に対して非接続とするようになっている。

調節装置７は、一周期又は半周期、本例では半周期Ｈ１及びＨ２における交流電源電圧に対して予め設定された時分割期間Ｔ１及びＴ２において、接続状態にある主光源３及び予備光源４に加えられる交流電圧が予め設定した設定交流電圧となるように交流電源２と主光源３及び予備光源４との接続及び非接続を行うスイッチ素子２１と、スイッチ素子２１による交流電源２と主光源３及び予備光源４との接続及び非接続に基づいて主光源３及び予備光源４に加えられる交流電圧を平滑にする平滑回路２２と、平滑回路２２を介して主光源３及び予備光源４に加えられる交流電圧が予め設定した設定交流電圧となるようにスイッチ素子２１による接続及び非接続を制御する制御部２３とを具備している。平滑回路２２は、スイッチ素子２１とスイッチ部５及び６間に介在されており、抵抗及びコンデンサを有している。

スイッチ素子２１は、例えば、ＩＧＢＴ（Ｉｎｓｕｌａｔｅｄ Ｇａｔｅ Ｂｉｐｏｌａｒ Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ）等のＭＯＳＦＥＴからなる。スイッチ素子２１は、ドレーンとソースの通電が許容されたオン状態にある場合には交流電源２をスイッチ部５及び６を介して主光源３及び予備光源４に夫々接続するようになっており、ドレーン及びソースの通電が禁止されたオフ状態にある場合には交流電源２を主光源３及び予備光源４の夫々に対して非接続とするようになっている。スイッチ素子２１の作動に基づいてスイッチ部５及び６を介して交流電源２に接続された状態の主光源３及び予備光源４に加えられる交流電圧であって平滑回路２２により平滑される前の交流電圧は、図２に点線で示すような交流電圧波形１５となる。スイッチ素子２１の作動に基づいて主光源３に加えられる交流電圧であって平滑回路２２により平滑される前の交流電圧は、図２に実線で示すような交流電圧波形１６となる。

コンピュータからなる制御部２３は、調光操作卓からの調光信号等に基づいてスイッチ素子２１にトリガ信号を与えて、当該スイッチ素子２１をオンオフ作動させるようになっている。斯かる制御部２３は、主光源３及び予備光源４に加えられる交流電圧が予めプログラムされた（予め設定された）設定交流電圧と一致するようにスイッチ素子２１による接続及び非接続を制御するようになっている。

制御装置８は、交流電源２及び主光源３間並びに交流電源２及び予備光源４間に交流電流が流れているか否かを検出する検出器３１と、検出器３１による検出結果に基づいて、スイッチ部５及び６のうちのオン状態にあるいずれか一方をオフ状態にさせると共に当該スイッチ部５及び６のうちのオフ状態にあるいずれか他方をオン状態にさせる切替部３２とを具備している。

検出器３１は、給電線１８の分岐されていない部分に近接して設置された検出用コイル３５を具備しており、検出用コイル３５は、当該検出用コイル３５による検出結果を切替部３２に送ることができるように当該切替部３２に接続されている。

コンピュータからなる切替部３２は、スイッチ部５及び６にトリガ信号（ゲート信号）を与えることができるように当該スイッチ部５及び６に接続されている。切替部３２は、給電線１８に交流電流が流れていない旨、即ち、交流電流が交流電源２と主光源３若しくは予備光源４との間を流れていない旨を、検出用コイル３５が検出した場合に、オン状態にあるスイッチ部５を作動させてオフ状態にさせ、当該作動と同時に、オフ状態にあるスイッチ部６を作動させてオン状態にさせ、これにより、主光源３を交流電源２に対して非接続状態にし、予備光源４を調節装置７を介して交流電源２に対して接続状態にするようになっている。

表示部９は、スイッチ部５がオン状態であって検出用コイル３５から交流電流が流れている旨の検出結果を切替部３２が受けている場合に主光源３が点灯している旨を表示すべく点灯し、スイッチ部５がオフ状態である場合に主光源３が消灯している旨を表示すべく消灯し、且つ、スイッチ部５がオン状態であって検出用コイル３５から交流電流が流れていない旨の検出結果を切替部３２が受けている場合に主光源３に断球、接続不良等が生じている旨を表示すべく点滅する主光源表示灯４１と、スイッチ部６がオン状態であって検出用コイル３５から交流電流が流れている旨の検出結果を切替部３２が受けている場合に予備光源４が点灯している旨を表示すべく点灯し、スイッチ部６がオフ状態である場合に予備光源４が消灯している旨を表示すべく消灯し、且つ、スイッチ部６がオン状態であって検出用コイル３５から交流電流が流れていない旨の検出結果を切替部３２が受けている場合に予備光源４に断球、接続不良等が生じている旨を表示すべく点滅する予備光源表示灯４２とを具備している。表示部９は、例えば制御装置８を収めるボックス等に装着されていてもよい。尚、制御装置８及び表示部９は、交流電源２からＡ／Ｄ変換器等を内蔵した電力供給器１１を介して供給される電力によって作動可能状態となる。

強制操作部１０は、切替部３２に接続されている手動スイッチ５１を具備しており、この手動スイッチ５１の操作により切替部３２にスイッチ部５及び６のオンオフ作動の切り替えを強制的に行わせるようになっている。手動スイッチ５１は、制御装置８を収めるボックス等に装着されていてもよい。

本例の光源自動切替装置１は、次の通り作動して主光源３又は予備光源４を調光する。スイッチ部５がオン状態にある場合に、調節装置７の作動によりスイッチ部５を介して主光源３に交流電力を供給し、これにより主光源３を点灯させる。調節装置７の出力は、本例では１２％から１００％まで調節可能となっている。スイッチ部５がオン状態にある場合にはスイッチ部６はオフ状態にされている。また、スイッチ部６がオン状態にある場合に調節装置７の作動によりスイッチ部６を介して予備光源４に交流電力を供給し、これにより予備光源４を点灯させる。スイッチ部６がオン状態にある場合にはスイッチ部５はオフ状態にされている。このように、光源自動切替装置１は、主光源３又は予備光源４を調光する。

本例の光源自動切替装置１は、次の通り作動して交流電源２と主光源３及び予備光源４の夫々との接続及び非接続を切り替える。例えば、スイッチ部５がオン状態であると共にスイッチ部６がオフ状態にある場合に検出用コイル３５から給電線１８に交流電流が流れていない旨が検出されると、当該検出結果を受けた切替部３２が、主光源３に断球、接触不良等の何らかの不具合が生じたと判断して、スイッチ部５をオン状態からオフ状態に作動させ、これと同時に、スイッチ部６をオフ状態からオン状態に作動させて、交流電源２と主光源３とを非接続にし、且つ、交流電源２と予備光源４とを接続して、予備光源４を点灯させる。斯かる予備光源４には、交流電源２から調節装置７を介して交流電力が供給されることからラッシュ電流が予備光源４に流れる虞をなくし得る。斯かる場合に、主光源３を交換した場合には、手動スイッチ５１の操作等により予備光源４を消灯させると共に新たな主光源３を点灯させることができる。

本例の光源自動切替装置１によれば、交流電源２と当該交流電源２に並列に接続された二つの主光源３及び予備光源４との間に夫々介在されていると共に、オンオフ作動により交流電源２と主光源３及び予備光源４の夫々との接続及び非接続を行う少なくとも二つのスイッチ部５及び６と、交流電源２と主光源３及び予備光源４との間に介在されていると共に交流電源２から主光源３及び予備光源４のうちのいずれか一方へ供給される交流電力を調節する調節装置７と、二つのスイッチ部５及び６の夫々のオンオフ作動を制御する制御装置８とを具備しており、調節装置７は、一周期又は半周期Ｈ１及びＨ２における交流電源電圧に対して予め設定された時分割期間Ｔ１及びＴ２において、主光源３及び予備光源４に加えられる交流電圧が予め設定した設定交流電圧となるように交流電源２と主光源３及び予備光源４との接続及び非接続を行うスイッチ素子２１を具備しており、制御装置８は、交流電源２と主光源３及び予備光源４との間に交流電流が流れているか否かを検出する検出器３１と、検出器３１による検出結果に基づいて、二つのスイッチ部５及び６のうちのオン状態にあるいずれか一方をオフ状態にさせると共に当該二つのスイッチ部５及び６のうちのオフ状態にあるいずれか他方をオン状態にさせる切替部３２とを具備しているために、ＳＣＲ調光出力のみで自動断球チェックを行うことができて、主光源３から予備光源４に自動的に切り替えることができ、切替部３２による交流電源２に対する二つのスイッチ部５及び６の接続及び非接続の切り替え時において、新たに交流電源２に接続された主光源３及び予備光源４に供給すべき交流電力を調節装置７により所定量まで緩やかに増大させることができ、而して、ラッシュ電流を生じる虞をなくすことができ、主光源３及び予備光源４、調節装置７、制御装置８や光源自動切替装置１自体の寿命が短くなるのを防止し得る。

光源自動切替装置１によれば、主光源３及び予備光源４の点灯及び消灯の状態を表示するように制御装置８に接続された表示部９を更に具備しているために、主光源３及び予備光源４の点灯状態を簡単に確認することができる。

本発明の実施の形態の例の概念説明図である。 図１に示す例の出力波形に関する説明図である。

符号の説明

１ 光源自動切替装置
２ 交流電源
３ 主光源
４ 予備光源
５、６ スイッチ部
７ 調節装置
８ 制御装置
９ 表示部
１０ 強制操作部

Claims (4)

1. 交流電源と当該交流電源に並列に接続された少なくとも二つの光源との間に夫々介在されていると共に、オンオフ作動により交流電源と二つの光源の夫々との接続及び非接続を行う少なくとも二つのスイッチ部と、交流電源と該二つのスイッチ部を介して二つの光源との間に介在されていると共に交流電源から二つの光源のうちのいずれか一方へ供給される交流電力を調節する調節装置と、二つのスイッチ部の夫々のオンオフ作動を制御する制御装置とを具備しており、調節装置は、一周期又は半周期における交流電源電圧に対して予め設定された時分割期間において、光源に加えられる交流電圧が予め設定した設定交流電圧となるように交流電源と光源との接続及び非接続を行うスイッチ素子と、スイッチ素子による交流電源と光源との接続及び非接続に基づいて光源に加えられる交流電圧を平滑にする平滑回路と、平滑回路を介して光源に加えられる交流電圧が予め設定した設定交流電圧となるようにスイッチ素子による接続及び非接続を制御する制御部とを具備しており、制御装置は、交流電源及び二つの光源間に交流電流が流れているか否かを検出する検出器と、検出器による検出結果に基づいて、二つのスイッチ部のうちのオン状態にあるスイッチ部をオフ状態にさせると共に当該二つのスイッチ部のうちのオフ状態にあるスイッチ部をオン状態にさせる切替部とを具備しており、調節装置は、二つのスイッチ部の夫々のオンオフ作動時において、二つの光源のうちでオン作動にされたスイッチ部を介して新たに交流電源に接続された光源に供給すべき交流電力を所定量まで緩やかに増大させるようになっている光源自動切替装置。
2. 制御装置は、検出器により交流電流が交流電源及び二つの光源間を流れていない旨を検出した場合に、切替部により二つのスイッチ部のうちのオン状態にあるスイッチ部をオフ状態にさせると共に当該二つのスイッチ部のうちのオフ状態にあるスイッチ部をオン状態にさせるようになっている請求項１に記載の光源自動切替装置。
3. 光源の点灯及び消灯の状態を表示するように制御装置に接続された表示部を更に具備している請求項１又は２に記載の光源自動切替装置。
4. 操作により二つのスイッチ部の夫々を強制的にオンオフ作動させることができるように制御装置に接続された強制操作部を更に具備している請求項１から３のいずれか一項に記載の光源自動切替装置。

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