JP4784470B2

JP4784470B2 - 調光装置

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Publication number: JP4784470B2
Application number: JP2006278963A
Authority: JP
Inventors: 三郎木村; 喜明池田; ▲クン▼柏徐
Original assignee: Japan Broadcasting Corp
Current assignee: Japan Broadcasting Corp
Priority date: 2006-10-12
Filing date: 2006-10-12
Publication date: 2011-10-05
Anticipated expiration: 2026-10-12
Also published as: JP2008098004A

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）に対する交流電力の供給により光源の調光を行う調光装置に関する。

特開２００６−２０２５７６号公報

例えば特許文献１においては、交流電力を複数の小光源及び大光源に供給する複数の供給源と、複数の供給源及び複数の小光源の接続と当該複数の供給源及び大光源の接続とを切り替える切替手段と、複数の供給源及び切替手段を制御する制御手段とを具備しており、制御手段は、複数の供給源の夫々が大光源への交流電力の供給を交替的に担当することとなるように複数の供給源に交流電力の供給及びその停止の指令を与える指令部を具備している調光装置が提案されている。

ところで、斯かる調光装置においては、複数の供給源に対する負荷を軽減することができるものの、大光源に対する交流電力の供給の際に制御手段による複数の供給源の制御が複雑となる虞がある。また、切替手段による切替時や大光源に対する交流電力の供給の複数の供給源間の交替時等におけるいわゆるラッシュ電流の発生を防止することも望まれる。

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、制御手段による交流電力の供給源の制御を簡単にすることができ、しかも、ラッシュ電流の発生を防止することができる調光装置を提供することにある。

本発明の調光装置は、複数の小光源及び当該複数の小光源の夫々よりも消費電力の大きい大光源に交流電力を夫々供給する複数の供給源と、複数の供給源の夫々の複数の小光源の夫々に対する接続と当該複数の供給源のうちの少なくとも二つの供給源の大光源に対する並列の接続とを選択的に切り替える切替手段と、複数の供給源から複数の小光源及び大光源の夫々への交流電力の供給を制御する制御手段とを具備しており、制御手段は、交流電力の半周期の夫々で複数個に時分割した時分割期間の夫々において複数の供給源に対して交流電力の供給及びその停止を指令する供給指令部と、切替手段に対して前記接続の切り替えを指令する切替指令部とを具備しており、供給指令部は、切替手段により大光源に接続された少なくとも二つの供給源により互いに等しい割合で大光源に交流電力を供給するように、少なくとも二つの供給源に対して交流電力の同時期の半周期の夫々での各時分割期間において少なくとも二つの供給源に関して互いに等しい割合をもって交流電力の供給及びその停止を指令するようになっている。

本発明の調光装置によれば、特に、交流電力の半周期を時分割した時分割期間の夫々において複数の供給源に対して交流電力の供給及びその停止を指令する供給指令部は、切替手段により大光源に接続された少なくとも二つの供給源に対して交流電力の同時期の半周期毎において交流電力の供給及びその停止を指令するようになっているために、制御手段による交流電力の供給源の制御を簡単にすることができ、しかも、複数の供給源から大光源に交流電力を同時期に供給することでラッシュ電流の発生を防止することができる。

本発明によれば、制御手段による交流電力の供給源の制御を簡単にすることができ、しかも、ラッシュ電流の発生を防止することができる調光装置を提供し得る。

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、本例の調光装置１は、複数の小光源２、３及び４並びに当該小光源２、３及び４の夫々よりも消費電力の大きい大光源５に交流電源６からの交流電力を夫々供給する複数の供給源７、８及び９と、供給源７、８及び９の夫々の小光源２、３及び４の夫々に対する接続と当該供給源７、８及び９のうちの少なくとも二つの供給源の大光源５に対する並列の接続とを選択的に切り替える切替手段１０と、供給源７、８及び９から小光源２、３及び４並びに大光源５の夫々への交流電力の供給を制御する制御手段１１とを具備している。

交流電源６は、５０Ｈｚ、６０Ｈｚ等の商用電源、本例では５０Ｈｚ、実効電圧１００Ｖの商用電源からなる。交流電源６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。供給源７、８及び９は、交流電源６に並列に接続される。

夫々互いに同様に形成された小光源２、３及び４並びに大光源５は、白熱電球、ハロゲン電球、蛍光ランプ、ＨＩＤランプ（ＨｉｇｈＩｎｔｅｎｓｉｔｙＤｉｓｃｈａｒｇｅｄＬａｍｐ）等からなる。本例においては、小光源２、３及び４の夫々の最大消費電力は最大１ｋｗとし、大光源５の最大消費電力は最大３ｋｗとする。小光源２、３及び４並びに大光源５は切替手段１０を介して供給源７、８及び９に接続される。小光源２は供給源７に接続され、小光源３は供給源８に接続され、小光源４は供給源９に接続される。

供給源７、８及び９は、夫々互いに同様に形成されているので、以下、供給源７について詳細に説明し、供給源８及び９については図に同符号を適宜付してこれらの詳細な説明を省略する。

供給源７は、交流電源６からの交流電源電圧の正側の半周期において通電させるダイオード１９と、交流電源６からの交流電源電圧の負側の半周期において通電させるダイオード２０と、交流電源６の交流電源電圧の一周期又は半周期、本例では半周期Ｈに対して予め設定された時分割期間Ｔにおいて、交流電源６と小光源２及び大光源５との接続及び非接続を行う一対のスイッチ素子２１と、スイッチ素子２１による交流電源６と小光源２及び大光源５との接続及び非接続により小光源２及び大光源５に加えられる交流電圧を平滑にする平滑回路２２とを具備している。一対のスイッチ素子２１の一方は、正側の半周期Ｈにおいて交流電源６と小光源２及び大光源５との接続及び非接続を行うようになっており、一対のスイッチ素子２１の他方は、負側の半周期Ｈにおいて交流電源６と小光源２及び大光源５との接続及び非接続を行うようになっている。

スイッチ素子２１は、例えば、ＩＧＢＴ（ＩｎｓｕｌａｔｅｄＧａｔｅＢｉｐｏｌａｒＴｒａｎｓｉｓｔｏｒ）等のＭＯＳＦＥＴからなる。スイッチ素子２１は、給電線２５を介して交流電源６及び平滑回路２２に接続されており、信号線４５を介して制御手段１１に接続されている。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６を切替手段１０を介して小光源２及び大光源５に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６を小光源２及び大光源５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の作動に基づいて切替手段１０を介して交流電源６に接続された状態の小光源２及び大光源５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に示すような交流電圧波形１６となる。斯かるスイッチ素子２１は、制御手段１１からトリガ信号が当該スイッチ素子２１に与えられることにより時分割期間Ｔの夫々において、交流電源６と小光源２及び大光源５との接続及び非接続を行い、これにより供給源７から小光源２及び大光源５に所定量の交流電力を加えるようになっている。

平滑回路２２は、スイッチ素子２１と切替手段１０との間に介在された抵抗２３及びコンデンサ２４を有している。平滑回路２２は、給電線２５を介して切替器３１に接続されている。

切替手段１０は、供給源７、８及び９と小光源２、３及び４並びに大光源５との間に介在されている複数の切替器３１、３２及び３３とを具備している。切替器３１、３２及び３３の作動は、制御手段１１からの指令に基づいて、供給源７、８及び９の小光源２、３及び４に対する接続を大光源５に対する接続に切り替え、また、供給源７、８及び９の大光源５に対する接続を小光源２、３及び４に対する接続に切り替えるようになっている。斯かる切替器３１、３２及び３３は、制御手段１１からの指令に基づいてに夫々互いに独立して作動するようになっている。切替器３１は、給電線２５を介して供給源７、小光源２及び大光源５に接続されており、信号線４５を介して制御手段１１に接続されている。切替器３２は、給電線２５を介して供給源８、小光源３及び大光源５に接続されており、信号線４５を介して制御手段１１に接続されている。切替器３３は、給電線２５を介して供給源９、小光源４及び大光源５に接続されており、信号線４５を介して制御手段１１に接続されている。

コンピュータ等からなる制御手段１１は、調光操作卓等の操作に基づいて生成されたいわゆるＤＭＸ（ＤｉｇｉｔａｌＭｕｌｔｉｐｌｅｘ）信号等からなる調光信号を受信する受信部（図示せず）と、受信部で受信した調光信号に基づいて、小光源２、３及び４並びに大光源５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、交流電力の半周期Ｈを時分割した時分割期間Ｔの夫々において供給源７、８及び９に対して交流電力の供給及びその停止を指令する供給指令部４１と、受信部で受信した調光信号に基づいて、切替手段１０に対して前記接続の切り替えを指令する切替指令部４２とを具備している。

予め設定されたプログラムにより作動する供給指令部４１は、調光信号に基づいて、小光源２、３及び４並びに大光源５の夫々に加えられる交流電圧が予め設定した交流電圧となるように時分割期間Ｔの夫々に占める供給源７、８及び９の夫々に対する交流電力の供給期間ｓの割合を決定する段階と、当該決定した供給期間ｓの始期毎に交流電力の供給信号を供給源７、８及び９の夫々に与える段階と、当該供給期間ｓの終期毎に交流電力の供給の停止信号を供給源７、８及び９の夫々に与える段階とを具備している。前記供給信号及び停止信号はスイッチ素子２１に対するトリガ信号からなり、供給指令部４１は、当該トリガ信号をスイッチ素子２１に与えることで当該スイッチ素子２１をオンオフ作動させるようになっている。交流電源６の交流電源電圧の半周期Ｈを時分割した時分割期間Ｔは、供給指令部４１において予め設定されている。供給指令部４１は、信号線４５を介して供給源７、８及び９に接続されている。

斯かる供給指令部４１では、例えば、受信部で受信した調光信号に小光源２を当該小光源２の最大消費電力に対して５０％の割合の交流電力をもって調光する旨の信号が含まれる場合には、当該信号に基づいて、時分割期間Ｔの夫々に対して５０％の割合の期間を供給源７による交流電力の供給期間ｓとして決定し、調光信号に小光源３を当該小光源３の最大消費電力に対して３０％の割合の交流電力をもって調光する旨の信号が含まれる場合には、当該信号に基づいて、時分割期間Ｔの夫々に対して３０％の割合の期間を供給源８による交流電力の供給期間ｓとして決定し、調光信号に小光源４を当該小光源４の最大消費電力の７０％の割合の交流電力をもって調光する旨の信号が含まれる場合には、当該信号に基づいて、時分割期間Ｔの夫々に対して７０％の割合の期間の供給源９による交流電力の供給期間ｓとして決定する。また、供給指令部４１では、例えば、受信部で受信した調光信号に大光源５を当該大光源５に対して任意の割合、例えば３０％の割合の交流電力をもって大光源５を調光する旨の信号が含まれる場合には、当該信号に基づいて、時分割期間Ｔの夫々に対して３０％の二分の一（１５％）の割合の期間を供給源７、８及び９のうちのいずれか二つの供給源による交流電力の供給期間ｓとして決定するか、または、時分割期間Ｔの夫々に対して３０％の三分の一（１０％）の割合の期間を供給源７、８及び９による交流電力の供給期間ｓとして決定する。更に、供給指令部４１では、例えば、受信部で受信した調光信号に大光源５及び小光源２、３及び４のうちのいずれか一つの小光源を同時に調光する旨の信号が含まれる場合には、当該信号に基づいて、供給源７、８及び９のうちのいずれか二つの供給源による大光源５に対する交流電力の供給期間ｓを決定すると共に、供給源７、８及び９のうちの残りの一つの供給源による小光源２、３及び４のうちのいずれか一つの小光源に対する交流電力の供給期間ｓを決定する。供給指令部４１は、供給源７、８及び９による大光源５に対する交流電力の供給期間ｓの夫々が互いに等しい期間となるように供給期間ｓを決定してもよく、また、供給源７、８及び９のうちのいずれか二つの供給源による大光源５に対する交流電力の供給期間ｓの夫々が互いに等しい期間となるように供給期間ｓを決定してもよい。

切替指令部４２は、信号線４５を介して切替器３１、３２及び３３の夫々に接続されており、調光信号に基づいて、切替指令信号を生起して切替器３１、３２及び３３の夫々に送ることにより、切替器３１、３２及び３３に切り替え作動を行わせるようになっている。斯かる切替指令部４２では、例えば、受信部で受信した調光信号に小光源２を調光する旨の信号が含まれている場合には、供給源７が切替器３１を介して小光源２に対して接続及び非接続のうちのいずれの状態にあるかをセンサ等を用いて判断し、接続状態にあると判断した場合には、切替指令信号を生起しないで作動を終了し、非接続状態にあると判断した場合には、切替指令信号を生起して切替器３１に送る。調光信号に小光源３及び４を調光する旨の信号が含まれている場合も上記同様に切替器３２及び３３に対して作動する。また、切替指令部４２では、例えば、受信部で受信した調光信号に大光源５を調光する旨の信号が含まれている場合には、供給源７、８及び９が大光源５に対して接続及び非接続のうちのいずれの状態にあるかをセンサ等を用いて判断し、接続状態にあると判断した場合には、切替指令信号を生起しないで作動を終了し、非接続状態にあると判断した場合には切替指令信号を生起して切替器３１、３２及び３３に送るか、または、供給源７、８及び９のうちのいずれか二つが大光源５に対して接続又は非接続のうちのいずれの状態にあるかをセンサ等を用いて判断し、接続状態にあると判断した場合には切替指令信号を生起しないで作動を終了し、非接続状態にあると判断した場合には切替指令信号を生起して切替器３１、３２及び３３のうちのいずれか二つに切替指令信号を送る。更に、切替指令部４２では、例えば、受信部で受信した調光信号に小光源４と大光源５とを同時に調光する旨の信号が含まれている場合には、供給源９が小光源４に対して接続及び非接続のうちのいずれの状態にあるかをセンサ等を用いて判断し、接続状態にあると判断した場合には切替器３３に対する切替指令信号を生起しないで当該切替器３３による当該接続状態を維持し、非接続状態にあると判断した場合には切替器３３に対する切替指令信号を生起して当該切替器３３に送り、且つ、供給源７及び８が大光源５に対して接続及び非接続のうちのいずれの状態にあるかをセンサ等を用いて判断し、接続状態にあると判断した場合には切替器３２及び３３に対する切替指令信号を生起しないで当該切替器３２及び３３による接続状態を維持し、非接続状態にあると判断した場合には切替指令信号を生起して当該非接続状態にある切替器３２及び３３に送る。

以下、本例の調光装置１では、小光源２、３及び４並びに大光源５の調光について詳細に説明する。まず、調光操作卓の操作等により生成されたＤＭＸ信号等からなる調光信号を制御手段１１の受信部で受信し、受信部において調光信号の内容を判断する。

受信部において調光信号に小光源２、３及び４を調光する旨の信号が含まれていると判断した場合には、切替指令部４２により供給源７、８及び９の夫々と小光源２、３及び４の夫々との接続及び非接続の状態を判断し、接続状態にあると判断した場合には、切替器３１、３２及び３３に切替作動を行わせずに切替指令部４２による処理を終了し、非接続状態にあると判断した場合には、切替器３１、３２及び３３に切替作動を行わせて供給源７、８及び９の夫々と小光源２、３及び４の夫々とが接続された状態にして、切替指令部４２による処理を終了する。次に、供給指令部４１による供給源７、８及び９の夫々に対する交流電力の供給の指令を開始して、小光源２、３及び４の夫々に交流電力を供給して当該小光源２、３及び４の夫々を所望に調光する。

受信部において調光信号に例えば小光源２のみを調光する旨の信号が含まれていると判断した場合には、上記同様に切替指令部４２による切替部３１に対する処理と供給指令部４１による供給源７に対する処理を実行する。この際、切替部３２及び３３並びに供給源８及び９に対する切替指令部４２及び供給指令部４１による処理は実行されず、供給源８及び９は小光源３及び４に対して交流電力を供給することができない状態となっている。調光信号に小光源３又は４のみを調光する旨の信号が含まれている場合もまた上記同様に処理される。

受信部において調光信号に大光源５のみを調光する旨の信号が含まれていると判断した場合には、切替指令部４２により供給源７、８及び９の夫々と大光源５との接続及び非接続の状態を判断し、供給源７、８及び９の夫々と大光源５とが接続状態にあると判断した場合には、切替器３１、３２及び３３に切替作動を行わせずに切替指令部４２による処理を終了し、非接続状態にあると判断した場合には、切替器３１、３２及び３３に切替作動を行わせて供給源７、８及び９の夫々と大光源５とが並列に接続された状態にして、切替指令部４２による処理を終了する。次に、供給指令部４１による供給源７、８及び９の夫々に対する交流電力の供給の指令を開始して、大光源５に交流電力を供給して当該大光源５の夫々を所望に調光する。供給源７から大光源５に対して供給する交流電力、供給源８から大光源５に対して供給する交流電力及び供給源９から大光源５に対して供給する交流電力は夫々互いに等しくてもよい。また、受信部において調光信号に大光源５のみを調光する旨の信号が含まれていると判断した場合には、切替指令部４２により供給源７、８及び９のうちのいずれか二つの夫々と大光源５との接続及び非接続の状態を判断し、供給源７、８及び９のうちのいずれか二つと大光源５とが接続状態にあると判断した場合には、切替器３１、３２及び３３のうちのいずれか二つに切替作動を行わせずに切替指令部４２による処理を終了し、非接続状態にあると判断した場合には、切替器３１、３２及び３３のうちのいずれか二つに切替作動を行わせて供給源７、８及び９の夫々と大光源５とが並列に接続された状態にして、切替指令部４２による処理を終了する。次に、供給指令部４１による供給源７、８及び９のうちのいずれか二つに対する交流電力の供給の指令を開始して、大光源５に交流電力を供給して当該大光源５の夫々を所望に調光する。この際、切替器３１、３２及び３３のうちの残りの一つ並びに供給源７、８及び９のうちの残りの一つに対する切替指令部４２及び供給指令部４１による処理は実行されず、供給源７、８、９のうちの残りの一つは大光源５に対して交流電力を供給することができない状態となっている。

受信部において調光信号に大光源５及び例えば小光源４を同時に調光する旨の信号が含まれていると判断した場合には、切替指令部４２により供給源７及び８と大光源５との接続及び非接続の状態並びに供給源９と小光源４との接続及び非接続の状態を判断し、夫々が接続状態にあると判断した場合には切替指令部４２による処理を終了し、非接続状態にあると判断した場合には切替部３１、３２及び３３に切替作動を行わせて、供給源７及び８と大光源５とが並列に接続された状態にすると共に供給源９と小光源４とが接続された状態として、切替指令部４２による処理を終了する。次に、供給指令部４１による供給源７、８及び９による交流電力の供給の指令を開始して、供給源７及び８から大光源５に交流電力を供給し、これと同時に、供給源９から小光源４に交流電力を供給して、当該大光源５及び小光源４を所望に調光する。

本例の調光装置１によれば、複数の小光源２、３及び４並びに当該小光源２、３及び４の夫々よりも消費電力の大きい大光源５に交流電力を夫々供給する複数の供給源７、８及び９と、供給源７、８及び９の夫々の小光源２、３及び４の夫々に対する接続と当該供給源７、８及び９のうちの少なくとも二つの供給源の大光源５に対する並列の接続とを選択的に切り替える切替手段１０と、供給源７、８及び９から小光源２、３及び４並びに大光源５の夫々への交流電力の供給を制御する制御手段１１とを具備しており、制御手段１１は、交流電力の半周期Ｈを時分割した時分割期間Ｔの夫々において供給源７、８及び９に対して交流電力の供給及びその停止を指令する供給指令部４１と、切替手段１０に対して前記接続の切り替えを指令する切替指令部４２とを具備しており、供給指令部４１は、切替手段１０により大光源５に接続された少なくとも二つの供給源に対して交流電力の同時期の半周期Ｈ毎において交流電力の供給及びその停止を指令するようになっているために、制御手段１１による交流電力の供給源７、８及び９の制御を簡単にすることができ、しかも、供給源７、８及び９から大光源５に交流電力を同時期に供給することでラッシュ電流の発生を防止することができる。

本発明の実施の形態の例の概念説明図である。図１に示す例の交流電圧波形に関する説明図である。

符号の説明

１調光装置
２、３、４小光源
５大光源
６交流電源
７、８、９供給源
１０切替手段
１１制御手段
４１供給指令部
４２切替指令部

Claims

複数の小光源及び当該複数の小光源の夫々よりも消費電力の大きい大光源に交流電力を夫々供給する複数の供給源と、複数の供給源の夫々の複数の小光源の夫々に対する接続と当該複数の供給源のうちの少なくとも二つの供給源の大光源に対する並列の接続とを選択的に切り替える切替手段と、複数の供給源から複数の小光源及び大光源の夫々への交流電力の供給を制御する制御手段とを具備しており、制御手段は、交流電力の半周期の夫々で複数個に時分割した時分割期間の夫々において複数の供給源に対して交流電力の供給及びその停止を指令する供給指令部と、切替手段に対して前記接続の切り替えを指令する切替指令部とを具備しており、供給指令部は、切替手段により大光源に接続された少なくとも二つの供給源により互いに等しい割合で大光源に交流電力を供給するように、少なくとも二つの供給源に対して交流電力の同時期の半周期の夫々での各時分割期間において少なくとも二つの供給源に関して互いに等しい割合をもって交流電力の供給及びその停止を指令するようになっている調光装置。