JP4967596B2

JP4967596B2 - カラースクローラ

Info

Publication number: JP4967596B2
Application number: JP2006286136A
Authority: JP
Inventors: 三郎木村; 吉隆池田; 喜明池田; ▲クン▼柏徐
Original assignee: Japan Broadcasting Corp
Current assignee: Japan Broadcasting Corp
Priority date: 2006-10-20
Filing date: 2006-10-20
Publication date: 2012-07-04
Anticipated expiration: 2026-10-20
Also published as: JP2008103242A

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）からの光を、スクロールされるカラーフィルタに透過させることにより光の一部を吸収して、透過光のカラー調整を行うカラースクローラに関する。

特開平６−２１１０５号公報

例えば特許文献１においては、光源からの光を透過させることにより透過光のカラーを変えるカラーフィルタと、互いに間隔をもって対向して配設されていると共にカラーフィルタを巻き取る一対の巻き取り軸と、カラーフィルタを巻き取るべく巻き取り軸を回転させるように一対の巻き取り軸に夫々連結された一対のモータと、一対のモータの作動を制御する制御部とを具備しているカラースクローラが提案されている。

ところで、斯かるカラースクローラでは、制御部によりモータを誤作動なく正確に制御することが求められる。

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、制御部によりモータを誤作動なく正確に制御することができるカラースクローラを提供することにある。

本発明のカラースクローラは、光源からの光を透過させることにより透過光のカラーを変えるカラーフィルタと、このカラーフィルタを巻き取り自在な巻き取り軸と、カラーフィルタを巻き取るべく巻き取り軸を回転させるモータと、スイッチ素子のオンオフ作動により交流電源電圧の半周期に対する交流電力の供給期間の長さを調節して複数種のカラー指定信号を生起する信号生起装置に信号線を介して接続されるようになっていると共に当該信号生起装置からのカラー指定信号に基づいてモータの作動を制御する制御部と、信号生起装置及び制御部間に並列に接続される疑似負荷抵抗部とを具備しており、疑似負荷抵抗部は、前記信号線からの信号を全波整流すべく、信号線に接続された整流回路と、この整流回路を介して信号生起装置及び制御部に並列に接続されるように、一端が整流回路の一方の出力端に接続された抵抗及びコレクタが当該抵抗の他端に、エミッタが整流回路の他方の出力端に夫々接続されたトランジスタを有した負荷抵抗本体部と、信号線での信号生起装置からのカラー指定信号の不生起に基づいて負荷抵抗本体部のトランジスタのベースとエミッタとを非接続にして当該トランジスタに整流回路からのベース電流が与えられるようにして当該ベース電流が整流回路からトランジスタに与えられる場合には負荷抵抗本体部のトランジスタのコレクタとエミッタとを導通状態にする一方、信号線での信号生起装置からのカラー指定信号の生起に基づいて負荷抵抗本体部のトランジスタのベースとエミッタとを短絡して当該トランジスタに整流回路からのベース電流が与えられないようにして負荷抵抗本体部のトランジスタのコレクタとエミッタとを不導通状態にするべく、整流回路の一方の出力端に接続されたゲート、トランジスタのベース及び整流回路の一方の出力端に接続されたアノード並びにトランジスタのエミッタ及び整流回路の他方の出力端に接続されたカソードを夫々備えたサイリスタを有した導通切替部とを具備している。

本発明のカラースクローラによれば、特に、信号生起装置及び制御部間に並列に接続される疑似負荷抵抗部を具備しており、疑似負荷抵抗部は、整流回路を介して信号生起装置及び制御部に並列に接続される抵抗及びトランジスタを有した負荷抵抗本体部と、信号生起装置からのカラー指定信号の不生起に基づいてトランジスタにベース電流が与えられるようにして当該ベース電流が与えられた場合には負荷抵抗本体部のトランジスタを導通状態にする一方、信号生起装置からのカラー指定信号の生起に基づいてトランジスタにベース電流が与えられないようにして負荷抵抗本体部のトランジスタを不導通状態にするサイリスタを有した導通切替部とを具備しているために、疑似負荷抵抗部における負荷抵抗により所定量以上の交流電力をもって信号生起部のスイッチ素子を誤作動なく正確に作動させることができ、当該スイッチ素子の作動により信号生起部において生起されたカラー指定信号を制御部で正確に識別することができ、而して、制御部によりモータを誤作動なく正確に制御することができ、しかも、上述の疑似負荷抵抗部を具備しているために、例えば信号生起部及び制御部間に並列に接続される捨て玉と称する５０Ｗから１００Ｗ程度のライトからなる疑似負荷抵抗部を用いる場合よりも小さな抵抗を用いることができて疑似負荷抵抗部自体の発熱を低減させることができると共に電力消費量を低減させることができ、加えて、疑似負荷抵抗部の小型化も図り得る。

本発明によれば、制御部によりモータを誤作動なく正確に制御することができるカラースクローラを提供し得る。

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４において、本例のカラースクローラ１は、白熱電球、ハロゲン電球、蛍光ランプ、ＨＩＤランプ（ＨｉｇｈＩｎｔｅｎｓｉｔｙＤｉｓｃｈａｒｇｅｄＬａｍｐ）等からなる光源（図示せず）からの光を透過させることにより透過光のカラー（ｃｏｌｏｒ）を変えるフィルム状のカラーフィルタ３と、互いに間隔をもって対向して配設されていると共にカラーフィルタ３を巻き取り自在である一対の巻き取り軸４及び５と、カラーフィルタ３を巻き取るべく巻き取り軸４及び５を夫々回転させる一対のモータ６及び７と、スイッチ素子８のオンオフ作動により交流電源電圧の半周期Ｈに対する交流電力の供給期間ｓの長さを調節して複数種のカラー指定信号を生起する信号生起装置９に接続されるようになっており、当該信号生起装置９からのカラー指定信号に基づいて一対のモータ６及び７の作動を制御する制御部１０と、信号生起装置９及び制御部１０間に並列に接続される疑似負荷抵抗部１１とを具備している。

信号生起装置９は、図２に示す交流電源２１からの交流電力を制御部１０に供給する供給期間ｓの長さを調節することにより種々のカラー指定信号を生起するようになっている。交流電源２１は、５０Ｈｚ、６０Ｈｚ等の商用電源、本例では５０Ｈｚの商用電源からなり、実効電圧は１００Ｖ（ピーク電圧１４０Ｖ程度）である。交流電源２１の交流電力は、図３及び図４に示すような交流電圧波形１５となる。

カラーフィルタ３の両端は、巻き取り軸４及び５に夫々巻き取られている。カラーフィルタ３は、例えば、巻き取り軸４及び５に巻き取られ得るように可撓性を有していると共に複数種のカラーに染色されたプラスチックフィルタからなる。カラーフィルタ３には、巻き取り軸４及び５による巻き取り方向において所定の間隔毎に異なるカラーが染色されている。巻き取り軸４及び５の巻き取り方向に関するカラーフィルタ３のカラーの配置順は予め定められている。カラーフィルタ３は、巻き取り軸４の巻き取り作動及び巻き取り軸５の巻き取り作動のうちのいずれか一方の作動によって巻き取られることによりスクロールされて、当該スクロールにより光源からの光を透過させる部位が変更され、この変更により透過光のカラーを変えるようになっている。尚、カラーフィルタ３には、その複数種のカラーの領域の夫々に制御部１０に検知されるセンシングテープ２５が貼着されている。

巻き取り軸４及び５は、光源からの光が透過されるカラーフィルタ３の部位２６を間にして互いに平行に配設されている。巻き取り軸４は、回転によりカラーフィルタ３を巻き取るようになっており、巻き取り軸５は、巻き取り軸４の回転とは逆の方向の回転によりカラーフィルタ３を巻き取るようになっている。カラーフィルタ３は、巻き取り軸４に巻き取られる際には巻き取り軸５から繰り出される一方、巻き取り軸５に巻き取られる際には巻き取り軸４から繰り出されるようになっている。

モータ６は、巻き取り軸４の一端に連結されており、制御部１０からの電力供給により作動して、巻き取り軸４にカラーフィルタ３を巻き取らせるように当該巻き取り軸４を回転させるようになっている。モータ７は、巻き取り軸５の一端に連結されており、制御部１０からの電力供給により作動して、巻き取り軸５にカラーフィルタ３を巻き取らせるように当該巻き取り軸５を回転させるようになっている。モータ６及び７は、消費電力が５Ｗから１０Ｗ程度の小容量のものからなり、本例ではＤＣ１２Ｖで作動されるＤＣモータからなるが、ステッピングモータからなっていてもよい。

信号生起装置９は、上述のスイッチ素子８と、スイッチ素子８のオンオフ作動を指令する指令部３１と、スイッチ素子８に対して並列となるように交流電源２１及び制御部１０に接続されている抵抗３２及びコンデンサ３３とを具備している。抵抗３２及びコンデンサ３３は、スイッチ素子８のオンオフ作動において生じ得るサージを除去するいわゆるスナバ回路を形成している。

スイッチ素子８は、双方向性三端子サイリスタ（トライアック）からなり、コレクタが交流電源２１に、エミッタが制御部１０及び疑似負荷抵抗部１１に、ゲートが指令部３１に信号線３５を介して夫々接続されている。スイッチ素子８は、指令部３１からの指令信号を受けて交流電源２１と制御部１０との電気的な接続及び非接続を行うようになっている。スイッチ素子８は、コレクタとエミッタの通電が許容されたオン状態にある場合には交流電源２１を制御部１０に対して電気的に接続するようになっており、コレクタ及びエミッタの通電が禁止されたオフ状態にある場合には交流電源２１を制御部１０に対して電気的に非接続にするようになっている。スイッチ素子８の作動に基づいて交流電源２１に接続された状態の制御部１０に与えられる交流電圧は、図３又は図４に示すような交流電圧波形１６又は１７となる。スイッチ素子８は、一定以上（例えば４０Ｗ以上）の交流電力が加えられることにより安定して作動し得るが、カラー指定信号を制御部１０に送るために大電力は必要とされないことから小電力では、スイッチ素子８の安定した作動を得難い。疑似負荷抵抗部１１は、斯かるスイッチ素子８の安定した作動を得ることを一つの目的として設定される。

ゲート駆動装置（ベース駆動装置）を有する指令部３１には、交流電源電圧の一周期又は半周期、本例では半周期Ｈに対する供給期間ｓの種々の長さが予め定められている。供給期間ｓの種々の長さは種々のカラー指定信号として信号識別部４１に識別される。ここで、カラー指定信号とは、本例においては半周期Ｈに対する供給期間ｓからなる。当該供給期間ｓの種々の長さ（割合）は、指令部３１及び制御部１０に種々のカラー指定信号として予め設定されている。指令部３１は、操作卓等の操作に基づいて種々の長さの供給期間ｓのうちから一つの供給期間ｓを選択し、選択した供給期間ｓにおいてスイッチ素子８にターンオン用の指令信号としてのトリガ信号を与えて当該スイッチ素子８をオン状態にするようになっている。指令部３１は、前記選択した供給期間ｓを除く供給停止期間においては、スイッチ素子８にターンオフ用の指令信号としてのトリガ信号を与えて当該スイッチ素子８をオフ状態にするようになっている。

指令部３１には、交流電源電圧の半周期Ｈを時分割した時分割期間Ｔが予め設定されており、斯かる時分割期間Ｔを半周期Ｈ毎にカウントして当該半周期Ｈの夫々に占める供給期間ｓの長さを監視し、当該供給期間ｓにおいてスイッチ素子８にトリガ信号を与えるようになっている。また、指令部３１は、図４の交流電圧波形１７に示されるように、時分割期間Ｔの夫々に占める供給期間ｓの長さを監視し、当該供給期間ｓにおいてスイッチ素子８にトリガ信号を与えるようになっていてもよく、斯かる場合には、当該時分割期間Ｔの夫々に対する供給期間ｓを合わせた期間が半周期Ｈに対する供給期間ｓとなる。

信号生起装置９に信号線３５を介して接続された制御部１０は、信号生起装置９により生起されたカラー指定信号を識別する信号識別部４１と、信号識別部４１における識別結果に基づいてモータ６及び７に対して電力を供給する供給源４２と、センシングテープ２５を検知するセンサ４３と、モータ６を監視するエンコーダ４４と、センサ４３により検知したカラーフィルタ３の部位２６のカラーを意味する表示を行う表示部４５と、信号識別部４１、供給源４２及び表示部４５の作動を処理する処理部４６とを具備している。

制御部１０は、図１に示す温度センサ４７及びファン４８を更に具備しており、ファン４８の作動は、温度センサ４７の温度検知に基づく処理部４６の処理により制御されるようになっている。温度センサ４７はカラーフィルタ３、モータ６及び／又はモータ７の温度を検知するように配設されており、ファン４８はカラーフィルタ３、モータ６及び／又はモータ７を冷却することができるように配設されている。

信号識別部４１は、信号生起装置９から供給される交流電力をカラー指定信号として判断し、当該交流電力の供給期間ｓの長さの如何により予め定められた複数種のカラー指定信号のうちから前記長さに対応した特定のカラー指定信号を選択し、而して、信号生起装置９からのカラー指定信号を識別するようになっている。処理部４６は、信号識別部４１における識別結果に基づいてセンサ４３の検知による現在の部位２６のカラーを判断し、当該カラーとカラー指定信号の意味するカラーとが相違する場合には、供給源４２にモータ６及び／又は７に対する電力供給指令を行い、エンコーダ４４によりモータ６及び／又は７の作動を監視しながら巻き取り軸４及び／又は５を回転させ、カラーフィルタ３をスクロールさせて、部位２６をカラー指定信号の意味するカラーにする。

本例の制御部１０は、カラー指定信号を含むいわゆるＤＭＸ（ＤｉｇｉｔａｌＭｕｌｔｉｐｌｅｘ）信号を生起するＤＭＸ信号生起部５０からのＤＭＸ信号を識別して、斯かるＤＭＸ信号によってもモータ６及び７の作動を制御することができるようになっていてもよい。斯かる場合には、信号識別部４１は、信号生起装置９からのカラー指定信号を上記ＤＭＸ信号に変換する信号変換部を具備し、上記ＤＭＸ信号を受けた場合には直接的に当該信号を識別し、信号生起装置９からのカラー指定信号を受けた場合には信号変換部を介して間接的に識別できるようになっていてもよい。また、制御部１０は、上記信号識別部４１に代えて、上記ＤＭＸ信号識別専用の信号識別部（図示せず）と、信号生起装置９からのカラー指定信号識別専用の他の信号識別部（図示せず）とを具備していてもよい。

疑似負荷抵抗部１１は、信号線３５に接続された整流回路（整流ブリッジ）５１と、整流回路５１を介して信号生起装置９及び制御部１０に並列に接続される抵抗５２及びトランジスタ５３を有した負荷抵抗本体部５４と、信号生起装置９からのカラー指定信号の不生起に基づいてトランジスタ５３にベース電流が与えられるようにして当該ベース電流が与えられた場合には負荷抵抗本体部５４を導通状態にする一方、信号生起装置９からのカラー指定信号の生起に基づいてトランジスタ５３にベース電流が与えられないようにして負荷抵抗本体部５４を不導通状態にする一方向性のサイリスタ（ＳＣＲ）５５を有した導通切替部５６とを具備している。即ち、疑似負荷抵抗部１１は、信号線３５からの信号を全波整流すべく、信号線３５に接続された整流回路５１と、整流回路５１を介して信号生起装置９及び制御部１０に並列に接続されるように、一端が整流回路５１の一方の出力端に接続された抵抗５２及びコレクタが当該抵抗５２の他端に、エミッタが整流回路５１の他方の出力端に夫々接続されたトランジスタ５３を有した負荷抵抗本体部５４と、信号線３５での信号生起装置９からのカラー指定信号の不生起に基づいてトランジスタ５３のベースとエミッタとを非接続にしてトランジスタ５３に整流回路５１からのベース電流が与えられるようにして当該ベース電流が整流回路５１からトランジスタ５３に与えられる場合にはトランジスタ５３のコレクタとエミッタとを導通状態にする一方、信号線３５での信号生起装置９からのカラー指定信号の生起に基づいてトランジスタ５３のベースとエミッタとを短絡してトランジスタ５３に整流回路５１からのベース電流が与えられないようにしてトランジスタ５３のコレクタとエミッタとを不導通状態にするべく、一方向性のサイリスタ５５を有した導通切替部５６とを具備している。

サイリスタ５５のゲート及びアノードは、整流回路５１の一端側に抵抗を介して接続されており、サイリスタ５５のカソードは、整流回路５１の他端側に接続されている。トランジスタ５３のコレクタは、抵抗５２を介して整流回路５１の一端側に接続されており、トランジスタ５３のベースは、抵抗５２を介さない一方、他の抵抗を介して整流回路５１の一端側とサイリスタ５５のアノードとに接続されており、トランジスタ５３のエミッタは、整流回路５１の他端側に接続されている。即ち、サイリスタ５５は、整流回路５１の一方の出力端に分圧抵抗を介して接続されたゲートと、トランジスタ５３のベースに接続されていると共に他の抵抗を介して整流回路５１の一方の出力端に接続されたアノードと、トランジスタ５３のエミッタに接続されていると共に整流回路５１の他方の出力端に接続されたカソードとを有している。

信号生起装置９から制御部１０にカラー指定信号としての交流電力が信号線３５を介して供給されると、疑似負荷抵抗部１１に対しても前記交流電力が信号線３５を介して供給される。斯かる交流電力は、整流回路５１を介してサイリスタ５５のゲートに入力され、当該サイリスタ５５をターンオンさせ、このターンオンによりトランジスタ５３のベースに対する整流回路５１を介した交流電力の入力が停止され、而して、負荷抵抗本体部５４が不導通状態となる。また、信号生起装置９から制御部１０にカラー指定信号としての交流電力の供給が停止されると、疑似負荷抵抗部１１に対しても前記交流電力の供給が停止され、当該停止によりサイリスタ５５はオン状態からオフ状態となる。このオフ状態において信号線３５に交流電力が生じた際にはトランジスタ５３のベースには整流回路５１を介して交流電力が入力され、而して、負荷抵抗本体部５４が導通状態となる。疑似負荷抵抗部１１は、負荷抵抗本体部５４が導通状態にある場合に信号生起装置９と制御部１０との間において負荷抵抗を付するようになっている。

以下、本例のカラースクローラ１では、まず、操作卓等の操作により生起されたカラー指定信号としてのＤＭＸ信号又は信号生起装置９において生起されたカラー指定信号を信号識別部４１で受け、信号識別部４１において前記信号により指定されたカラーを識別する。ここで、信号生起装置９のスイッチ素子８には、疑似負荷抵抗部１１が設置されていることにより一定以上の負荷が加えられるので、安定して作動され、而して、信号生起装置９から制御部１０に正確なカラー指定信号を送れる。次に、信号識別部４１において識別したカラーをカラーフィルタ３の部位２６に位置させるべく、センサ４３によりセンシングテープ２５を検知しながら供給源４２からモータ６及び／又は７に電力を供給して作動させ、巻き取り軸４及び／又は５を回転させて、カラーフィルタ３をスクロールさせる。識別したカラーがカラーフィルタ３の部位２６に位置した際には、その旨をセンサ４３により検知してカラー調整の作動を終了する。

本例のカラースクローラ１によれば、光源からの光を透過させることにより透過光のカラーを変えるカラーフィルタ３と、カラーフィルタ３を巻き取り自在な巻き取り軸４及び５と、カラーフィルタ３を巻き取るべく巻き取り軸４及び５を回転させるモータ６及び７と、スイッチ素子８のオンオフ作動により交流電源電圧の半周期Ｈに対する交流電力の供給期間ｓの長さを調節して複数種のカラー指定信号を生起する信号生起装置９に接続されるようになっていると共に当該信号生起装置９からのカラー指定信号に基づいてモータ６及び７の作動を制御する制御部１０と、信号生起装置９及び制御部１０間に並列に接続される疑似負荷抵抗部１１とを具備しており、疑似負荷抵抗部１１は、整流回路５１を介して信号生起装置９及び制御部１０に並列に接続される抵抗５２及びトランジスタ５３を有した負荷抵抗本体部５４と、信号生起装置９からのカラー指定信号の不生起に基づいてトランジスタ５３にベース電流が与えられるようにしてベース電流が与えられた場合には負荷抵抗本体部５４を導通状態にする一方、信号生起装置９からのカラー指定信号の生起に基づいてトランジスタ５３にベース電流が与えられないようにして負荷抵抗本体部５４を不導通状態にするサイリスタ５５を有した導通切替部５６とを具備しているために、信号生起装置９のスイッチ素子８を正確に作動させることができて、モータ６及び７を誤作動なく正確に制御することができる上に、疑似負荷抵抗部１１の発熱を低減させることができ、しかも、疑似負荷抵抗部１１の小型化も図り得る。

本発明の実施の形態の例の概念説明図である。図１に示す例の主に疑似負荷抵抗部の説明図である。図１に示す例の交流電圧波形に関する説明図である。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カラースクローラ
３カラーフィルタ
４、５巻き取り軸
６、７モータ
８スイッチ素子
９信号生起装置
１０制御部
１１疑似負荷抵抗部
５４負荷抵抗本体部
５６導通切替部

Claims

光源からの光を透過させることにより透過光のカラーを変えるカラーフィルタと、このカラーフィルタを巻き取り自在な巻き取り軸と、カラーフィルタを巻き取るべく巻き取り軸を回転させるモータと、スイッチ素子のオンオフ作動により交流電源電圧の半周期に対する交流電力の供給期間の長さを調節して複数種のカラー指定信号を生起する信号生起装置に信号線を介して接続されるようになっていると共に当該信号生起装置からのカラー指定信号に基づいてモータの作動を制御する制御部と、信号生起装置及び制御部間に並列に接続される疑似負荷抵抗部とを具備しており、疑似負荷抵抗部は、前記信号線からの信号を全波整流すべく、信号線に接続された整流回路と、この整流回路を介して信号生起装置及び制御部に並列に接続されるように、一端が整流回路の一方の出力端に接続された抵抗及びコレクタが当該抵抗の他端に、エミッタが整流回路の他方の出力端に夫々接続されたトランジスタを有した負荷抵抗本体部と、信号線での信号生起装置からのカラー指定信号の不生起に基づいて負荷抵抗本体部のトランジスタのベースとエミッタとを非接続にして当該トランジスタに整流回路からのベース電流が与えられるようにして当該ベース電流が整流回路からトランジスタに与えられる場合には負荷抵抗本体部のトランジスタのコレクタとエミッタとを導通状態にする一方、信号線での信号生起装置からのカラー指定信号の生起に基づいて負荷抵抗本体部のトランジスタのベースとエミッタとを短絡して当該トランジスタに整流回路からのベース電流が与えられないようにして負荷抵抗本体部のトランジスタのコレクタとエミッタとを不導通状態にするべく、整流回路の一方の出力端に接続されたゲート、トランジスタのベース及び整流回路の一方の出力端に接続されたアノード並びにトランジスタのエミッタ及び整流回路の他方の出力端に接続されたカソードを夫々備えたサイリスタを有した導通切替部とを具備しているカラースクローラ。