JP5008463B2

JP5008463B2 - 調光方式および該調光方式を採用する照明装置

Info

Publication number: JP5008463B2
Application number: JP2007149575A
Authority: JP
Inventors: 宅見門
Original assignee: Stanley Electric Co Ltd
Current assignee: Stanley Electric Co Ltd
Priority date: 2007-06-05
Filing date: 2007-06-05
Publication date: 2012-08-22
Anticipated expiration: 2027-06-05
Also published as: JP2008305581A

Description

本発明は、調光を可能とする照明装置に係るものであり、詳細には、例えば、舞台において部分照明が必要とされたときに、調整卓側から、例えば、舞台上の電気スタンドなど調光が必要となる複数の照明器具、舞台装置などに、パケット方式で信号を送り、各舞台装置のそれぞれを、その時点で必要な明るさとなるように調光する調光装置に係るものである。

従来の、この種の舞台用調光装置９０としては、例えば、図４に示すような構成のものがあり、舞台外に設置された調光卓９１には、例えば、スライドボリューム（図示せず）などにより、複数の調光装置８０〜８０ｎに対する明るさの設定が舞台から遠隔した状態で行えるようにされている。そして、舞台用調光装置９０と、調光卓９１とは多重伝送により接続されている。

前記舞台用調光装置９０内には調光レベル受信装置７０が設けられており、前記調光卓９１から送信されてきた明るさを、前記調光装置８０〜８０ｎのそれぞれに対応して保持している。また、前記調光レベル受信装置７０と、前記調光装置８０〜８０ｎとの間にはスイッチＳ１〜Ｓｎが設けられていて、前記調光レベル受信装置７０と、前記調光装置８０〜８０ｎとのそれぞれに対応するものがスイッチ制御器６０により開閉を自在とされている。

このようにしたことで、例えば、前記調光装置８０に対応しているスイッチＳ１を接続すれば、前記調光レベル受信装置７０内に蓄積されていた明るさを設定する信号が前記スイッチＳ１を経由して、オペレーショナル・アンプＯＰ１の＋端子に接続されたコンデンサＣ１にチャージされる。

よって、この後にスイッチＳ１を開放しても、調光装置８０に接続されている照明器具５１は同じ明るさで点灯を継続するものとなる。更には、前記調光装置８０内のデータを変化させ、再度スイッチＳ１を接続すれば、前記照明器具５１は消灯させるなど明るさを自在に制御することが可能となる。
特開平０６−０６８７６号公報

しかしながら、近年にいたり、照明器具としてはＬＥＤ照明が実用段階になり、例えば、遊園地のパレードなど、ますます小規模な場所や範囲での、照明演出を行うことが多くなってきている。このようにＬＥＤによる照明演出を行う際にも、従来から舞台照明用などとして採用されていた照明システムが流用されることが多い。

上記照明システムは、複数の照明器具（調光器を含む）と、それらの照明器具の明るさを個別に指示できるようにした調光卓とが通信で接続されており、接続に際してはＤＭＸ５１２と称されている規格が一般的に採用されており、この規格では接続できる調光器は、最大５２１台と設定されている。

図５に上記ＤＭＸ５１２の通信フォーマットを示す。ＤＭＸ５１２の通信は調歩同期シリアルフォーマットを用いている。また、調光データは８ビットで２５６種類の明るさが設定できる。また、５１２チャンネルの全てを使用したときには、全チャンネルに信号を与えるための一周の時間は最大一秒かかっても良いとされている。

そして、従来は最終の発光源としてタングステンフィラメントのランプが用いられるのが通常であったので、明るさを変えるために印加される電圧を変化させても極端な発光色の変化を生じることもなく、また、明るさを変化させるときにもフィラメントの保熱により滑らかな減光（または増光）が得られるものとなっていた。

ところが、近来に至りＬＥＤが光源として使用されるようになると、ＬＥＤに流れる電流Ｍによる調光方式が採用されるようになっている。故に、従来のような単にパケット中のビットの数による電流の決定ではなく、ＰＷＭのＯＮ／ＯＦＦＤｕｔｙを決定する方法となっている。また、上記ＤＭＸ５１２通信による調光データの更新時間に比べてＬＥＤは電源の“ＯＮ”−“ＯＦＦ”に対する応答性が速いので、増光時、減光時には、光量が階段状に変化して観者に違和感を生じさせるという問題点、更には、調光時の点灯時間が短い状態では、ＰＷＭ変調では一回の点灯時間が消灯時間に比較して短くなり、電源の断続によるチラツキが目立つようになるなどの問題点を生じ、これらの点の解決が課題とされていた。

本発明は、前記した従来の課題を解決するための具体的手段として、通信で多チャンネルの調光データを略定期的に送信してくる調光卓からの調光信号の自己に対応する信号を受信して調光制御する調光器において、受信側は、つぎの通信による前記調光データ受信までの時間を自ら計測することで調光データ受信以降の調光回数と調光値とを決定し、その時間内で決定した目標の調光値に段階的に調光を行うことを特徴とする調光方式を提供することで課題を解決するものである。

本発明により、光源が白熱電球用に向いていたこの種の調光方式を、光源がＬＥＤの特性に合うように改善することで、点灯時の発光色のシフト、観者に明らかに段差を感じさせる減光時、増光時の違和感を生じさせないものとして、調光方式、および、照明装置の品質感の向上に優れた効果を奏するものである。

つぎに、本発明を図に示す実施形態に基づいて詳細に説明する。図１に示すものは本発明に係る舞台用調光器１であり、この舞台用調光器１も、１台の調光卓２と、この調光卓２により、それぞれの明るさが設定される複数の調光器３〜３ｎが接続されているものである点は従来例のものと同様である。

また、前記調光卓２と、前記調光器３〜３ｎとは、例えば電線、無線など適宜な接続手段５で接続が行われ、例えば、８ビットのパケット通信で接続が行われている点も従来例のものと同様であり、よって、前記調光器３〜３ｎは基本的には２５６種類の明るさのデータを前記調光卓から取り込むることができる構成である点も従来例と同様である。

そして、本発明では、従来例のタングステン電球などに変えて、残光特性を有さず、電圧の印加、切断とほぼ同時に発光、消灯を行うＬＥＤランプ４が光源として使用されている。従って、減光時などにはＬＥＤランプ４は、いわゆる階段的に明るさを変化させるものとなり、観客などに違和感を感じさせる恐れの強いものとなっている。

この点を解決すべく、本発明では前記調光器３中に受信側調光回路３ａが設けられ、例えば前回に調光卓２から受信したパケットにおける調光データから求めた調光出力値と今回受信したパケットにおける調光データから求めた調光出力分の差分と、予め想定してある調光データ受信間隔時間によりつぎの受信までの時間を想定し、その間で先の調光出力差分がなくなるよう調光タイミング毎の調光出力値を想定し、その間で先の調光出力差分が無くなるよう調光タイミング毎の調光出力値を設定し、前記受信側調光回路から出力させる。

このときに、本発明の目的を達成するためには、図２、および、図３に示すように、調光データ受信間隔の時間Ｔｃ以内に、少なくとも１回以上の調光出力の変更が可能でないと、本発明の実現が可能なものとはならないので、想定される調光データ受信間隔Ｔｃと定期的な調光タイミングの時間間隔Ｔｄの間には、
Ｔｃ＞２Ｔｄ … （１）
の関係にあることが前提となる。

調光データ受信間隔時間Ｔｃ内に行う調光出力の回数、即ち分割調光回数Ｎは、
Ｎ＝Ｔｃ／Ｔｄ … （２）
で求められる。自アドレス宛の調光データを受信した調光器３は、以下の調光処理を行う。即ち、前回受信した調光データに相当するＰＷＭのＯＮ duty値をDm、今回受信した調光データに相当するＰＷＭのＯＮ duty値をDt、現在出力中のＰＭＷのＯＮ duty値をＤｏとすると、以降の調光タイミング毎のＯＮ dutyの変化量ΔＤは、
ΔＤ＝（Ｄｔ−Ｄｏ）／Ｎ … （３）
で求まる。

以降の調光値タイミング毎のＰＷＭのＯＮ duty値Ｄｎ（ｎ＝１〜Ｎ）は、
Ｄ１＝ ΔＤ＋Ｄｏ … （４）
Ｄ２＝２ΔＤ＋Ｄｏ …
Ｄ３＝３ΔＤ＋Ｄｏ …
・
・
・
Ｄ_Ｎ−１＝（Ｎ−１）ΔＤ＋Ｄｏ
Ｄ_Ｎ＝Ｄｔ … (５）
となる。ここで、Ｎ回目の調光タイミングにおけるＯＮ duty値Ｄ_Ｎは、今回受信した調光データに相当するＰＷＭのＯＮ duty値Ｄtとする。

順次、これらのＯＮ duty値を調光タイミング毎にＰＷＭＯＮ dutyに反映し、ＤＮ到達以降の調光タイミングでは、ＤＮのＯＮ dutyを維持する。また、ＤＮ到達以前に新たな調光データを受信した場合には、現在出力中のＰＷＭＯＮ duty値をＤｏ値として同様な処理を行う。

ここで、想定される調光データ受信間隔Ｔｃ、または、調光データ受信間隔内に行う調光出力の回数Ｎは、実際の使用中に調光器３側で自ら実際の通信間隔を計測する仕組みを入れて、受信する毎に決定する。例えば、通信間隔内に発生する調光タイミングをカウントすることで、式（２）によらず直接的に分割調光回数Ｎを求めることができる。

実際のＰＷＭ制御においては、ワンチップマイコンなどに搭載されているＰＷＭ用カウンタタイマや、ソフトウエアカウンタなどを利用して実現することが多く、式（３）〜式（５）の計算をＰＷＭ duty値ではなく、これらカウンタ値で直接に計算しても良い。

図２、図３に示すものは、従来の調光方式による調光結果の曲線形状ＥＶ（破線で示す）と、本発明による調光結果の曲線形状（ＮＶ実線で示す）とを比較して示すものであり、本発明の調光方式によれば、明らかに段差の少ないスムーズな調光結果が得られることが判る。尚、図３は図２のＡ部の拡大詳細図である。

以上説明のように舞台用調光器１を構成することで、従来は調光卓２から送られてくるデータに基づいて即時に、指示された明るさに調光していたので、調光卓２の能力、例えば送り出すパケットの長さ、あるいは、調光卓２に接続された調光器３の数などにより、例えば、明るさが階段状に変化するものとなり、観客などにも違和感を与えていた問題が、調光器３の側で中間の明るさを生成できるようにしてスムーズな品位の高い明るさの変化を可能とし演出効果を向上させる。

更に加えて、調光卓２の受信側である調光器３に受信側調光回路３ａを設け、調光データ受信間隔Ｔｃ、分割調光回数Ｎなどをそれぞれの調光器３毎に調整可能としておけば、一層に演出効果の向上が図れるものとなる。このときに、前記調光データの受信間隔、または、調光回数を外部からも調整可能としておけば、一層にバリエーションに富む表示が可能となる。

本発明に係る舞台用調光器を示す略示的なブロック図である。本発明に係る舞台用調光器の調光の状態を従来例との比較で示すグラフである。図２のＡ部を拡大して示す詳細図である。従来例の回路例を示すブロック図である。調光卓から調光器に信号を送るときのパケットシステムの例を示す説明図である。明るさが暫減するＰＷＭ変調の波形の例を占めす説明図である。

符号の説明

１…舞台用調光器
２…調光卓
３…調光器
３ａ…受信側調光回路
４…ＬＥＤランプ
５…接続手段

Claims

通信で多チャンネルの調光データを略定期的に送信してくる調光卓からの調光信号の自己に対応する信号を受信して調光制御する調光器において、受信側は、つぎの通信による前記調光データ受信までの時間を自ら計測することで調光データ受信以降の調光回数と調光値とを決定し、その時間内で決定した目標の調光値に段階的に調光を行う受信側調光手段が設けられていることを特徴とする調光方式。
上記請求項１に記載の調光方式が採用されていることを特徴とする照明装置。