JP6395114B2 - 光源装置および照明装置 - Google Patents
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Description
本発明は、例えば、舞台等で使用される照明装置に搭載することが好適な、ＬＥＤや半導体レーザ等の固体光源や、白熱電球、放電ランプなどの発光素子の光を利用する光源装置であって、各発光素子の発光強度を外部から信号を与えることによって調光可能な光源装置に関する。
近代的な舞台照明システムにおいては、多数の照明装置が並行的に稼働し、各照明装置に対しては、明るさの変化を与える動的な調光制御が行われる。
また、照明装置によっては、凹面鏡やレンズを用いるなどして、発光素子からの放射光をコリメートしてビーム様光束とし、その光軸の方向を経度・緯度方向に変化させる１軸または２軸の回転機構に搭載され、あるいはガルバノメータ等の回転機構に搭載されたミラーを介して、動的な光束方向制御が行われる。
このような照明システムに使用される発光素子としては、ＬＥＤや半導体レーザ等の固体光源や、白熱電球、放電ランプなどが、それぞれの特徴を生かした照明効果を現出するよう、各照明装置の種類に応じて、好適なものが選択されて使用される。
また、照明装置によっては、凹面鏡やレンズを用いるなどして、発光素子からの放射光をコリメートしてビーム様光束とし、その光軸の方向を経度・緯度方向に変化させる１軸または２軸の回転機構に搭載され、あるいはガルバノメータ等の回転機構に搭載されたミラーを介して、動的な光束方向制御が行われる。
このような照明システムに使用される発光素子としては、ＬＥＤや半導体レーザ等の固体光源や、白熱電球、放電ランプなどが、それぞれの特徴を生かした照明効果を現出するよう、各照明装置の種類に応じて、好適なものが選択されて使用される。
前記したように、このような照明システムでは多数の光源装置に対して独立に、動的な調光制御や動的な光束方向制御を行う必要があるため、各光源装置および中央制御装置は、簡単な信号ケーブル配線と単純なプロトコルによって、必要な制御データの送受信が可能となるように設計された、専用のインターフェイスを備える必要がある。
このようなインターフェイスの一例として、現在、ＤＭＸ５１２と呼ばれるプロトコルのインターフェイスが用いられる場合が多い。
このインターフェイスでは、対象とする全ての照明装置はデージーチェーン接続され、ＲＳ４８５と呼ばれる一般的シリアル通信仕様を基礎として、８ビットデータを２５０ｋｂｉｔ／ｓの速度で伝送することが規定されており、中央制御装置より、５１２チャンネル、すなわち５１２個の独立した制御対象に対して順繰りに、それぞれへのデータを伝送することを、継続的に繰り返す仕様となっている。
このようなインターフェイスの一例として、現在、ＤＭＸ５１２と呼ばれるプロトコルのインターフェイスが用いられる場合が多い。
このインターフェイスでは、対象とする全ての照明装置はデージーチェーン接続され、ＲＳ４８５と呼ばれる一般的シリアル通信仕様を基礎として、８ビットデータを２５０ｋｂｉｔ／ｓの速度で伝送することが規定されており、中央制御装置より、５１２チャンネル、すなわち５１２個の独立した制御対象に対して順繰りに、それぞれへのデータを伝送することを、継続的に繰り返す仕様となっている。
このように、ＤＭＸ５１２では多数のチャンネルが使用できるため、例えば、光源装置がＲ，Ｇ，Ｂ(赤，緑，青)３原色の発光素子を含む場合は、各色の発光素子毎に調光制御を行うことにより、可変色の光源装置を実現することができるし、調光制御のみならず、前記した光束方向制御（ムービングライトやレーザービームスキャナなど）のためのデータも合わせて伝送することも可能である。
その結果、中央制御装置からのシーケンシャルなデータに基づいて、多数の照明装置の色・明るさ・方向を、舞台の情景の変化や音楽に同期して一斉に変化させ、動的な視覚効果を表現することが行われている。
その結果、中央制御装置からのシーケンシャルなデータに基づいて、多数の照明装置の色・明るさ・方向を、舞台の情景の変化や音楽に同期して一斉に変化させ、動的な視覚効果を表現することが行われている。
いま述べたＤＭＸ５１２を含め、調光制御のためのシリアル通信によるデータ伝送に関しては、これまで、問題の発覚とその改善がなされて来た。
例えば特開平０７−３２０８７９号には、シリアル通信におけるビット化けに起因する照明のチラツキを防止するために、前回受信した調光レベルおよび前々回受信した調光レベルに基づき、予め設定される所定レベルと、今回受信した調光レベルとの差異が所定値を超えた場合に補正を行う技術が記載されている。
例えば特開平０７−３２０８７９号には、シリアル通信におけるビット化けに起因する照明のチラツキを防止するために、前回受信した調光レベルおよび前々回受信した調光レベルに基づき、予め設定される所定レベルと、今回受信した調光レベルとの差異が所定値を超えた場合に補正を行う技術が記載されている。
このような通信時の伝送エラーに起因する問題以外にも、時々刻々の調光データを繰り返し伝送するプロトコルのインターフェイスには、照明装置における処理のオーバーヘッドの問題が存在する。
例えばＤＭＸ５１２インターフェイスの場合、前記した繰り返し伝送の仕様によれば、１個の制御対象に対し、１秒間に２０回〜４０回のデータが伝送されることになるが、それを正しく受信できるよう、各照明装置は、常にインターフェイス信号ラインを監視して、現在何番目のチャンネルへのデータが流れているかを追跡し、自身が内包する制御対象、すなわち光源装置や回転機構に対応するチャンネル番号（１個または複数個）のデータが流れて来た時だけ、それを読み取る動作を継続することが必要になる。
そのため、このようなプロトコルに対応するインターフェイスを備える照明装置は、インターフェイス監視動作を含めた各処理を高速で実行できる、マイクロプロセッサを搭載する必要があり、コスト高となる問題があった。
例えばＤＭＸ５１２インターフェイスの場合、前記した繰り返し伝送の仕様によれば、１個の制御対象に対し、１秒間に２０回〜４０回のデータが伝送されることになるが、それを正しく受信できるよう、各照明装置は、常にインターフェイス信号ラインを監視して、現在何番目のチャンネルへのデータが流れているかを追跡し、自身が内包する制御対象、すなわち光源装置や回転機構に対応するチャンネル番号（１個または複数個）のデータが流れて来た時だけ、それを読み取る動作を継続することが必要になる。
そのため、このようなプロトコルに対応するインターフェイスを備える照明装置は、インターフェイス監視動作を含めた各処理を高速で実行できる、マイクロプロセッサを搭載する必要があり、コスト高となる問題があった。
本発明が解決しようとする課題は、発光素子に対する調光データの、外部からの受信に関するオーバーヘッドの発生防止を達成した光源装置を提供することにある。
本発明における第１の発明の光源装置は、発光素子（Ｙ１）と、前記発光素子（Ｙ１）を駆動する駆動回路（Ｐ１）との組によって構成される要素光源（Ｕ１）の１個以上と、
前記要素光源（Ｕ１，Ｕ２，…）それぞれの駆動回路（Ｐ１，Ｐ２，…）が、前記要素光源（Ｕ１，Ｕ２，…）それぞれの発光素子（Ｙ１，Ｙ２，…）に供給する電力に相関する供給能力信号（Ｓｗ１，ＳＷ２，…）を、前記駆動回路（Ｐ１，Ｐ２，…）に出力する制御部（Ｍｕ）と、
前記要素光源（Ｕ１，Ｕ２，…）それぞれの発光強度を指定するために、外部から送られて来る外部調光データ（Ｄｘ）を間欠的に受信して、これに相関する内部調光データ（Ｄｉ）を生成し、該内部調光データ（Ｄｉ）を前記制御部（Ｍｕ）に送信する調光インターフェイス部（Ｍｉ）と、
を具備する光源装置であって、
前記制御部（Ｍｕ）は、前記内部調光データ（Ｄｉ）に基づいて前記供給能力信号（Ｓｗ１，ＳＷ２，…）を生成し、
前記調光インターフェイス部（Ｍｉ）は、規定した前記内部調光データ（Ｄｉ）の頻度の、上限値 Ｆmax を超える頻度で前記外部調光データ（Ｄｘ）を受信した場合は、前記外部調光データ（Ｄｘ）を、前記上限値 Ｆmax 以下の頻度を有する前記内部調光データ（Ｄｉ）へ変換することを特徴とするものである。
前記要素光源（Ｕ１，Ｕ２，…）それぞれの駆動回路（Ｐ１，Ｐ２，…）が、前記要素光源（Ｕ１，Ｕ２，…）それぞれの発光素子（Ｙ１，Ｙ２，…）に供給する電力に相関する供給能力信号（Ｓｗ１，ＳＷ２，…）を、前記駆動回路（Ｐ１，Ｐ２，…）に出力する制御部（Ｍｕ）と、
前記要素光源（Ｕ１，Ｕ２，…）それぞれの発光強度を指定するために、外部から送られて来る外部調光データ（Ｄｘ）を間欠的に受信して、これに相関する内部調光データ（Ｄｉ）を生成し、該内部調光データ（Ｄｉ）を前記制御部（Ｍｕ）に送信する調光インターフェイス部（Ｍｉ）と、
を具備する光源装置であって、
前記制御部（Ｍｕ）は、前記内部調光データ（Ｄｉ）に基づいて前記供給能力信号（Ｓｗ１，ＳＷ２，…）を生成し、
前記調光インターフェイス部（Ｍｉ）は、規定した前記内部調光データ（Ｄｉ）の頻度の、上限値 Ｆmax を超える頻度で前記外部調光データ（Ｄｘ）を受信した場合は、前記外部調光データ（Ｄｘ）を、前記上限値 Ｆmax 以下の頻度を有する前記内部調光データ（Ｄｉ）へ変換することを特徴とするものである。
本発明における第２の発明の光源装置は、前記調光インターフェイス部（Ｍｉ）は、その動作を司るマイクロプロセッサ（Ｃｉ）を具備し、
前記制御部（Ｍｕ）は、その動作を司る、前記マイクロプロセッサ（Ｃｉ）とは別体のマイクロプロセッサ（Ｃｕ）を具備するとともに、前記内部調光データ（Ｄｉ）を受信するための内部調光データ受信インターフェイス回路（Ｊｕ）とを具備し、
該内部調光データ受信インターフェイス回路（Ｊｕ）は、前記内部調光データ（Ｄｉ）を受信したときに、前記制御部（Ｍｕ）の前記マイクロプロセッサ（Ｃｕ）に対して割り込みを発生させることを特徴とするものである。
前記制御部（Ｍｕ）は、その動作を司る、前記マイクロプロセッサ（Ｃｉ）とは別体のマイクロプロセッサ（Ｃｕ）を具備するとともに、前記内部調光データ（Ｄｉ）を受信するための内部調光データ受信インターフェイス回路（Ｊｕ）とを具備し、
該内部調光データ受信インターフェイス回路（Ｊｕ）は、前記内部調光データ（Ｄｉ）を受信したときに、前記制御部（Ｍｕ）の前記マイクロプロセッサ（Ｃｕ）に対して割り込みを発生させることを特徴とするものである。
本発明における第３の発明の光源装置は、前記制御部（Ｍｕ）は、前記調光インターフェイス部（Ｍｉ）に対し、前記上限値 Ｆmax に関する情報を含む内部調光データ処理頻度上限データ（Ｄｅ）を送信することができ、前記調光インターフェイス部（Ｍｉ）は、受信した前記内部調光データ処理頻度上限データ（Ｄｅ）に基づく前記上限値 Ｆmax を保持することを特徴とするものである。
本発明における第４の発明の光源装置は、前記制御部（Ｍｕ）は、前記調光インターフェイス部（Ｍｉ）に対し、前記内部調光データ（Ｄｉ）の処理が可能な期間であるか否かの別を示す内部調光データ処理可否識別信号（Ｓｅ）を継続的に送信しており、前記調光インターフェイス部（Ｍｉ）は、前記内部調光データ処理可否識別信号（Ｓｅ）を解析して前記上限値 Ｆmax を決定することを特徴とするものである。
本発明における第５の発明の光源装置は、前記した変換して生成された前記内部調光データ（Ｄｉ）は、前記要素光源（Ｕ１，Ｕ２，…）それぞれに対する、その前回の前記内部調光データ（Ｄｉ）の送信より以降に、前記調光インターフェイス部（Ｍｉ）が受信した前記外部調光データ（Ｄｘ）の集合のうちから、少なくとも一つを選択したデータであることを特徴とするものである。
本発明における第６の発明の光源装置は、前記した変換して生成された前記内部調光データ（Ｄｉ）は、前記要素光源（Ｕ１，Ｕ２，…）それぞれに対する、その前回の前記内部調光データ（Ｄｉ）の送信より以降に、前記調光インターフェイス部（Ｍｉ）が受信した前記外部調光データ（Ｄｘ）の集合の平均値であることを特徴とするものである。
本発明における第７の発明の光源装置は、前記要素光源（Ｕ１，Ｕ２，…）の一つに対する同じデータからなる前記外部調光データ（Ｄｘ）を連続して受信している期間においては、前記上限値 Ｆmax に対応する前記内部調光データ（Ｄｉ）の周期より長い期間に亘って、該要素光源（Ｕ１，Ｕ２，…）に対する前記内部調光データ（Ｄｉ）の送信を省略することを特徴とするものである。
本発明における第８の発明の照明装置は、第１の発明に記載の光源装置（Ｕｆ）と、前記発光素子（Ｙ１，Ｙ２，…）からの放射光束（Ｆｏ１，Ｆｏ２，…）の光束の形態を、用途に適したものに変換するための部材とによって構成したことを特徴とするものである。
発光素子に対する調光データの、外部からの受信に関するオーバーヘッドの発生防止を達成した光源装置を提供することができる。
先ず、本発明の光源装置を簡略化して示すブロック図である図１を用いて、本発明を実施するための形態について説明する。
要素光源（Ｕ１）を構成する発光素子（Ｙ１）は、例えば降圧チョッパや昇圧チョッパなどの方式の回路によって構成された、ＤＣ／ＤＣコンバータを基本として構成された駆動回路（Ｐ１）によって駆動されて発光し、放射光束（Ｆｏ１）を放射する。
なお、前記発光素子（Ｙ１）の個々については、ここでは、ＬＥＤや半導体レーザ等の固体光源、あるいは半導体レーザの放射光を、高調波発生・光パラメトリック効果などのような非線形光学現象を利用して波長変換する光源などを想定し、また、そのような光源の複数個を直列接続、あるいは並列接続、さらには直並列接続するなどして、１個の前記駆動回路によって駆動できるものとしている。
要素光源（Ｕ１）を構成する発光素子（Ｙ１）は、例えば降圧チョッパや昇圧チョッパなどの方式の回路によって構成された、ＤＣ／ＤＣコンバータを基本として構成された駆動回路（Ｐ１）によって駆動されて発光し、放射光束（Ｆｏ１）を放射する。
なお、前記発光素子（Ｙ１）の個々については、ここでは、ＬＥＤや半導体レーザ等の固体光源、あるいは半導体レーザの放射光を、高調波発生・光パラメトリック効果などのような非線形光学現象を利用して波長変換する光源などを想定し、また、そのような光源の複数個を直列接続、あるいは並列接続、さらには直並列接続するなどして、１個の前記駆動回路によって駆動できるものとしている。
当然ながら本図の構成は、前記発光素子（Ｙ１）が白熱電球、放電ランプなどの場合にも適用でき、その発光素子を駆動するに適した構成の回路を前記駆動回路（Ｐ１）として設置すればよい。
本図においては、前記要素光源（Ｕ１）と同じく発光素子と駆動回路とから構成される要素光源の複数個を搭載する場合を想定し、前記要素光源（Ｕ１，Ｕ２，…）のそれぞれから放射光束（Ｆｏ１，Ｆｏ２，…）が出力される様子を描いてある。
発光素子（Ｙ１，Ｙ２，…）の放射波長、すなわち色は全て同じでも、あるいは異なっていてもよく、放射光束（Ｆｏ１，Ｆｏ２，…）の全てを合わせた、総合放射光束（Ｆｏ）として外部に出力される。
ここで、前記発光素子（Ｙ１，Ｙ２，…）それぞれがＲ，Ｇ，Ｂの３原色の場合は、前記発光素子（Ｙ１，Ｙ２，…）それぞれの発光強度を調整することにより、前記総合放射光束（Ｆｏ）を、任意の色を有するものとすることができ、例えば白色光束とすることが可能である。
発光素子（Ｙ１，Ｙ２，…）の放射波長、すなわち色は全て同じでも、あるいは異なっていてもよく、放射光束（Ｆｏ１，Ｆｏ２，…）の全てを合わせた、総合放射光束（Ｆｏ）として外部に出力される。
ここで、前記発光素子（Ｙ１，Ｙ２，…）それぞれがＲ，Ｇ，Ｂの３原色の場合は、前記発光素子（Ｙ１，Ｙ２，…）それぞれの発光強度を調整することにより、前記総合放射光束（Ｆｏ）を、任意の色を有するものとすることができ、例えば白色光束とすることが可能である。
駆動回路（Ｐ１，Ｐ２，…）のそれぞれには、接続された発光素子への供給電力に相関する量である能力値 Ｗ１，Ｗ２，… が設定されており、前記駆動回路（Ｐ１，Ｐ２，…）は、この値に従って、前記発光素子（Ｙ１，Ｙ２，…）を駆動する。
前記駆動回路（Ｐ１，Ｐ２，…）それぞれへの、前記した電力に相関する能力値 Ｗ１，Ｗ２，… の設定は、制御部（Ｍｕ）の駆動回路インターフェイス回路（Ｊｐ）から前記駆動回路（Ｐ１，Ｐ２，…）それぞれに対して供給能力信号（Ｓｗ１，ＳＷ２，…）を出力することによって行われる。
前記駆動回路（Ｐ１，Ｐ２，…）それぞれへの、前記した電力に相関する能力値 Ｗ１，Ｗ２，… の設定は、制御部（Ｍｕ）の駆動回路インターフェイス回路（Ｊｐ）から前記駆動回路（Ｐ１，Ｐ２，…）それぞれに対して供給能力信号（Ｓｗ１，ＳＷ２，…）を出力することによって行われる。
ここで、発光素子への供給電力に相関する量である能力値 Ｗ１，Ｗ２，… については、例えば電力値そもものや電流値の目標値とし、前記駆動回路（Ｐ１，Ｐ２，…）それぞれが、その実際の値を測定し、その値と、その目標値たる能力値 Ｗ１，Ｗ２，… との差異が小さくなるよう、フィードバック制御を行うように構成してもよい。
あるいは、例えば、前記駆動回路（Ｐ１，Ｐ２，…）を構成するチョッパ回路のスイッチ素子のデューティサイクル比を前記能力値 Ｗ１，Ｗ２，… とし、前記発光素子（Ｙ１，Ｙ２，…）それぞれの電力値または電流値の測定値と、その目標値との差異が小さくなるよう、前記制御部（Ｍｕ）が前記能力値 Ｗ１，Ｗ２，… をフィードバック制御するように構成してもよい。
さらに、前記発光素子（Ｙ１，Ｙ２，…）それぞれの発光強度を測定する光センサを具備し、該光センサの検出値が目標値となるよう、前記駆動回路（Ｐ１，Ｐ２，…）それぞれが、または前記制御部（Ｍｕ）がフィードバック制御するように構成することもできる。
あるいは、例えば、前記駆動回路（Ｐ１，Ｐ２，…）を構成するチョッパ回路のスイッチ素子のデューティサイクル比を前記能力値 Ｗ１，Ｗ２，… とし、前記発光素子（Ｙ１，Ｙ２，…）それぞれの電力値または電流値の測定値と、その目標値との差異が小さくなるよう、前記制御部（Ｍｕ）が前記能力値 Ｗ１，Ｗ２，… をフィードバック制御するように構成してもよい。
さらに、前記発光素子（Ｙ１，Ｙ２，…）それぞれの発光強度を測定する光センサを具備し、該光センサの検出値が目標値となるよう、前記駆動回路（Ｐ１，Ｐ２，…）それぞれが、または前記制御部（Ｍｕ）がフィードバック制御するように構成することもできる。
前記制御部（Ｍｕ）が設定する前記能力値 Ｗ１，Ｗ２，… は、前記したように中央制御装置等から本光源装置に伝送される調光データに基づくものであるが、以下においては、前記制御部（Ｍｕ）への、前記能力値 Ｗ１，Ｗ２，… の送達について説明する。
中央制御装置等の外部の機器から光源装置（Ｕｆ）に伝送される外部調光データ（Ｄｘ）は、調光インターフェイス部（Ｍｉ）がそれを受け取るが、前記外部調光データ（Ｄｘ）のプロトコルが前記したＤＭＸ５１２のようなものの場合は、前記したように、前記調光インターフェイス部（Ｍｉ）は、常に外部インターフェイス信号ライン（Ｂｘ）を監視して、現在、何番目のチャンネルへのデータが流れているかを追跡し、光源装置（Ｕｆ）が内包する制御対象たる前記要素光源（Ｕ１，Ｕ２，…）に対応するチャンネル番号のデータが流れて来た時だけ、それを受信する。
中央制御装置等の外部の機器から光源装置（Ｕｆ）に伝送される外部調光データ（Ｄｘ）は、調光インターフェイス部（Ｍｉ）がそれを受け取るが、前記外部調光データ（Ｄｘ）のプロトコルが前記したＤＭＸ５１２のようなものの場合は、前記したように、前記調光インターフェイス部（Ｍｉ）は、常に外部インターフェイス信号ライン（Ｂｘ）を監視して、現在、何番目のチャンネルへのデータが流れているかを追跡し、光源装置（Ｕｆ）が内包する制御対象たる前記要素光源（Ｕ１，Ｕ２，…）に対応するチャンネル番号のデータが流れて来た時だけ、それを受信する。
そして前記調光インターフェイス部（Ｍｉ）は、読み取った前記外部調光データ（Ｄｘ）を、内部調光データ（Ｄｉ）として、直ちにそのまま前記制御部（Ｍｕ）に送るのではなく、前記調光インターフェイス部（Ｍｉ）は、前記制御部（Ｍｕ）が余裕をもってそれを処理可能な前記内部調光データ（Ｄｉ）の頻度の、上限値 Ｆmax を超える頻度で前記外部調光データ（Ｄｘ）を受信したか否かを確認し、もし前記上限値 Ｆmax を超えている場合は、前記外部調光データ（Ｄｘ）を、前記上限値 Ｆmax 以下の頻度を有する前記内部調光データ（Ｄｉ）へ変換して送る。
当然、前記上限値 Ｆmax を超えていない場合は、前記外部調光データ（Ｄｘ）をそのまま前記内部調光データ（Ｄｉ）として前記制御部（Ｍｕ）に送っても構わない。
当然、前記上限値 Ｆmax を超えていない場合は、前記外部調光データ（Ｄｘ）をそのまま前記内部調光データ（Ｄｉ）として前記制御部（Ｍｕ）に送っても構わない。
以上のような動作を前記調光インターフェイス部（Ｍｉ）が行うことにより、必ず前記制御部（Ｍｕ）が余裕をもってそれを処理可能な頻度にて前記内部調光データ（Ｄｉ）が伝送されて来ることが保証されるため、前記制御部（Ｍｕ）における発光素子に対する調光データの、外部からの受信に関するオーバーヘッドの発生が未然に防止されることが理解できる。
ここまで述べた光源装置の動作は、例えば、前記上限値 Ｆmax を、前記調光インターフェイス部（Ｍｉ）に固定的に設定しておくようにしても実現可能である。
しかし一般的には、前記制御部（Ｍｕ）が処理する仕事の量は、状況に応じて変化するため、このような固定的な前記上限値 Ｆmax の設定の場合、想定される最も仕事量の多い状況に基づき決定する必要があるため、十分に低い値にならざるを得ず、光源装置全体としての処理能力が低くなってしまう問題がある。
しかし一般的には、前記制御部（Ｍｕ）が処理する仕事の量は、状況に応じて変化するため、このような固定的な前記上限値 Ｆmax の設定の場合、想定される最も仕事量の多い状況に基づき決定する必要があるため、十分に低い値にならざるを得ず、光源装置全体としての処理能力が低くなってしまう問題がある。
この問題を回避するための方策として、前記上限値 Ｆmax を、前記調光インターフェイス部（Ｍｉ）に固定的に設定しておくのではなく、前記制御部（Ｍｕ）は、自身の都合に応じて、前記調光インターフェイス部（Ｍｉ）に対し、前記上限値 Ｆmax に関する情報を含む、内部調光データ処理頻度上限データ（Ｄｅ）を送信することができるよう工夫することが効果的である。
このとき前記調光インターフェイス部（Ｍｉ）は、受信した前記内部調光データ処理頻度上限データ（Ｄｅ）に基づく前記上限値 Ｆmax を保持し、次に新たな内部調光データ処理頻度上限データを受信するまでは、保持している前記上限値 Ｆmax に基づいて、前記した前記内部調光データ（Ｄｉ）の生成を行うことができるため、前記制御部（Ｍｕ）の仕事量が多い期間は前記上限値 Ｆmax を低く、逆に前記制御部（Ｍｕ）の仕事量が少ない期間は前記上限値 Ｆmax を高くすることができ、光源装置全体としての処理能力が常に低いままになってしまう問題を回避することができる。
このとき前記調光インターフェイス部（Ｍｉ）は、受信した前記内部調光データ処理頻度上限データ（Ｄｅ）に基づく前記上限値 Ｆmax を保持し、次に新たな内部調光データ処理頻度上限データを受信するまでは、保持している前記上限値 Ｆmax に基づいて、前記した前記内部調光データ（Ｄｉ）の生成を行うことができるため、前記制御部（Ｍｕ）の仕事量が多い期間は前記上限値 Ｆmax を低く、逆に前記制御部（Ｍｕ）の仕事量が少ない期間は前記上限値 Ｆmax を高くすることができ、光源装置全体としての処理能力が常に低いままになってしまう問題を回避することができる。
いま述べたような、その時点での前記制御部（Ｍｕ）が処理する仕事量の多少に応じ、前記制御部（Ｍｕ）自身が前記上限値 Ｆmax として適当な値を決め、前記内部調光データ処理頻度上限データ（Ｄｅ）を送信する仕事それ自体を省略することができれば、さらに前記制御部（Ｍｕ）のオーバーヘッドを軽減することが可能となる。
このことを実現するために、前記制御部（Ｍｕ）は、前記内部調光データ（Ｄｉ）の処理が可能な期間であるか否かの別を示す、例えばレベル信号としての内部調光データ処理可否識別信号（Ｓｅ）を継続的に生成することとし、前記調光インターフェイス部（Ｍｉ）は、前記内部調光データ処理可否識別信号（Ｓｅ）を解析して前記上限値 Ｆmax を決定するように構成するとよい。
この場合、例えば、前記内部調光データ（Ｄｉ）を受信時の割り込みによってその処理が起動されるように前記制御部（Ｍｕ）が構成されている場合は、特段のデータを生成せずに、既存の割り込み禁止状態であるか否かのステータスに基づいて前記内部調光データ処理可否識別信号（Ｓｅ）を生成すればよいし、前記上限値 Ｆmax の決定を自身で行わなくても済むため、オーバーヘッドの軽減に効果的である。
このことを実現するために、前記制御部（Ｍｕ）は、前記内部調光データ（Ｄｉ）の処理が可能な期間であるか否かの別を示す、例えばレベル信号としての内部調光データ処理可否識別信号（Ｓｅ）を継続的に生成することとし、前記調光インターフェイス部（Ｍｉ）は、前記内部調光データ処理可否識別信号（Ｓｅ）を解析して前記上限値 Ｆmax を決定するように構成するとよい。
この場合、例えば、前記内部調光データ（Ｄｉ）を受信時の割り込みによってその処理が起動されるように前記制御部（Ｍｕ）が構成されている場合は、特段のデータを生成せずに、既存の割り込み禁止状態であるか否かのステータスに基づいて前記内部調光データ処理可否識別信号（Ｓｅ）を生成すればよいし、前記上限値 Ｆmax の決定を自身で行わなくても済むため、オーバーヘッドの軽減に効果的である。
前記調光インターフェイス部（Ｍｉ）が前記内部調光データ処理可否識別信号（Ｓｅ）から前記上限値 Ｆmax を決定する際の仕方としては、例えば、前記内部調光データ処理可否識別信号（Ｓｅ）によって示される、前記制御部（Ｍｕ）が調光データを処理可能な期間の平均的なデューティサイクル比が、前記内部調光データ（Ｄｉ）の周期（すなわち前記上限値 Ｆmax の逆数）に対する前記制御部（Ｍｕ）における前記内部調光データ（Ｄｉ）の処理に要する時間の比の値となるようにして、当面の前記上限値 Ｆmax として決定する方法を採ることができる。
あるいは、例えば、前記内部調光データ処理可否識別信号（Ｓｅ）によって示される、前記制御部（Ｍｕ）が調光データを処理可能な期間のうち、前記制御部（Ｍｕ）における前記内部調光データ（Ｄｉ）の処理に要する時間より長い期間に着目し、着目した期間の平均的な発生頻度を、当面の前記上限値 Ｆmax として決定する方法を採ることができる。
あるいは、例えば、前記内部調光データ処理可否識別信号（Ｓｅ）によって示される、前記制御部（Ｍｕ）が調光データを処理可能な期間のうち、前記制御部（Ｍｕ）における前記内部調光データ（Ｄｉ）の処理に要する時間より長い期間に着目し、着目した期間の平均的な発生頻度を、当面の前記上限値 Ｆmax として決定する方法を採ることができる。
前記調光インターフェイス部（Ｍｉ）が、前記外部調光データ（Ｄｘ）を、前記上限値 Ｆmax 以下の頻度を有する前記内部調光データ（Ｄｉ）へ変換する際の仕方としては、種々のものが考えれるが、最も簡単な仕方として、前回の前記内部調光データ（Ｄｉ）の送信より以降に、前記調光インターフェイス部（Ｍｉ）が受信した前記外部調光データ（Ｄｘ）の集合から、少なくとも一つを選択して前記内部調光データ（Ｄｉ）を生成するものがある。
具体的には、例えば前記外部調光データ（Ｄｘ）の２個のうちの１個を、あるいは前記外部調光データ（Ｄｘ）の３個のうちの１個を、またあるいは前記外部調光データ（Ｄｘ）の３個のうちの２個を、前記内部調光データ（Ｄｉ）として選択して前記制御部（Ｍｕ）に送る等々の仕方を採ればよい。
ただし、前記した選択の操作は、前記要素光源（Ｕ１，Ｕ２，…）のそれぞれに対する前記外部調光データ（Ｄｘ）の集合毎に独立に行う。
具体的には、例えば前記外部調光データ（Ｄｘ）の２個のうちの１個を、あるいは前記外部調光データ（Ｄｘ）の３個のうちの１個を、またあるいは前記外部調光データ（Ｄｘ）の３個のうちの２個を、前記内部調光データ（Ｄｉ）として選択して前記制御部（Ｍｕ）に送る等々の仕方を採ればよい。
ただし、前記した選択の操作は、前記要素光源（Ｕ１，Ｕ２，…）のそれぞれに対する前記外部調光データ（Ｄｘ）の集合毎に独立に行う。
あるいは、前回の前記内部調光データ（Ｄｉ）の送信より以降に、前記調光インターフェイス部（Ｍｉ）が受信した前記外部調光データ（Ｄｘ）の集合の、平均値を前記内部調光データ（Ｄｉ）として算出し、前記制御部（Ｍｕ）に送るものがある。
例えば、前記外部調光データ（Ｄｘ）の２個を受信する度にその平均値１個を算出して送る、あるいは３個を受信する度にその平均値１個を算出して送る等々の仕方を採ることができる。
ただし、前記した平均値算出の操作は、前記要素光源（Ｕ１，Ｕ２，…）のそれぞれに対する前記外部調光データ（Ｄｘ）の集合毎に独立に行う。 （前記要素光源（Ｕ１，Ｕ２，…）の異なるものに対する前記外部調光データ（Ｄｘ）が混合された集合の平均値を算出するのではない。）
例えば、前記外部調光データ（Ｄｘ）の２個を受信する度にその平均値１個を算出して送る、あるいは３個を受信する度にその平均値１個を算出して送る等々の仕方を採ることができる。
ただし、前記した平均値算出の操作は、前記要素光源（Ｕ１，Ｕ２，…）のそれぞれに対する前記外部調光データ（Ｄｘ）の集合毎に独立に行う。 （前記要素光源（Ｕ１，Ｕ２，…）の異なるものに対する前記外部調光データ（Ｄｘ）が混合された集合の平均値を算出するのではない。）
因みに、いま述べた平均値を送る方法の場合、例えば、中央制御装置が具備する調光値指示手段(調光レベル設定ツマミなど)の再現性やＡＤ変換時のノイズに起因して生じる、下位ビットの暴れなどが前記外部調光データ（Ｄｘ）に含まれていても、その影響が前記総合放射光束（Ｆｏ）に及ぶことを軽減できる効果がある。
あるいは、前記調光インターフェイス部（Ｍｉ）が前記外部調光データ（Ｄｘ）を監視して、前記要素光源（Ｕ１，Ｕ２，…）の一つに対する同じデータからなる前記外部調光データ（Ｄｘ）を連続して受信している期間においては、該要素光源（Ｕ１，Ｕ２，…）に対する前記内部調光データ（Ｄｉ）の送信を省略することとし、次に前記外部調光データ（Ｄｘ）の異なるデータを受信すれば、それを前記内部調光データ（Ｄｉ）として前記制御部（Ｍｕ）に送り、同様に同じデータを連続して受信するか否かを監視する仕方としてもよい。
この場合、先に述べた２種類の仕方、すなわち集合から選択する仕方、または集合の平均値を算出する仕方との併用が可能である。
この場合、先に述べた２種類の仕方、すなわち集合から選択する仕方、または集合の平均値を算出する仕方との併用が可能である。
以下において、先に参照した本発明の光源装置を簡略化して示すブロック図である図１を用いて、本発明の光源装置の実施例について説明する。
調光インターフェイス部（Ｍｉ）および制御部（Ｍｕ）は、それぞれがその動作を司るマイクロプロセッサ（Ｃｉ）およびそれとは別体のマイクロプロセッサ（Ｃｕ）を具備して構成してある。
そして前記制御部（Ｍｕ）は、前記調光インターフェイス部（Ｍｉ）から内部調光データ（Ｄｉ）を受信するための内部調光データ受信インターフェイス回路（Ｊｕ）と、要素光源（Ｕ１，Ｕ２，…）それぞれの駆動回路（Ｐ１，Ｐ２，…）に供給能力信号（Ｓｗ１，ＳＷ２，…）を送信するための駆動回路インターフェイス回路（Ｊｐ）を具備する。
当然ながら前記内部調光データ受信インターフェイス回路（Ｊｕ）と前記駆動回路インターフェイス回路（Ｊｐ）は、前記マイクロプロセッサ（Ｃｕ）との間で諸信号を送受しながら動作する。
調光インターフェイス部（Ｍｉ）および制御部（Ｍｕ）は、それぞれがその動作を司るマイクロプロセッサ（Ｃｉ）およびそれとは別体のマイクロプロセッサ（Ｃｕ）を具備して構成してある。
そして前記制御部（Ｍｕ）は、前記調光インターフェイス部（Ｍｉ）から内部調光データ（Ｄｉ）を受信するための内部調光データ受信インターフェイス回路（Ｊｕ）と、要素光源（Ｕ１，Ｕ２，…）それぞれの駆動回路（Ｐ１，Ｐ２，…）に供給能力信号（Ｓｗ１，ＳＷ２，…）を送信するための駆動回路インターフェイス回路（Ｊｐ）を具備する。
当然ながら前記内部調光データ受信インターフェイス回路（Ｊｕ）と前記駆動回路インターフェイス回路（Ｊｐ）は、前記マイクロプロセッサ（Ｃｕ）との間で諸信号を送受しながら動作する。
前記内部調光データ（Ｄｉ）のためのインターフェイス信号ラインについては、１対１の短距離通信であるため、構成の簡単なパラレルまたはシリアルの適当なものを選べばよく、シリアルであれば、例えばＵＡＲＴやＩ2Ｃ(ＩＩＣ)インターフェイスを利用することができる。
前記内部調光データ受信インターフェイス回路（Ｊｕ）は、前記内部調光データ（Ｄｉ）を受信したときに、前記制御部（Ｍｕ）の前記マイクロプロセッサ（Ｃｕ）に対して割り込みを発生させるような構成が、前記マイクロプロセッサ（Ｃｕ）が前記内部調光データ（Ｄｉ）の受信の有無を定期的に確認するような構成よりも、前記マイクロプロセッサ（Ｃｕ）の、したがって前記制御部（Ｍｕ）のオーバーヘッドを軽減する上で好適である。
前記内部調光データ受信インターフェイス回路（Ｊｕ）は、前記内部調光データ（Ｄｉ）を受信したときに、前記制御部（Ｍｕ）の前記マイクロプロセッサ（Ｃｕ）に対して割り込みを発生させるような構成が、前記マイクロプロセッサ（Ｃｕ）が前記内部調光データ（Ｄｉ）の受信の有無を定期的に確認するような構成よりも、前記マイクロプロセッサ（Ｃｕ）の、したがって前記制御部（Ｍｕ）のオーバーヘッドを軽減する上で好適である。
また、図においては、前記した内部調光データ処理可否識別信号（Ｓｅ）は、前記内部調光データ受信インターフェイス回路（Ｊｕ）から前記調光インターフェイス部（Ｍｉ）に送信するように描いてある。
前記制御部（Ｍｕ）の前記マイクロプロセッサ（Ｃｕ）は、前記内部調光データ（Ｄｉ）の処理が可能な期間であるか否かの別を示す信号を、パラレルＩＯペリフェラル(図示を省略)から、前記内部調光データ処理可否識別信号（Ｓｅ）のための１ビット情報として出力し、前記調光インターフェイス部（Ｍｉ）に渡すように構成すればよい。
前記調光インターフェイス部（Ｍｉ）には、前記内部調光データ受信インターフェイス回路（Ｊｕ）に対応するインターフェイス回路(図示を省略)を具備し、前記マイクロプロセッサ（Ｃｉ）は、そのパラレルＩＯペリフェラル(図示を省略)を介して、前記内部調光データ処理可否識別信号（Ｓｅ）を読み取るように構成すればよい。
前記制御部（Ｍｕ）の前記マイクロプロセッサ（Ｃｕ）は、前記内部調光データ（Ｄｉ）の処理が可能な期間であるか否かの別を示す信号を、パラレルＩＯペリフェラル(図示を省略)から、前記内部調光データ処理可否識別信号（Ｓｅ）のための１ビット情報として出力し、前記調光インターフェイス部（Ｍｉ）に渡すように構成すればよい。
前記調光インターフェイス部（Ｍｉ）には、前記内部調光データ受信インターフェイス回路（Ｊｕ）に対応するインターフェイス回路(図示を省略)を具備し、前記マイクロプロセッサ（Ｃｉ）は、そのパラレルＩＯペリフェラル(図示を省略)を介して、前記内部調光データ処理可否識別信号（Ｓｅ）を読み取るように構成すればよい。
前記要素光源（Ｕ１，Ｕ２，…）それぞれの発光素子（Ｙ１，Ｙ２，…）の種類としては、前記したように、ＬＥＤや半導体レーザ等の固体光源、白熱電球、放電ランプ等々のうちの１種類を、または複数種類を混合して搭載することができる。
そして、本発明の光源装置は、その用途に応じて、前記発光素子（Ｙ１，Ｙ２，…）の後段にレンズや凹面鏡などを挿入して放射光束をコリメートするなどして、放射光束（Ｆｏ１，Ｆｏ２，…）それぞれや総合放射光束（Ｆｏ）の光束の形態を、用途に適したものに変換するための部材、いわゆる灯具(図示を省略)を付加することにより、照明装置と成すことができる。
また、前記発光素子（Ｙ１，Ｙ２，…）の後段に集光レンズを挿入して、その放射光束を光ファイバに結合できるようにするとともに、光ファイバ用コネクタを具備することにより、本光源装置を光ファイバ光源装置と成すことができる。
そして、本発明の光源装置は、その用途に応じて、前記発光素子（Ｙ１，Ｙ２，…）の後段にレンズや凹面鏡などを挿入して放射光束をコリメートするなどして、放射光束（Ｆｏ１，Ｆｏ２，…）それぞれや総合放射光束（Ｆｏ）の光束の形態を、用途に適したものに変換するための部材、いわゆる灯具(図示を省略)を付加することにより、照明装置と成すことができる。
また、前記発光素子（Ｙ１，Ｙ２，…）の後段に集光レンズを挿入して、その放射光束を光ファイバに結合できるようにするとともに、光ファイバ用コネクタを具備することにより、本光源装置を光ファイバ光源装置と成すことができる。
前記要素光源（Ｕ１，Ｕ２，…）との通信を行う内部インターフェイス信号ライン（Ｂｉ）に関しては、それを例えばイーサーネット仕様とし、前記駆動回路インターフェイス回路（Ｊｐ）をネットワークインターフェイスコントローラによって構成すれば、前記要素光源（Ｕ１，Ｕ２，…）の個数を増設する場合にも柔軟に対応でき、好適である。
この場合、本図の光源装置（Ｕｆ）に加えて、前記した回転機構やガルバノメータ等の外部機構を設置するとともに、前記内部インターフェイス信号ライン（Ｂｉ）を光源装置（Ｕｆ）から外部に出して前記外部機構の駆動回路に接続することにより、本発明の光源装置は、照明装置の一種であるムービングライトやレーザービームスキャナなどと成すことができる。
この場合、本図の光源装置（Ｕｆ）に加えて、前記した回転機構やガルバノメータ等の外部機構を設置するとともに、前記内部インターフェイス信号ライン（Ｂｉ）を光源装置（Ｕｆ）から外部に出して前記外部機構の駆動回路に接続することにより、本発明の光源装置は、照明装置の一種であるムービングライトやレーザービームスキャナなどと成すことができる。
本発明は、舞台等で使用される照明装置に搭載することが好適な、ＬＥＤや半導体レーザ等の固体光源や、白熱電球、放電ランプなどの発光素子の光を利用する光源装置であって、各発光素子の発光強度を外部から信号を与えることによって調光可能な光源装置を設計・製造する産業において利用可能である。
Ｂｉ 内部インターフェイス信号ライン
Ｂｘ 外部インターフェイス信号ライン
Ｃｉ マイクロプロセッサ
Ｃｕ マイクロプロセッサ
Ｄｅ 内部調光データ処理頻度上限データ
Ｄｉ 内部調光データ
Ｄｘ 外部調光データ
Ｆｏ 総合放射光束
Ｆｏ１ 放射光束
Ｆｏ２ 放射光束
Ｊｐ 駆動回路インターフェイス回路
Ｊｕ 内部調光データ受信インターフェイス回路
Ｍｉ 調光インターフェイス部
Ｍｕ 制御部
Ｐ１ 駆動回路
Ｐ２ 駆動回路
Ｓｅ 内部調光データ処理可否識別信号
Ｓｗ１ 供給能力信号
ＳＷ２ 供給能力信号
Ｕ１ 要素光源
Ｕ２ 要素光源
Ｕｆ 光源装置
Ｙ１ 発光素子
Ｙ２ 発光素子
Ｂｘ 外部インターフェイス信号ライン
Ｃｉ マイクロプロセッサ
Ｃｕ マイクロプロセッサ
Ｄｅ 内部調光データ処理頻度上限データ
Ｄｉ 内部調光データ
Ｄｘ 外部調光データ
Ｆｏ 総合放射光束
Ｆｏ１ 放射光束
Ｆｏ２ 放射光束
Ｊｐ 駆動回路インターフェイス回路
Ｊｕ 内部調光データ受信インターフェイス回路
Ｍｉ 調光インターフェイス部
Ｍｕ 制御部
Ｐ１ 駆動回路
Ｐ２ 駆動回路
Ｓｅ 内部調光データ処理可否識別信号
Ｓｗ１ 供給能力信号
ＳＷ２ 供給能力信号
Ｕ１ 要素光源
Ｕ２ 要素光源
Ｕｆ 光源装置
Ｙ１ 発光素子
Ｙ２ 発光素子
Claims (8)
- 発光素子（Ｙ１）と、前記発光素子（Ｙ１）を駆動する駆動回路（Ｐ１）との組によって構成される要素光源（Ｕ１）の１個以上と、
前記要素光源（Ｕ１，Ｕ２，…）それぞれの駆動回路（Ｐ１，Ｐ２，…）が、前記要素光源（Ｕ１，Ｕ２，…）それぞれの発光素子（Ｙ１，Ｙ２，…）に供給する電力に相関する供給能力信号（Ｓｗ１，ＳＷ２，…）を、前記駆動回路（Ｐ１，Ｐ２，…）に出力する制御部（Ｍｕ）と、
前記要素光源（Ｕ１，Ｕ２，…）それぞれの発光強度を指定するために、外部から送られて来る外部調光データ（Ｄｘ）を間欠的に受信して、これに相関する内部調光データ（Ｄｉ）を生成し、該内部調光データ（Ｄｉ）を前記制御部（Ｍｕ）に送信する調光インターフェイス部（Ｍｉ）と、
を具備する光源装置であって、
前記制御部（Ｍｕ）は、前記内部調光データ（Ｄｉ）に基づいて前記供給能力信号（Ｓｗ１，ＳＷ２，…）を生成し、
前記調光インターフェイス部（Ｍｉ）は、規定した前記内部調光データ（Ｄｉ）の頻度の、上限値 Ｆmax を超える頻度で前記外部調光データ（Ｄｘ）を受信した場合は、前記外部調光データ（Ｄｘ）を、前記上限値 Ｆmax 以下の頻度を有する前記内部調光データ（Ｄｉ）へ変換することを特徴とする光源装置。 - 前記調光インターフェイス部（Ｍｉ）は、その動作を司るマイクロプロセッサ（Ｃｉ）を具備し、
前記制御部（Ｍｕ）は、その動作を司る、前記マイクロプロセッサ（Ｃｉ）とは別体のマイクロプロセッサ（Ｃｕ）を具備するとともに、前記内部調光データ（Ｄｉ）を受信するための内部調光データ受信インターフェイス回路（Ｊｕ）とを具備し、
該内部調光データ受信インターフェイス回路（Ｊｕ）は、前記内部調光データ（Ｄｉ）を受信したときに、前記制御部（Ｍｕ）の前記マイクロプロセッサ（Ｃｕ）に対して割り込みを発生させることを特徴とする請求項１に記載の光源装置。 - 前記制御部（Ｍｕ）は、前記調光インターフェイス部（Ｍｉ）に対し、前記上限値 Ｆmax に関する情報を含む内部調光データ処理頻度上限データ（Ｄｅ）を送信することができ、前記調光インターフェイス部（Ｍｉ）は、受信した前記内部調光データ処理頻度上限データ（Ｄｅ）に基づく前記上限値 Ｆmax を保持することを特徴とする請求項１に記載の光源装置。
- 前記制御部（Ｍｕ）は、前記調光インターフェイス部（Ｍｉ）に対し、前記内部調光データ（Ｄｉ）の処理が可能な期間であるか否かの別を示す内部調光データ処理可否識別信号（Ｓｅ）を継続的に送信しており、前記調光インターフェイス部（Ｍｉ）は、前記内部調光データ処理可否識別信号（Ｓｅ）を解析して前記上限値 Ｆmax を決定することを特徴とする請求項１に記載の光源装置。
- 前記した変換して生成された前記内部調光データ（Ｄｉ）は、前記要素光源（Ｕ１，Ｕ２，…）それぞれに対する、その前回の前記内部調光データ（Ｄｉ）の送信より以降に、前記調光インターフェイス部（Ｍｉ）が受信した前記外部調光データ（Ｄｘ）の集合のうちから、少なくとも一つを選択したデータであることを特徴とする請求項１に記載の光源装置。
- 前記した変換して生成された前記内部調光データ（Ｄｉ）は、前記要素光源（Ｕ１，Ｕ２，…）それぞれに対する、その前回の前記内部調光データ（Ｄｉ）の送信より以降に、前記調光インターフェイス部（Ｍｉ）が受信した前記外部調光データ（Ｄｘ）の集合の平均値であることを特徴とする請求項１に記載の光源装置。
- 前記要素光源（Ｕ１，Ｕ２，…）の一つに対する同じデータからなる前記外部調光データ（Ｄｘ）を連続して受信している期間においては、前記上限値 Ｆmax に対応する前記内部調光データ（Ｄｉ）の周期より長い期間に亘って、該要素光源（Ｕ１，Ｕ２，…）に対する前記内部調光データ（Ｄｉ）の送信を省略することを特徴とする請求項１に記載の光源装置。
- 請求項１に記載の光源装置（Ｕｆ）と、前記発光素子（Ｙ１，Ｙ２，…）からの放射光束（Ｆｏ１，Ｆｏ２，…）の光束の形態を、用途に適したものに変換するための部材とによって構成したことを特徴とする照明装置。
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