JPH0498792A

JPH0498792A - 調光制御装置

Info

Publication number: JPH0498792A
Application number: JP2215987A
Authority: JP
Inventors: Takayuki Torii; 鳥居　孝之
Original assignee: Matsushita Electric Works Ltd
Current assignee: Panasonic Electric Works Co Ltd
Priority date: 1990-08-15
Filing date: 1990-08-15
Publication date: 1992-03-31

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】産業上の利用分野本発明は、舞台などの調光制御のための装置に関する。

従来の技術従来からの調光装置の電気的構成を第４図に示す６３相
交流電源５１からの各相Ｒ，Ｔ、Ｓには、複数の調光器
５２．５３．５４．５５か中性線Ｎとの間にそれぞれ接
続される。この星形結線における中性線Ｎは接地されて
いる。各調光器５２〜５５には、照明負荷５６〜５９が
それぞれ接続される。各調光器５２〜５５は、記憶式調
光装置６０に含まれる信号インタフェース６１から調光
信号線１５２〜Ｎ５５を介して制御される。

記憶式調光制御装置６０には、複数のフェーダＦ５１〜
Ｐ５ｎによって設定される調光レベルをデジタル信号に
変換するためのアナログ／デジタル変換回路（以下、ｒ
Ａ／Ｄ変換回路」と略称することもある）６２が設けら
れている。アナログ／デジタル変換回路６２から導出さ
れるデジタル信号は、マイクロプロセッサ６３によって
メモリ６４にストアされる。調光レベルを表すメモリ６
４のストア内容は、マイクロプロセッサ６３によって順
次的に読出されて、デジタル／アナログ変換回路（以下
、ｒＤ／Ａ変換回路」と略称することもある）６５によ
って調光レベルを表すアナログ信号に変換され、信号イ
ンタフェース６１から各調光器５２〜５５に与えられる
。記憶式調光装置６０には、表示手段ｂ６およびキーボ
ード６７か設けられており、操作者による調光しヘルの
設定なとの操作のために用いられる。

発明か解決しようとする課題従来からの調光制御装置においては、３相交流電源５１
に対し、調光器５２〜５５は単相の負荷である６３相交
流電源５１の各相Ｒ，Ｓ、Ｔに流れる電流に差が生じた
とき、各相Ｒ，Ｓ、Ｔ電圧の降下にも差が生じ、各相Ｒ
，Ｓ、Ｔの電源電圧が変化する。電源電圧か変化すると
、調光器５２〜゛５５によって調光レベルに対応する位
相角で位相制御される照明負荷５６〜５９は、供給され
る電力が変化し、明るさが変化する。すなわち、各相の
電圧変化によって、照明負荷５６〜５９の実質的な調光
レベルが変化してしまうという問題がある。

舞台、ホール、宴会場における調光制御のための照明負
荷５６〜５つの負荷容量は、一般の住宅照明や事務所な
どの照明器具の照明負荷の容量と比較してかなり大きい
。たとえば、代表的な家庭用の照明器具は、４０Ｗ蛍光
灯２灯の計８Ｑ　Ｗ　ｎ容量て゛ある。舞台、ホール、
宴会場における照明負荷の容量は、比較的小規模な仁の
でも１２００Ｗに達する。さらに、用いられる照明器具
自体の容量が全く違うのに加え、照明負荷か照射すべき
対象自体の面積が非常に広いことも相違点である照明負
荷の容量が大きいために、電源としては３相交流が用い
られることが多い。照明負荷は、３相交流の各相に負荷
容量が均衡するように振分けられる。なぜなら、もし単
相交流電源を用いるとすれば、大容量の照明負荷を点灯
させると、電源トランスの容量が充分大きくないときは
、電圧降下が起こる。その影響は、舞台以外の一般の設
備である音響や空調や動力などに及ぶ。そのため、照明
負荷を３相交流の各相に振分けて接続することが必要で
あり、各相間の負荷容量の差をできるだけ少なくしてい
る。

このように負荷容量について相バランスを考えて、各相
Ｒ，Ｓ、Ｔに照明負荷５６〜５つを分散させでも、照明
負荷５６〜５つ以外の要因でバランスが崩れる。たとえ
ば動力負荷の起動によって一時的な電圧降下を発生する
。また照明負荷５６〜５９も調光制御される過程で、成
る特定の相の調光レベルのみが高くなって消費電力が大
きくなるときもある。さらに、供給される各相Ｒ，ＳＴ
の電圧がばらついていることもありうる。これらの要因
によって、３相交流電源５１の相バランスが崩れてしま
う。

相バランスが崩れた３相交流電源５１によって、照明負
荷５６〜５９の調光制御を行って照明の演出を行うとき
を想定する。複数の照明負荷５６〜５つが同一の明るさ
で点灯するように、調光レベルを表す信号を調光器５２
〜５５に与える。しかし、実際に舞台や宴会場などの演
出のための空間に出力される明るさは、３相交流電源５
１の各相Ｒ，Ｓ、Ｔ毎に変化してしまう。特に、同一容
量の照明負荷５６〜５９を用いて、同一の色の光を出力
しようとするときなどに影響が大きく現れる。

たとえば夕焼けの効果を出すなめに、赤い色のフィルタ
を取付けたホリゾントライトと呼ばれる舞台用照明器具
を用いて、舞台全体を一様に赤く染めるときなどである
。このようなときに相バランスの崩れが発生していると
、照明による演出効果は大きく損なわれてしまう。

このように、３相交流電源５１を用いることによって、
その動力負荷などへの悪影響を避けることはできる。逆
に、その負荷がらの影響や、他の相の照明負荷の影響に
よって、相バランスが崩れてしまい、予めプログラムさ
れたシーン毎の調光制御による照明演出の効果が大きく
減殺されてしまう。従来がらの調光制御装置には、この
ような問題がある。

本発明の目的は、多相交流電源を照明負荷の電源として
用いたとき、各相の電圧バランスが崩れても照明負荷の
明るさのばらつきが生じない調光制御装置を提供するこ
とである。

課題を解決するための手段本発明は、多相交流電源と、多相交流電源の１つの相に接続される照明負荷と、照明負荷か接続される相の電圧を検出する手段と、この検出手段からの出力に応答して、照明負荷が接続さ
れる相の電圧の変動を補償するように照明負荷の調光レ
ベルを補正する手段とを含むことを特徴とする調光装置
である。

作　　用本発明に従えば、照明負荷は多相交流電源の１つの相に
接続される。照明負荷の調光レベルは、照明負荷が接続
される相の電圧の変動を補償するように補正される。し
たがって、多相交流電源の各相間の電圧バランスが崩れ
ても、照明負荷の明るさのばらつきは生じない。

実施例第１図は本発明の一実施例の調光制御装置１の構成を示
すブロック図である。３相交流電源２の各相Ｒ，Ｓ、Ｔ
には、複数の調光器３〜６の一方端が接続され、他方端
は中性線Ｎに共通接続されている。この星形結線された
中性線Ｎは接地される。各調光器３〜６には照明負荷７
〜ｌＯかそれぞれ接続されている。このうち調光器３お
よび調光器６は相Ｒに接続され、調光器らは相Ｓに接続
され、調光器４は相Ｔに接続される。すなわち相Ｒには
２つの調光器３および６が接続され、相ＳＴには調光器
４および５がそれぞれ１つたけ接続される。各照明負荷
７〜１０の容量が同等であるとすると、相Ｒに対する負
荷容量は相Ｓ、Ｔに対する負荷容量よりも大きく、相Ｒ
の電圧降下が起こりやすい。

各調光器３〜６が、記憶式調光装置１１の信号インタフ
ェース回路１２から調光信号線１３〜１６を介して調光
レベルを表す信号が与えられる。

この調光レベルを表す信号は、０〜１０ｖの範囲の電圧
レベルによって、０〜１００％の範囲で照明負荷７〜１
０を位相制御するための信号である。

各調光器３〜６は、与えられた調光レベルを表す信号に
応答して、各相Ｒ，Ｓ、Ｔから照明負荷７〜１０に供給
される電流を位相Ｍ＃する。

各調光器３〜６には、のこぎり波発生回路、比較回路お
よび双方向性三端子サイリスタか設けられている。のこ
ぎり波発生回路は、各相Ｒ，Ｓ丁の電源電圧波形に同期
したのこきり波を発生する。こののこぎり波は、電源電
圧のゼロクロス点付近で立上がり、次のゼロクロス点ま
で直線的に下降する。比較回路は、ライン！３〜１６を
介する調光レベルを表す信号とのこぎり波とを比較し、
のこぎり波のレベルが調光レベルを表す信号のレベル以
下になる期間だけ、双方向性三端子サイリスタを導通さ
せ、照明負荷７〜１０に電流を供給する。このようにし
て、電源周波数５０Ｈｚまたは６０Ｈｚに同期した位相
制御が行われる。

照明負荷７〜１０の調光レベルを設定するために、フェ
ーダＦ１〜Ｆｎが設けられている。フェーダは、つまみ
などの繰作部分を有する一種のスライド式の可変抵抗器
である。フェーダＦ１〜Ｆｎは、１または複数の照明負
荷７〜１０をそれぞれ制御することができるように設定
されている。

通常は、フェーダＦ１〜Ｆｎのつまみを操作者に向かっ
て手前側に引くと対応する照明負荷７〜１０の調光しベ
ルは低くなり、明るさは暗・くなる。

反対に操作者から離反する方向につまみを操作すると、
対応する照明負荷７〜１０の調光レベルが高くなり、明
るくなる。フェーダＦ１〜Ｆｎは、このようにつまみを
前後に操作することができるように配置される。フェー
ダＦ１〜Ｆｎのつまみの位置は、照明負荷７〜１０の調
光レベルで表す明るさと対応している。このフェーダＦ
１〜Ｆｎのつまみは、可変抵抗器を直線上に摺動する可
動接点に固定されている。このようにして、フェーダＦ
１〜Ｆｎから照明負荷７〜１ｏの調光レベルを表す信号
が導出される。

各フェーダＦ１〜Ｆｎがらの信号は、記憶式調光装置１
１内に設けられるアナログ／デジタル変換回路１３によ
ってデジタル信号に変換される。

アナログ／デジタル変換回路１３は、フェーダＦ１〜Ｆ
ｎからの調光レベルを表すアナログ信号を、８ビツトで
表される２５６段階のデジタル信号に変換し、システム
バス１４に導出する。システムバス１４に導出された調
光レベルを表すデジタル信号は、マイクロプロセッサ１
５によって、メモリ１６にストアされる。メモリ１６の
ストア内容は、マイクロプロセッサ１５によって読出さ
れデジタル１．／アナログ変換回路１７に与えられる。

デジタル／アナログ変換回路１７は、８ビツトのデジタ
ル信号を０〜ＩＯＶの範囲の電圧レベルを表すアナログ
信号に変換する。この変換されたアナログ信号は、信号
インタフェース回路１２に与えられ、各調光器３〜６毎
に分離されて、連続した信号として調光信号線１３〜ｐ
６を介して導出される。

一般に、調光器３〜６は、記憶式調光装置１１から離れ
た位置に設置される。したがって、調光レベルを表す信
号を伝達するための調光信号線１３〜β６は、比較的長
くなり、一般に１００ｍ程度にならざるを得ない。デジ
タル／アナログ変換回路１７から導出される調光レベル
表す信号は、このような長距離の伝送には適していない
。そこで、伝送に適するように信号を変換するために、
信号インタフェース回路１２が設けられている。

信号インタフェース回路１２においては、伝送線路の線
路インピーダンスの整合なとの長距離伝送対策か行われ
ている。また、信号の共通帰線の電位を、調光器３〜６
側と、記憶式調光装置１１＠とで比較し、その差によっ
て調光器３〜６に入力された調光レベルを表す信号を補
償している。

記憶式調光装置１１の操作のためには、表示手段１８お
よびキーボード１つが設けられている。

表示手段１８は、液晶表示器、陰極線管（ＣＲＴ）表示
器またはプラズマ表示器などによって実現され、マイク
ロプロセッサ１５によって設定される各種情報を表示す
る。キーボード１９は、記憶式調光装置１１に対する情
報の入力を行う。また、記憶式調光装置１１に対する動
作の指示を行うための各種のスイッチ、たとえば予め記
憶されたシーンの再生を指示するために用いられるシー
ン再生スイッチなどが設けられている。ここでシーンと
は、舞台や宴会場の雰囲気を盛上げるために、各照明負
荷７〜１０毎の調光レベルを設定し、１つの場面として
取扱うための調光レベルの組合せをいう。メモリ１６に
は、フェーダＦ１〜Ｆｎによって設定された各照明負荷
７〜１０の調光しヘルが、シーン毎にストアされる。メ
モリ１６には、マイクロプロセッサ１５の動作を記述し
たプログラム等もストアされている。

３相交流電源２は、星形結線において、中性線Ｎに一端
が共通接続された３つの単相交流電源２Ｒ，２Ｓ、２Ｔ
から構成される。各相Ｒ，Ｓ、Ｔの対地電圧Ｅｒ、Ｅｓ
、Ｅｔは、計器用変圧器ＰＴｒ、ＰＴｓ、ＰＴｔによっ
て検出される。検出された対地電圧は、記憶式調光装置
１１内に設けられる実効値変換回路２０によって実効値
を表す信号に変換される。実効値に変換された、各相Ｒ
３，Ｔの対地電圧を表す信号は、検出インタフェース回
路２１によってデジタル信号に変換され、システムバス
１４に導出される。マイクロプロセッサ１５は、検出イ
ンタフェース回路２１からの信号によって、メモリ１６
のストア内容である調光レベルを表す信号を各相Ｒ，Ｓ
、Ｔの対地電圧の変動を補償するように補正してデジタ
ル／アナログ変換回路１７に与える。このため、メモリ
１６には、各照明負荷７〜１０がとの相Ｒ，Ｓ、Ｔに接
続されているかを表す情報もストアされており、この情
報に従って、調光レベルの補正を行う第２図は、調光レ
ベルを補正する動作を説明するためのフローチャートで
ある。ステップｓ１からステップｓ２において、各相Ｒ
，Ｓ、Ｔの対地電圧が検出インタフェース回路２１から
読込まれメモリ１６にストアされる。次にステップｓ３
に移り、Ｒ相の電圧が１００Ｖと比較される。Ｒ相の対
地電圧が１００Ｖよりも大きいかまたは小さいときは、
ステップｓ４に移る。対地電圧は、般に９５〜１０５Ｖ
の範囲で変化することが多い、ステップｓ４においては
、Ｒ相に接続される照明負荷７．１０の調光レベルを表
す信号の補正を行う。メモリ１６にシーン毎にストアさ
れている原信号に１００を乗じ、さらにＲ相の対地電圧
で除している。ステップｓ４が終了したとき、またはス
テップｓ３においてＲ相の対地電圧が１００Ｖと等しか
ったときは、ステップｓ５に移る。ステツブｓ５におい
ては、Ｔ相の対地電圧が１００　Ｖと比較される。１０
０Ｖよりも大きいが小さいときは、ステップｓ６におい
て、ステップｓ４と同様に、原信号に対する補正が行わ
れる。次にステップｓ７においては、Ｓ相の対地電圧が
１００Ｖと比較される。１００Ｖよりも大きいが小さい
ときは、ステップｓ８に移り、ステップｓ４と同様に、
原信号が補正される。このようにして各相Ｒ８，Ｔ相の
対地電圧に対する補正が行われ、ステップＳ９において
終了する。

以上のような、３相交流電源２の各相Ｒ，ＳＴの対地電
圧の変動の補正は、記憶式調光制御装置１１において、
たとえば５０ｍ秒毎に行われる。

マイクロプロセッサ１５は、５０ｍ秒毎に各照明負荷７
〜１０に対する調光レベルをメモリ１６から読出して信
号インタフェース回路１２を介して順次的に導出するよ
うにプログラムされる。この動作の一部として補正が行
われる。メモリ１６には、照明負荷７〜１０の調光レベ
ルがシーン毎にストアされている。また成るシーンがら
次のシーンへ移行するための時間的な情報もストアされ
ている。マイクロプロセッサ１５は、このストア内容を
読出し、照明負荷７〜ＩＯの調光レヘルを各相Ｒ，Ｓ、
Ｔの対地電圧の変動を補償しながらシーン毎に調光制御
する。

ここで、Ｒ相か他のＴ、Ｓ相に対して１０？。電圧が降
下したときを想定する。さらに、各照明負荷７〜１０は
、５０％の調光しベルで調光制御されているものと想定
する。電圧降下に対する補正が行われなければ、照明負
荷７および照明負荷ｌＯの明るさは、他の照明負荷８お
よび９に対して約１０％程度暗くなる。本実施例におい
ては、Ｔ相およびＳ相の照明負荷８および９をそれぞれ
位相制御するための調光器４および５には、そのまま５
０％の調光レベルを表す信号が与えられる。

Ｒ相に接続される照明負荷７および１０を位相制御する
ための調光器３および６に対しては、電圧降下分を補償
した調光レベルを表す信号が与えられる。すなわち、次
の第１式による計算結果、５０Ｘ１００÷９０＝５５．
６　　・　（１）から、調光器３および６には、５５．
６？、δの調光レベルを表す信号が与えられる。これに
よって、照明負荷７および１０の明るさは、照明負荷８
およびつと見掛は上変わらなくなる。したがって、舞台
などに照明負荷７〜１０から照射される明るさは、−様
な滑らかな明るさとなる。

第３図は、照明負荷７〜１０が３相交流電源２のどの相
Ｒ，Ｓ、Ｔに接続されているかを示す情報を入力する動
作を説明するためのフローチャートである。ステップｒ
１からステップｒ２において、キーボード１９からのキ
ー人力の処理が行われる。次にステップｒ３において、
入力されたキーについての判断が行われる。キー人力が
されなければ、再びステップｒ２に戻り、キー人力が行
われるまで同一の動作を繰返す。ステップｒ３において
キー人力があったときは、ステップｒ４に移り、何番目
の調光器３〜６が指定されたかを、の番号によって識別
する。次にステップｒ５に移り、入力された調光器３〜
６を表す番号が変数ｉに代入される。次にステップｒ６
に移り、３相交流電源２のうちの、Ｒ，Ｔ、Ｓのいずれ
の相が指定されたかが識別される。次にステップ】−７
に移り、識別されなＲ，Ｔ、Ｓのいずれかが変数Ｊに代
入される。次にステップｒ８に移り、調光器電源を表す
配列変数の１番目の要素に変数ｊの内容が代入される。

次に再びステップｒ２に戻り、次のキー人力処理が行わ
れる。ステップｒ３において、キー人力処理を終了する
ための終了キーの入力が行われたと判断されたときには
、ステップｒ９に移り動作は終了する。各変数ｉ、ｊお
よび調光器電源を表す配列変数は、メモリ１６上の特定
の記憶場所にストアされる。

以上゛のような構成を持つことにより、本実施例は、各
相Ｒ，Ｓ、Ｔの相バランスの崩れが発生したときにおい
ても、各相Ｒ，Ｓ、Ｔに接続される照明負荷７〜１０の
明るさにばらつきを生じることがなく、照明負荷７〜１
０の調光制御による演出効果を減殺しない。しかも、対
地電圧検出ためには、計器用変圧器Ｐ　Ｔ　ｒ　、　Ｐ
　Ｔ　ｓ　、　Ｐ　Ｔ　ｔ　、実効値変換回路２０およ
び検出インタフェース回路２１を従来からの記憶式調光
装置６０と同様な記憶式調光装置１１に設けるだけでよ
い。各調光器３〜６には何等の工夫を行う必要がなく、
簡単に相間バランスの補正を行うことができる。

以上の実施例においては、多相交流電源として３相交流
電源を用いているけれども、より多くの相を有する電源
であってもよいことは勿論である。

また、各相Ｒ，Ｓ、Ｔの対地電圧が１００Ｖであるとき
について説明しているけれども、他の電圧でもよいこと
は勿論である。

さらに、対地電圧の変動を補償するために、検出された
対地電圧で除算して、対地電圧に反比例するようにして
いるけれども、対地電圧の２乗に反比例するように補正
してもよいことは勿論である。照明負荷７〜１０の明る
さは供給される電力に対応すると考えられるので、より
正確な補正を行うことができる。しかし各相間の対地電
圧の変動を１０％程度以内に納めることは比較的容易で
あるので、本実施例におけるように、対地電圧に反比例
させるだけの補正によって、充分な補償を行うことかで
き、補正のための演算処理が簡単になる。

さらにまた、調光器３〜６および照明負荷７〜１０は、
３相交流電源２に対して星形結線されているけれども、
三角結線されていてもよいことは勿論である。このとき
は、上述の実施例と同様に線間電圧を検出して、その変
動を補償すればよい発明の効果以上のように本発明によれば、照明負荷が接続される相
の電圧が変動しても、その変動を補償するように照明負
荷の調光レベルが補正されるので、照明負荷の明るさに
は変化が生じない、したがって、多相交流電源の相間電
圧のバランスが崩れても、照明負荷の明るさのばらつき
が生じることはない。

また本発明によれば、複数の照明負荷を多相交流電源の
各相に接続しなとき、他の照明負荷への影響あるいは他
の照明負荷からの影響を考慮することなく、自由に各照
明負荷を調光ｔｉｌｌｆｌｌシて照明演出を行うことが
できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例の電気的構成を示すブロック
図、第２図は対地電圧の変動を補償する動作を説明する
ためのフローチャー）、　第３ＵＡは照明負荷が接続さ
れる相を入力する動作を説明するためのフローチャート
、第４図は従来からの調光制御装置の構成を示すブロッ
ク図である。１・調光制御装置、２・・・３相交流電源、３〜６・・
調光器、７〜１０・・・照明負荷、１１・・・記憶式調
光装置、Ｉ２・信号インタフェース回路、１５・・・マ
イクロプロセッサ、１６・・・メモリ、１つ・・・キー
ボード、２０・・実効値変換回路、２１・・・検出イン
タフェース回路、ＰＴｒ、ＰＴｓ、ＰＴｔ・−・計器用
変圧器、Ｆ１〜Ｆｎ・・・フェーダ代理人　　弁理士　画数　圭一部第　２図

Claims

【特許請求の範囲】多相交流電源と、多相交流電源の１つの相に接続される照明負荷と、照明負荷が接続される相の電圧を検出する手段と、この検出手段からの出力に応答して、照明負荷が接続さ
れる相の電圧の変動を補償するように照明負荷の調光レ
ベルを補正する手段とを含むことを特徴とする調光装置
。