(57)【要約】      （修正有）【課題】施工性に優れた照明システムを提供する。【解決手段】照明システム1は、バトン2と、前記バトン2に設けられ、外部から入力された調光信号を制御する制御部3および前記制御部3で制御された調光信号によって直流調光電流を出力する電源部4と、前記バトン2に電気的に接続されるとともに前記電源部4からの前記直流調光電流によって調光される光源部50と、を備える。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
バトンと；
前記バトンに設けられ、外部から入力された調光信号を制御する制御部および前記制御部で制御された調光信号によって直流電流を出力する電源部と；
前記電源部に電気的に接続されるとともに前記電源部からの前記直流電流によって点灯制御され、前記バトンに取り付けられる光源部と；
を備える照明システム。
【請求項２】
前記光源部側には、個別の器具IDおよび前記個別の器具IDを前記バトンへ読み出し可能な読出部を有し、前記バトンは、前記読出部から前記個別の器具IDを読み取り可能な読取部を有する請求項１に記載の照明システム。
【請求項３】
前記読出部および前記読取部は、無線通信手段であり、前記読取部は、一定時間ごとに前記読出部から前記個別の器具IDを受信することを特徴とする請求項２に記載の照明システム。
【請求項４】
前記読出部および読取部はRFタグであることを特徴とする請求項２または３に記載の照明システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、照明システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
舞台・スタジオなどで使用する照明システムにおける照明器具は、ハロゲンランプを光源として用いた器具（ハロゲン器具）が主流であったが、近年省エネルギーの流れを受け、LED（Light Emitting Diode）光源を用いた器具（LED器具）への代替が進んでいる。
【０００３】
しかし、LED器具は大きな放熱器や専用電源が必要となるため質量が重くなり、器具への配線数も多くなるという課題があった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特許第６１７９７２１号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明が解決しようとする課題は、施工性に優れた照明システムを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の実施形態である照明システムは、バトンと、前記バトンに設けられ、外部から入力された調光信号を制御する制御部および前記制御部で制御された調光信号によって直流調光電流を出力する電源部と、前記バトンに電気的に接続されるとともに前記電源部からの前記直流調光電流によって調光される光源部とを備える。
【発明の効果】
【０００７】
本発明の実施形態によれば、施工性に優れた照明システムを提供できる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本発明の実施形態である照明システムを示すブロック図である。
【図２】本発明の実施形態である照明システムにおけるLED光源部を示す斜視図である。
【図３】本発明の実施形態である照明システムにおける制御部および電源部と光源部の関係を示すブロック図である。
【図４】従来の照明システムを示すブロック図である。
【図５】従来の照明システムにおけるLED照明器具を示す斜視図である。
【図６】従来の照明システムにおける制御部および電源部と照明器具の関係を示すブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、図１ないし図６を参照して本発明の実施形態について説明する。
【００１０】
最初に図４ないし図６を参照して従来の照明システムについて説明する。
【００１１】
図４に示すように、舞台やスタジオ等に設置されて演目や番組の演出を行うLED照明器具500は、バトン20に複数台吊下げられて照明演出を行うことが知られている。
【００１２】
バトン20は、長尺パイプ状の吊下部21およびこの吊下げ部21を支持する長尺状の筐体22からなる装置である。バトン20は、電動リールなどの巻き上げ装置にワイヤーなどで接続され、吊下部21に吊下げ配設した照明器具500とともに昇降される。
【００１３】
図４に示すように、バトン20は、外部電源Ｅと接続され、配設された照明器具500へ電源供給を行う。また、バトン20は、外部端末6と接続され、配設された照明器具500へ外部端末6から送信された調光信号を転送可能に設けられる。
【００１４】
外部端末6は、例えば表示部やフェーダを備え、イーサネット（登録商標）やDMX５１２規格線によって照明器具500の調光操作が可能な調光操作卓などである。外部端末6は、バトン20を通じて照明器具500を調光する調光信号を送信する。このとき外部端末6およびバトン20とバトン20および照明器具500は、調光信号を通信可能なケーブル等である信号線ｄによって接続される。外部端末6は、例えばパーソナルコンピュータやスマートフォン、タッチパネル式携帯端末などであってもよい。
【００１５】
また、外部電源Ｅは交流１００Ｖの電源であり、図４に示す電源線eは交流電流を送電可能なケーブル等である。
【００１６】
図５に示すように照明器具500は、例えばスポットライトであり、金属製筐体などである本体54と、本体54内部の光源ユニットの前面側に設けられる基板に実装されたLED等の発光素子である発光部5と、本体54内部の光源ユニットの背面側に設けられる発光部5からの発熱を外気へ放出する放熱器51と、本体54の下方面に配設される発光部5を点灯制御可能に点灯する電源ユニット52と、本体54を支持するアーム部53とを有する。
【００１７】
放熱器51は、例えば複数の放熱フィンが並列されて形成される。複数の放熱フィンに接触するようにヒートパイプが設けられてもよく、気流を生み出すファンなどが備えられてもよい。
【００１８】
電源ユニット52は、金属などで形成された筐体の中に制御基板等を有する制御部3および電源部4を有する。
【００１９】
制御部3は、例えば電子部品が実装された回路基板等から構成される。制御部3は、各種の情報処理を実行する演算装置であり、例えばCPU、MPU等の電子回路やASIC、FPGA等の集積回路を備えている。制御部3は、各種の処理手順を想定したプログラムや制御データを格納するための内部メモリを有し、これらによって種々の処理を実行する。制御部3は、例えば外部端末6から出力された０〜２５５までの段階を示すDMXなどの調光信号をPWMなどの電源部4が受信可能な調光信号に変換する。
【００２０】
図６に示すように、照明器具500は、電源ユニット52と発光部5を一体に有する。照明器具500に備えられる電源ユニット52内の制御部3は、内部メモリ31を有する。内部メモリ31は、照明器具500の積算点灯時間や調光出力状態を含む調光制御情報を格納する。また、制御部3の内部メモリ31は、照明器具500の個別の器具IDとユーザが任意に照明器具500に設定可能なアドレス番号を格納する。
【００２１】
電源部4は、例えば電子部品が実装された基板等から構成されている。電源部4は、制御部3によって制御された調光信号であるPWM信号などを受信し、発光部5を調光可能な直流電流として出力する。
【００２２】
制御部３および電源部4は、同一基板として設けられてもよいし、それぞれが別の基板として設けられていてもよい。
【００２３】
図４に示すように、バトン20は、DMXなどの調光制御信号を通信可能なDMX線などである信号線dを介して照明器具500に設けられた制御部3に調光制御信号を送信可能な通信端子部24を有する。バトン20は、電源線eを介して照明器具500に設けられた電源部4に電源を供給するポートである電源端子部25を有する。
【００２４】
またバトン20は、調光操作卓などの外部端末6と接続される調光制御ポート26および外部電源Eと接続される電源ポート27を有する。バトン20は、外部端末6から出力された調光制御信号を信号線dを介して調光制御ポート26から調光制御信号を受け、外部電源Eから出力された電力を送電可能な電源線eを介して電源ポート27から電源供給を受ける。
【００２５】
すなわち、バトン20は、外部端末6から送信された調光制御信号を照明器具500に設けられた制御部3へ通信線dを介して通信し、外部電源Eから供給された電力を照明器具500に設けられた電源部4へ電源線dを介して供給する。
【００２６】
このような従来の照明器具500は、電源ユニット52が本体54に一体に取り付けられるため質量が大きく、器具１台につき電源線eおよび信号線dの２本をバトン20と電源ユニット52の間に配線しなくてはならない。このため、舞台やスタジオなど演目ごとに多数の照明器具500をバトン20に吊下げて配置しなければならない場面で施工作業者の負担となっていた。例えば図４に示すように、１つのバトン20に４台の照明器具500を取り付ける場合には、バトン20と４台の照明器具500の間には計８本の線を配線しなくてはならなかった。
【００２７】
次に、図１ないし図３を参照して、前記従来の照明システムとの対比において、本発明の実施形態である照明システム1について説明する。特段の記載のない構成については、従来の照明システムにおける従来のバトン20および従来の照明器具500と同様の構成である。
【００２８】
本発明の実施形態である照明システム1は、図１に示すように、制御部3および電源部4を筐体22内部に備えたバトン2と、バトン2に接続されて調光制御される光源部50を有する。光源部50は、発光部5を有し、電源ユニット52、すなわち、制御部3および電源部4を有していない照明器具であり、また、読出部7を有し、バトン2には光源部50を接続可能な数と同数の読取部8が設けられる。また、バトン2は、光源部50を複数取り付けることが可能である。複数の光源部50は、それぞれ異なる電流値によって制御される異なる機種の照明器具であってもよい。
【００２９】
照明器具としての光源部50は、図２に示すように発光部5と放熱器51とアーム53および読出部7を有する。
【００３０】
光源部50には、無線通信可能なRF（Radio Frequency）タグなどの読出部7が設けられ、個別の器具IDを有する。光源部50ごとに設定される個別の器具IDは、それぞれの光源部50に設けられた読出部7に格納される。
【００３１】
バトン2には、読出部7に格納された光源部50の個別の器具IDを読み取り可能な読取部8を有する。読取部8は、制御部3と電気的に接続されて設けられる。読取部8は、例えば読出部7に格納された情報を電磁波によって読み取り可能なNFC(Near Field Communication)等の近接無線通信手段である。
【００３２】
読取部8は、対応する位置に設置された光源部50に備えられた読出部7とのみ情報のやり取りを行う。すなわち読取部8は、対応しない位置に設置された異なる光源部50の読出部7とは情報伝達を行わないよう設けられる。例えば読取部8は、一定以下の距離間でのみ読出部7と情報伝達が可能となり、一定を超えた距離に設けられた光源部50における読出部7とは情報のやり取りを行わない。
【００３３】
読取部8は、光源部50が角度を変えて吊下げられた場合でも対応する読出部7と通信可能な距離に設けられる。例えば読取部8は、バトン2に設けられた複数の端子部23の横にそれぞれ設けられる。
【００３４】
また、読出部7および読取部8は同様の情報を通信可能な有線による通信手段であってもよい。その場合、読出部7と読取部8間の通信が可能な通信線は、後述する電源線e’と一組にされた専用線として設けられてもよい。
【００３５】
光源部50が有する個別の器具IDは、光源部50の機種を識別可能な情報を含む。また、バトン2内部に設けられた制御部3は、器具IDに紐付けられた対応する光源部50ごとのモード情報を有する。制御部3は、読取部8を通じて吸い上げた対応する光源部50ごとのモード情報に基づき電源部4の出力値を自動で切り替える。モード情報は、対応する光源部50を点灯させるのに必要な電流値や電流値の上限または調色光の割合等である。このとき、器具IDに紐付けられた対応する光源部50ごとのモード情報を有するのは外部端末6でもよい。
【００３６】
このとき、外部端末6の起動時にRDMやイーサネット（登録商標）を介して外部ネットワークのクラウドデータにアクセスし、器具IDとそれに対応する光源部50ごとのモード情報を自動的にダウンロードして更新してもよいし、ユーザが任意のタイミングで外部ネットワークから更新情報を入手し、外部端末6に器具IDとそれに対応する光源部50ごとのモード情報を手動設定してもよい。制御部3が器具IDに対応する光源部50ごとのモード情報を有する場合、外部端末6を通じてモード情報を更新してもよい。
【００３７】
個別の光源部50の調光制御情報は、対応する個別の器具IDを読出部7から読取部8を通じてバトン2内部に設けられた対応する制御部3へ吸い上げ、対応する制御部3の内部メモリ31に格納された調光制御情報を吸い上げた個別の器具IDと関連付けることにより管理される。つまり外部端末6から個別の光源部50ごとの調光制御情報を呼び出す場合、目的の光源部50に対応する個別の器具IDが符合する制御部3に格納された調光制御情報を呼び出す。
【００３８】
制御部3は、電源部4が対応する光源部50を何時間点灯させたか等の調光制御情報を個別の器具IDごとに累積記憶する。このとき累積記憶された光源部50ごとの調光制御情報は、対応する光源部50の電源オフ操作がなされた際等の一定のタイミングで外部端末6へ情報集計される。また、器具IDで紐付けられた光源部50ごとの調光制御情報は、外部端末6に累積記憶されるようにしてもよい。
【００３９】
また、光源部50ごとの調光制御情報は、読出部7に格納されてもよい。その場合、光源部50がバトン2に取り付けられて電源を入れられた際に読出部7に格納されていた調光制御情報は、対応する制御部3へ読取部8を通じて吸い上げられる。制御部3は対応する光源部50が点灯する間、調光制御情報を更新し、１５分ごと等一定の時間ごとに読取部8を通じて読出部7に最新の調光制御情報を格納させる。
【００４０】
図３に示すように、バトン2は、光源部50が接続端子部23に接続されている状態を検出可能な判断部28を有する。判断部28は、例えば制御部3と共に基板上に設けられる。判断部28は、読取部8が読み取った光源部50の個別の器具IDなどの情報を通信により吸い上げることが可能なように設けられる。
【００４１】
また図１に示すように、バトン2は、複数の接続端子部23を有する。接続端子部23は、光源部50と電源線e’によって接続可能なように設けられる。
【００４２】
バトン2は、読出部7から送信された光源部50ごとの個別の器具IDなどの器具情報を受信可能な読取部8を備える。読取部8は、接続端子部23と同数設けられる。
【００４３】
判断部28は、読出部7に格納された器具IDを読取部8が読み取ると、受信した器具IDを保有する光源部50がバトン2の各々の判断部28が管理する読取部8に対応する位置に接続されていると判断する。また判断部28は、例えば接続端子部23に嵌号する端子部の形状によって特定の光源部50が接続されているかを検出することが可能である。
【００４４】
読出部7は、光源部50の外部から格納された光源部50の個別の器具ID情報を読取部8によって読み取り可能に設けられる。読出部7は、例えばRFタグのようなNFC等の電磁波による近接無線通信手段である。
【００４５】
器具IDを取得する読出部7は、例えば図２に示すように光源部50がバトン2に吊下げ取付けされた際にバトン2と距離が近くなるアーム部53の上部に配設される。あるいは読出部7は、光源部50に電源線e’を介して接続される接続端子部23に差し込まれる電源プラグ等の嵌合部に設けられていてもよい。また、読出部7は、専用の取付部材によって光源部50に取り付けられてもよく、光源部50のアーム部53に取り付けられるハンガー等に設けられてもよい。電源線e’は、直流電流を通信可能なケーブル等である。このとき、電源線e’および嵌合部は、対応する光源部50に一体に設けられる。読出部7が本体54やアーム53に設けられる場合、電源線e’および嵌合部は光源部50と別体に設けられてもよい。つまり、読出部７は、光源部50側に配設される。
【００４６】
読取部8は、光源部50と対応する接続端子部23ごとに設けられる。読取部8が読出部7から読み取った対応する光源部50の個別の器具IDは、対応する制御部3を通じて外部端末6へ吸い上げられる。
【００４７】
読取部8は、一定時間ごと（例えば1分間ごと）に読出部7からの情報を読み取る。読取部8が対応する読出部7から個別の器具IDを受信すると、対応する判断部28により、その個別の器具IDを有する光源部50がバトン2に接続されたことを判断し、制御部3を通じて外部端末6へ個別の器具IDおよび接続された判断部28の位置を送信する。
【００４８】
読取部8は、読出部7から送信された個別の器具IDが一定時間受信されない場合、対応する判断部28が光源部50と接続されていないことを判断し、制御部3を通じてバトン2外部から視認可能な位置に設けられたエラーランプ29を点灯させる。このとき、判断部28は、読取部8が読出部7から送信された情報を受信したかの判断以外に、バトン2に設けられた複数の接続端子部23の内いずれの位置に嵌合部が差し込まれているかを合わせて判断できるようにしてもよい。これにより、光源部50の個別の器具IDと調光信号を送るべき接続端子部23の情報を統合させて外部端末6から個別の光源部50の位置情報および調光制御情報を知ることができるため、より直感的に光源部50の調光制御を行うことができる。
【００４９】
また、器具IDに対応する光源部50ごとのモード情報を制御部3または外部端末6が有することにより、バトン2に取り付ける任意の光源部50に合わせた電源供給が可能になり、自由な位置に異なる機種の光源部50を取り付けることが可能である。
【００５０】
また、器具IDごとの調光制御情報を制御部3か外部端末6に累積記憶させる又は読出部7に更新して格納することにより、器具IDに対応する光源部50ごとの累積点灯時間等を管理可能になり、光源部50ごとの器具寿命を予測することができる。
【００５１】
本発明の実施形態である照明システム１におけるバトン2は、従来のバトン20における調光制御端子部25および電源供給端子部24を有さない。バトン2は、外部端末6から信号線dを介して筐体22の内部に設けられた制御部3へ調光制御信号を受ける。またバトン2は、外部電源Eから電源線eを介して筐体22の内部に設けられた電源部4へ電源供給を受ける。制御部3および電源部4は一組ずつ接続端子部23の数だけバトン2の内部に設けられる。制御部3および電源部4を介して変換された直流電流は、電源線e’を通じて光源部50へ送電され、発光部5を調光点灯させる。
【００５２】
また、バトン2は、内部に信号線dを用いた双方向通信規格であるRDM対応ノードが設けられてもよい。バトン2は、接続された光源部50の個別の器具IDや対応するバトン2内部の制御部3に格納された調光制御情報、対応する光源部50が接続された位置情報等を信号線dを通じて外部端末6に送信可能なように設けられる。
【００５３】
バトン2の筐体22は、例えば外部から視認可能な位置にセブンセグメントディスプレイや液晶パネルなどの表示部を有している。表示部は、外部端末6を操作することによりバトン2に接続される個々の光源部50に任意に設定されたアドレス番号を表示可能に設けられる。またバトン2は、対応する光源部50が正しく接続されていないときに点灯するエラーランプ29を有する。エラーランプ29は、前述の表示部に表示される警告文やマークなどで代用されてもよい。
【００５４】
制御部3および電源部4は、バトン2に接続可能な光源部50の数とそれぞれ同数設けられる。すなわち一つの光源部50は、バトン2内部に設けられた対応する一つの制御部3と一つの電源部4によって調光される。
【００５５】
本発明の実施形態における照明システム1のバトン2内部に設けられる制御部3は、内部メモリ31に個別の器具ID情報を格納しない。
【００５６】
また、制御部3および電源部4は、バトン2に設けられていればよく、長尺状の筐体22の内部ではなく、外部に別の電源ユニット用筐体を設けてその中に配置されてもよい。
【００５７】
外部端末6は、例えばユーザの操作入力に応じてバトン2に通信可能に取り付けられた複数の光源部50それぞれの個別の器具IDを識別し、複数の光源部50それぞれがバトン2のどの位置に接続されているかの情報である位置情報をバトン2内部の制御部3を介して受信し、バトン2および複数の光源部50が設置されるスタジオや舞台などのマップにその位置が重なるようにバトン2および複数の光源部50の器具種別を示すアイコンが表示部に表示されるよう制御する。このとき、バトン2は複数設けられてもよい。
【００５８】
図１に示すように、本発明の実施形態である照明システム1によれば、従来は照明器具500ごとに一体に設けられていた制御部3および電源部4をバトン2に配設するため、光源部50は従来設けられていた電源ユニット52の分、質量が軽量化されるという効果を有する。
【００５９】
また、本発明の実施形態である照明システム1における光源部50は、電源ユニット52が分離されているため、より小型化を図れる利点がある。
【００６０】
さらに、従来は制御部3に接続する信号線dおよび電源部4と接続する電源線eを両方照明器具500に接続する必要があったが、本発明の実施形態である照明システム1においては、電源線eおよび信号線dは、バトン2に接続されればバトン2の内部で複数の光源部50にそれぞれ接続される複数の制御部3に各々信号線dが配線され、複数の光源部50にそれぞれ接続される電源部4に電源線eが配線される。すなわち本発明の実施形態である照明システム1の施工者は、バトン2内部の電源部4から繋がって外部に配線される直流調光電流を通信するための１本（電源線e’）のみをそれぞれの光源部50に接続すればよい。このため、本発明の実施形態である照明システム1によれば、施工者の配線作業の簡易化を可能とする。
【００６１】
また、本発明の実施形態である照明システム1は、光源部50に個別の器具IDを有し、この個別の器具IDを格納する読出部7と、この個別の器具IDを読み取り可能な読取部8を有する。このため、バトン2に接続された光源部50の接続位置を容易に検出できる。また、これら読出部7および読取部8に近接無線通信手段を用いることにより、バトン2に接続している接続端子部23から離れた場所に光源部50が設置されている場合は、接続端子部23の位置でなく実際に光源部50が設置されている位置を割り出すことが可能となる。
【００６２】
また、本発明の実施形態である照明システム1における光源部50は、RFタグ等の近接無線通信手段を読出部7として有するため、光源部50が電源に接続されず倉庫などに保管されている状態であっても、読出部7に格納された情報を読み出し可能な携帯端末を利用することにより、光源部50を電源に接続可能な場所まで移動させずとも光源部50の器具IDや調光制御情報等を手軽に得られる利点がある。
【００６３】
また、本発明の他の実施形態である照明システム1において、光源部50はジャイロスコープ等の姿勢検知センサ（不図示）を有する。姿勢検知センサは制御部3に電気的に接続され、光源部50の傾きを検知することにより発光部5の照射方向を検知する。
【００６４】
姿勢検知センサで発光部5が真下以外の方向を向いていることを検知した場合、制御部3は発光部5の最大照射出力率が所定の割合よりも低くなるよう制御する。制御部3は、発光部5が真上方向を向いているときに最大照射出力率が最も低くなるよう制御する。すなわち、発光部5が真下を向いているときの最大照射出力率が１００％である場合、外部端末6から発光部5を５０％出力となるよう操作すれば、発光部5からは最大出力の５０％の照射光が得られ、発光部5が真上を向いているときの最大照射出力率が５０％である場合、外部端末6から発光部5を５０％出力となるよう操作すれば、発光部5からは最大出力の２５％の照射光が得られる。
【００６５】
発光部5の背面側に設けられる放熱器51の放熱効率は、発光部5が真上を向くときに最も下がるため、従来は発光部5が真上を向くときに必要な放熱を行えるよう設計されていた。そのため従来の放熱器51は、発光部5が真下を向くときなどには不要なサイズと質量を有しているという課題があった。
【００６６】
本発明の実施形態における放熱器51は、光源部50の姿勢ごとに最大照射出力値を変化させるよう制御することにより、発光部5が真下を照射するときに必要な分だけの放熱を賄えることが可能なように配設される。光源部50は発光部5が真下以外の姿勢で照射されるときであっても、最大照射出力値を制御されることで必要十分な放熱を行える。これにより、放熱器51の小型化および軽量化が可能となる。
【００６７】
本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。
【符号の説明】
【００６８】
1…照明システム
2…バトン
20…従来のバトン
3…制御部
4…電源部
5…発光部
50…光源部（照明器具）
500…従来の照明器具
6…外部端末
7…読出部
8…読取部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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