BESCHREIBUNG
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf die Erzeugung verschiedenartigster Lichteffekte mit wenigstens einem Beleuchtungskörper bis zu einem komplexen Beleuchtungssystem, steuerbar von Entfernungsmessern, welche auch die Aufgabe als Positionsfühler übernehmen. Bei bekannten Beleuchtungssystemen sind elektrische Beleuchtungskörper an dafür vorgesehene Vorrichtungen montiert. Diese Vorrichtungen sind je nach Verwendungsart Gerüstteile oder Gebäudeteile. Bei bekannten Beleuchtungskörpern ist eine Lichtquelle in einem Gehäuse angeordnet, welches einen erzeugten Lichtstrahl durch verschiedene optische Einrichtungen passieren lässt. Diese optischen Ein- bzw. Vorrichtungen vermögen dem Lichtstrahl die Farbe, die Brennweite, die Streuung oder die Schärfe zu verändern. Diese Funktionen sind je nach Ausführungsart fernsteuerbar.
Der Beleuchtungskörper selbst ist in einer schwenkbaren Vorrichtung angeordnet, welche ebenfalls je nach Ausführungsart fernsteuerbar ausgerüstet ist. Mit Hilfe von Lichtstellpulten werden die einzelnen Scheinwerfer mit Hilfe von Einzelpotentiometern, Stellrädern oder über eine numerische Tastatur die Helligkeit, Stellung und die Lichtstrahlvariant eingestellt. Eine Kombination von verschiedenen Helligkeits, Stellungs- und Lichtstrahlwerten werden zu einer Lichtstimmung zusammengesetzt und festgehalten.
Mit Hilfe von elektronischen Speicherprogrammen können einzelne Lichtstimmungen, Bewegungsabläufe der Beleuchtungskörper oder Veränderungen der Lichtstimmungen festgehalten werden. Die Lichtstellpulte sind weiter mit elektronischen Taktschaltungen ausgerüstet, welche für Lauflichtschaltungen verwendet werden. Einzelne Beleuchtungskörper können bei unterschiedlichen Taktfolgen angewählt und gespeichert werden. Die Taktsignale werden von elektronischen Takterzeugern oder Musiksignalen erzeugt.
Die genannten Ausführungsformen versagen jedoch, wenn eine oder mehrere Personen auf einer Bühne von einem oder mehreren Beleuchtungskörpern beleuchtet werden und unerwartete Positionen einnehmen, welche in einem Programm nicht vorgesehen waren. Die fernsteuerbaren Beleuchtungskörper sind nicht in der Lage, die eingenommene Position sofort und präzise nachzuführen und den Lichtstrahl der neuen Situation anzupassen.
Es ist eine weitere Ausführungsart bekannt, in dem ein Beleuchtungskörper an einem Seilzug auf einer Schiene hin oder her befördert wird.
Die genannte Ausführungsform ist beschränkt auf eine festgelegte Bahn mit festgelegter Richtung und festgelegtem Weg. Die genannte Ausführungsform versagt jedoch, wenn der Beleuchtungskörper vorerst in einer 90 quer oder 45 diagonalen und später einer weiteren gewählten Richtung weiterverlaufen soll und sich an eine x-beliebige Stelle in einen grösseren Raum begeben kann. Eine weitere Ausführungsform ist bekannt, in welcher Lichtquellen, welche in Bodenplatten angeordnet sind, entsprechend der Druckzunahme der Bodenplatten reagieren. Die genannte Ausführungsform ist beschränkt auf einen vorherbestimmbaren Bewegungsablauf von Personen auf einer Bühne, wobei geringe Abweichungen im Bewegungsablauf in Kauf genommen werden müssen.
Die genannte Ausführungsform ist beschränkt auf eine grobe Positionsangabe eines Körpers von unbestimmter Grösse und Form. Die genannte Ausführungsform versagt jedoch, wenn eine Person einen Sprung unternimmt oder eine vorgebeugte Körperhaltung einnimmt oder die Arme oder die Beine spreizt oder hochhält. Gemäss der vorliegenden Erfindung handelt es sich um eine Beleuchtungsanlage, welche mit Hilfe von Entfernungsmessern die Position und Umrisse von Personen oder anderen Gegenständen registriert und mit Hilfe einer Steuerung für Beleuchtungsfunktionen verwertbar macht. Sämtliche Bewegungsabläufe von Personen oder Objekten lassen sich direkt in eine wählbare Beleuchtungsfunktion übertragen, so dass eine Synchronisation von programmierten Beleuchtungsfunktionen völlig wegfällt.
Auch zeitliche Differenzen zwischen der Bewegung der Beleuchtungskörper und der Personen sind auf diese Weise eliminiert. Willkürlich wählbare Beleuchtungskörper können unmittelbar in ein Geschehen miteinbezogen werden und ein wählbares Objekt präzise auffinden und in optimaler Weise beleuchten.
Fahrbare Beleuchtungskörper können über ein Trägerplattensystem mit entsprechenden Führungsnuten in verschiedene Richtungen fahren und x-beliebige Punkte erreichen während ein Gegenstand fixiert oder verfolgt wird.
Ausführungsbeispiele der Erfindung werden anhand der Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 Ein Prinzipschema der erfindungsgemässen Beleuchtungsanlage zur Erzeugung verschiedener Lichteffekte, vergleiche Patentanspruch 1.
Fig. 2 Eine Beleuchtungseinstellung, die mit Hilfe von Entfernungsmessern erfindungsgemäss erzeugt wird.
Fig. 3 Fahrbare Gehäuse, die mit Hilfe von Trägerplatten in verschiedene Richtungen bewegbar sind.
Fig. 4 Die Stirnansicht einer Trägerplatte, die einen fahrbaren Beleuchtungskörper trägt.
Fig. 5 Wie Fig. 4. Die Seitenansicht.
Fig. 6 Die Anordnung der Beleuchtungskörper und der Entfernungsmesser auf einer Trägerplatte.
In Fig. list ein Prinzipschema mit allen Komponenten in einer bevorzugten Ausführungsform vereinfacht dargestellt.
Auf einer Trägerplatte 10 sind die Entfernungsmesser 14 in regelmässigen Abständen zueinander angeordnet. Die Trägerplatte 10 weist eine quadratische Flächenform auf, so dass sich mehrere Trägerplatten 10 zu einer grösseren gedeckten Fläche formieren lassen. Die Entfernungsmesser 14 markieren Koordinatenpunkte, die sich über die ganze Fläche der Trägerplatten 10 gleichmässig verteilen. Ein Entfernungsmesser 14 erzeugt Energiestösse optischer oder akustischer Art, die von Gegenständen reflektiert werden und dadurch wieder empfangen werden. Der zurückgelegte Weg verhält sich proportional zur Zeit. Diese Zeit wird von den Entfernungsmessern 14 mittels elektronischen Schaltungen, die mehrfach in Patenten beschrieben sind, gemessen und als elektrische Werte dargestellt.
Die Entfernungsmesser 14 auf der Trägerplatte 10 sind senkrecht nach unten gerichtet und senden einen eng gebündelten Strahl 18 nach unten. Dieser Strahl 18 wird von einem örtlichen Gegenstand 21 reflektiert. Der gemessene Wert des Entfernungsmessers 14 bleibt somit stabil. Sobald ein additives Objekt 22 sich zwischen den Entfernungsmessern 14 und dem örtlichen Gegenstand 21 begibt, ändert sich der Wert des Entfernungsmessers 14.
Der gewonnene Wert des Entfernungsmessers 14 kann nun in mehrfacher Hinsicht genutzt werden, wie es noch im späteren Verlauf der Beschreibung mit Beispielen genauer erläutert wird.
Die Entfernungsmesser 14 senden den Strahl 18 in verschlüsselter Form, sodass sie beim Empfangen voneinander unterschieden werden können. Auf der Trägerplatte 10 sind Beleuchtungskörper 24 in gleicher Zahl und gleicher Anordnung zu den Entfernungsmessern 14 angeordnet. Die Beleuchtungskörper 24 bestehen aus einem zylinderförmigen Gehäuse 28, das auf einer Seite kugelförmig ausgewuchtet ist.
Die Trägerplatte 10 weist die gleiche Auswuchtung auf, in Form des gegenteiligen Ausschnittes. In diesem Abschnitt sind die Beleuchtungskörper 24 schwenkbar gelagert. Im Gehäuse 28 ist ein motorischer Stellantrieb 32 angeordnet, welcher den Beleuchtungskörper 24 in einer Schwenkebene über eine gebogene Zugstange 60 hin und herzieht. Diese Zugstange 60 ist an einem Ende abgewinkelt und mit einem zweiten motorischen Stellantrieb 34 mit der Achse mechanisch verbunden. Dieser motorische Stellantrieb 34 schwenkt die Zugstange 60 mit den Beleuchtungskörpern 24 auf einer zweiten Schwenkebene hin und her. Durch diese Anordnung sind die Beleuchtungskörper 24 in einem beschränkten Bewegungsfeld von einer entfernten Stelle richtbar. Die entsprechenden Stellwerte für die motorischen Stellantriebe 32/34 lassen sich wahlweise von Hand oder von Entfernungsmessern 14 bestimmen.
Um die Position eines additiven Objektes zu registrieren genügt es, wenn ein Entfernungsmesser 14 einen veränderten Wert einer Steuerung 62 mit entsprechenden logischen Schaltgliedern liefert. Wenn es sich bei den additiven Objekten 22 um Personen handelt, werden mehrere Entfernungsmesser 14 veränderte Werte registrieren. Die Steuerung 62 detektiert die Werte und liefert die entsprechenden Stellwerte für die motorischen Stellantriebe 32/34 der Beleuchtungskörper 24. Mit Hilfe der Steuerung 62 müssen die entsprechenden Beleuchtungskörper 24 angewählt werden, da mit einem Messwert von einem Entfernungsmesser 14 aus vielleicht tausend, dreitausend verschiedene motorische Stellantriebe 32-56 oder Lichtregler 64/66 anwählbar sind.
Als Beispiel sei genannt, dass eine Position, welche ein additives Objekt 22 eingenommen hat, von den entsprechenden örtlichen Entfernungsmessern 14 als veränderte Werte registriert wird. Die Messwerte werden der Steuerung 62 gemeldet, welche über logische Schaltglieder die Messwerte mit dem Istwert der von Hand angewählten Stellantriebe 32-56 und Lichtregler 64/66 vergleicht. Der Istwert wird dem von der Steuerung 62 errechneten Sollwert angeglichen. In unseren Beispiel würden eine bestimmte Anzahl Beleuchtungskörper 24 auf eine Person zuschwenken. Wenn die Person sich bewegt, würden die Beleuchtungskörper 24 die Bewegung im selben Moment mitverfolgen. Ein weiteres Beispiel sei genannt, dass bestimmbare Lichtquellen 68/70, die von Lichtreglern 64/66 geregelt werden, auf veränderliche Werte von bestimmbaren Entfernungsmessern 14/16 ansprechen.
Die Trägerplatten 10 werden von einem zentralen Punkt aus von einem Bügel 71 getragen. An diesem Punkt ist ein motorischer Stellantrieb 36 angeordnet, welcher die Trägerplatte 10 drehbar lagert. Dieser motorische Stellantrieb 36 ist am unteren Teil eines Hubwerks 72 angeordnet. Dieses Hubwerk 72 besteht aus einziehbaren zylinderförmigen Stangen 75, welche mittels dem motorischen Stellantrieb 38 wahlweise eingezogen oder ausgefahren werden. Auf der oberen Seite sind rund um die Trägerplatten 10 Führungsnuten 78 ausgespart. In diesen wird ein fahrbares Gehäuse 80 auf Rollen 82 geführt. Das fahrbare Gehäuse 80 wird von zwei Trägerarmen 84 gehalten. Diese Trägerarme 84 greifen um die Trägerplatten 10 und halten sich mit den Rollen 82 in der Führungsnute 78 der Trägerplatte 10.
Das fahrbare Gehäuse 80 wird von einem motorischen Stellantrieb 40 über die Rollen 82 angetrieben. An einem fahrbaren Gehäuse 80 sind sechs solcher Rollen 82 vorgesehen, damit das Gehäuse 80 eine benachbarte Trägerplatte 10 erreichen kann. Am fahrbaren Gehäuse 80 ist ein Hubwerk 74 angeordnet, das von einem motorischen Stellantrieb 42 eingezogen oder ausgefahren werden kann. Am unteren Ende ist ein motorischer Stellantrieb 44 angeordnet, der einen Bügel 86 drehbar lagert.
Ein Beleuchtungskörper 26 ist im Bügel 86 schwenkbar gelagert, welcher vom motorischen Stellantrieb 46 geschwenkt wird. Dieser Beleuchtungskörper 26 wird mittels dem fahrbaren Gehäuse 80 über die Trägerplatten 10/12 an bestimmbare Positionen befördert. Es wird angenommen, dass eine grössere Fläche mit Trägerplatten 10/12 bedeckt ist, die sich auf der gleichen Ebene befinden. In dieser Formation ist es einem fahrbaren Gehäuse 80 möglich, in zwei Richtungen über die Trägerplatten 10/12 zu fahren.
Soll nun die Fahrrichtung um 90 " gedreht werden, wird das fahrbare Gehäuse 80 vorerst gestoppt. Im gleichen Moment wird der motorische Stellantrieb 38 das Hubwerk 72 auf eine höhere Ebene einziehen. Das Hubwerk 72.wird so hoch eingezogen, bis sich die Trägerplatte 10 kollisionsfrei drehen lässt. Während das Hubwerk 72 eingezogen wird, wird der Messwert vom motorischen Stellantrieb 38, der sich durch die Bewegungskomponente ergibt, der Steuerung 62 gemeldet, welche veranlasst, dass der motorische Stellantrieb 42 das Hubwerk 74 um die gleiche Gegenbewegung ausfährt.
Nach diesem abgeschlossenen Vorgang wird die Trägerplatte 10 mit fahrbarem Gehäuse 80 gedreht. Ein entsprechender Stellwert von der Steuerung 62 wird an den motorischen Stellantrieb 36 geleitet, welcher die Trägerplatte 10 um 90 0 dreht. Der Messwert des motorischen Stellantriebs 36 wird der Steuerung 62 gemeldet, welche eine entsprechende Stellgrösse zu dem motorischen Stellantrieb 44 leitet, welche den Beleuchtungskörper 26 um die gleiche Bewegungskomponente in der Gegenrichtung dreht. Nun wird nach dem gleichen Verfahren das Hubwerk 72 ausgefahren und das Hubwerk 74 eingezogen. Dadurch wird ein scheinbares Stillstehen des Beleuchtungskörpers 26 erzielt. Das fahrbare Gehäuse 80 kann nun wahlweise vor- oder rückwärts fahren.
Durch die Drehung der Trägerplatten 10 wird mittels logischer Schaltungen auch die Koordinaten der Entfernungsmesser 14 vertauscht. Der Vorgang wird mittels dem veränderten Messwert des motorischen Stellantriebs 36 eingeleitet.
Im Beleuchtungskörper 26 ist eine Lichtquelle 70 angeordnet, welche vom Lichtregler 66 geregelt wird. Der Lichtstrahl 88 passiert ein Linsensystem 92, das von zwei motorischen Stellantrieben 48/50 bewegt wird. Diese ändern den Abstand des Linsensystems 92 zum Brennpunkt der Lichtquelle. Ein Entfernungsmesser 16 am vorderen Teil des Beleuchtungskörpers 26 angeordnet, misst die Brennweite.
Anhand dieses Messwertes kann die Steuerung beispielsweise die Stellwerte der motorischen Stellantriebe 48/50 bestimmen, die das Linsensystem 92 einstellen und nachführen, das der Lichtstrahl 88 in optimaler Schärfe ein additives Objekt 22 anstrahlt. Der Lichtstrahl 88 passiert im Beleuchtungskörper 26 eine Irisblende 94, die von einem motorischen Stellantrieb 52 verstellbar ist. Die Irisblende 94 bestimmt den Lichtstrahldurchmesser. In Fig. 2 sind Sendestrahlen 20 von Entfernungsmessern 14 dargestellt, welche ein additives Objekt 22 in der horizontalen Ebene registrieren. Dadurch wird ein additives Objekt 22 auch in der dritten Dimension erfasst und kann wertvolle Werte liefern, die beispielsweise genaue Stellwerte errechnen für den motorischen Stellantrieb 52.
Als weiteres Beispiel sei genannt, dass ein additives Objekt 22 von den Sendesignalen 20 der Entfernungsmesser 14 registriert wird. Die entsprechenden Messwerte werden der Steuerung 62 gemeldet. Ein Beleuchtungskörper 26 würde angewählt und dieser soll sich auf das Objekt 22 richten. Die Steuerung 62 errechnet die entsprechenden Stellwerte, die an die motorischen Stellantriebe 44-52 freigegeben werden. Der Lichtstrahl wird auf die Grösse und den Umfang des additiven Objektes 22 abgestimmt. Würde das additive Objekt 22 die Position ändern, werden die motorischen Stellantriebe 44/46 dem additiven Objekt 22 nachgeführt, der motorische Stellantrieb 52 vergrössert oder verkleinert den Lichtstrahl 88 und die motorischen Stellantriebe 48/50 stellen die Schärfe nach. Der gleiche Vorgang ist produzierbar, wenn das fahrbare Gehäuse 80 sich dem additiven Objekt 22 nähert oder entfernt.
In Fig. 1 sind auf den äusseren Kanten um die Trägerplatten 10/12 Stromschienen 96 versenkt angeordnet. An jedem Trägerarm 84 ist ein Schleifkontakt 98 angeordnet, welcher den Strom für das fahrbare Gehäuse 80 entnimmt.
Das Überwechseln auf eine benachbarte Trägerplatte 10/12 würde durch die Zwischenabstände einen teilweisen Stromunterbruch zur Folge haben und Störfunken verursachen.
Auf beiden Seiten ist pro Polpaar ein Stromschalter 100 angeordnet, welcher bei den kritischen Stellen die Stromzufuhr unterbricht. Die Distanzen der Schleifkontakte 98 zueinander sind so gewählt, dass höchstens ein Stromschalter 100 unterbrechen muss. Die Stromzufuhr für die einzelnen elektrischen Apparate ist mit Sammelanschlüssen 102 dargestellt. Diese Sammelanschlüsse 102 versorgen die Stellantriebe 32-56 und die Lichtregler 64/66 mit Strom. Die einzelnen Verbindungen sind übersichtshalber nicht dargestellt.
Die motorischen Stellantriebe 32-56 und Lichtregler 64/66 werden mit Steuersignalen von der Steuerung 62 zentral gesteuert. Die Zuführung der Steuersignale ist mit richtungsweisenden Pfeilen dargestellt. Die motorischen Stellantriebe 32-56 und die Entfernungsmesser 14/16 erzeugen Messwerte, welche zur einzelnen Verwertung der Steuerung, mit richtungsweisenden Pfeilen dargestellt, zugeführt werden.
Die Steuersignale werden bei einem ersten Sender 104 vorzugsweise optischer Art zusammengefasst und einem Empfänger 106 übermittelt. Der Sender 104 ist in einem dünnen Streifen an den äusseren Kanten um die Trägerplatte 10/12 angeordnet. Der Empfänger 106 ist am fahrbaren Gehäuse 80 angeordnet und ist in direktem optischen Kontakt mit dem Sender 104. Die einzelnen Steuersignale werden je nach Bestimmungsort aufgeteilt und werden zu den motorischen Stellantrieben 40/42 geführt. Die verbleibenden Steuersignale werden zu einem zweiten Sender 108 geführt, welcher als dünner Streifen in einem Kreis bei dem Bügel 86 angeordnet ist. Deckungsgleich ist ein Empfänger 110 darunter angeordnet, so dass ein kleiner Luftspalt verbleibt.
Das Ganze ist vorzugsweise in ein Gehäuse 112 gefasst, in dem sich noch ein zweites Snder- 114 und Empfängerpaar 116 und ein Schleifkontaktpaar 118 zur Stromzuführung befindet.
Die Steuersignale werden wieder an die motorischen Stellantriebe 44-52 oder an den Lichtregler 66 geführt. Der Entfernungsmesser 16 und die motorischen Stellantriebe 44-52 erzeugen Messwerte, die einem dritten Sender 114 als dünner Streifen einen Kreis bilden und in dem Gehäuse 112 angeordnet sind. Deckungsgleich befindet sich der Empfänger 116 darüber, welcher die Messsignale einem vierten Sender 120 am fahrbaren Gehäuse 80 eingeordnet, zuführt.
Dieser sammelt noch die Messsignale der motorischen Stellantriebe 40/42 dazu und überträgt sie einem vierten Empfänger 122. Dieser Empfänger 122 ist in dünnen Streifen um die Trägerplatte 10/12 neben dem Sender 104 angeordnet.
Die optischen Signale der Sender sind unterschiedlich codiert. Der Empfänger 122 ist in viele einzelne Empfänger unterteilt, damit gleichzeitig die Position des fahrbaren Gehäuses 80 optisch lokalisiert werden kann. Ein entsprechende Messsignal wird der Steuerung 62 zugeführt. Der Sender 120 und der Empfänger 106 am fahrbaren Gehäuse 80 ist als dünner Streifen deckungsgleich unter dem Sender 104 und Empfänger 122 von der Trägerplatte 10, angeordnet.
Ein kleiner Luftspalt verhindert lange Übertragungsstrecken und Verzögerungseffekte bzw. Dopplereffekte. Der Empfänger 106 und Sender-Streifen 120 am fahrbaren Gehäuse 80 ist etwa doppelt so lang wie der grösstmögliche Spalt, der zwischen zwei Trägerplatten der Empfänger- 122 und Senderstreifen 120 gemessen wird. Dadurch ist der direkte optische Kontakt in jeder Position des fahrbaren Gehäuses 80 gewährleistet. Der Messwert ist wichtig zur Bestimmung der Stellwerte der motorischen Stellantriebe 42-52 und des Lichtreglers 66 und für die Öffnungs- und Schliessphasen der Stromschalter 100. Das fahrbare Gehäuse 80 hat die Möglichkeit, sich in eine 45 " diagonale Richtung zu bewegen. Ein Hubwerk 76 wird von einem motorischen Stellantrieb 54 hochgezogen oder gesenkt.
An dessen unterem Ende ist ein motorischer Stellantrieb 56 angeordnet, welche eine rechteckförmige Trägerplatte 12 in 90 " Schritten dreht. Das fahrbare Gehäuse 80 wird auf einer Trägerplatte 10 angehalten und vom motorischen Stellantrieb 38 in die obere Stellung gehoben. In der oberen Stellung wird die Trägerplatte 10 vom motorischen Stellantrieb 36 um einen 45 Schritt gedreht, anschliessend wird die Trägerplatte 12 vom motorischen Stellantrieb 54 neben die Trägerplatte 10 heruntergesenkt.
Das fahrbare Gehäuse 80 wird vom motorischen Stellantrieb 40 wieder in Bewegung gesetzt. Die Trägerplatte 12 überbrückt die fehlende Distanz zwischen zwei diagonal gerichteten Trägerplatten 10.
In Fig. 2 wird ein additives Objekt 22 in Form einer Person dargestellt, die von den Sendestrahlen 20 der Entfernungsmesser 14/16 registriert und in verschiedenen Varianten von den Beleuchtungskörpern 24/26 angestrahlt wird. Das additive Objekt 22 führt einen Sender 124 mit sich, der Impulse aussendet und von den Empfängern 126 empfangen wird.
Die Empfänger 126 sind an entlegenen Punkten angeordnet.
Dieser Sender 124 erfüllt seine Aufgabe, wenn mehrere Personen sich unter einem Beleuchtungssystem aufhalten. Zur Unterscheidung der Personen besitzt jeder einen Sender 124, der codierte Impulse aussendet. Der Steuerung 62 kann nun ein entsprechender Befehl gegeben werden, eine bestimmte Person zu verfolgen, ohne dass sie von anderen Personen falsch beeinflusst würde.
In Fig. 3 ist das Beleuchtungssystem von oben dargestellt.
Die Trägerplatten 10/12 befördern die fahrbaren Gehäuse 80 in den Führungsnuten 78, die in den Trägerplatten 10/12 um die äusseren Kanten angeordnet sind. Die Trägerplatten 10 sind an den Ecken abgekantet, so dass das Hubwerk 74 des Beleuchtungskörpers 26 zwischen zwei Trägerplatten 10 passieren kann, während das fahrbare Gehäuse 80 in einen 45 diagonalen Richtung bewegt wird.
In Fig. 4, 5 und 6 ist eine Trägerplatte 10 mit einem fahrbaren Gehäuse 80 dargestellt. In Fig. 6 wurde das fahrbare Gehäuse 80 vorzugsweise weggelassen. Das fahrbare Gehäuse 80 wird über Rollen 82 in den Führungsnuten 78 der Trägerplatte 10 bewegL Der Strom wird über die Stromschienen 96 entnommen, welche in der äusseren Umrandung der Trägerplatten 10/12 angeordnet sind. Die Steuersignale werden über die Sender 904 und Empfänger 122 übertragen, welche das eine Paar auf der unteren Seite der Trägerplatte 10 in einem dünnen Streifen geführt um die Trägerplatten 1v12 angeordnet ist. Das zweite Paar 106/120 ist auf den Trägerarmen $4 des fahrbaren Gehäuses 80 angeordnet.
Die beschriebenen Ausführungsbeispiele können verschiedene Verbesserungen bzw. Änderungen erfahren, ohne dass der eigentliche Erfindungsgedanke verletzt wird.
DESCRIPTION
The present invention relates to the generation of a wide variety of lighting effects with at least one lighting fixture up to a complex lighting system, controllable by range finders, which also perform the function as position sensors. In known lighting systems, electrical lighting fixtures are mounted on devices provided for this purpose. Depending on the type of use, these devices are scaffolding parts or building parts. In known lighting fixtures, a light source is arranged in a housing, which allows a generated light beam to pass through various optical devices. These optical devices or devices are able to change the color, the focal length, the scatter or the sharpness of the light beam. Depending on the version, these functions can be controlled remotely.
The lighting fixture itself is arranged in a pivotable device which, depending on the design, is also equipped with remote control. With the help of lighting desks, the individual headlights are adjusted with the aid of individual potentiometers, setting wheels or via a numerical keyboard, the brightness, position and the light beam variant. A combination of different brightness, position and light beam values are put together and recorded to create a lighting mood.
With the help of electronic memory programs, individual lighting scenes, movements of the lighting fixtures or changes in the lighting scenes can be recorded. The lighting consoles are also equipped with electronic clock circuits, which are used for running light circuits. Individual lighting fixtures can be selected and saved with different cycle sequences. The clock signals are generated by electronic clock generators or music signals.
However, the aforementioned embodiments fail when one or more people on a stage are illuminated by one or more lighting fixtures and assume unexpected positions that were not provided in a program. The remote-controlled lighting fixtures are not able to immediately and precisely adjust the position they have taken and to adapt the light beam to the new situation.
Another embodiment is known in which a lighting fixture is transported back and forth on a cable on a rail.
The mentioned embodiment is limited to a defined path with a defined direction and a defined path. The embodiment mentioned fails, however, if the lighting fixture is initially to continue in a 90 transverse or 45 diagonal direction and later in a further selected direction and can move to a larger space at any desired location. A further embodiment is known in which light sources which are arranged in floor plates react in accordance with the pressure increase in the floor plates. The aforementioned embodiment is limited to a predeterminable sequence of movements of people on a stage, with slight deviations in the sequence of movements having to be accepted.
The mentioned embodiment is limited to a rough position indication of a body of indefinite size and shape. However, the above-mentioned embodiment fails when a person takes a jump or takes a bent posture or spreads or holds up the arms or legs. According to the present invention, it is a lighting system which uses rangefinders to register the position and outlines of people or other objects and makes them usable with the aid of a controller for lighting functions. All movement sequences of people or objects can be transferred directly to a selectable lighting function, so that synchronization of programmed lighting functions is completely eliminated.
Time differences between the movement of the lighting fixtures and the people are also eliminated in this way. Arbitrarily selectable lighting fixtures can be directly involved in an event and find a selectable object precisely and illuminate it in an optimal way.
Mobile lighting fixtures can travel in different directions via a carrier plate system with corresponding guide grooves and can reach any point while an object is being fixed or tracked.
Embodiments of the invention are explained in more detail with reference to the drawings. Show it:
1 shows a basic diagram of the lighting system according to the invention for producing different lighting effects, compare claim 1.
Fig. 2 A lighting setting that is generated according to the invention with the aid of range finders.
Fig. 3 mobile housing that can be moved in different directions with the help of carrier plates.
Fig. 4 The front view of a carrier plate which carries a movable lighting fixture.
Fig. 5 Like Fig. 4. The side view.
Fig. 6 The arrangement of the lighting fixtures and the range finder on a carrier plate.
A schematic diagram with all components in a preferred embodiment is shown in simplified form in FIG.
The rangefinders 14 are arranged on a carrier plate 10 at regular intervals from one another. The carrier plate 10 has a square surface shape, so that a plurality of carrier plates 10 can be formed into a larger covered area. The rangefinders 14 mark coordinate points which are distributed uniformly over the entire surface of the carrier plates 10. A range finder 14 generates energy shocks of an optical or acoustic type, which are reflected by objects and are thus received again. The distance traveled is proportional to the time. This time is measured by the range finders 14 by means of electronic circuits, which are described several times in patents, and represented as electrical values.
The range finders 14 on the carrier plate 10 are directed vertically downwards and send a narrowly focused beam 18 downwards. This beam 18 is reflected by a local object 21. The measured value of the rangefinder 14 thus remains stable. As soon as an additive object 22 moves between the range finder 14 and the local object 21, the value of the range finder 14 changes.
The value obtained from the rangefinder 14 can now be used in several ways, as will be explained in more detail later in the description with examples.
The range finders 14 transmit the beam 18 in encrypted form so that they can be distinguished from one another when they are received. On the carrier plate 10, lighting fixtures 24 are arranged in the same number and in the same arrangement to the range finders 14. The lighting fixtures 24 consist of a cylindrical housing 28 which is spherically balanced on one side.
The carrier plate 10 has the same balance, in the form of the opposite cutout. In this section, the lighting fixtures 24 are pivotally mounted. A motor-driven actuator 32 is arranged in the housing 28 and pulls the lighting body 24 back and forth in a pivoting plane via a curved pull rod 60. This pull rod 60 is angled at one end and mechanically connected to the axle by a second motorized actuator 34. This motorized actuator 34 swivels the pull rod 60 with the lighting fixtures 24 back and forth on a second swivel plane. As a result of this arrangement, the lighting fixtures 24 can be directed from a remote location in a restricted field of motion. The corresponding control values for the motorized actuators 32/34 can be determined either by hand or by rangefinders 14.
To register the position of an additive object, it is sufficient if a range finder 14 supplies a changed value to a controller 62 with corresponding logic switching elements. If the additive objects 22 are people, several range finders 14 will register changed values. The controller 62 detects the values and supplies the corresponding control values for the motor actuators 32/34 of the lighting fixtures 24. With the help of the control 62, the corresponding lighting fixtures 24 have to be selected, since with a measured value from a range finder 14 maybe a thousand, three thousand different motor controls Actuators 32-56 or light controller 64/66 can be selected.
As an example, it should be mentioned that a position which an additive object 22 has assumed is registered by the corresponding local range finders 14 as changed values. The measured values are reported to the controller 62, which uses logical switching elements to compare the measured values with the actual value of the manually selected actuators 32-56 and light controllers 64/66. The actual value is adjusted to the target value calculated by the controller 62. In our example, a certain number of lighting fixtures 24 would pivot towards a person. If the person is moving, the lighting fixtures 24 would track the movement at the same moment. Another example is that determinable light sources 68/70, which are regulated by light regulators 64/66, respond to changing values of determinable range finders 14/16.
The carrier plates 10 are supported by a bracket 71 from a central point. At this point, a motorized actuator 36 is arranged which rotatably supports the carrier plate 10. This motorized actuator 36 is arranged on the lower part of a lifting mechanism 72. This hoist 72 consists of retractable cylindrical rods 75, which are either retracted or extended by means of the motorized actuator 38. On the upper side 10 guide grooves 78 are cut out around the carrier plates. In these, a mobile housing 80 is guided on rollers 82. The mobile housing 80 is held by two support arms 84. These support arms 84 grip around the support plates 10 and hold themselves with the rollers 82 in the guide groove 78 of the support plate 10.
The mobile housing 80 is driven by a motorized actuator 40 via the rollers 82. Six such rollers 82 are provided on a movable housing 80 so that the housing 80 can reach an adjacent carrier plate 10. A lifting mechanism 74 is arranged on the movable housing 80 and can be drawn in or extended by a motorized actuator 42. At the lower end there is a motorized actuator 44 which rotatably supports a bracket 86.
A lighting fixture 26 is pivotally mounted in the bracket 86, which is pivoted by the motorized actuator 46. This lighting fixture 26 is transported to determinable positions by means of the movable housing 80 via the carrier plates 10/12. It is assumed that a larger area is covered with carrier plates 10/12, which are located on the same level. In this formation, it is possible for a mobile housing 80 to travel over the carrier plates 10/12 in two directions.
If the direction of travel is now to be rotated 90 ", the mobile housing 80 is stopped for the time being. At the same moment, the motorized actuator 38 will pull the hoist 72 to a higher level. The hoist 72 is retracted until the carrier plate 10 is collision-free While the hoist 72 is retracted, the measured value from the motorized actuator 38, which results from the movement component, is reported to the controller 62, which causes the motorized actuator 42 to extend the hoist 74 by the same countermovement.
After this completed process, the carrier plate 10 is rotated with a movable housing 80. A corresponding control value is sent from the control 62 to the motorized actuator 36, which rotates the carrier plate 10 by 90 °. The measured value of the motorized actuator 36 is reported to the controller 62, which directs a corresponding manipulated variable to the motorized actuator 44, which rotates the lighting fixture 26 by the same movement component in the opposite direction. The hoist 72 is now extended and the hoist 74 retracted using the same method. An apparent standstill of the lighting fixture 26 is thereby achieved. The mobile housing 80 can now drive either forward or backward.
By rotating the carrier plates 10, the coordinates of the range finder 14 are also exchanged by means of logic circuits. The process is initiated by means of the changed measured value of the motorized actuator 36.
A light source 70 is arranged in the lighting fixture 26 and is regulated by the light controller 66. The light beam 88 passes through a lens system 92, which is moved by two motorized actuators 48/50. These change the distance of the lens system 92 from the focal point of the light source. A range finder 16 arranged on the front part of the lighting fixture 26 measures the focal length.
On the basis of this measured value, the control can determine, for example, the manipulated values of the motorized actuators 48/50, which set and track the lens system 92, so that the light beam 88 illuminates an additive object 22 with optimum sharpness. The light beam 88 passes through an iris diaphragm 94 in the lighting fixture 26, which is adjustable by a motorized actuator 52. Iris diaphragm 94 determines the light beam diameter. 2 shows transmission beams 20 from range finders 14 which register an additive object 22 in the horizontal plane. As a result, an additive object 22 is also detected in the third dimension and can deliver valuable values which, for example, calculate exact manipulated values for the motorized actuator 52.
Another example is that an additive object 22 is registered by the transmission signals 20 of the range finder 14. The corresponding measured values are reported to the controller 62. A lighting fixture 26 would be selected and this should be directed towards the object 22. The controller 62 calculates the corresponding manipulated values which are released to the motorized actuators 44-52. The light beam is matched to the size and scope of the additive object 22. If the additive object 22 changed the position, the motor actuators 44/46 would track the additive object 22, the motor actuator 52 would increase or decrease the light beam 88 and the motor actuators 48/50 would adjust the focus. The same process can be produced if the mobile housing 80 approaches or moves away from the additive object 22.
In Fig. 1 busbars 96 are arranged sunk on the outer edges around the carrier plates 10/12. A sliding contact 98 is arranged on each support arm 84 and takes the current for the mobile housing 80.
The changeover to an adjacent carrier plate 10/12 would result in a partial power interruption due to the intermediate distances and would cause interference sparks.
A current switch 100 is arranged on each side of each pole pair, which cuts off the power supply at the critical points. The distances of the sliding contacts 98 from one another are selected such that at most one current switch 100 has to interrupt. The power supply for the individual electrical devices is shown with collective connections 102. These common connections 102 supply the actuators 32-56 and the light regulators 64/66 with current. The individual connections are not shown for the sake of clarity.
The motorized actuators 32-56 and light controllers 64/66 are controlled centrally by the control 62 using control signals. The supply of the control signals is shown with directional arrows. The motorized actuators 32-56 and the rangefinders 14/16 generate measured values which are fed to the control for individual utilization, shown by directional arrows.
The control signals are combined in a first transmitter 104, preferably of an optical type, and transmitted to a receiver 106. The transmitter 104 is arranged in a thin strip on the outer edges around the carrier plate 10/12. The receiver 106 is arranged on the mobile housing 80 and is in direct optical contact with the transmitter 104. The individual control signals are divided depending on the destination and are guided to the motorized actuators 40/42. The remaining control signals are fed to a second transmitter 108, which is arranged as a thin strip in a circle at the bracket 86. A receiver 110 is congruently arranged below it, so that a small air gap remains.
The whole is preferably contained in a housing 112, in which there is also a second transmitter 114 and receiver pair 116 and a sliding contact pair 118 for power supply.
The control signals are again fed to the motorized actuators 44-52 or to the light controller 66. The rangefinder 16 and the motorized actuators 44-52 generate measured values which form a circle as a thin strip 114 and are arranged in the housing 112. The receiver 116 is congruent and feeds the measurement signals to a fourth transmitter 120 on the mobile housing 80.
The latter also collects the measurement signals from the motorized actuators 40/42 and transmits them to a fourth receiver 122. This receiver 122 is arranged in thin strips around the carrier plate 10/12 next to the transmitter 104.
The optical signals of the transmitters are coded differently. The receiver 122 is divided into many individual receivers so that the position of the mobile housing 80 can be optically located at the same time. A corresponding measurement signal is fed to the controller 62. The transmitter 120 and the receiver 106 on the mobile housing 80 are congruently arranged as a thin strip under the transmitter 104 and receiver 122 from the carrier plate 10.
A small air gap prevents long transmission distances and delay effects or Doppler effects. The receiver 106 and transmitter strip 120 on the mobile housing 80 is approximately twice as long as the largest possible gap that is measured between two carrier plates of the receiver 122 and transmitter strip 120. This ensures direct optical contact in every position of the mobile housing 80. The measured value is important for determining the manipulated values of the motorized actuators 42-52 and the light controller 66 and for the opening and closing phases of the current switch 100. The mobile housing 80 has the possibility of moving in a 45 "diagonal direction. A lifting mechanism 76 is raised or lowered by a motorized actuator 54.
At its lower end there is a motorized actuator 56 which rotates a rectangular support plate 12 in 90 "steps. The mobile housing 80 is stopped on a support plate 10 and raised by the motorized actuator 38 to the upper position. In the upper position, the support plate becomes 10 rotated by a 45 step from the motorized actuator 36, then the support plate 12 is lowered by the motorized actuator 54 next to the support plate 10.
The mobile housing 80 is set in motion again by the motorized actuator 40. The carrier plate 12 bridges the missing distance between two diagonally directed carrier plates 10.
2 shows an additive object 22 in the form of a person, which is registered by the transmission beams 20 of the range finders 14/16 and is illuminated in different variants by the lighting bodies 24/26. The additive object 22 carries with it a transmitter 124 which emits pulses and is received by the receivers 126.
The receivers 126 are located at remote points.
This transmitter 124 fulfills its task when several people are under an illumination system. To distinguish between the people, each has a transmitter 124 which transmits coded pulses. The controller 62 can now be given a corresponding command to track a particular person without being influenced by other people.
In Fig. 3 the lighting system is shown from above.
The carrier plates 10/12 convey the mobile housing 80 in the guide grooves 78, which are arranged in the carrier plates 10/12 around the outer edges. The carrier plates 10 are folded at the corners, so that the lifting mechanism 74 of the lighting fixture 26 can pass between two carrier plates 10 while the mobile housing 80 is moved in a 45 diagonal direction.
4, 5 and 6, a carrier plate 10 with a movable housing 80 is shown. 6, the mobile housing 80 has preferably been omitted. The mobile housing 80 is moved via rollers 82 in the guide grooves 78 of the carrier plate 10. The current is drawn via the conductor rails 96, which are arranged in the outer border of the carrier plates 10/12. The control signals are transmitted via the transmitters 904 and receivers 122, which the one pair is arranged in a thin strip on the lower side of the carrier plate 10 around the carrier plates 1v12. The second pair 106/120 is arranged on the support arms $ 4 of the mobile housing 80.
The described exemplary embodiments can undergo various improvements or changes without the actual inventive idea being violated.