DE102018133495A1

DE102018133495A1 - Systeme und verfahren zur steuerung der position einer beweglichen leuchte

Info

Publication number: DE102018133495A1
Application number: DE102018133495.8A
Authority: DE
Inventors: Michael Wood; Thomas Peterson; Scott Ingham; Maxwell Schweiner; Matthew Stoner
Original assignee: Electronic Theatre Controls Inc
Current assignee: Electronic Theatre Controls Inc
Priority date: 2018-01-04
Filing date: 2018-12-21
Publication date: 2019-07-04
Anticipated expiration: 2038-12-22
Also published as: GB2570030A; GB2570030B; DE102018133495B4; GB201817685D0; US10274175B1

Abstract

Eine bewegliche Leuchte umfassend ein Gehäuse; eine oder mehrere Lichtquellen, die in dem Gehäuse angeordnet sind; einen Schrittmotor, der funktionsfähig an das Gehäuse gekoppelt ist, sodass der Schrittmotor das Gehäuse um eine Rotationsachse dreht; einen magnetischen Positionsgeber, der konfiguriert ist, um ein Positionssignal zu übertragen, das eine Winkelposition des Gehäuses um die Rotationsachse anzeigt; und eine elektronische Steuer-bzw. Regeleinheit, die konfiguriert ist, um eine Zielposition der beweglichen Leuchte zu erhalten, die Winkelposition des Gehäuses um die Rotationsachse abhängig vom Positionssignal zu bestimmen, einen aktuellen vollen Schritt des Schrittmotors basierend auf der Winkelposition des Gehäuses um die Rotationsachse zu bestimmen, einen aktuellen Mikroschritt des Schrittmotors zu bestimmen, eine aktuelle Position der beweglichen Leuchte basierend auf dem aktuellen vollen Schritt des Schrittmotors und des aktuellen Mikroschritts des Schrittmotors zu bestimmen, und den Schrittmotor anzutreiben, um die bewegliche Leuchte von der aktuellen Position in die Zielposition zu bewegen.

Description

HINTERGRUND
Diese Offenbarung bezieht sich auf das Steuern der Position einer beweglichen Leuchte.
Eine vollständige Positionsrückmeldung ist wichtig für bewegliche Leuchten. Bewegliche Leuchten werden oft entweder von Gleichstrom-Servomotoren oder Schrittmotoren angetrieben. Gleichstrom-Servomotoren bieten eine vollständige Positionsrückmeldung. Gleichstrom-Servomotoren sind jedoch extrem teuer und kostenintensiv für die Entwicklung neuer Produkte. Schrittmotoren sind Relativpositionsgeräte, die eine bekannte Referenzposition erfordern. Die Schwenk- und Kippachsen in einer beweglichen Leuchte mit Schrittmotoren erfordern typischerweise eine Referenzfahrt auf eine bekannte Position beim Start. Diese Referenzfahrt („homing operation“) dauert einige Zeit und erfordert, dass die bewegliche Leuchte vollständig und unbelastet bewegt wird. Es ist ausgeschlossen, die bewegliche Leuchte an einer dicht gepackten Beleuchtungsstange zu betreiben, die bewegliche Leuchte durch ein Fenster oder eine Öffnung zu führen oder die bewegliche Leuchte anderweitig mit einem begrenzten Bewegungsbereich zu betreiben. Die Referenzfahrt erzeugt auch in theatralischen Umgebungen ein unerwünschtes Rauschen, insbesondere wenn während einer Live-Produktion ein weitere Referenzfahrt („Re-Homing“) erforderlich ist.
Einige konventionelle bewegliche Leuchten mit Schrittmotoren lösen dieses Problem mit optischen Quadratur Drehgebern („quadrature encoders“). Optische Quadratur Drehgeber bieten jedoch nur eine relative Positionsrückmeldung, nicht eine absolute. Darüber hinaus ermöglichen optische Drehgeber es einer beweglichen Leuchte mit Schrittmotoren, ihre Position während des Betriebs zu korrigieren, liefern aber keine sofort bekannte Position beim Einschalten. Daher ist weiterhin eine Referenzfahrt erforderlich.
Andere konventionelle bewegliche Leuchten lösen dieses Problem mit Hilfe von hochauflösenden rotierenden Absolutpositionssensoren. Allerdings sind solche Sensoren, die die für bewegliche Leuchten erforderliche Auflösung liefern, äußerst teuer.
ZUSAMMENFASSUNG
Die Offenbarung sieht eine bewegliche Leuchte vor. In einer Ausführungsform beinhaltet die bewegliche Leuchte ein Gehäuse, eine oder mehrere Lichtquellen, einen Schrittmotor, einen magnetischen Positionsgeber und eine elektronische Steuer- bzw Reglereinheit. Die eine oder mehreren Lichtquellen sind innerhalb des Gehäuse angeordnet. Der Schrittmotor ist funktionsfähig mit dem Gehäuse gekoppelt, so dass der Schrittmotor das Gehäuse um eine Rotationsachse dreht. Der magnetische Positionsgeber ist konfiguriert, um ein Positionssignal zu übertragen, das eine Winkelposition des Gehäuses um die Rotationsachse anzeigt. Die elektronische Steuer- bzw. Reglereinheit ist konfiguriert, um eine Zielposition der beweglichen Leuchte zu erhalten. Die elektronische Steuer- bzw. Reglereinheit ist auch konfiguriert, um die Winkelposition des Gehäuses um die Rotationsachse basierend auf dem Positionssignal zu bestimmen. Die elektronische Steuer-bzw. Reglereinheit ist ferner konfiguriert, um einen aktuellen vollen Schritt des Schrittmotors basierend auf der Winkelposition des Gehäuses um die Rotationsachse zu bestimmen. Die elektronische Steuer- bzw. Reglereinheit ist auch konfiguriert, um einen aktuellen Mikroschritt des Schrittmotors zu bestimmen. Die elektronische Steuer- bzw. Reglereinheit ist ferner konfiguriert, um eine aktuelle Position der beweglichen Leuchte basierend auf dem aktuellen vollen Schritt des Schrittmotors und dem aktuellen Mikroschritt des Schrittmotors zu bestimmen. Die elektronische Steuer- bzw. Reglereinheit ist auch konfiguriert, um den Schrittmotor anzutreiben, um die bewegliche Leuchte von der aktuellen Position in die Zielposition zu bewegen.
Die Offenbarung bietet auch ein Verfahren zum Steuern der Position einer beweglichen Leuchte. In einer Ausführungsform beinhaltet die bewegliche Leuchte ein Gehäuse, eine oder mehrere Lichtquellen und einen Schrittmotor. Die eine oder mehreren Lichtquellen sind innerhalb des Gehäuse angeordnet. Der Schrittmotor ist funktionsfähig mit dem Gehäuse gekoppelt, so dass der Schrittmotor das Gehäuse um eine Rotationsachse dreht. Das Verfahren beinhaltet das Erhalten einer Zielposition der beweglichen Leuchte. Das Verfahren beinhaltet auch das Bestimmen einer Winkelposition des Gehäuses um die Rotationsachse mit einem magnetischen Positionsgeber. Das Verfahren beinhaltet ferner das Bestimmen eines aktuellen vollen Schrittes des Schrittmotors mit einer elektronischen Steuer- bzw. Reglereinheit basierend auf der Winkelposition des Gehäuses um die Rotationsachse. Das Verfahren beinhaltet auch das Bestimmen eines aktuellen Mikroschritts des Schrittmotors mit der elektronischen Steuer- bzw. Reglereinheit. Das Verfahren beinhaltet ferner das Bestimmen einer aktuellen Position der beweglichen Leuchte mit der elektronischen Steuer- bzw. Reglereinheit basierend auf dem aktuellen vollen Schritt des Schrittmotors und dem aktuellen Mikroschritt des Schrittmotors. Das Verfahren beinhaltet auch das Antreiben des Schrittmotors, um die bewegliche Leuchte von der aktuellen Position in die Zielposition zu bewegen.
Die Offenbarung sieht weiterhin eine bewegliche Leuchte vor. In einer Ausführungsform beinhaltet die bewegliche Leuchte ein Gehäuse, eine oder mehrere Lichtquellen, einen ersten Schrittmotor, einen zweiten Schrittmotor, einen ersten magnetischen Positionsgeber, einen zweiten magnetischen Positionsgeber und eine elektronische Steuer- bzw. Reglereinheit. Die eine oder mehreren Lichtquellen sind innerhalb des Gehäuse angeordnet. Der erste Schrittmotor ist funktionsfähig mit dem Gehäuse gekoppelt, so dass der erste Schrittmotor das Gehäuse um eine erste Rotationsachse dreht. Der zweite Schrittmotor ist funktionsfähig mit dem Gehäuse gekoppelt, so dass der zweite Schrittmotor das Gehäuse um eine zweite Rotationsachse dreht. Der erste magnetische Positionsgeber ist konfiguriert, um ein erstes Positionssignal zu übertragen, das eine erste Winkelposition des Gehäuses um die erste Rotationsachse anzeigt. Der zweite magnetische Positionsgeber ist konfiguriert, um ein zweites Positionssignal zu übertragen, das eine zweite Winkelposition des Gehäuses um die zweite Rotationsachse anzeigt. Die elektronische Steuer- bzw. Reglereinheit ist konfiguriert, um eine Zielposition der beweglichen Leuchte zu erhalten. Die elektronische Steuer- bzw. Reglereinheit ist auch konfiguriert, um die erste Winkelposition des Gehäuses um die erste Rotationsachse basierend auf dem ersten Positionssignal zu bestimmen. Die elektronische Steuer- bzw. Reglereinheit ist ferner konfiguriert, um die zweite Winkelposition des Gehäuses um die zweite Rotationsachse basierend auf dem zweiten Positionssignal zu bestimmen. Die elektronische Steuer- bzw. Reglereinheit ist auch konfiguriert, um einen aktuellen vollen Schritt des ersten Schrittmotors basierend auf der ersten Winkelposition des Gehäuses um die erste Rotationsachse zu bestimmen. Die elektronische Steuer- bzw. Reglereinheit ist ferner konfiguriert, um einen aktuellen vollen Schritt des zweiten Schrittmotors basierend auf der zweiten Winkelposition des Gehäuses um die zweite Rotationsachse zu bestimmen. Die elektronische Steuer- bzw. Reglereinheit ist auch konfiguriert, um eine aktuelle Position der beweglichen Leuchte basierend auf dem aktuellen vollen Schritt des ersten Schrittmotors und dem aktuellen Vollschritt des zweiten Schrittmotors zu bestimmen. Die elektronische Steuer-bzw. Reglereinheit ist ferner konfiguriert, um den ersten Schrittmotor und den zweiten Schrittmotor anzutreiben, um die bewegliche Leuchte von der aktuellen Position in die Zielposition zu bewegen.
Weitere Aspekte der Offenbarung werden durch die Berücksichtigung der detaillierten Beschreibung und der dazugehörigen Zeichnungen deutlich.
Figurenliste

1 ist ein Diagramm einer beweglichen Leuchte, gemäß einigen Ausführungsformen.
2A ist eine Seitenansicht einer beweglichen Leuchte in einer ersten Kippposition, gemäß einigen Ausführungsformen.
2B ist eine Seitenansicht einer beweglichen Leuchte in einer zweiten Kippposition, gemäß einigen Ausführungsformen.
3A ist eine Draufsicht auf eine bewegliche Leuchte an einer ersten Schwenkposition, entsprechend einigen Ausführungsformen.
3B ist eine Draufsicht auf eine bewegliche Leuchte an einer zweiten Schwenkposition, entsprechend einigen Ausführungsformen.
4 ist ein Diagramm eines Schrittmotors gemäß einigen Ausführungsformen.
5A ist eine Seitenansicht eines Prüfmagneten und eines 10-Bit-Magnetpositionssensors gemäß einigen Ausführungsformen.
5B ist eine Seitenansicht eines Prüfmagneten in einer ersten Winkelposition und eines 10-Bit-Magnetpositionssensors gemäß einigen Ausführungsformen.
5C ist eine Seitenansicht eines Prüfmagneten in einer zweiten Winkelposition und eines 10-Bit-Magnetpositionssensors gemäß einigen Ausführungsformen.
6 ist ein Blockdiagramm einer beweglichen Leuchte gemäß einigen Ausführungsformen.
7 ist ein Flussdiagramm eines Verfahrens zum Steuern einer Position einer beweglichen Leuchte um eine einzige Rotationsachse gemäß einigen Ausführungsformen.
8 ist ein Flussdiagramm eines Verfahrens zum Steuern einer Position einer beweglichen Leuchte um zwei verschiedene Rotationsachsen gemäß einigen Ausführungsformen.

DETAILLIERTE BESCHREIBUNG
Bevor die Umsetzung der Offenbarung im Detail erläutert wird, ist zu verstehen, dass sich die Offenbarung in ihrer Anwendung nicht auf die in der folgenden Beschreibung oder in den folgenden Zeichnungen dargestellten Konstruktionsdetails und die Anordnung der Komponenten beschränkt. Die Offenbarung ist derart zu verstehen, dass andere Implementierungen vorgesehen und praktiziert werden können oder auf verschiedene Weise durchgeführt werden können.
Es ist auch zu verstehen, dass die hierin verwendete Phraseologie und Terminologie der Beschreibung dient und nicht als einschränkend angesehen werden sollte. Die Verwendung von „einschließlich“, „umfassend“ oder „mit“ und Variationen davon hierin soll die nachfolgend aufgeführten Elemente und deren Äquivalente sowie zusätzliche Elemente umfassen. Die Begriffe „montiert“, „verbunden“ und „gekoppelt“ werden weit gefasst und umfassen sowohl die direkte als auch die indirekte Montage, Verbindung und Kupplung. Darüber hinaus sind „verbunden“ und „gekoppelt“ nicht auf physikalische oder mechanische Verbindungen oder Kupplungen beschränkt und können elektrische Verbindungen oder Kupplungen beinhalten, ob direkt oder indirekt. Auch die elektronische Kommunikation und Benachrichtigung kann mit anderen bekannten Mitteln durchgeführt werden, einschließlich direkter Verbindungen, drahtloser Verbindungen usw.
Es ist auch zu beachten, dass eine Vielzahl von hard- und softwarebasierten Geräten sowie eine Vielzahl von verschiedenen Strukturkomponenten zur Umsetzung der Offenbarung verwendet werden können. Darüber hinaus sollen die in den Zeichnungen dargestellten spezifischen Konfigurationen, wie in den folgenden Abschnitten beschrieben, exemplarisch für die Umsetzung der Offenbarung dienen. Alternative Konfigurationen sind möglich.
Die hierin beschriebenen Ausführungsformen beziehen sich auf Systeme, Verfahren und Vorrichtungen zum Steuern der Position einer automatisierten Leuchte oder einer beweglichen Leuchte. Die bewegliche Leuchte beinhaltet unter anderem eine oder mehrere Lichtquellen (z.B. Glühlampen, LED-Lichtquellen usw.), einen oder mehrere Schrittmotoren und eine elektronische Steuer bzw. Reglereinheit. Die elektronische Steuer bzw. Reglereinheit ist konfiguriert, um die Position der beweglichen Leuchte basierend auf einer vollständigen Positionsrückmeldung zu regeln oder zu steuern. So verwendet die elektronische Steuer- bzw. Reglereinheit beispielsweise die aktuelle Position der beweglichen Leuchte, um zu bestimmen, wie der Betrieb eines oder mehrerer Schrittmotoren zum Bewegen der beweglichen Leuchte in eine Zielposition erfolgt. Beim Einschalten ist jedoch die aktuelle Position beweglichen Leuchte unbekannt. Somit ist die elektronische Steuer bzw. Reglereinheit konfiguriert, um die absolute Position der beweglichen Leuchte zu bestimmen.
In einigen Implementierungen werden bewegliche Leuchten beispielsweise in einem Theater, einem Saal, einem Auditorium, einem Studio oder dergleichen eingesetzt. Jede bewegliche Leuchte 100 beinhaltet unter anderem ein Gehäuse 102, eine oder mehrere Lichtquellen 104, einen Rahmen 106, eine Basis 108, einen ersten Schrittmotor 110, einen zweiten Schrittmotor 112, einen ersten magnetischen Positionsgeber 114, einen zweiten magnetischen Positionsgeber 116 und eine elektronische Steuer- bzw. Reglereinheit 122, wie in 1 dargestellt. Die eine oder mehreren Lichtquellen 104 sind im Gehäuse 102 angeordnet. Der erste Schrittmotor 110 ist funktionsfähig mit dem Gehäuse 102 gekoppelt, so dass der erste Schrittmotor 110 das Gehäuse 102 um eine erste Rotationsachse 124 dreht. Der zweite Schrittmotor 112 ist funktionsfähig mit dem Gehäuse 102 gekoppelt, so dass der zweite Schrittmotor 112 das Gehäuse 102 um eine zweite Rotationsachse 126 dreht. In einigen Ausführungsformen steht die zweite Rotationsachse 126 senkrecht zur ersten Rotationsachse 124.
In der in 1 dargestellten exemplarischen Ausführungsform ist der erste Schrittmotor 110 konfiguriert, um ein Drehmoment auf eine erste Abtriebswelle 128 aufzubringen. Eine erste Riemenscheibe 130 ist auf der ersten Abtriebswelle 128 zur gemeinsamen Drehung montiert. Die erste Riemenscheibe 130 ist über einen ersten Riemen 134 mit einer zweiten Riemenscheibe 132 gekoppelt, um das Drehmoment zwischen diesen zu übertragen. Die zweite Riemenscheibe 132 ist an einer ersten Welle 136 zur gemeinsamen Drehung montiert. Die erste Welle 136 ist fest mit dem Gehäuse 102 gekoppelt, so dass sich das Gehäuse 102 und die erste Welle 136 gemeinsam um die erste Rotationsachse 124 drehen. Das Gehäuse 102 ist auch fest mit einer zweiten Welle 138 gekoppelt, so dass sich die zweite Welle 138, das Gehäuse 102 und die erste Welle 136 alle gemeinsam um die erste Rotationsachse 124 drehen.
In der in 1 dargestellten exemplarischen Ausführungsform ist der zweite Schrittmotor 112 konfiguriert, um ein Drehmoment auf eine zweite Abtriebswelle 140 aufzubringen. Eine dritte Riemenscheibe 142 ist auf der zweiten Abtriebswelle 140 zur gemeinsamen Drehung montiert. Die dritte Riemenscheibe 142 ist über einen zweiten Riemen 146 mit einer vierten Riemenscheibe 144 gekoppelt, um das Drehmoment zwischen diesen zu übertragen. Die vierte Riemenscheibe 144 ist fest mit einer dritten Welle 148 gekoppelt. Die dritte Welle 148 ist fest mit der Basis 108 gekoppelt. Im Betrieb bringt der zweite Schrittmotor 112 ein Drehmoment auf die vierte Riemenscheibe 144 auf (über die zweite Abtriebswelle 140, die dritte Riemenscheibe 142 und den zweiten Riemen 146), wodurch sich der Rahmen 106 um die zweite Rotationsachse 126 dreht. Das Gehäuse 102 ist über die erste Welle 136 und die zweite Welle 138 mit dem Rahmen 106 gekoppelt, so dass sich das Gehäuse 102 mit dem Rahmen 106 um die zweite Rotationsachse 126 dreht. Eine vierte Welle 150 ist fest mit dem Rahmen 106 gekoppelt, so dass sich die vierte Welle 150, der Rahmen 106 und das Gehäuse 102 alle gemeinsam um die zweite Rotationsachse 126 drehen. Die vierte Welle 150 erstreckt sich teilweise in die Basis 108 entlang der zweiten Rotationsachse 126. Eine fünfte Riemenscheibe 152 ist fest mit der vierten Welle 150 verbunden, so dass sich die fünfte Riemenscheibe 152, die vierte Welle 150, der Rahmen 106 und das Gehäuse 102 gemeinsam um die zweite Rotationsachse 126 drehen. Die fünfte Riemenscheibe 152 ist über einen dritten Riemen 156 mit einer sechsten Riemenscheibe 154 gekoppelt, um das Drehmoment dazwischen zu übertragen.
Der erste magnetische Positionsgeber 114 ist konfiguriert, um die Winkelposition des Gehäuses 102 um die erste Rotationsachse 124 zu messen. Der erste magnetische Positionsgeber 114 beinhaltet unter anderem einen ersten Magneten 158 und einen ersten magnetischen Positionssensor 160. In der in 1 dargestellten exemplarischen Ausführungsform ist der erste Magnet 158 fest an einem Ende der zweiten Welle 138 montiert, so dass sich der erste Magnet 158, die zweite Welle 138, das Gehäuse 102 und die erste Welle 136 alle gemeinsam um die erste Rotationsachse 124 drehen. Der erste magnetische Positionssensor 160 ist über eine erste Leiterplatte 162 fest mit dem Rahmen 106 verbunden. In einigen Ausführungsformen ist der erste Magnet 158 fest an einem Ende der ersten Welle 136 montiert, so dass sich der erste Magnet 158, die erste Welle 136 und das Gehäuse 102 alle zusammen um die erste Rotationsachse 124 drehen. Alternativ ist in einigen Ausführungsformen der erste magnetische Positionssensor 160 fest an einem Ende der ersten Welle 136 oder der zweiten Welle 138 montiert, so dass sich der erste magnetische Positionssensor 160, die erste Welle 136, die zweite Welle 138 und das Gehäuse 102 alle gemeinsam um die erste Rotationsachse 124 drehen. In solchen Ausführungsformen ist der erste Magnet 158 fest mit dem Rahmen 106 verbunden, beispielsweise über die erste Leiterplatte 162.
Der erste magnetische Positionssensor 160 ist angrenzend an den ersten Magneten 158 derart positioniert, dass der erste magnetische Positionssensor 160 die Winkelposition des ersten Magneten 158 misst. Die Drehbewegung des Gehäuses 102 um die erste Rotationsachse 124 ändert die relative Winkelposition zwischen dem ersten Magneten 158 und dem ersten magnetischen Positionssensor 160. Somit korreliert die gemessene Winkelposition des ersten Magneten 158 direkt mit der Winkelposition des Gehäuses um die erste Rotationsachse 124.
Der zweite magnetische Positionsgeber 116 ist konfiguriert, um die Winkelposition des Gehäuses 102 um die zweite Rotationsachse 126 zu messen. Der zweite magnetische Positionsgeber 116 beinhaltet unter anderem einen zweiten Magneten 164 und einen zweiten magnetischen Positionssensor 166. In der in 1 dargestellten exemplarischen Ausführungsform ist der zweite Magnet 164 fest mit der sechsten Riemenscheibe 154 verbunden und kann damit zusammen gedreht werden. Der zweite magnetische Positionssensor 166 ist über eine zweite Leiterplatte 168 fest mit der Basis 108 verbunden. In einigen Ausführungsformen ist der zweite magnetische Positionssensor 166 fest mit der sechsten Riemenscheibe 154 verbunden und kann damit zusammen gedreht werden. In solchen Ausführungsformen ist der zweite Magnet 164 fest mit der Basis 108 verbunden, beispielsweise über die zweite Leiterplatte 168.
Der zweite magnetische Positionssensor 166 ist angrenzend an den zweiten Magneten 164 derart positioniert, sodass der zweite magnetische Positionssensor 166 die Winkelposition des zweiten Magneten 164 misst. Die Drehbewegung des Gehäuses 102 um die zweite Rotationsachse 126 ändert die relative Winkelposition zwischen dem zweiten Magneten 164 und dem zweiten magnetischen Positionssensor 166. Somit korreliert die gemessene Winkelposition des zweiten Magneten 164 direkt mit der Winkelposition des Gehäuses um die zweite Rotationsachse 126.
Wie vorstehend beschrieben, ist der erste Schrittmotor 110 funktionsfähig konfiguriert, um das Gehäuse 102 um die erste Rotationsachse 124 zu drehen. In einigen Ausführungsformen ist die Drehung um die erste Rotationsachse 124 eine Kippbewegung. 2A ist eine Seitenansicht der beweglichen Leuchte 100, in der das Gehäuse 102 in einer ersten Winkelposition auf der ersten Rotationsachse 124 positioniert ist (z.B. eine Referenzkippposition). 2B ist eine Seitenansicht der beweglichen Leuchte 100, nachdem das Gehäuse 102 um die erste Rotationsachse 124 gedreht wurde, sodass das Gehäuse 102 in einer zweiten Winkelposition auf der ersten Rotationsachse 124 positioniert ist. Der Winkel zwischen der ersten in 2A dargestellten Winkelposition und der zweiten in 2B dargestellten Winkelposition beträgt 65 Grad.
Wie vorstehend beschrieben, ist auch der zweite Schrittmotor 112 funktionsfähig konfiguriert, um den Rahmen 106 und das Gehäuse 102 um die zweite Rotationsachse 126 zu drehen. In einigen Ausführungsformen ist die Drehung um die zweite Rotationsachse 126 eine Schwenkbewegung. 3A ist eine Draufsicht auf die bewegliche Leuchte 100, bei der das Gehäuse 102 und der Rahmen 106 in einer ersten Winkelposition auf der zweiten Rotationsachse 126 (z.B. einer Referenzschwenkposition) positioniert sind. 3B ist eine Draufsicht auf die bewegliche Leuchte 100, nachdem das Gehäuse 102 und der Rahmen 106 um die zweite Rotationsachse 126 gedreht wurden, sodass das Gehäuse 102 und der Rahmen 106 in einer zweiten Winkelposition auf der zweiten Rotationsachse 126 positioniert sind. Der Winkel zwischen der ersten in 3A dargestellten Winkelposition und der zweiten in 3B dargestellten Winkelposition beträgt 80 Grad.
Der erste Schrittmotor 110 und der zweite Schrittmotor 112 sind bürstenlose Gleichstrom-Elektromotoren, die eine volle Umdrehung in eine Anzahl gleicher voller Schritte unterteilen. 4 ist eine exemplarische Ausführungsform des ersten Schrittmotors 110. Die exemplarische Ausführungsform des in 4 dargestellten ersten Schrittmotors 110 beinhaltet einen Stator 405 und einen Rotor 410. Der Stator 405 beinhaltet beispielsweise vier Spulen (z.B. eine erste Spule 415, eine zweite Spule 420, eine dritte Spule 425 und eine vierte Spule 430). Der Rotor 410 beinhaltet beispielsweise ein verzahntes Eisenstück mit einer Vielzahl von Zähnen. Die vier Spulen 415, 420, 425 und 430 werden selektiv mit Strom versorgt, um den Rotor 410 zum Drehen zu bringen. So wird beispielsweise die erste Spule 415 mit Strom versorgt, die die Zähne des Rotors 410 magnetisch anzieht. Wenn die Zähne des Rotors 410 mit der ersten Spule 415 ausgerichtet sind, sind sie leicht versetzt zur zweiten Spule 420. Wenn also die zweite Spule 420 mit Strom versorgt wird und die erste Spule 415 nicht mit Strom versorgt ist, dreht sich der Rotor 410 leicht, um die Zähne des Rotors 410 mit der zweiten Spule 420 auszurichten. Jede Drehung, die durch Anliegen eines Stroms von einer der vier Spulen 415, 420, 425 und 430 verursacht wird, ist ein voller Schritt. In einigen Ausführungsformen beinhaltet der erste Schrittmotor 110 200 volle Schritte. Bei 200 vollen Schritten entspricht jeder volle Schritt etwa 1,8 Grad Drehung.
Anstatt eine Spule nach der anderen mit einem vollen Stromimpuls zu versorgen, kann der erste Schrittmotor 110 zwei benachbarte Spulen mit Teilstromimpulsen versorgen. Wenn beispielsweise die erste Spule 415 mit einem Stromimpuls mit einem Amplitudenwert von 25 Prozent und die zweite Spule 420 mit einem Stromimpuls mit einem Amplitudenwert von 75 Prozent bestromt wird, dreht sich der Rotor 410 in eine Position, die zwischen zwei benachbarten vollen Schritten liegt. Auf diese Weise teilt der erste Schrittmotor 110 jeden vollen Schritt in eine Reihe von Mikroschritten. Die Anzahl der Mikroschritte für jeden vollen Schritt wird basierend auf der Amplitudenauflösung der Stromimpulse eingestellt. Mit anderen Worten, die Anzahl der Mikroschritte für jeden Vollschritt ist im Allgemeinen gleich der Anzahl der verschiedenen Amplitudenwerte, die erzeugt werden können. So entsprechen beispielsweise acht Auflösungsbits Stromimpulsen mit 256 verschiedenen Amplitudenwerten und damit 256 Mikroschritten für jeden vollen Schritt. In einigen Ausführungsformen beinhaltet der erste Schrittmotor 110 256 Mikroschritte für jeden vollen Schritt. Mit 200 gesamten vollen Schritten und 256 Mikroschritten für jeden vollen Schritt entspricht jeder Mikroschritt etwa 0,007 Grad der Drehung.
In einigen Ausführungsformen beinhaltet der zweite Schrittmotor 112 unter anderem alle oder eine Kombination der hierin beschriebenen Komponenten, die im ersten Schrittmotor 110 enthalten sind.
Der erste magnetische Positionssensor 160 und der zweite magnetische Positionssensor 166 beinhalten Wandler (z.B. Halleffekt-Sensoren), die ihre Ausgangsspannungen als Reaktion auf ein vom ersten Magneten 158 und dem zweiten Magneten 164 erzeugtes Magnetfeld variieren. Die Auflösung eines Drehpositionssensors wird durch die Anzahl der verschiedenen Winkelpositionen definiert, die der Drehpositionssensor pro Umdrehung erfassen kann. Die Auflösung wird oft in Form von Bits beschrieben. Zum Beispiel entsprechen 10 Bit Auflösung 1.024 erfassbaren Winkelpositionen pro Umdrehung und 12 Bit Auflösung 4.096 erfassbaren Winkelpositionen pro Umdrehung.
Die 5A, 5B und 5C veranschaulichen ein Beispiel für einen 10-Bit-Magnetpositiossensor 505, der die Winkelposition eines Prüfmagneten 510 erfasst. Der magnetische Positionssensor 505 ist mit einer Leiterplatte 515 gekoppelt. Der Prüfmagnet 510 ist in der Nähe des 10-Bit-Magnetpositionssensors 505 derart positioniert, dass der 10-Bit-Magnetpositionssensor 505 das vom Prüfmagnet 510 erzeugte Magnetfeld erfasst. Wie in 5A dargestellt, ist der Prüfmagnet 510 jedoch durch einen kurzen Abstand vom 10-Bit-Magnetpositionssensor 505 getrennt. Der Abstand zwischen dem magnetischen Positionssensor 505 und dem Prüfmagneten 510 kann beispielsweise zwischen etwa 0,2 Millimetern und 2 Millimetern liegen. Der 10-Bit-Magnetpositionssensor 505 misst die Winkelposition des Prüfmagneten 510 und bestimmt einen ganzzahligen Wert zwischen Null und 1.023, der der erfassten Winkelposition des Prüfmagneten 510 entspricht. Der ermittelte ganzzahlige Wert wird auf einer Anzeige 520 angezeigt, die ebenfalls mit der Leiterplatte 515 gekoppelt ist. So wird beispielsweise in 5B der Prüfmagnet 510 auf eine erste Winkelposition positioniert und die Anzeige 520 zeigt einen bestimmten ganzzahligen Wert von 358 an. 5C veranschaulicht den Prüfmagneten 510, nachdem der Prüfmagnet 510 von der ersten Winkelposition in eine zweite Winkelposition bewegt wurde. Die Anzeige 520 in 5C zeigt einen bestimmten ganzzahligen Wert von 572 für die zweite Winkelposition an. In einigen Ausführungsformen beinhalten der erste magnetische Positionsgeber 114 und der zweite magnetische Positionsgeber 116 einen 10-Bit-Magnetpositionssensor (wie beispielsweise den vorstehend beschriebenen 10-Bit-Magnetpositionssensor 505).
Der erste magnetische Positionssensor 160 misst die Winkelposition des ersten Magneten 158 und erzeugt ein Positionssignal, das die gemessene Winkelposition des ersten Magneten 158 anzeigt. Da die Drehbewegung zwischen dem ersten Magneten 158 und dem ersten magnetischen Positionssensor 160 die Drehbewegung des Gehäuses 102 um die erste Rotationsachse 124 spiegelt, zeigt das Positionssignal auch die Winkelposition des Gehäuses 102 um die erste Rotationsachse 124 an. In einigen Ausführungsformen beinhaltet das Positionssignal einen digitalen Wert, der die gemessene Winkelposition des ersten Magneten 158 anzeigt. Wenn beispielsweise der erste magnetische Positionssensor 160 einen 10-Bit-Magnetpositionssensor (wie beispielsweise den vorstehend beschriebenen 10-Bit-Magnetpositionssensor 505) beinhaltet, kann das Positionssignal einen digitalen ganzzahligen Wert zwischen Null und 1.023 beinhalten. Alternativ oder zusätzlich beinhaltet das Positionssignal ein pulsbreitenmoduliertes Signal, bei dem das Tastverhältnis die gemessene Winkelposition des ersten Magneten 158 anzeigt. So kann beispielsweise ein zehnprozentiges Tastverhältnis anzeigen, dass die gemessene Winkelposition des ersten Magneten 158 36 Grad ist und ein fünfprozentiges Tastverhältnis kann anzeigen, dass die gemessene Winkelposition des ersten Magneten 158 18 Grad beträgt. In einigen Ausführungsformen gibt der erste magnetische Positionssensor 160 die absolute Winkelposition des ersten Magneten 158 als 10-Bit-Wert über eine serielle Datenverbindung aus.
Der zweite magnetische Positionssensor 166 misst die Winkelposition des zweiten Magneten 164 und erzeugt ein Positionssignal, das die gemessene Winkelposition des zweiten Magneten 164 anzeigt. Da die Drehbewegung zwischen dem zweiten Magneten 164 und dem zweiten magnetischen Positionssensor 166 die Drehbewegung des Gehäuses 102 um die zweite Rotationsachse 126 spiegelt, zeigt das Positionssignal auch die Winkelposition des Gehäuses 102 um die zweite Rotationsachse 124 an. In einigen Ausführungsformen ist das vom zweiten magnetischen Positionssensor 166 erzeugte Positionssignal ähnlich dem vom ersten oben beschriebenen magnetischen Positionssensor 160 erzeugten Positionssignal.
6 ist eine exemplarische Ausführungsform der beweglichen Leuchte 100. Die in 6 dargestellte Ausführungsform beinhaltet die eine oder mehrere Lichtquellen 104, den ersten Schrittmotor 110, den zweiten Schrittmotor 112, den ersten magnetischen Positionsgeber 114, den zweiten magnetischen Positionsgeber 116, die elektronische Steuer-bzw. Reglereinheit 122, einen Sender-Empfänger 605, eine Benutzeroberfläche 610 und ein Stromversorgungsmodul 615.
Die elektronische Steuer- bzw. Reglereinheit 122 beinhaltet eine Vielzahl von elektrischen und elektronischen Komponenten, die den Komponenten und Modulen innerhalb der beweglichen Leuchte 100 Strom, Betriebskontrolle und Schutz bieten. Die in 6 dargestellte elektronische Steuer- bzw. Reglereinheit 122 beinhaltet unter anderem einen elektronischen Prozessor 620 (z.B. einen Mikroprozessor, einen Mikrocontroller oder eine andere geeignete programmierbare Vorrichtung), Speicher 625 und eine Ein-/Ausgabeschnittstelle 630. Der elektronische Prozessor 620, der Speicher 625 und die Ein-/Ausgangsschnittstelle 630 sowie die verschiedenen mit der elektronischen Steuer- bzw. Reglereinheit 122 verbundenen Module sind durch einen oder mehrere Steuer- und/oder Datenbusse (z.B. einen gemeinsamen Bus) verbunden. Die Steuer- und/oder Datenbusse sind im Allgemeinen zur Veranschaulichung in 6 dargestellt. Die Ein-/Ausgabeschnittstelle 630 beinhaltet Routinen zum Übertragen von Informationen zwischen Komponenten innerhalb der elektronischen Steuer- bzw. Reglereinheit 122 und anderen Komponenten der beweglichen Leuchte 100. In einigen Ausführungsformen ist die elektronische Steuer- bzw. Reglereinheit 122 teilweise oder vollständig auf einem Halbleiter (z.B. einem feldprogrammierbaren Gate-Array [„FPGA“] Halbleiter) Chip implementiert.
Der Speicher 625 beinhaltet beispielsweise schreibgeschützten Speicher (ROM), Direktzugriffsspeicher (RAM) (z.B. dynamischer RAM[DRAM], synchroner DRAM[SDRAM], etc.), elektrisch löschbaren programmierbaren Nur-Lese-Speicher (EEPROM), Flash-Speicher, eine Festplatte, eine SD-Karte, andere nicht flüchtige computerlesbare Medien oder eine Kombination davon. Der elektronische Prozessor 620 ist mit dem Speicher 625 verbunden und führt Softwarebefehle aus, die in einem RAM des Speichers 625 (z.B. während der Ausführung), einem ROM des Speichers 625 (z.B. im Allgemeinen dauerhaft) oder einem anderen nichtflüchtigen computerlesbaren Medium wie einem anderen Speicher oder einer Disc gespeichert werden können. Alternativ oder zusätzlich ist der Speicher 625 im elektronischen Prozessor 620 enthalten. Die in einigen Implementierungen der beweglichen Leuchte 100 enthaltene Software kann im Speicher 625 der elektronischen Steuer- bzw. Reglereinrichtung 122 gespeichert werden. Die Software beinhaltet beispielsweise Firmware, eine oder mehrere Anwendungen, Programmdaten, Filter, Regeln, ein oder mehrere Programmmodule und andere ausführbare Anweisungen. Der elektronische Prozessor 620 ist konfiguriert, um Programmanweisungen und Daten aus dem Speicher 625 abzurufen und unter anderem Programmanweisungen auszuführen, um die hierin beschriebenen Verfahren auszuführen. So ist beispielsweise die elektronische Steuer-bzw. Reglereinheit 122 konfiguriert, um aus dem Speicher 625 abgerufene Programmanweisungen auszuführen, um notwendige Steuersignale für den ersten Schrittmotor 110 und den zweiten Schrittmotor 112 zu erzeugen, die zum Antreiben der Motoren erforderlich sind, um die bewegliche Leuchte 100 in eine gewünschte Position zu bewegen. In anderen Konstruktionen beinhaltet die elektronische Steuer- bzw. Reglereinheit 122 zusätzliche, weniger oder andere Komponenten.
Der Sender-Empfänger 605 sendet und/oder empfängt Signale zu und/oder von einem oder mehreren separaten Kommunikationsmodulen in anderen Komponenten einer Beleuchtungsanlage (z.B. einer Steuertafel, anderen Leuchten usw.). Signale können beispielsweise Informationen, Daten, serielle Daten, Datenpakete, analoge Signale oder eine Kombination davon beinhalten. Der Sender-Empfänger 605 kann über Drähte, Glasfaser, drahtlos oder eine Kombination davon mit einem oder mehreren separaten Sender-Empfängern gekoppelt werden. Die Kommunikation über Kabel, Glasfaser oder beides kann jede geeignete Netzwerktopologie sein, die den Fachleuten bekannt ist, wie beispielsweise Ethernet. Die drahtlose Kommunikation kann jede geeignete drahtlose Netzwerktopologie sein, die den Fachleuten bekannt ist, wie z.B. Wi-Fi, ZigBee®, Bluetooth® und dergleichen. In einigen Ausführungsformen beinhaltet der Sender-Empfänger 605 getrennte Sender und Empfänger.
Die Benutzeroberfläche 610 ist enthalten, um die bewegliche Leuchte 100 oder den Betrieb einer Beleuchtungsanlage als Ganzes zu steuern. Die Benutzeroberfläche 610 ist funktionsfähig mit der elektronischen Steuer- bzw. Reglereinheit 122 gekoppelt, um beispielsweise die Position der beweglichen Leuchte 100 zu steuern. Die Benutzeroberfläche 610 kann eine beliebige Kombination aus digitalen und analogen Eingabegeräten beinhalten, die erforderlich ist, um ein gewünschtes Maß an Kontrolle für das System zu erreichen. So kann beispielsweise die Benutzeroberfläche 610 einen Computer mit einem Anzeige- und Eingabegerät, einem Touchscreen-Display, einer Vielzahl von Knöpfen, Wählscheiben, Schaltern, Tasten, Fadern oder dergleichen beinhalten. In einigen Konstruktionen ist die Benutzeroberfläche 610 von der beweglichen Leuchte 100 getrennt.
Das Stromversorgungsmodul 615 liefert eine nominale Wechsel- oder Gleichspannung für die bewegliche Leuchte 100 des Systems der beweglichen Leuchten. Das Stromversorgungsmodul 615 wird aus dem Netz mit Netznennspannungen zwischen z.B. 100 Volt und 240 Volt AC und Frequenzen von ca. 50 Hertz bis 60 Hertz versorgt. Das Stromversorgungsmodul 615 ist auch konfiguriert, um niedrigere Spannungen zum Betreiben von Schaltkreisen und Komponenten innerhalb der beweglichen Leuchte 100 zu liefern. Alternativ oder zusätzlich wird die bewegliche Leuchte 100 von einer oder mehreren Batterien oder Akkupacks versorgt.
Die elektronische Steuer- bzw. Reglereinheit 122 steuert die Position der beweglichen Leuchte 100 über den ersten Schrittmotor 110 und den zweiten Schrittmotor 112. Die elektronische Steuer- bzw- Reglereinheit 122 ist funktionsfähig mit dem ersten Schrittmotor 110 und dem zweiten Schrittmotor 112 gekoppelt, um ein oder mehrere Steuersignale dafür bereitzustellen. In einigen Ausführungsformen sind die Steuersignale modulierte Stromimpulse, die den ersten Schrittmotor 110 und den zweiten Schrittmotor 112 direkt antreiben. Alternativ regeln die Steuersignale modulierte Stromimpulse, die intern vom ersten Schrittmotor 110 und dem zweiten Schrittmotor 112 erzeugt werden.
Wie vorstehend beschrieben, wird der aktuelle Mikroschritt des ersten Schrittmotors 110 basierend auf den gelieferten Stromimpulsen eingestellt. Somit kann die elektronische Steuer- bzw. Reglereinheit 122 den aktuellen Mikroschritt des ersten Schrittmotors 110 basierend auf den Steuersignalen bestimmen, die sie an den ersten Schrittmotor 110 sendet. Der erste Schrittmotor 110 dreht sich jedoch zwischen den vollen schritten, basierend auf der Reihenfolge der von ihm gesendeten Steuersignale. Somit kann die elektronische Steuer-bzw. Reglereinheit 122 bestimmen, wie viele volle Schritte der erste Schrittmotor 110 gedreht hat, aber ist nicht bewusst über den aktuellen vollen Schritt, sofern nicht der volle Schritt beim Start bekannt ist. Beim Start kennt die elektronische Steuer- bzw. Reglereinheit 122 den aktuellen vollen Schritt des ersten Schrittmotors 110 nicht. Wie hierin beschrieben, ist der erste Magnet 158 (oder der erste magnetische Positionssensor 160) funktionsfähig mit dem Gehäuse 102 gekoppelt, so dass er sich mit dem Gehäuse 102 um die erste Rotationsachse 124 dreht. Somit spiegelt die gemessene Winkelposition des ersten Magneten 158 die Winkelposition des Rotors 410 im ersten Schrittmotor 110 wider. Durch Messen der Winkelposition des ersten Magneten 158 mit dem ersten magnetischen Positionssensor 160 bestimmt die elektronische Steuer- bzw. Reglereinheit 122 den aktuellen vollen Schritt des ersten Schrittmotors 110. In ähnlicher Weise bestimmt die elektronische Steuer- bzw. Reglereinheit 122 den aktuellen vollen Schritt des zweiten Schrittmotors 112, indem sie die Winkelposition des zweiten Magneten 164 mit dem zweiten magnetischen Positionssensor 166 misst.
Die Auflösung des ersten magnetischen Positionsgebers 114 ist größer als die Vollschrittauflösung des ersten Schrittmotors 110, so dass der erste magnetische Positionsgeber 114 mehrere Winkelpositionen des ersten Magneten 158 für jeden vollen Schritt des ersten Schrittmotors 110 messen kann. Wenn beispielsweise der erste magnetische Positionsgeber 114 eine 10 Bit Auflösung und der erste Schrittmotor 110 200 Vollschritte beinhaltet, kann der erste magnetische Positionsgeber 114 etwa 51 verschiedene Winkelpositionen des ersten Magneten 158 für jeden vollen Schritt des ersten Schrittmotors 110 messen. Ebenso ist die Auflösung des zweiten magnetischen Positionsgebers 116 größer als die Vollschrittauflösung des zweiten Schrittmotors 112, so dass der zweite magnetische Positionsgeber 116 mehrere Winkelpositionen des zweiten Magneten 164 für jeden vollen Schritt des zweiten Schrittmotors 112 messen kann.
In einigen Ausführungsformen bestimmt die elektronische Steuer- bzw Reglereinheit 122 die absolute Position der beweglichen Leuchte 100, basierend teilweise auf dem aktuellen vollen Schritt des ersten Schrittmotors 110, dem aktuellen Mikroschritt des ersten Schrittmotors 110, dem aktuellen vollen Schritt des zweiten Schrittmotors 112, dem aktuellen Mikroschritt des zweiten Schrittmotors 112 oder einer Kombination derselben. Mit dem Wissen um die aktuelle absolute Position der beweglichen Leuchte 100 ist die elektronische Steuer- bzw. Reglereinheit 122 in der Lage, die Anzahl der Voll- und Mikroschritte zum Drehen des ersten Schrittmotors 110, des zweiten Schrittmotors 112 oder beider zu bestimmen, um die bewegliche Leuchte 100 von ihrer aktuellen Position in eine neue Position (z.B. eine Zielposition) einzustellen.
7 veranschaulicht ein exemplarisches Verfahren 700 zum Steuern der Position der beweglichen Leuchte 100 um eine einzige Rotationsachse. In Kürze wird das Verfahren 700 im Hinblick auf das Steuern der Position der beweglichen Leuchte 100 um die erste Rotationsachse 124 (d.h. Kippbewegungen) beschrieben. Es kann jedoch auch das gleiche oder ein ähnliches Verfahren verwendet werden, um die Position der beweglichen Leuchte 100 um die zweite Rotationsachse 126 (d.h. Schwenkbewegungen) zu steuern. Die Schritte des Verfahrens 700 werden zu beschreibenden Zwecken iterativ beschrieben. Verschiedene hierin in Bezug auf das Verfahren 700 beschriebene Schritte können gleichzeitig, parallel oder in einer anderen Reihenfolge als die veranschaulichte serielle und iterative Ausführungsart ausgeführt werden.
Bei Block 705 empfängt die elektronische Steuer- bzw. Reglereinheit 122 eine Zielposition der beweglichen Leuchte 100. In einigen Ausführungsformen beinhaltet die Zielposition einen gewünschten Drehwinkel des Gehäuses 102 um die erste Rotationsachse 124 in Bezug auf eine vorgegebene Referenzposition. So kann beispielsweise die Zielposition einen Wunschwinkel von 45 Grad weg von der Referenzposition um die erste Rotationsachse 124 anzeigen. Alternativ oder zusätzlich beinhaltet die Zielposition einen Zahlenwert, der dem gewünschten Drehwinkel des Gehäuses 102 um die erste Rotationsachse 124 in Bezug auf eine vorgegebene Referenzposition entspricht. So kann beispielsweise eine Zielposition von 3 auf einer Skala zwischen 1 und 10 einen Wunschwinkel von 45 Grad weg von der Referenzposition um die erste Rotationsachse 124 entsprechen. In einigen Ausführungsformen empfängt die elektronische Steuer- bzw. Reglereinheit 122 die Sollposition über die Bedienoberfläche 610. Beispielsweise gibt ein Benutzer die Zielposition über Tasten ein, die in einigen Ausführungsformen der Benutzeroberfläche 610 enthalten sind. Alternativ oder zusätzlich empfängt die elektronische Steuer-bzw Reglereinheit 122 die Zielposition über den Sender-Empfänger 605. So empfängt beispielsweise die elektronische Steuer- bzw. Reglereinheit 122 die Zielposition über den Sender-Empfänger 605 von einer zentralen Steuertafel in einem Theater.
Bei Block 710 bestimmt der erste magnetische Positionsgeber 114 die Winkelposition des Gehäuses um die erste Rotationsachse 124. In einigen Ausführungsformen bestimmt und überträgt der erste magnetische Positionssensor 160 die gemessene Winkelposition des ersten Magneten 158 an die elektronische Steuer- bzw. Reglereinheit 122. Alternativ oder zusätzlich sendet der erste magnetische Positionssensor 160 ein Positionssignal an die elektronische Steuer- bzw. Reglereinheit 122, das die gemessene Winkelposition des ersten Magneten 158 anzeigt, und die elektronische Steuer- bzw. Reglereinheit 122 bestimmt die Winkelposition des Gehäuses 102 um die erste Rotationsachse 124 basierend auf dem empfangenen Positionssignal.
In einigen Ausführungsformen wird die Winkelposition des Gehäuses 102 als Gradwert zwischen z.B. Null Grad und 360 Grad bestimmt. Alternativ oder zusätzlich wird die Winkelposition des Gehäuses 102 als Zahlenwert in einem Bereich von erfassbaren Winkelpositionen bestimmt. So kann beispielsweise die bestimmte Winkelposition des Gehäuses 102 ein ganzzahliger Wert zwischen Null und 1.024 sein, wenn der erste magnetische Positionssensor 160 10 Bit Auflösung beinhaltet.
Bei Block 715 bestimmt die elektronische Steuer- bzw. Reglereinheit 122 den aktuellen vollen Schritt des ersten Schrittmotors 110 basierend auf der Winkelposition des Gehäuses 102 um die erste Rotationsachse 124. Jeder volle Schritt des ersten Schrittmotors 110 wird auf einen Bereich von Winkelpositionen des Gehäuses 102 abgebildet. In einigen Ausführungsformen ist eine Zuordnung zwischen den erfassbaren Winkelpositionen des Gehäuses 102 und den vollen Schritten des ersten Schrittmotors 110 in einer Nachschlagetabelle enthalten, die beispielsweise im Speicher 625 gespeichert ist. In solchen Ausführungsformen verwendet die elektronische Steuer- bzw. Reglereinheit 122 die Nachschlagetabelle, um den vollen Schritt des ersten Schrittmotors 110 zu bestimmen, der auf die vom ersten magnetischen Positionsgeber 114 erfasste Winkelposition des Gehäuses 102 abgebildet wird. So bildet beispielsweise eine Winkelposition von 18 Grad für das Gehäuse 102 (oder ein Zahlenwert von 51 auf einer 10-Bit-Skala) den zehnten vollen Schritt des ersten Schrittmotors 110 und die Winkelposition von 36 Grad für das Gehäuse 102 (oder ein Zahlenwert von 102 auf einer 10-Bit-Skala) den zwanzigsten vollen Schritt des ersten Schrittmotors 110 ab.
Bei Block 720 bestimmt die elektronische Steuer- bzw. Reglereinheit 122 den aktuellen Mikroschritt des ersten Schrittmotors 110. In einigen Ausführungsformen bestimmt die elektronische Steuer- bzw. Reglereinheit 122 den Mikroschritt basierend auf einem oder mehreren Steuersignalen, die von der elektronischen Steuer- bzw. Reglereinheit 122 wie hierin beschrieben an den ersten Schrittmotor 110 gesendet werden.
Bei Block 725 bestimmt die elektronische Steuer- bzw. Reglereinheit 122 die aktuelle Position der beweglichen Leuchte 100, basierend teilweise auf dem aktuellen vollen Schritt und dem aktuellen Mikroschritt des ersten Schrittmotors 110. In einigen Ausführungsformen ist die aktuelle Position ein Winkel. Wenn beispielsweise der volle Schritt des ersten Schrittmotors 110 mit S_Full und der Mikroschritt des ersten Schrittmotors 110 mit S_Micro bezeichnet wird, kann die aktuelle Position, P, der beweglichen Leuchte 100 wie unten in EQN 1 dargestellt berechnet werden. EQN 1 kann zur Berechnung der Winkelposition der beweglichen Leuchte 100 verwendet werden. $P = (S_{F u l l} \times 1.8 °) + (S_{M i c r o} \times 0.007 °)$
So bestimmt beispielsweise die elektronische Steuer- bzw. Reglereinheit 122, dass die aktuelle Position der beweglichen Leuchte 100 41,778 Grad beträgt, wenn der aktuelle volle Schritt 23 und der aktuelle Mikroschritt 54 (d.h. (23×1,8°)+(54×0,007°)=41,778°) ist.
Bei Block 730 treibt die elektronische Steuer- bzw. Rglereinheit 122 den ersten Schrittmotor 110 an, um die bewegliche Leuchte 100 von der aktuellen Position in die Zielposition zu bewegen. In einigen Ausführungsformen sendet die elektronische Steuer-bzw. Reglereinheit 122 ein oder mehrere Steuersignale an den ersten Schrittmotor 110, um den aktuellen vollen Schritt und den aktuellen Mikroschritt des ersten Schrittmotors 110 auf einen Soll vollen Schritt und einen Soll Mikroschritt zu ändern, die der empfangenen Zielposition der beweglichen Leuchte 100 entsprechen. In einigen Ausführungsformen beinhalten das eine oder die mehreren Steuersignale eine Vielzahl von Stromimpulsen, die bewirken, dass der volle Schritt und der Mikroschritt des ersten Schrittmotors 110 von ihren aktuellen Werten zu den Sollwert<en wechselt. Alternativ oder zusätzlich zeigen das eine Steuersignal oder die mehreren Steuersignale die Anzahl der vollen Schritte an, die der erste Schrittmotor 110 bewegen soll, die Richtung der Bewegung (z.B. im Uhrzeigersinn oder gegen den Uhrzeigersinn) und den Soll Mikroschritt. So können beispielsweise die ein oder mehreren Steuersignale anzeigen, dass der erste Schrittmotor 110 37 volle Schritte und 100 Mikroschritte im Uhrzeigersinn bewegen soll.
8 veranschaulicht ein exemplarisches Verfahren 800 zum Steuern der Position der beweglichen Leuchte 100 um zwei verschiedene Rotationsachsen. Das Verfahren 800 wird im Hinblick auf das Steuern der Position der beweglichen Leuchte 100 um die erste Rotationsachse 124 und die zweite Rotationsachse 126 (d.h. Kippbewegungen und Schwenkbewegungen) beschrieben. Die Schritte des Verfahrens 800 werden zu beschreibenden Zwecken iterativ beschrieben. Verschiedene hierin in Bezug auf das Verfahren 800 beschriebene Schritte können gleichzeitig, parallel oder in einer anderen Reihenfolge als die veranschaulichte serielle und iterative Ausführungsart ausgeführt werden.
Bei Block 805 empfängt die elektronische Steuer- bzw. Reglereinheit 122 eine Zielposition der beweglichen Leuchte 100. In einigen Ausführungsformen beinhaltet die Zielposition einen gewünschten Drehwinkel des Gehäuses 102 um die erste Rotationsachse 124 in Bezug auf eine vorbestimmte Referenzposition, einen gewünschten Drehwinkel des Gehäuses 102 um die zweite Rotationsachse 126 in Bezug auf eine vorbestimmte Referenzposition oder beides. Bei Block 810 bestimmt der erste magnetische Positionsgeber 114 eine Winkelposition des Gehäuses 102 um die erste Rotationsachse 124 (z.B. eine erste Winkelposition). Der zweite magnetische Positionsgeber 116 bestimmt eine Winkelposition des Gehäuses 102 um die zweite Rotationsachse 126 (z.B. eine zweite Winkelposition). Bei Block 815 bestimmt die elektronische Steuer- bzw. Reglereinheit 122 den aktuellen vollen Schritt des ersten Schrittmotors 110 basierend auf der Winkelposition des Gehäuses 102 um die erste Rotationsachse 124. Die elektronische Steuer- bzw. Reglereinheit 122 bestimmt auch den aktuellen vollen Schritt des zweiten Schrittmotors 112 basierend auf der Winkelposition des Gehäuses 102 um die zweite Rotationsachse 126. Bei Block 820 bestimmt die elektronische Steuer- bzw. Reglereinheit 122 den aktuellen Mikroschritt des ersten Schrittmotors 110 und den aktuellen Mikroschritt des zweiten Schrittmotors 112. Bei Block 825 bestimmt die elektronische Steuer- bzw. Reglereinheit 122 die aktuelle Position der beweglichen Leuchte 100, basierend teilweise auf dem aktuellen vollen Schritt des ersten Schrittmotors 110, dem aktuellen Mikroschritt des ersten Schrittmotors 110, dem aktuellen vollen Schritt des zweiten Schrittmotors 112, dem aktuellen Mikroschritt des zweiten Schrittmotors 112 oder einer Kombination derselben. Bei Block 830 treibt die elektronische Steuer- bzw. Reglereinheit 122 den ersten Schrittmotor 110 und den zweiten Schrittmotor 112 an, um die bewegliche Leuchte 100 von der aktuellen Position in die Zielposition zu bewegen.
Abgesehen davon, dass die bewegliche Leuchte 100 als Reaktion auf das Empfangen einer Zielposition bewegt wird, kann die elektronische Steuer- bzw. Reglereinheit 122 die bewegliche Leuchte 100 bewegen, um sie in eine Zielposition zurückzusetzen, wenn die bewegliche Leuchte 100 von einem Objekt getroffen wird oder auf ein Objekt trifft. So kann beispielsweise die bewegliche Leuchte 100 auf ein Stück des nahegelegenen Bühnenbilds treffen, während sie sich auf eine Zielposition bewegt. Als weiteres Beispiel kann die bewegliche Leuchte 100 von einem nahegelegenen Objekt getroffen werden, während die bewegliche Leuchte 100 an einer Zielposition positioniert ist. In einigen Ausführungsformen erfasst die elektronische Steuer- bzw. Reglereinheit 122 in der hierin beschriebenen Weise kontinuierlich oder periodisch die aktuelle Position der beweglichen Leuchte 100 basierend auf der gemessenen Winkelposition vom ersten magnetischen Positionsgeber 114, der gemessenen Winkelposition vom zweiten magnetischen Positionsgeber 116, dem aktuellen Mikroschritt des ersten Schrittmotors 110, dem aktuellen Mikroschritt des zweiten Schrittmotors 112 oder einer Kombination derselben. Als Reaktion auf das Erfassen einer ungeplanten Positionsänderung kann die elektronische Steuer- bzw. Reglereinheit 122 die neu bestimmte Position der beweglichen Leuchte 100 verwenden, um den ersten Schrittmotor 110 und den zweiten Schrittmotor 112 zum Bewegen der beweglichen Leuchte anzutreiben.
Somit stellt die Offenbarung eine bewegliche Leuchte und ein Verfahren zum Steuern der Position der beweglichen Leuchte dar. Verschiedene Merkmale und Vorteile der Offenbarung sind in den folgenden Ansprüchen dargelegt.
Bezugszeichenliste

100: bewegliche Leuchte
102: Gehäuse
104: Lichtquellen
106: Rahmen
108: Basis
110: ersten Schrittmotor
112: zweiter Schrittmotor
114: erster magnetischer Positionsgeber
116: zweiter magnetischer Positionsgeber
122: elektronische Steuer- bzw. Reglereinheit
124: erste Rotationsachse
126: zweite Rotationsachse
128: erste Abtriebswelle
130: erste Riemenscheibe
132: zweite Riemenscheibe
134: erster Riemen
136: erste Welle
138: zweite Welle
140: zweite Abtriebswelle
142: dritte Riemenscheibe
144: vierte Riemenscheibe
146: zweiter Riemen
148: dritte Welle
150: vierte Welle
152: fünfte Riemenscheibe
154: sechste Riemenscheibe
156: dritter Riemen
158: erster Magnet
160: erster magnetischer Positionssensor
162: erste Leiterplatte
164: zweiter Magnet
166: zweiter magnetischer Positionssensor
168: zweite Leiterplatte
405: Stator
410: Rotor
415: erste Spule
420: zweite Spule
425: dritte Spule
430: vierte Spule
505: 10-Bit-Magnetpositiossensor
510: Prüfmagnet
515: Leiterplatte
520: Anzeige
605: Sender-Empfänger
610: Benutzeroberfläche
615: Stromversorgungsmodul
620: elektronischer Prozessor
625: Speicher
630: Ein-/Ausgabeschnittstelle

Claims

Eine bewegliche Leuchte (100) umfassend: ein Gehäuse (102); eine oder mehrere Lichtquellen (104), die in dem Gehäuse (102) angeordnet sind; einen Schrittmotor (110), der funktionsfähig an das Gehäuse (102) gekoppelt ist, sodass der Schrittmotor (110) das Gehäuse (102) um eine Rotationsachse (124) dreht; einen magnetischen Positionsgeber (114), der konfiguriert ist, um ein Positionssignal zu übertragen, das eine Winkelposition des Gehäuses (102) um die Rotationsachse (124) anzeigt; und eine elektronische Steuer- bzw. Regeleinheit (122), die konfiguriert ist, um eine Zielposition der beweglichen Leuchte (100) zu erhalten, die Winkelposition des Gehäuses (102) um die Rotationsachse (124) abhängig vom Positionssignal zu bestimmen, einen aktuellen vollen Schritt des Schrittmotors (110) basierend auf der Winkelposition des Gehäuses (102) um die Rotationsachse (124) zu bestimmen, einen aktuellen Mikroschritt des Schrittmotors (110) zu bestimmen, eine aktuelle Position der beweglichen Leuchte (100) basierend auf dem aktuellen vollen Schritt des Schrittmotors (110) und des aktuellen Mikroschritts des Schrittmotors zu bestimmen, und den Schrittmotor (110) anzutreiben, um die bewegliche Leuchte (100) von der aktuellen Position in die Zielposition zu bewegen.
Die bewegliche Leuchte (100) nach Anspruch 1, wobei eine Auflösung des magnetischen Positionsgebers (114) kleiner oder gleich zwölf Bits ist.
Die bewegliche Leuchte (100) nach Anspruch 1, wobei die elektronische Steuer- bzw. Regeleinheit (122) ferner konfiguriert ist, um den aktuellen Mikroschritt des Schrittmotors basierend auf einem oder mehreren Steuersignalen zu bestimmen, die von der elektronischen Steuer- bzw. Regeleinheit (122) an den Schrittmotor (110) übertragen werden.
Die bewegliche Leuchte (100) nach Anspruch 1, ferner umfassend einen an das Gehäuse (102) gekoppelten Rahmen (106), sodass das Gehäuse (102) relativ zum Rahmen um die Rotationsachse (124) drehbar ist, wobei der magnetische Positionsgeber (114) umfasst: einen Magneten (158), der funktionsfähig an das Gehäuse (102) gekoppelt ist, sodass sich der Magnet (158) mit dem Gehäuse (102) um die Rotationsachse (124) dreht, und einen magnetischen Positionssensor (160), der fest an den Rahmen (106) gekoppelt und angrenzend an den Magneten (158) positioniert ist.
Die bewegliche Leuchte (100) nach Anspruch 1, ferner umfassend einen an das Gehäuse (102) gekoppelten Rahmen (106), sodass das Gehäuse (102) relativ zum Rahmen (106) um die Rotationsachse (124) drehbar ist, wobei der magnetische Positionsgeber (114) umfasst: einen magnetischen Positionssensor (160), der funktionsfähig an das Gehäuse (102) gekoppelt ist, sodass der magnetische Positionssensor (160) mit dem Gehäuse (102) um die Rotationsachse (124) dreht, und einen Magneten (158), der fest an den Rahmen (106) gekoppelt und angrenzend an den magnetischen Positionssensor (160) positioniert ist.
Die bewegliche Leuchte (100) nach Anspruch 1, ferner umfassend eine an das Gehäuse (102) gekoppelte Basis (108), sodass das Gehäuse (102) relativ zur Basis (108) um die Rotationsachse drehbar ist, wobei der magnetische Positionsgeber (114) umfasst: einen Magneten (158), der funktionsfähig an das Gehäuse (102) gekoppelt ist, sodass der Magnet (158) mit dem Gehäuse (102) um die Rotationsachse (124) dreht, und einen magnetischen Positionssensor (160), der fest an die Basis (108) gekoppelt und angrenzend an den zum Magneten (158) positioniert ist.
Die bewegliche Leuchte (100) nach Anspruch 1, ferner umfassend eine an das Gehäuse (102) gekoppelte Basis (108), sodass das Gehäuse (102) relativ zur Basis (108) um die Rotationsachse (124) drehbar ist, wobei der magnetische Positionsgeber (114) umfasst: einen magnetischen Positionssensor (160), der funktionsfähig an das Gehäuse (102) gekoppelt ist, sodass der magnetische Positionssensor (160) mit dem Gehäuse (102) um die Rotationsachse (124) dreht, und einen Magneten (158), der fest an der Basis (108) gekoppelt und angrenzend an den magnetischen Positionssensor (160) positioniert ist.
Die bewegliche Leuchte (100) nach Anspruch 1, wobei die elektronische Steuer- bzw. Reglereinheit (122) derart konfiguriert ist, dass diese beim Start die aktuelle Position der beweglichen Leuchte (100) vor dem Bewegen der beweglichen Leuchte (100) mit dem Schrittmotor (110) bestimmt.
Ein Verfahren (700) zum Steuern bzw. Regeln der Position einer beweglichen Leuchte, wobei die bewegliche Leuchte eine oder mehrere Lichtquellen umfasst, die in einem Gehäuse angeordnet sind, und einen Schrittmotor, der funktionsfähig an das Gehäuse gekoppelt ist, sodass der Schrittmotor das Gehäuse um eine Rotationsachse dreht, wobei das Verfahren umfasst: Erhalten (705) einer Zielposition der beweglichen Leuchte; Bestimmen (710) einer Winkelposition des Gehäuses um die Rotationsachse mit einem magnetischen Positionsgeber; Bestimmen (715) eines aktuellen vollen Schritts des Schrittmotors mit einer elektronischen Steuer- bzw. Reglereinheit basierend auf der Winkelposition des Gehäuses um die Rotationsachse; Bestimmen (720) eines aktuellen Mikroschritts des Schrittmotors mit der elektronischen Steuer- bzw. Reglereinheit; Bestimmen (725) einer aktuellen Position der beweglichen Leuchte mit der elektronischen Steuer- bzw. Reglereinheit basierend auf dem aktuellen vollen Schritt des Schrittmotors und dem aktuellen Mikroschritt des Schrittmotors, und Antreiben (730) des Schrittmotors, um die bewegliche Leuchte von der aktuellen Position in die Zielposition zu bewegen.
Das Verfahren (700) nach Anspruch 9, wobei die Rotationsachse eine erste Rotationsachse ist, wobei die bewegliche Leuchte ferner einen zweiten Schrittmotor umfasst, der funktionsfähig an das Gehäuse gekoppelt ist, sodass der zweite Schrittmotor das Gehäuse um die zweite Rotationsachse dreht, wobei die zweite Rotationsachse senkrecht zur ersten Rotationsachse steht, wobei das Verfahren ferner umfasst: Bestimmen einer zweiten Winkelposition des Gehäuses um die zweite Rotationsachse mit einem zweiten magnetischen Positionsgeber, Bestimmen eines aktuellen vollen Schritts des zweiten Schrittmotors mit der elektronischen Steuer- bzw. Reglereinheit basierend auf der zweiten Winkelposition des Gehäuses um die zweite Rotationsachse; Bestimmen eines aktuellen Mikroschritts des zweiten Schrittmotors mit der elektronischen Steuer- und Reglereinheit; Bestimmen der aktuellen Position der beweglichen Leuchte mit der Steuer- und Reglereinheit basierend auf dem aktuellen vollen Schritt des zweiten Schrittmotors und den aktuellen Mikroschritt des zweiten Schrittmotors; und Antreiben des zweiten Schrittmotors, um die bewegliche Leuchte von der aktuellen Position in die Zielposition zu bewegen.
Das Verfahren nach Anspruch 9, wobei das Bestimmen des aktuellen Mikroschritts des Schrittmotors das Bestimmen des aktuellen Mikroschritts des Schrittmotors basierend auf einem oder mehreren Steuersignalen, die von der elektronischen Steuer- bzw. Reglereinheit an den Schrittmotor übertragen werden, beinhaltet.
Das Verfahren nach Anspruch 9, ferner umfassend beim Start, Bestimmen der aktuellen Position der beweglichen Leuchte mit der elektronischen Steuer- bzw. Reglereinheit, bevor die bewegliche Leuchte mit dem Schrittmotor bewegt wird.
Eine bewegliche Leuchte (100) umfassend: ein Gehäuse (102); eine oder mehrere Lichtquellen (104), die innerhalb des Gehäuses (102) angeordnet sind; einen ersten Schrittmotor (110), der an das Gehäuse (102) gekoppelt ist, sodass der erste Schrittmotor (110) das Gehäuse (102) um eine erste Rotationsachse (124) dreht; einen zweiten Schrittmotor (112), der funktionsfähig an das Gehäuse (102) gekoppelt ist, sodass der zweite Schrittmotor (112) das Gehäuse (102) um eine zweite Rotationsachse (126) dreht; einen ersten magnetischen Positionsgeber (114), der konfiguriert ist, um ein erstes Positionssignal zu übertragen, das eine erste Winkelposition des Gehäuses (102) um die erste Rotationsachse (124) anzeigt; einen zweiten magnetischen Positionsgeber (116), der konfiguriert ist, um ein zweites Positionssignal zu übertragen, das eine zweite Winkelposition des Gehäuses (102) um die zweite Rotationsachse (126) anzeigt; und eine elektronische Steuer- und Reglereinheit (122), die konfiguriert ist, um eine Zielposition der Leuchte (100) zu erhalten; die erste Winkelposition des Gehäuses (102) um die Rotationsachse (124) basierend auf dem ersten Positionssignals zu bestimmen, einen vollen Schritt des ersten Schrittmotors basierend auf der ersten Winkelposition des Gehäuses (102) um die erste Rotationsachse (124) zu bestimmen, die zweite Winkelposition des Gehäuses (102) um die zweite Rotationsachse (126) basierend auf dem zweiten Positionssignal zu bestimmen, einen vollen Schritt des zweiten Schrittmotors basierend auf der zweiten Winkelposition des Gehäuses (102) um die zweite Rotationsachse (126) zu bestimmen, eine aktuelle Position der beweglichen Leuchte (100) basierend auf dem vollen Schritt des ersten Schrittmotors (110) und dem vollen Schritt des zweiten Schrittmotors (112), und den ersten Schrittmotor (110) und den zweiten Schrittmotor (112) anzutreiben, um die bewegliche Leuchte (100) von der aktuellen Position in die Zielposition zu bewegen.
Die bewegliche Leuchte (100) nach Anspruch 13, wobei die zweite Rotationsachse (126) senkrecht auf der ersten Rotationsachse (124) steht.
Bewegliche Leuchte (100) nach Anspruch 14, wobei die elektronische Steuer- bzw. Reglereinheit (122) ferner konfiguriert ist, um einen aktuellen Mikroschritt des ersten Schrittmotors (110) zu bestimmen, einen aktuellen Mikroschritt des zweiten Schrittmotors (112) zu bestimmen, und die aktuelle Position der beweglichen Leuchte (100) basierend auf dem aktuellen vollen Schritt des ersten Schrittmotors (110), dem aktuellen Mikroschritt des ersten Schrittmotors (110), den aktuellen vollen Schritt des zweiten Schrittmotors (112), und dem aktuellen Mikroschritt des zweiten Schrittmotors (112) zu bestimmen.
Die bewegliche Leuchte (100) nach Anspruch 14, ferner umfassend einen mit dem Gehäuse (102) gekoppelten Rahmen, sodass das Gehäuse (102) relativ zum Rahmen (106) um die erste Rotationsachse (124) drehbar ist; eine erste Welle (136), die fest mit einer ersten Seite entlang der ersten Rotationsachse des Gehäuses (102) gekoppelt ist, eine zweite Welle (138), die fest mit einer zweiten Seite des Gehäuses (102) entlang der ersten Rotationsachse (124) gekoppelt ist, wobei die zweite Seite des Gehäuses (102) gegenüber der ersten Seite des Gehäuses (102) liegt; eine erste Riemenscheibe (130), die fest mit einer ersten Antriebswelle (128) des ersten Schrittmotors (110) montiert ist, um damit zu drehen; und eine zweite Riemenscheibe (132), die über einen ersten Riemen (134) mit der ersten Riemenscheibe (130) gekoppelt ist, um das Drehmoment zwischen diesen zu übertragen, wobei die zweite Riemenscheibe (132) fest an der ersten Welle (136) montiert ist, um die erste Welle (136) um die erste Rotationsachse (124) zu drehen.
Die bewegliche Leuchte (100) nach Anspruch 16, wobei der erste magnetische Positionsgeber (114) umfasst, einen ersten Magneten (158), der fest mit der ersten Welle (136) oder der zweiten Welle (138) montiert ist, sodass sich der erste Magnet (158) mit dem Gehäuse (102) um die erste Rotationsachse (124) dreht, und einen ersten magnetischen Positionssensor (160), der fest an dem Rahmen (106) gekoppelt und angrenzend an den ersten Magneten (158) positioniert ist.
Die bewegliche Leuchte (100) nach Anspruch 16, ferner umfassend eine Basis (108), die an den Rahmen (106) gekoppelt ist, sodass der Rahmen (106) und das Gehäuse (102) relativ zur Basis (108) um die zweite Rotationsachse (126) drehbar sind; eine dritte Welle (148), die fest an der Basis (108) gekoppelt ist und teilweise in den Rahmen (106) hineinragt; eine dritte Riemenscheibe (142), die fest an einer zweiten Antriebswelle (140) des zweiten Schrittmotors (112) montiert ist, um damit zu drehen; und eine vierte Riemenscheibe (144), die über einen zweiten Riemen (146) mit der dritten Riemenscheibe (142) gekoppelt ist, um das Drehmoment zwischen diesen zu übertragen, wobei die vierte Riemenscheibe (144) fest mit der dritten Welle (148) gekoppelt ist.
Die bewegliche Leuchte (100) nach Anspruch 18, ferner beinhaltend eine vierte Welle (150), die fest mit dem Rahmen (106) um die zweite Rotationsachse (126) rotierbar gekoppelt ist, wobei die vierte Welle (150) teilweise innerhalb der Basis (108) angeordnet ist; und eine fünfte Riemenscheibe (152), die fest an der zur vierten Welle (150) montiert ist, um sich mit der vierten Welle (150) um die zweite Rotationsachse (126) zu drehen, wobei die fünfte Riemenscheibe (152) innerhalb der Basis (108) angeordnet ist; und eine sechste Riemenscheibe (154), die über einen dritten Riemen (156) mit der fünften Riemenscheibe (152) gekoppelt ist, um das Drehmoment zwischen diesen zu übertragen.
Die bewegliche Leuchte (100) nach Anspruch 19, wobei der zweite magnetische Positionsgeber (116) einen zweiten Magneten (164), der fest an der sechsten Riemenscheibe (154) montiert ist, sodass sich der zweite Magnet (164) mit dem Gehäuse (102) um die zweite Rotationsachse (126) dreht, und einen zweiten magnetischen Positionssensor (166), der fest mit der Basis (108) gekoppelt und angrenzend an den Magneten (164) positioniert ist, umfasst.