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y r i c k e , Gunter E h r h a r d t, Klaus Steuereinrichtung für
Beleuchtungsanlagen, vorzugsweise Lichtstellanlagen in Theatern und Studios Die
Erfindung betrifft eine Steuereinrichtung für Beleuchtungsanlagen, vorzugsweise
Lichtstellanlagen für Theater und Studios mit uer Verstärker gesteuerten Beleuchtungsstromkreisen.
Bekannterweise werden die Verstärker meist durch digitale Speicher gesteuert. Je
Beleuchtungsstromkreis sind meist mehrere Speichereinheiten vorgesehen, die zentral
für mehrere oder alle Beleuchtungsstromkreise gemeinsam mittels pulsbreitenmodulierter
Steuersignale uberblendet, aufgeblendet oder abgedunkelt werden können.
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Es ist weiterhin bekannt, daß diese Systeme mit zentralen Impuls-Folge-Gebern
ausgerüstet sind, die je Speichereinheit ein Impulstelegramm erzeugen. Die Impulstelegramme
werden zusammengeführt und steuern ufer einen Mittelwertbildner einen Lichtsteller,
z*B.
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auf der Basis von Thyristoren. Bekannterweise erfolgt die Eingabe
eines Signals mittels einer Eingabeeinrichtung in den digitalen Speicher einer Speichereinheit
gleichzeitig durch mindestens eine Signalleitung je Bit, so daß bei Anwahl eines
Beleuchtungsstromkreises mit 4 Speichereinheiten zu je 4 Bit UND-Verknüpfungen Je
Stromkreis notwendig sind. Außerdem wird eine Vielzahl von zentral angeordneten
Verstärkern benötigt, so daß ciie Anwahl sehr aufwendig wird, was sich gleichzeitig
negativ auf die Zuverlässigkeit einer Lichtstellanlage auswirkt.
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Die weitere Verarbeitung der in den digitalen Speicher eingegebenen
Signale innerhalb einer Speichereinheit erfolgt bekannterweise durch ein kombånatorisches
Netzwerk. Dafür, sowie zur Zusammenführung
der Impulstelegramme
mehrerer Speichereinheiten, ist eine Vielzahl von logischen elektronischen Verknüpfungen
notwendig.
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Zweck der Erfindung ist es, den Aufwand an Bauelementen sowie den
Raumbedarf zu verringern und die Zuverlässigkeit der Steuereinrichtung zu erhöhen.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, den Signalweg zwischen den
Eingabeeinrichtungen und den digitalen Speichern zu vereinfachen und die Speichereinheit
zu verbessern.
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Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß Je Beleuchtungsstromkreis
mindestens ein nach dem Koordinatensystem ans teuerbarer n-bit-Schreib-Lese-Speicher
vorgesehen ist, dessen Eingänge der einen Koordinate über Gatter, die mit einer
Taktkette in Verbindung stehenlund Sammelleitungen mit Pulsbreitenmodulatoren verbunden
sind, während die Eingänge der anderen Koordinate über weitere Sammelleitungen mit
einem Impuls -Folge -Geb er in Verbindung stehen und daß Schreib-Eingänge aller
n-bit-Schreib-Lese-Speicher vorzugsweise über ein Eingangstor wiederum mittels Sammelleitungen
verbunden sind, die von einer oder mehreren Codiereinrichtungen eingespeist werden,
wobei die Codiereinrichtungen ihrerseits mit dem Impuls-Folge-Geber und der dem
Impuls-Folge-Geber und den Pulsbreitenmodulatoren vorgeschalteten Taktkette über
Takt leitungen verbunden sind und daß die Lese-Ausgänge der n-bit-Schreib-Tese-Speicher
über Tore mit Mittelwertbildnern verbunden sind und Steuereingänge dieser Tore über
eine Blockierleitung mit der Taktkette verbunden sind.
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Die Erfindung wird nachstehend an einem Ausführungsbelspiel näher
erläutert In den Zeichnungen zeigen: Fig. 1: eine Steuereinrichtung vereinfacht
für einen Beleuchtungsstromkreis mit 4 Speichereinheitn A bis D
Fig.
2: eine Schaltung- zur Taktkette Fig. 3: einePrinzips.chaltung der Decodiereinrichtung
Fig. 4t eine Schaltung der Codiereinrichtung Fig. 5: - eine Schaltung der Kontrolleinrichtung.
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In-Fig. 1 ist. eine Steuereinrichtung vereinfacht für einen Beleuchtungsstromkreis
mit-4 Speicherungen A bis D dargestellt.
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Für das Ausführungsbeispiel wurden je Speicherung eine Kapazität von
4 bit gewählt. Je Speicherung A bis D ist zentral für alle oder mehrere Beleuchtungsstromkreise
ein PulsbreitenmOdulator 3 A bis 3 D vorgesehen. Die Pulsbreitenmodulatoren können
entweder als Gruppensteller zum Auf- bzw. Abblendet der Speicherungen A bis D dienen
oder zum Überblenden zwischen den Speicherungen A bis D im Gegentaktbetrieb verwendet
werden. Für mehrere oder alle Beleuchtungsstromkreise ist bekannterweise ein Impuls-Folge-Geber
vorgesehen. Die Steuereinheiten für die Speicherungen A bis D eines Beleuchtungsstromkreises
werden durch einen n-bit-Schreib-Bese-Speicher 1 gebildet, der im Ausführungsbeispiel
als 16-bit-Speicher ausgeführt ist.
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Die Funktion der Steuereinrichtung nach Fig. 1 soll nachstehend näher
erläutert werden* Der Impuls-Folge-Geber 5 liefert über Sammelleitungen 4.1 bis
404 in einem Taktzyklus von 16 Impulsen insgesamt 15 Impulse, wobei die Impulsverteilung
auf die Sammelleitungen 4.1 bis 4.4 1:2:4:8 entspricht. Diese vier Impulsfolgen
werden an Eingänge x1 bis x4 des n-bit-Schreib-Lese-Speichers 1 geführt und geben
damit in der vorgegebenen Folge nacheinander die x-Koordinaten frei. Eine Taktkette
9, welche dem Impuls-Folge-Geber 5 vorgeschaltet ist, liefert auf Taktleitungen
10 A bis 10 D nacheinander Schreib-Lese-Takte 9 A bis 9 D, die über Gatter 23 A
bis 23 D und Sammelleitungen
2 A bis 2 D an Eingänge y1 bis y4
des n-bit-Schreib-Lese-Speichers 1. Damit werden nacheinander die y-Koordinaten
freigegeben Durch den Impuls-Folge-Geber 5 und die Taktkette 9 wird somit im Zyklus
des Impuls -Folge-Geb rs 5 nacheinander jede der 16 Speicherplatze aufgerufen und
damit das Schreiben und Lesen kurzzeitig freigegeben. Soll z.B0 mittels einer Eingabeeinrichtung
24 in dem dargestellten Beleuchtungsstromkreis ein Helligkeitswert 3 in die Speicherung
B eingegeben werden, so gelangt der Wert binär verschlüsselt (1+2=3) von der Eingabe-einrichtung
24 in die Codiereinrichtung 8B. Er wird dort durch den Schreib-Lese-Takt 9B und
Vergleich mit den Impulsfolgen der Sammelleitungen 4.1 bis 4.4 in eine Signalfolge
umgewandelt. Diese wird mittels Sammelleitungen 7.1 über ein im angewählten Zustand
des Beleuchtungsstromkreises geöffnetes Tor 6 auf einen Schreib eingang Ei des n-bit-Schreib-Lese-Speichers
1 geführt und in die aufgerufenen Speicherplätze y2, xl und y2, x2 eingeschrieben0
Über die Sammelleitung 7.0 und einen Eingang E 0 des n-bit-Schreib-Lese-Verstärkers
wird ein in der Speicherung B (y2) enthaltener alter Helligkeitswert gelöscht. In
gleicher Weise werden auch Helligkeitswerte in die Speicherungen A (y1), C (y3)
und D (y4) über die Coder 8A, 8C und 8D eingeschrieben0 Am Ausgang A des n-bit-Schr
eib -Lese-Speichers 1 erscheint ein Impulstelegramm, das die Schaltzustände aller
16 Speicherplätze des n-bit-Schreib-Lese-Speichers 1 nacheinander angibt. Das Impulstelegramm
wird im angewählten Zustand des Be-Ieuchtungsstromkreises über ein Lese-Tor 14 und
eine Lese leitung 15 an Decodiereinrichtungen 16A bis 16D geführt. Das Impulstelegramm
wird duch die Schreib-Lese-Talfte 9A bis 9D auf die Speicherungen A bis D (y1 bis
y4) aufgeteilt und entsprechend der Impulsfclgen der Sammelleitungen 4.1 bis 404
in parallele binäre Ausgangssignale umgesetzt, die in einer Auswerteeinrichtung
25 z.B. zum Schreiben in einen Programmspeicher, oder zur Anzeige mittels eines
Lampenregisters weiter verarbeitet werden. Das Impulstelegramm am Ausgang A des
n-bit-Schreib-Lese-Speichers 1 enthält weitere Informationen, die in einem Mittelwertbildner
12 zu einem analogen Steuersignal umgesetzt werden, das den Lichtsteller 26 steuert
und
damit die Spannung des dargestellten Beleuchtungsstromkreises, also die Helligkeit
des Scheinvlerfers 27, bestimmt.
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Durch ein Tor 11, das über eine gemeinsame Blockierleitung 13 mit
der Taktkette verbunden ist, wird die Eingabe des Impulstelegramms in den Mittelwertbildner
12 blockiert, so lange die Decoder.i6A bis 16D das.Impulstelegrni verarbeiten. So
lange die Schreib-Lese-Takte 9A bis 9D nicht wirksam sind, d.h. Tor 11 geöffnet
ist, wird das Impulstelegramm entsprechend den Speicherzuständen der Speicherplätze
des n-bit-Schreib-Lese-Speichers 1 von Pulsbreitenmodulatoren 3A bis 3D bestimmt.
So wirkt z.B. der Pulsbreitenmodulator 3A über das Gatter 23A und die Sammelleitung
2A auf den Eingang y1 des n-bit-Schreib-Lese-Speichers 1 und dient somit zuni Auf-
bzw. Abblenden der Speicherung A durch Veränderung der Impulsbreite, Arbeitet zO
B. der Pulsbreitenmodulator 3B im Gegentakt zu Pulsbreitenmodulator 3A, so erfolgt
eine Überblendungf zwischen Speicherung A und B. Die Variation der Impulsbreite
durch die Pulsbreitenmodulatoren 3A bis 3D hat keinen Einfluß auf den Speicherinhalt
des n-bit-Schreib-Lese-Speichers 1 und die Signaleingabe der Eingabeeinrichtung
24 bzw.
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die Ausgangssignale der Auswerteeinrichtung 25. Ein Anzeigeelement
17 soll den Speicherzustand oder den Eetriebszustand des Beleuchtungsstromkreises
anzeigen. Zu diesem Zweck wird einem Verstärker 19 über ein Anzeigetor 18 das Impulstelegramm
zugeführt, wobei das Anzeigetor 18 über eine Sammelleitung 20 durch. eine Kontrolleinrichtung
21 getaktet wird. Im Ruhezustand der Kontrolleinrichtung 21 erscheint auf der Sammelleitung
20 die inverse Taktfolge zu der der Blockierleitung 13, so daß am Anzeigeelement
eine Anzeige erfogt sobald der Mittelwertbildner 12 angesteuert wird.
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d.h., der Beleuchtungsstromkreis in Betrieb ist. Wird Z. Be eine Kontrolltaste
21A der Kontrolleinrichtung 21 betatigt, so zeigt das Anzeigeelement 17 an, ob die
Speicherung A (y1) des. n-bit-Scheib-Lese-Speichers 1 einen Wert besitzt. Zur Impulsverlängerung
ist zwischen dem Anzeigetor 18 und dem Verstärker 19 ein Kondensator 22 angeschlossen..
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In Fig. 2 ist die Schaltung der Taktkette 9 dargestellt. Die Taktimpulse
des Taktgebers 9.1 werden dem Zähleingang des Binärzählers
9.2 zugeführt.
Die Ausgänge A, A der beiden ersten Zählstufen des Binärzählers 9.2 liefern über
die Gatter 9o4 bis 9¢7 die Impulse für die Schreib-Lese-Takte 9A bis 9D. Die Ausgänge
A der nachgeschalteten Zählstufen liefern über Gatter 9.3 den Takt für die Blockierleitung
13. Die Anzahl der nachgeschalteten ählstufen wird von der maximalen Impulsbreite
des Überblendsignals bestimmt.
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Die Eingänge der Gatter 9.4 bis 9.7 sind mit den Ausgängen A, A der
ersten beiden Zähistufen so verbunden, daß sich, gesteuert durch den Ausgang des
Gatters 9.3, die Schreib-Lese-Takte 9A bis 9D zeitlich nacheinander ergeben. Die
Ausgänge 9A bis 9D der Taktkette 9 ergeben die Taktleitungen 10A bis 10D. Der Taktkette
9 ist der Impuls-Folge-Geber 5 und die Pulsbreitenmodulatoren 3A bis 3D nachgeschaltet.
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Die Fig. 3 zeigt die Schaltung der Decodiereinrichtung 16. Die Sammelleitungen
4.1 bis 4.4 werden mit den Eingängen der Tore 16.1 bis 16,2 verbunden. Tor 16.1
dient zur Eintragung des L-Signals des Impulstelegramms der Leseleitung 15 in die
Lese-Flip-Flop 16.3, und an die Leseleitung 15 mit der Taktleitung 10A bis 10B bzw.
10C bzw.
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iOD über die UND-Funktion 16.4 mit dem Steuereingang des Tores 16.1
verknüpft wird. Tor 16.2 dient zur Eintragung des O-Signals des Impulstelegramms
der Leseleitung 15 in die Lese-Flip-Flop 16.3, indem die Leseleitung 15 über die
NiCHT-Funktion 16.6 mit der Uaktleitung 10A bzw. 108 bzw. 10C bzw. 10D über die
UND-Funktion 16*5 mit dem Steuereingang des Tores 16.2 verknüpft wird. Die parallel
binären Lesesusgänge AA bzw. AB bzw. AC bzw. AD der Lese-Flip-Flop 1603 werden mit
der Auswerteeinrichtung 25 verbunden.
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In Fig. 4 ist die Schaltung der Codiereinrichtung 8 dargestellt; Die
binären Eingänge ES bzw. EB bzw. EC bzw. ED der Codiereinrichtung 8 werden über
die NAND-Funktionen 8.1 bis 8.4 mit den Sammelleitungen 4.1 bis 4.4 verknüpft, deren
Ausgänge an die Eingänge der NAND-Funktion 8.5 geführt sind. Die parallel binären
Ausgänge der Eingabeeinrichtung 24 werden dadurch mit den Sammelleitungen 4.1 bis
4.4 verglichen und mittels der Taktleitungen 10A bzw. 1Q3 bzw. 10C bzw. 10D über
die NAND-Funktionen 8.6 und 8.7 gesteuert in eine Signalfolge umgewandelt Der Ausgang
der NAND-Funktion 8.7
ergibt die Sammelleitung 7.7 zum Einschreiben
der L-Signale EA bzw. EB bzw. EC bzw. ED der Helligkeitswerte und der Ausgang der
NAND-Funktion 8.6, dessen Eingang mit dem Helligkeitswert D verknüpft ist, die Sammelleitung
7+0 zum Einschreiben des 0-Signais.
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Die Sammelleitungen 7.0 und 7.1 werden dem Tor 6 zugeführt.
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Die Fig. 5 zeigt den Aufbau der Kontrolleinrichtung 21. Die Taktleitungen
10A, 10B, 10C, 10D werden mit den Signalleitungen und zugeordneten Kontrolltasten
21A, 21B, 21C, 21D über die NAND 21.1, 21.2, 21*3, 21.4 verknüpft, deren Ausgänge
an die Eingänge des NAND 21.6 geführt sind. Die Signalleitungen der Kontrolltasten
21A, 21B, 21C, 21D werden mit der Blockierleitung 13 durch die UND-Punkion mit 4
inversen Eingängen 21.5 so verknüpft, daß am Ausgang der Kontrolleinrichtung auf
der Sammelleitung 20 bei nichtbetätigten Kontrolltasten der Blockiertakt liegt.
Bei betätigter Kontrolltaste, z.B. 21A ist die Sammelleitung 20 mit der Uaktleitung
10A über NAND 21.1 und 21,6 verbunden.