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Schaltvorrichtung für elektrische Beleuchtungsgeräte In Fernsehstudios,
Theaterbühnen u. dgl. müssen die eingestellten Beleuchtungsbilder oft in schneller
Folge wechseln. Man hat deshalb derartige Beleuchtungsanlagen schon mit Programmsteuerungen
versehen. Dabei werden in den einzelnen Lampenstromkreisen Stellglieder angeordnet,
die von auf Lochkarten, Magnetbändern oder Lochstreifen gespeicherten Steuergrößen
beeinflußt werden. Für die Einstellung verschiedener Beleuchtungsbilder werden die
Stromkreise beliebiger Scheinwerfer zu Gruppen zusammengefaßt. Die zusammengefaßten
Lampenstromkreise werden dann durch Abruf der gespeicherten Steuerwerte gleichzeitig
zu- bzw. abgeschaltet. Bei diesen Steuerungen können nachträgliche Korrekturen nur
schwer oder gar nicht vorgenommen werden. Eine durch Lochkarten gesteuerte Beleuchtungsanlage
macht bei jeder Änderung im Programm die Anfertigung einer neuen Karte erforderlich.
Ferner erfordert die Bedienung der Steuereinrichtung bei einem raschen Bildwechsel
große Aufmerksamkeit. Bei der Steuerung mit Magnetbändern und Lochstreifen ist der
Beleuchtungsablauf an die zeitliche Reihenfolge der gespeicherten Werte gebunden.
Steuerwerte, die im Programm wiederholt vorkommen, müssen jeweils neu gespeichert
werden. Dadurch ergibt sich ein großer Aufwand.
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Die Erfindung betrifft eine Verbesserung an einer Schaltvorrichtung,
die mit einer Speichereinrichtung für Steuerbefehle zum gleichzeitigen Schalten
mehrerer elektrischer Beleuchtungsgeräte versehen ist, die wahlweise zu verschiedenen
Gruppen zusammengefaßt sind. Gemäß der Erfindung ist jedem Beleuchtungsgerät ein
Steuerstromkreis mit einem Steuertaster und mit einer zu diesem in Reihe geschalteten
Kippstufe mit Binäreingang, Setzeingang und Löscheingang zugeordnet, und die Ausgänge
der Kippstufen sind über je einen Schalterkontakt jeweils mit den Eingängen von
zu einem Schieberegister zusammengefaßten Kippstufen verbunden, wobei der Eingang
und der Ausgang des Schieberegisters an einen Speicher mit Serienein- und -ausgabe
der Signale geführt sind und die Ausgänge der Registerkippstufen über einen weiteren
Schalterkontakt jeweils mit einem Setzeingang der zugehörigen Kippstufe verbunden
sind. Auf diese Weise ist es möglich, verschiedene Gruppenkombinationen auf einfache
Weise zu speichern und in beliebiger Reihenfolge wieder abzurufen. Gegenüber einem
Speicher mit Parallelausgabe der Signale wird eine wesentliche Einsparung an Leitungen
und Schaltmitteln erzielt. Bei Verwendung von Halbleiterschaltelementen für die
Kippstufen und das Schieberegister lassen sich hohe Schaltgeschwindigkeiten, eine
große Betriebssicherheit und weitgehende Wartungsfreiheit erzielen. Ferner können
Befehle mit sehr leistungsschwachen Signalen übermittelt werden. Im Gegensaz zu
bekannten Ausführungen kann man handelsübliche Informationsspeicher verwenden.
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In der Zeichnung sind Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt.
Es zeigt F i g.1 eine Schalteinrichtung für ein Fernsehstudio, F i g. 2 ein weiteres
Ausführungsbeispiel, F i g. 3 eine Weiterbildung des in F i g. 2 dargestellten Gegenstandes,
F i g. 4 ein weiteres Ausführungsbeispiel und F i g. 5 eine Weiterbildung des Gegenstandes
der Fig. 4.
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Zur Beleuchtung einer Bühne dienen Beleuchtungsgeräte 1, die über
ein Stellglied 2 (Relais 3, Magnetverstärker 78 oder Halbleiterschaltelemente 4)
an das Wechselstromnetz angeschlossen sind. Um mehrere Beleuchtungsgeräte wahlweise
zu verschiedenen Gruppen zusammenzufassen, ist jedem Beleuchtungsgerät
1 erfindungsgemäß ein Steuerstromkreis mit einem Steuertaster 5 und mit einer
zu diesem in Reihe geschalteten Kippstufe 6 mit Binäreingang B, Setzeingang S und
Löscheingang L zugeordnet. Weiter sind die Ausgänge der Kippstufen 6 über je einen
Schalter 7 jeweils mit den Eingängen E von zu einem Schieberegister 8 zusammengefaßten
Kippstufen 9 verbunden, wobei Eingang 10 und Ausgang 11 des Schieberegisters
8 an einen Speicher 12 mit Serienein-und -ausgabe der Signale geführt und die Ausgänge
Y der Register-Kippstufen 9 über einen weiteren Schalterkontakt 13 jeweils mit einem
Setzeingang S der zugehörigen Kippstufe 6 verbunden sind. Die in den Eingängen der
Registerkippstufen 9 angeordneten
Schalterkontakte 7 und die in
den Setzeingängen der Kippstufen angeordneten Schalterkontakte 13 sind jeweils miteinander
gekuppelt.
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Wenn auf den Setzeingang S kurzzeitig Signal gegeben wird, dann steht
am Ausgang A der Kippstufe 6 ein L-Signal an, welches durch einen Impuls auf den
Eingang L wieder gelöscht werden kann. Gelangt ein Impuls auf den Binäreingang B,
so wechselt die Kippstufe ihren Schaltzustand. Auf diese Weise kann ein Stellglied
2, das im Steuer- oder Laststromkreis eines Beleuchtungskreises liegt, durch einmalige
Betätigung des Tasters 5 eingeschaltet und durch die nächste Betätigung des Tasters
5 wieder ausgeschaltet werden.
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Bei dem in F i g. 1 dargestellten Ausführungsbeispiel sind die Registerschrittstufen
durch jeweiliges Verbinden des Registerausganges Y der einen Stufe mit dem Registereingang
X der nächsten Stufe zu einem Schieberegister 8 zusammengefaßt, das über einen Verstärker
14 und einen Kontakt 15 eines Aufnahme-Wiedergabe-Umschalters 16 sowie einen Adressenwahlschalter
17 mit einem Speicher 12 verbunden ist, der ein Trommelspeicher ist. Der Kontakt
19 des Umschalters 16 ist über einen Verstärker 20 an den Registereingang 10 der
ersten Registerschrittstufe 9 geführt. Der Registerausgang Y jeder Registerschrittstufe
9 ist über einen Schalterkontakt 13 an den Setzeingang S der zugehörigen Kippstufe
6 angeschlossen. Um zu Beginn des Speichervorganges das Schieberegister 8
zu löschen, sind die Löscheingänge O sämtlicher Registerschrittstufen 9 über einen
gemeinsamen Schalter 18 mit einer Steuerspannungsquelle verbunden. Der Trommelspeicher
ist an einer Seite mit einer Impulsgeberscheibe 21 versehen, die von einem induktiven
Geber 22 abgetastet wird. Von diesem Geber 22 werden nach jeder Umschaltung auf
einen neuen Speicherplatz Taktimpulse über einen Verstärker 23 und einen Schalter
28 an die Taktleitung 24 gegeben, die mit den Eingängen T aller Registerkippstufen
9 verbunden ist. Ferner hat der Trommelspeicher Köpfe 25, die zum Schreiben bzw.
Lesen dienen. Diese Köpfe 25 werden durch den Wahlschalter 17 zum Anwählen der verschiedenen
Spuren 26 (Speicherplätze) mit dem Schieberegister 8 verbunden, das die zu speichernden
0- bzw. L-Signale nacheinander in eine Spur 26 des Speichers eingibt. Für die zu
einem Beleuchtungsbild gehörenden Signale ist jeweils eine Spur 26 vorgesehen.
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Vor Beginn der Einstellung einer Lichtstimmung werden die Kippstufen
6, deren Ausgangssignale durch einen Verstärker verstärkt werden, durch kurzzeitiges
Schließen des Schalters 27 gelöscht. Zur Einstellung einer Beleuchtungsstimmung
werden die Taster 5 derjenigen Beleuchtungsstromkreise betätigt, die an dem gewünschten
Beleuchtungsbild beteiligt sein sollen. Dabei werden diejenigen Kipper 6, deren
zugehörige Taster 5 betätigt wurden, in einen Zustand gebracht, bei dem der Ausgang
A ein L-Signal führt. Um die Information der Kipper 6 in das Schieberegister zu
übertragen, wird das Schieberegister 8 durch kurzzeitiges Betätigen der Taste 18
gelöscht und durch kurzzeitiges Schließen des Schalters 7 entsprechend der Stellung
der Kipper 6 gesetzt. Damit steht am Ausgang Y der Registerschrittstufen 9, deren
zugehörigen Taster 5 betätigt wurden, jeweils ein L-Signal an, bei den übrigen Registerschrittstufen
hingegen ein 0-Signal. über die Taktleitung 24 werden nun nacheinander so viele
Impulse gegeben, wie Registerschrittstufen vorhanden sind, so daß mit jedem Takt
die Signale um eine Registerschrittstufe weiterrücken und nacheinander in den Speicher
12 eingeschrieben werden. Auf diese Weise gelangt der Zustand jeder Registerschrittstufe
schrittweise über den Verstärker 14 in den Speicher 12. Zum Abrufen
der gespeicherten Impulsfolge schaltet man über den Schalter 16 auf den Leseverstärker
20 um, der die gespeicherten Impulse in die erste Registerschrittstufe 9 und von
dort schrittweise in die anderen Registerschrittstufen weitergibt, bis alle Registerschrittstufen
besetzt sind. Damit steht in den Registerschrittstufen die Information so, wie sie
im Speicher aufgezeichnet worden ist. Zur übernahme auf die einzelnen Kippstufen
6 wird erst die Löschtaste 27 gedrückt, so daß die Kippstufen 6 gelöscht werden.
Dann wird der Schalter 13 zum Ablesen des Schieberegisters 8 kurz betätigt, so daß
jeweils ein Signal an die Setzeingänge S der Kipper 6 und von dort zu den Stellgliedern
2 gelangt.
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Vorzugsweise wird als Speicher 12 ein Ferritkernspeicher mit den Speicherkernen
53 verwendet (F i g. 2). Dem Ferritkernspeicher, der in der Zeichnung lediglich
vereinfacht dargestellt ist, sind eine der Anzahl der zu speichernden Lichtstimmungen
entsprechende Anzahl von Speicheradressentasten 50
zugeordnet, mit denen über
die Adresseneingabe 51 des Speichers 12 bestimmt werden kann, unter welcher Adresse,
d. h. in welchem Speicherplatz der Kernmatrix 54 die einzelnen Signale abgespeichert
werden sollen. Dabei sind einem Speicherplatz so viel Kerne 53 zugeordnet, wie zu
steuernde Beleuchtungsgeräte vorhanden sind. Mit dem Umschalter 16 kann der Ferritkernspeicher
über das Steuerwerk 55 entweder auf Aufnahme oder auf Wiedergabe geschaltet werden.
Der Takt für das Schieberegister 8 wird von einem Taktgeber 52 über die Taktleitung
24 vorgegeben. Die Taktsignale bewirken im Adressensteuertei151, daß jedes vom Schieberegister
8 kommende Zeichen in einem anderen Ferritkern 53 der Kernmatrix 54 eingeschrieben
wird. Für die in F i g. 2 dargestellte Vorrichtung ergibt sich dieselbe Wirkungsweise
wie bei der in F i g. 1 gezeigten Vorrichtung. Obwohl die eingespeicherte Information
vom Speicher 12 als Impulsfolge ausgegeben wird, stehen die einzelnen Signale nach
dem Abruf der Speicherung an den Ausgängen der Registerkippstufen parallel zur Verfügung,
so daß nach Schließen des Schalters 13 zum Ablesen des Schieberegisters die betreffenden
Beleuchtungsstromkreise schlagartig und gleichzeitig ihren Schaltzustand ändern.
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Bei einer großen Anzahl von Beleuchtungsgeräten ist es zur Erhöhung
der Ein- und Ausgabegeschwindigkeit der Signale vorteilhaft, mehrere Schieberegister
vorzusehen, denen jeweils ein Teil der Beleuchtungsgeräte zugeordnet ist, und einen
Speicher mit mehreren Eingängen zu verwenden, die mit den einzelnen Schieberegistern
verbunden sind.
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Wie in F i g. 3 dargestellt ist, kann der Speicher 12 auch mehreren
Beleuchtungsanlagen zugeordnet sein. Dabei sind die Adressensteuereinrichtungen
55, 56, 57 parallel geschaltet, und es ist ein Umschalter vorgesehen, der die Ein-
und Ausgänge des Speichers 12 wahlweise mit den Schieberegistern 61, 62; 63 der
einzelnen Beleuchtungsanlagen verbindet. Auf diese Weise können zwischen dem Speicher
12 und jedem der Schieberegister 61, 62, 63 Informationen ausgetauscht
werden.
Im Speicher 12 sind jedem Schieberegister nur bestimmte Adressen zugeordnet, und
der Umschalter 60 ist so ausgebildet, daß er bei Wahl einer bestimmten Adresse selbsttätig
die Verbindung mit demjenigen Schieberegister herstellt, welchem die angeforderte
Adresse zugeordnet ist. Als Umschalter 60 können beispielsweise bekannte Diodengatter
oder Transistorstufen verwendet werden. Die Informationen werden über die Leitung
58 in den Kernspeicher 12 eingegeben und über die Leitung 59 und den Umschalter
60 dem vorgewählten Schieberegister zugeführt.
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In Fernsehstudios genügt es meist, wenn für eine Änderung des Beleuchtungsbildes
Beleuchtungskörper zu- bzw. abgeschaltet werden. Bei der Beleuchtung von Theaterbühnen
hingegen ist es erforderlich, zusätzlich noch die Helligkeit der betreffenden Beleuchtungskörper
zu verstellen. Um dies zu erreichen, ist es vorteilhaft, in die Steuerkreise der
einzelnen Beleuchtungsstromkreise einen Kreuzschienenverteiler K1 derart einzuschalten,
daß Schienen 70 der einen Richtung jeweils mit dem Ausgang A einer Kippstufe 6 verbunden
sind und Schienen 71 a, 71 b, 71 c der anderen Richtung über einen Umschalter 72
wahlweise an eine Hilfsspannung geführt sind, wobei an den Kreuzungsstellen der
Schienen Speicherrelais 73 a, 73 b, 73 c liegen, deren Kontakte 74 a, 74 b, 74 c
in Reihe mit einem Ventil 75a bzw. 75b bzw. 75c an Kreuzungsstellen
der Schienen eines weiteren Kreuzschienenverteilers K2 ; angeschlossen sind, dessen
Schienen 76 der einen Richtung mit je einem Stellglied 2 der Beleuchtungsgeräte
1 und dessen dazu senkrechte Schienen 79 mit je einer Steuerspannungsquelle 80 verbunden
sind. Dabei können bei einer Betätigung der Steuertasten oder bei einem Abruf gespeicherter
Signale nur die Relais 73 anziehen, welche über die Schienen 71 und den Umschalter
72 mit der Hilfsstromquelle verbunden sind. Die Ventile 81 dienen zur Vermeidung
einer Spannungsverschleppung an andere Schienen. Mit dem Umschalter 72 können die
Stellglieder der zu beliebigen Gruppen zusammengefaßten Beleuchtungsstromkreise
wahlweise auf die Steuerspannungsquelle 80a, 80b oder 80c geschaltet werden. Die
Spannungen dieser Steuerspannungsquellen, denen ein Verstärker zugeordnet sein kann,
sind unabhängig voneinander von einem Wert Null bis auf ihren Nennwert einstellbar.
Damit ist die Helligkeit der Beleuchtungsgeräte beliebig einstellbar. Das Stellglied
2 enthält jeweils einen Magnetverstärker 4, dessen Steuerteil über das Potentiometer
77 mit dem Kreuzschienenverteiler K2 verbunden ist.
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Vorzugsweise haben die Speicherrelais 73 a, 73 b, 73 c zwei Wicklungen
82, 83, von denen die eine, 82, über eine Sperrdiode 81 mit der zur Kippstufe 6
führenden Schiene 70 verbunden ist und die andere, 83, über einen Arbeitskontakt
84 a bzw. 84 b bzw. 84 c des Relais 73 a bzw. 73 b bzw. 73 c mit einer Hilfssammelschiene
85 a bzw. 85 b bzw. 85 c, wobei die Hilfssammelschienen85a,
85b, 85c sämtlicher Relais über Schaltkontakte 86a, 86b, 86c eines
mit dem Umschalter 72 gekuppelten Steuerschalters 87 verbunden sind, der derart
ausgebildet ist, daß die Hilfssammelschiene 85a bzw. 85b bzw. 85c
jedes Relais nur dann Spannung führt, wenn die Schiene 71a bzw. 71b bzw. 71c spannungslos
ist. Dadurch kann man erreichen, daß dann, wenn am Ausgang der Kippstufe 6 ein L-Signal
ansteht, und der Um-Schalter 72 beispielsweise von der Sammelschiene 71a auf eine
andere Sammelschiene, z. B. 71b, umgeschaltet wird, die Relais 73a der vorher unter
Spannung gesetzten Schiene 71 a nicht abfallen. Werden nun vom Speicher 12 Steuersignale
für ein folgendes Beleuchtungsbild abgerufen, so sprechen zusätzlich die an die
Schienen 71b angeschlossenen Relais 73 b an. Dadurch werden die Stellglieder 2 der
Beleuchtungsstromkreise von jeweils zwei Steuerspannungen gespeist, so daß eine
Überlagerung zweier Beleuchtungsbilder entsteht (Summenbildung). Auf diese Weise
ist es möglich, sogenannte überblendungen durchzuführen, bei denen die Helligkeit
der Beleuchtungskörper kontinuierlich von dem beispielsweise durch die Spannungsquelle
80a eingestellten Steuerwert auf den durch die Spannungsquelle 80 b eingestellten
Wert übergeführt werden kann. Hierzu wird die Steuerspannung der Stromquelle 80a
allmählich von ihrem Nennwert auf den Wert Null abgesenkt und gleichzeitig die Spannung
der Spannungsquelle 80 b von Null auf ihren Nennwert erhöht.
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Mit dem Umschalter 72 kann man die Betätigungsvorrichtung eines Wischkontaktschalters
88 kuppeln, der in einer gemeinsamen Zuleitung zu den Löscheingängen L der Kippstufen
6 angeordnet ist. Ferner können die Relais 73 a, 73 b, 73 c je einen zusätzlichen
Kontakt 89a bzw. 89b bzw. 89c haben, der jeweils in einem Kreuzungspunkt eines Schienensystems
des weiteren Kreuzschienenverteilers K2 angeordnet ist, dessen Schienen 101a,
101b, 101c
einerseits zu Kontakten eines mit dem Umschalter 72 gekuppelten
Schalters 90 und andererseits über je ein Ventil 91 zu den Setzeingängen S der einzelnen
Kippstufen 6 geführt sind. Bei jedem Umschalten des Schalters 72 gibt der Schalter
88, der mit einem Wischkontakt versehen ist, einen Impuls an alle Kippstufen 6,
so daß diese in die Aus-Stellung gebracht werden. Unmittelbar danach erhält die
Schiene, z. B. 101 b, deren dem Schalter 90 zugeordneter Kontakt geschlossen wird,
einen Impuls, und es wird jeweils über den Kontakt 89 derjenigen Relais, die in
Selbsthaltung sind, ein Setzimpuls auf den Eingang S der Kippstufen 6 gegeben. Dadurch
erhält die Ansprechwicklung 82 der bereits angezogenen Relais 73, sobald die entsprechende
Schiene 71 über den Umschalter 72 mit der Spannungsquelle verbunden
wird, ebenfalls Spannung, und die Relais 73 können nach Abschaltung der Selbsthaltewicklung
83 durch den Schalter 87 nicht abfallen. Damit ist es möglich, eine Beleuchtungsstimmung,
die noch nicht eingespeichert, sondern lediglich in einer Relaisgruppe durch Selbsthaltung
festgehalten und in den Kippstufen 6 bereits gelöscht wurde, neu in die Kippstufen
6 einzuschreiben, um anschließend über die Tasten 5 nachträglich eine Abänderung
oder über den Schalter 7 eine Einspeicherung in den elektronischen Speicher 12 vorzunehmen.
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Zweckmäßigerweise ist der Schalter 88 mit dem Wischkontakt durch einen
Taster 27 überbrückt. Mit diesem Taster kann eine in den Relais bereits eingestellte
Speicherung gelöscht werden.
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Vorzugsweise ist dem Schalter 88 mit dem Wischkontakt ein Taster 92
vorgeschaltet. Wird dieser Taster bei der Umschaltung des Schalters 72 gedrückt,
so wird der Kipper 6 nicht gelöscht, so daß der Schaltzustand bereits gesetzter
Relais 73 auf diejenigen
Relais, die an eine andere Sammelschiene
angeschlossen sind, übertragen werden kann.
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Den Relais 73 können noch weitere Kontakte 93 a, 93b, 93c zugeordnet
sein, die unter Zwischenschaltung von Sperrdioden 94 jeweils in einem Hilfsstromkreis
mit einer Meldelampe 95 angeordnet sind. Die Spannungszuführung erfolgt über die
Schienen 96a, 96b, 96c, die wahlweise mit einer Hilfsstromquelle verbunden werden
können. Auf diese Weise ist die Kontrolle der Schaltstellungen der verschiedenen
Relaisgruppen möglich.
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Die Schienen des Kreuzschienenverteilers K1, die an die Ausgänge A
der Kippstufen 6 angeschlossen sind, können jeweils mit einem Relais 97 verbunden
sein, das einen Arbeitskontakt 98 hat, der an einem Kreuzungspunkt mit einer zur
Meldelampe 95 führenden Schiene 99 des Kreuzschienenverteilers K2 und einer dazu
senkrechten, an eine Hilfsspannung angeschlossenen Schiene 100 verbunden ist. Dadurch
ist es möglich, mit Hilfe der Lampe 95 eingespeicherte Beleuchtungskombinationen
zu kontrollieren, ohne daß an den Relais 73 etwas geändert werden muß, die gerade
für eine im Studio anstehende Beleuchtungsstimmung im Einsatz sein können.
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Wie in F i g. 5 dargestellt ist, können einem Stellglied 2 auch zwei
oder mehr Steuerorgane (z. B. Potentiometer) 102, 103 zugeordnet sein, die über
die Kontakte 74a', 74b', 74c' weiterer, nicht dargestellter Relaisgruppen sowie
über die Ventile 75a', 75b', 75c' mit Steuerspannungsquellen 80a',
80b',
80c' verbunden sind. Die Ausgangsspannungen der beiden Steuerorgane
werden im Stellglied 2 zu einem Summensignal addiert. Mit solchen Anordnungen ist
es möglich, Überblendungen durchzuführen, bei welchen die Helligkeit der Beleuchtungskörper
1 kontinuierlich von dem mit dem Steuerorgan 102 eingestellten Wert auf den
mit dem Betätigungsorgan 103 eingestellten Wert oder umgekehrt übergeführt werden
kann.