DE3545147C2 - - Google Patents
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- DE3545147C2 DE3545147C2 DE3545147A DE3545147A DE3545147C2 DE 3545147 C2 DE3545147 C2 DE 3545147C2 DE 3545147 A DE3545147 A DE 3545147A DE 3545147 A DE3545147 A DE 3545147A DE 3545147 C2 DE3545147 C2 DE 3545147C2
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- Y10S315/05—Starting and operating circuit for fluorescent lamp
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- Discharge-Lamp Control Circuits And Pulse- Feed Circuits (AREA)
Description
Die Erfindung betrifft eine Schaltungsanordnung zum Impulsbetrieb
einer Leuchtstofflampe der im Oberbegriff des
Patentanspruchs 1 angegebenen Art.
Eine derartige Schaltungsanordnung dient beispielsweise zum
Illuminieren einer Linie, die von der Videokamera eines
Linienfolgesystems bzw. einer optischen Abtastvorrichtung
erfaßt wird.
Eine Schaltungsanordnung der in Rede stehenden Art ist aus
der GB 13 63 085 bekannt. Diese bekannte Schaltungsanordnung
ist weniger geeignet für den Einsatz mit einer optischen
Abtastvorrichtung, da die Dauer der mit dieser bekannten
Schaltungsanordnung erzeugbaren Lichtblitze zu lang ist, um
ein scharfes Bild von der abzutastenden Vorlage erzeugen zu
können.
Aus der US 37 67 970 ist eine Schaltungsanordnung zum Betrieb
einer Leuchtstofflampe bekannt, bei der auf ein an die
Eingangsklemme der Schaltungsanordnung angelegtes Eingangssignal
hin ein mit der Leuchtstofflampe in Reihe geschalteter
Transistor leitend gesteuert und zugleich mittels einer
Zündschaltung eine Zündspannung zwischen Anode und Kathode
der Leuchtstofflampe angelegt wird, so daß die Lampe brennt.
Die Lampe erlischt, sobald das Eingangssignal nicht mehr
vorhanden ist.
Aus der DE-AS 19 40 616 ist eine Schaltungsanordnung für ein
elektronisches Blitzgerät bekannt, bei der mit einer Gasentladungslampe
ein Transistor in Reihe geschaltet ist, und bei
der für die Ionisierung der Gasentladungslampe eine Ionisierungselektrode
und ein zugehöriger Generator zur Erzeugung
von Spannungsimpulsen vorgesehen sind. Auf ein Eingangssignal
hin wird der Generator betätigt und gleichzeitig
wird der Transistor leitend gemacht. Das von der Gasentladungslampe
daraufhin emittierte Licht bewirkt, daß der
Transistor nach einiger Zeit gesperrt wird.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Schaltungsanordnung
der in Rede stehenden Art an die Erfordernisse
anzupassen, die an eine Impulslichtquelle für eine optische
Abtastvorrichtung, beispielsweise in Gestalt eines Linienfolgesystems
gestellt werden, und zu diesem Zweck insbesondere
die Dauer der Lichtblitze kleiner als eine Millisekunde
zu machen.
Gelöst wird diese Aufgabe durch die kennzeichnenden Merkmale
des Patentanspruchs 1. Vorteilhafte Ausgestaltungen der
Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.
Durch die erfindungsgemäße Ausgestaltung der in Rede stehenden
Schaltungsanordnung ist es gewährleistet, daß die Dauer
der Lichtblitze kleiner als eine Millisekunde ist.
Die Erfindung wird nachstehend anhand eines in der Zeichnung
dargestellten Ausführungsbeispieles des Erfindungsgegenstandes
näher erläutert. Es zeigt
Fig. 1 eine schematische Ansicht einer Blitzlampeneinheit
mit einer mit der erfindungsgemäßen
Schaltungsanordnung betriebenen Leuchtstofflampe,
Fig. 2 eine perspektivische Ansicht eines Linienfolgegeräts, das
die Lampeneinheit in Fig. 1, einen Tisch
und einen auf diesem angebrachten, mit einer Graphik versehenen
Blatt einschließt sowie eine Ausrüstung
zum Bewegen der Lampeneinheit in einer horizontalen
Ebene relativ zum Bogen,
Fig. 3 eine vergrößerte Bodenansicht der Lampeneinheit von Fig. 2,
mit zugeordneter Abtastvorrichtung,
Fig. 4 eine vergrößerte umgekehrte Querschnittsansicht
der Lampe in Fig. 3 auf der Linie 4-4;
Fig. 5 eine vergrößerte Seitenansicht der Lampe von Fig. 2 im Schnitt
sowie einer Ionisierungselektrode, der Halteklemmen
und eines Verbindungsstücks auf der Linie
5-5 in Fig. 3, wobei eine Halteklemme im Schnitt
dargestellt ist,
Fig. 6 ein Schaltbild der erfindungsgemäßen Schaltungsanordnung und
Fig. 7 ein Zeitgebungsdiagramm für die mit der erfindungsgemäßen
Schaltungsanordnung betriebenen Leuchtstofflampe.
Fig. 1 zeigt schematisch eine allgemein mit
10 bezeichnete Lampeneinheit mit einer ringförmig ausgebildeten
Leuchtstofflampe 14, einer Tonisierungselektrode 72 in dichter
Nachbarschaft zur Leuchtstofflampe 14 und einer elektronischen
Schaltungsanordnung 22, welche die Lampe 14 im Impulsbetrieb steuert.
Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel
wird die Lampe 14 in einer im allgemeinen horizontalen
Ebene unterhalb einer Videokamera 16 gehalten, die zu einer
optischen Abtastvorrichtung gehört, welche in Verbindung
mit der Blitzlampeneinheit 10 verwendet werden kann.
Die Videokamera 16 ist entlang einer Achse 40
nach unten durch den Mittelraum der Leuchtstofflampe 14 auf
einen Zielbereich 31 ausgerichtet, der in den Illustrationen der Fig. 1
und 2 Teil ein Blatt 15 ist, auf das eine Linie 42 aufgezeichnet
ist.
Die Lampe 14 ist unterhalb eines Gehäuses 46 durch Klemmen
36, 36 gehalten und mit der Schaltungsanordnung
über ein Kabel 34 elektrisch verbunden, das in einem Aufnahmestecker
67 endet. Die Kamera 16 wird innerhalb des Gehäuses
46 durch eine Konsole 37 gehalten und tauscht mit
einer digitalen Verarbeitungseinheit 35 über ein Kabel 39 Daten
aus. Im Inneren der Kamera 16 ist eine Fokussierlinse
18 angeordnet.
Die Blitzlampeneinheit 10 ist auf vielerlei Art verwendbar.
Beispielsweise kann sie in einem Linienfolgesystem Anwendung
finden, das perspektivisch in Fig. 2 dargestellt ist.
Die Blitzlampeneinheit 10 wird über einem Tisch 30 zum
Zwecke einer Bewegung in einer im allgemeinen parallel zur Tischauflagefläche
verlaufenden Ebene geführt. Dabei
tastet die Kamera 16 einen Abschnitt der gekrümmten
Linie 42 ab. Im
Linienfolgeprozeß bewegen sich die Kamera 16 und die Blitzlampeneinheit
10 sowie die digitale Verarbeitungseinheit 35
und das Gehäuse 46 entlang der Linie 42. Diese Bewegung in
einer Koordinatenrichtung wird mittels einer Leitspindel 48 ermöglicht
sowie durch die Führungsschiene 50 und einen
zugeordneten Antriebsmotor 49, der über die Keilwelle 54 und
ein nicht dargestelltes Getriebe gekuppelt ist. In
einer anderen Koordinatenrichtung wird diese Bewegung mittels
einer Leitspindel 52 und eines zugeordneten Antriebsmotors 53
ermöglicht. Die Meßfühler 57 und 59 zeigen fortlaufend die
Stellung der Kamera 16 an.
Fig. 3 zeigt eine vergrößerte Bodenansicht der Lampe 14 und
der Kamera 16 in Fig. 2. Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel
fällt die optische Achse 40 der Kamera 16 mit der
Achse der ringförmigen Lampe 14 zusammen. Wenn die Blitzlampeneinheit
10 zum Illuminieren eines Zieles in einem
Linienfolge- oder einem anderen System verwendet wird, wo
die Kamera und das Ziel sich relativ zueinander bewegen,
ist es nützlich, das Bild periodisch einzufrieren, so daß
einzelne Rahmen eines von der Videokamera 16 hergestellten
Bildes nicht verschwommen sind. Ein Weg zum Einfrieren des
Bildes besteht in der Verwendung einer Lichtquelle, die periodisch
aufblitzt, wobei jeder Blitz über eine kurze Zeitspanne
hinweg fortbesteht, um einen stroboskopischen Effekt
hervorzurufen. Die Verwendung eines Stroboskops zum Ausführen
einer Rahmeneinfrierfunktion entspricht von der Funktion
her der Verwendung eines mechanischen Verschlusses, der sich
für eine kurze Zeitspanne periodisch öffnet, um den Eintritt
von Licht, das von einer Dauerlichtquelle ausgeht und von
einem Ziel reflektiert wird, in lichtempfindliche Elemente
im Inneren einer Kamera und eine Wirkung dieses Lichtes auf
dieselben zu ermöglichen.
Die Schaltungsanordnung 22 bewirkt ein Aufblitzen
der Lampe 14 durch elektrisches Erregen einer Anode 56,
einer Kathode 58 (die beide in Fig. 6 dargestellt sind) und
einer Ionisierungselektrode 72, die in der in Fig. 2 dargestellten
Ausrichtung am Oberteil
der Lampe 14 anliegt und
sich über ungefähr 310 Grad der ringförmigen Lampe 14 erstreckt.
Die Anode 56 umfaßt einen Heizfaden, der sich innerhalb
einer Manschette 57 an einem Ende der Lampe 14 befindet, und es
sind zwei Stifte 62 und 63 vorhanden, die an die Enden der
Anode 56 angeschlossen sind und aus der Manschette 57 heraus vorspringen.
Die Kathode 58 umfaßt ebenfalls einen Heizfaden,
der sich innerhalb einer Manschette 59 an dem anderen Ende
der Leuchtstofflampe 14 befindet, und es sind zwei Stifte
64 und 65 vorhanden, die an die Enden des Heizfadens angeschlossen
sind und aus der Manschette 59 heraus vorspringen.
Ein Kunststoffisolator 70 trennt die beiden Enden der Lampe
14.
Die Lampe 14 wird durch biegsame Schnappsitz-Klemmen 36, 36
gehalten, in die die Lampe hineingezwängt und mittels Reibung durch
Klemmenenden 37, 37, welche die Lampe 14 teilweise umschließen,
gehalten wird. Wie in Fig. 4 gezeigt, die eine
vergrößerte Querschnittsansicht ist, ist die Ionisierungselektrode
72 an einem Gabelungsbereich 73 jeder Klemme 36
durch eine in die Klemme 36 getriebene Senkschraube 35 permanent
befestigt. Da die Klemmen 36, 36 selbst am Gehäuse 46
befestigt sind, das aus Metall hergestellt und geerdet ist,
sind die Klemmen 36, 36 aus einem Isoliermaterial wie
Kunststoff hergestellt, und die Schrauben 35, 35 des bevorzugten
Ausführungsbeispiels durchstechen nicht die Klemmen
36, 36. Deshalb ist die Ionisierungselektrode 72 vom Gehäuse 46
isoliert. Ein anderer Weg zum Befestigen der Ionisierungselektrode
72 an Ort und Stelle unter Isolierung derselben
vom Gehäuse 46 besteht darin, Isolierschrauben, beispielsweise
aus Nylon zu verwenden. Diese können,
falls erwünscht, durch die Klemmen 36, 36 hindurch in das Gehäuse
46 getrieben werden.
Fig. 5 zeigt eine teilweise im Schnitt dargestellte Seitenansicht,
der Lampe mit der Ionisierungselektrode 72, einem Draht 74 und
einer Öse 75, die die elektronische Einheit 22 mit der
Ionisierungselektrode 72 elektrisch verbinden. Die in Fig. 3
dargestellten Stifte 62, 63, 64 und 65 werden durch einen
Anschlußstecker 67 aufgenommen, der auf sie aufgepaßt ist. Da
die Ionisierungselektrode 72 an den Klemmen 36, 36 permanent
befestigt ist und es keine direkte elektrische Verbindung
zwischen der Ionisierungselektrode 72 und der Lampe 14 gibt und
die Lampe in den Schnappsitz-Klemmen 36, 36 gehalten wird
sowie mit der Schaltungsanordnung 22 mittels des
Steckers 67 elektrisch verbunden ist, wenn die Leuchtstofflampe
14 durchbrennt, kann sie leicht ausgewechselt werden.
Fig. 6 zeigt ein Schaltbild der Schaltungsanordnung
22, die für das Aufblitzenlassen
der Lampe 14 verantwortlich ist und in bezug auf ein in
Fig. 7 gezeigtes Zeitgebungsdiagramm beschrieben werden wird.
Die Elektronik im Inneren der digitalen Verarbeitungseinheit
35 wird nicht im einzelnen beschrieben. Dei Einheit 35 erzeugt
alle 16,6 Millisekunden
einen invertierten Synchronisationsimpuls 80 (60 Hertz),
der einem Eingang 81 eines optischen Kopplers
82 zugeführt wird. Dieser Impuls veranlaßt den optischen Koppler 82
zu leiten, und während er dies macht, entzieht jener der Basis
eines pnp-Transistors 86 über einen Strombegrenzungswiderstand
89 und einen Zeitgeberkondensator 87 Strom, um den
Transistor 86 zu aktivieren, und veranlaßt, daß ein Digitalsignal
niedrigen Pegels auf einen Eingang 85 eines Flipflops
84 über den Kondensator 87 geschickt wird, um das
Flipflop 84 zu setzen. Der Widerstand 91 dient als Aktivierungswiderstand
für den optischen Koppler 82. Da der der Basis des pnp-
Transistors 86 entzogene Strom und ein Strom, der dem Digitalsignal,
welches an das Flipflop 84 geliefert wird, zugeordnet
ist, beide durch den Kondensator 87 fließen, laden
sie den Kondensator 87 allmählich auf, so daß eine kurze Zeit,
nachdem das Flipflop 84 gesetzt und der Transistor 86 zum
Leiten veranlaßt worden ist, der an den Eingang 85 des Flipflops
84 angelegte Spannungspegel ein hoher Digitalpegel wird
und das vorherige Setzsignal ersetzt, und die an die Basis
des Transistors 86 angelegte Spannung steigt an und spannt
ihn umgekehrt vor. Diese Zeitgeberfunktion des Kondensators
87 könnte auch durch Verwendung eines Synchronisationsimpulses
von passender kurzer Dauer erreicht werden.
Während der pnp-Transistor 86 aktiviert ist, liefert er einen
Strom an das Tor eines steuerbaren Gleichrichters
(SCR) 88, was das Leiten des SCR bewirkt. Ein Widerstand 85
leitet den vom Transistor 86 hervorgerufenen Leckstrom vom
SCR 88 ab, wenn der Transistor 86 abgeschaltet ist,
und ein weiterer Widerstand 132 leitet weiteren Leckstrom
gleichzeitig vom Transistor 86 ab. Ein Kondensator 90, der
vor dem Leiten des SCR 88 über den Widerstand 93 und eine
Primärspule des Transformators 94 auf 150 Volt aufgeladen
wurde, entlädt sich schnell über den SCR 88, wenn dieser leitet,
währenddessen der Kondensator 90 ein Leiten
eines Stromes durch die Primärspule des Transformators 94 bewirkt.
Der Transformator 94 weist ein Spannungsübertragungsverhältnis
von 40 zu 1 auf und erzeugt somit einen Nadelimpuls von
6000 Volt für typischerweise weniger als 100 Mikrosekunden
Dauer quer über seine Sekundärspule. Ein Ende der Sekundärspule
ist geerdet und das andere Ende 95 durch den Draht 74
mit der Ionisierungselektrode 72 verbunden, um den
Nadelimpuls von 6000 Volt an die Elektrode 72 relativ zur
Erde der Sekundärspule anzulegen. Die Ionisierungselektrode
72 wirkt als Antenne, die eine elektromagnetische Welle entsprechend
ihrer Erregerspannung übermittelt, und diese elektromagnetische
Welle bewirkt eine Ionisierung des Gases im
Inneren der Leuchtstofflampe 14. Dieser Ionisierungsschritt
erleichtert die Zündung der Leuchtstofflampe, indem es einem
Strom gestattet wird, zwischen Anode 56 und Kathode 58 der
Lampe in einer sehr kurzen Zeitspanne zu fließen, wodurch ein
kurzer Lichtblitz erzeugt wird.
Das Zeitgebungsdiagramm in Fig. 7 zeigt einen Nadelimpuls
96, der die Spannung relativ zur Erde darstellt, welche
an die Ionisierungselektrode 72 angelegt ist.
Die Erzeugung des Spannungs-Nadelimpulses
an der Ionisierungselektrode 72 findet gleichzeitig
mit dem Setzen des Flipflops 84 und einer Folge von Ereignissen
im Inneren der Blitzlampeneinheit 10 statt, die vom
Setzen des Flipflops ausgeslöst werden. Wenn das Flipflop 84 gesetzt
wird, aktiviert es einen npn-Transistor 196 über einen invertierenden
offenen Kollektorpuffer 98, und in Erwiderung hierauf
leitet der Transistor 196 und aktiviert die pnp-Transistoren
101 und 103, die als Darlington-Paar 100 geschaltet sind.
Das Darlington-Paar 100 legt eine Spannung aus dem
150-Volt-Netzanschluß 92 an die Anode 56 über einen Zwei-Ohm-
Strombegrenzungswiderstand 101 an, und nach ungefähr 150
Mikrosekunden bewirkt diese Spannung ein Fließen eines starken
Stroms in der Größenordnung von 10 Ampere vom Netzanschluß aus
über das Darlington-Paar 100 und über den Widerstand 101 sowie
von der Anode 56 aus zur Kathode 58 der Lampe 14. Die Kathode
58 wird von einer 5-Volt-Spannungsversorgung 76 fortlaufend erwärmt,
um eine Quelle freier Elektronen zu schaffen, die in die Stromleitung
der vorstehend beschriebenen Lampe 14 mit einbezogen sind.
Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel wird die Spannung
an beide Enden der Anode 56 über die Stifte 62 und 63 angelegt,
wobei die doppelte Verbindung mit der Anode 56 als Vorsichtsmaßnahme
vorgenommen ist, damit, wenn eine Verbindung zufällig
brechen sollte, die Anode 56 weiterhin mit der Betriebsspannung
versorgt wird.
Der von der Anode 56 zur Kathode 58 fließende Strom veranlaßt
das Gas in der Lampe 14, ultraviolettes Licht auszustrahlen, und
dieses ultraviolette Licht wird von dem Phosphorüberzug auf
dem Mantel der Lampe 14 absorbiert, so daß
Licht im sichtbaren Spektralbereich ausgestrahlt wird. Die Intensität
des von der Lampe hervorgerufenen Lichtes erreicht zwar nicht
augenblicklich einen Höchstpegel, steigt aber schnell an, wie
dies durch eine graphische Intensitätsdarstellung 109 angedeutet
ist. Eine Sperrschicht-Photozelle
108 erfaßt den Pegel des von der Lampe 14
hervorgerufenen Lichtes und erzeugt einen Strom, der proportional
zur Intensität des erfaßten Lichtes ist sowie eine zu diesem Strom
proportionale negative Spannung, die
an dem invertierenden Eingang eines Komparators
109 anliegt. Zur gleichen Zeit liegt über ein Potentiometer 112
eine weitere negative Spannung an dem nicht invertierenden Eingang
des Komparators 109 mit einem Pegel zwischen 0 und - 0,7 Volt an,
wobei diese Grenzen durch eine Diode 137 bestimmt werden. Die
Potentiometerspannung dient als Schwellenspannung für die
von der Sperrschicht-Photozelle 108 erzeugte Spannung
und damit indirekt als Schwelle für den Pegel des von der Lampe 14
hervorgerufenen Lichtes. Während die Lichtintensität unterhalb
des Schwellenpegels liegt und während die
Lampe im Verlauf der Periode, ehe der Synchronisationsimpuls
ankommt, aus ist, liegt der absolute Wert der von der Sperrschicht-
Photozelle erzeugten Spannung unter dem der über das
Potentiometer 112 anliegenden Spannung, so daß, da beide
Spannungen negativ sind und die Sperrschicht-Zelle 108 am
invertierenden Eingang des Komparators 109 angeschlossen ist, liegt
am Ausgang des Komparators eine starke negative Spannung an. Diese Spannung
liegt an dem invertierenden Eingang eines Differenzverstärkers 116
an, der zwischen 15 Volt positiv und der Erde betrieben
wird und in Erwiderung auf die hohe, vom Komparator 109 angelegte
negative Spannung eine entsprechend hohe positive
Spannung an den Rücksetz-Eingang 120 des Flipflops 84 liefert.
Die hohe positive Spannung, die vom Verstärker 116 erzeugt
wird, entspricht einem Digitalsignal mit hohem
Pegel, so daß das Flipflop 84 nicht
zurückgesetzt wird.
Wenn die Lichtintensität der Lampe 14 ausreichend
weit ansteigt, beginnt die Sperrschicht-Photozelle 108
eine negative Spannnung zu erzeugen, deren absoluter
Wert über dem durch das Potentiometer 112 eingestellten
Schwellenpegel liegt, so daß der Komparator
von seinem vorherigen negativen Spannungszustand in einen
positiven Spannungszustand umschaltet. Die Übergangszeit zwischen den
beiden Zuständen wird durch einen Rückkoppelungskondensator
111 verzögert, der mit einem großen Widerstand 113 parallelgeschaltet
ist. Als Folge davon wird, wenn eine Schwellenspannung
mit Potentiometer 112 entsprechend einer Lampenintensität
wie der in Fig. 7 dargestellten Intensität 115
eingestellt ist, das Flipflop 84 nicht zurückgesetzt, bevor
die Lampe 14 diese Schwellenintensität erreicht. Stattdessen
wird das Flipflop 84, kurz nachdem die Schwellenintensität
erreicht ist, verzögert zurückgesetzt. Die genaue Verzögerungszeit wird von
dem Kondensator 111 und dem Widerstand 113
bestimmt. Ein Grund, daß der Verzögerungskondensator
111 verwendet wird, liegt darin, daß die Schwellenintensität,
weil die Intensität des von der Lampe 14 ausgesendeten
Lichtes jäh und verhältnismäßig geradlinig für nur eine
kurze Zeitspanne ansteigt, die typischerweise unter
gewünschten Aufblitz-Zeitspannen liegt, mit der vom
Rückkoppelungskondensator 111 bewirkten Verzögerung, innerhalb
des steilen geradlinigen Bereichs eingestellt werden
kann, was es leicht macht, eine verhältnismäßig konstante
Aufblitz-Zeitspanne zu gewährleisten. Geeignet für die benötigte Verzögerungszeit
ist ein Wert von 0,002 Mikrofarad für den Kondensator 111 und
ein Wert von 100 Kilo-Ohm für den Widerstand 113.
Sobald der Komparator 109 von seinem negativen Spannungszustand
in seinen positiven Spannungszustand umschaltet, setzt
der Differenzverstärker 116 das Flipflop 84 zurück, das daraufhin
ein Signal auf den Puffer 98 schickt, um den Transistor 196
abzuschalten, wodurch das Darlington-Paar 100 den
Strom für die Lampe 14 unterbricht, so daß diese erlischt.
Die Widerstände 130 und 131 leiten Leckstrom von den Transistoren
103 bzw. 101 ab, um sicherzustellen, daß sie die Stromleitung unterbrechen,
wenn das Flipflop 84 zurückgesetzt wird. Die abfallende
Kante der in Fig. 7 graphisch dargestellten Anodenspannung
120 zeigt das Abschalten des Netzstroms zur Anode an,
und die abfallende Kante der Lampenintensitätskurve veranschaulicht
die sich ergebende Abschaltung der Lampe 14.
Wie durch die die abfallende Kante der graphischen Darstellung
120 kreuzenden Pfeile 117 angezeigt wird, ist die Dauer
des Anodenspannungsimpulses (gemäß der Einstellung des Potentiometers
112) variabel und mit ihr die Dauer des Aufblitzens.
Es gibt jedoch eine Grenze bezüglich der aus der
Blitzlampeneinheit 10 erhältlichen Minimaldauer.
Das in Fig. 6 gezeigte Schaltungsschema schließt auch eine Sicherheitsschaltung
ein, um zu gewährleisten, daß das Flipflop 84 stets
nach einer vorbestimmten Zeit zurücksetzt, nachdem die Lampe mit dem
Aufblitzen begonnen hat. Die Sicherheitsschaltung schließt
ein monostabiles Bauelement 122 ein, dessen Eingang 123 vom
Ausgang des optischen Kopplers 82 zu ungefähr dem gleichen
Zeitpunkt getriggert wird, zu dem das Flipflop 84 gesetzt
wird und 150 Volt an die Anode der Lampe 14 angelegt werden.
In Erwiderung auf den Triggerimpuls erzeugt das monostabile
Bauelement 122 einen Impuls, dessen Breite vom Wert eines
externen Widerstands 124 und dem Wert eines externen Kondensators
126 bestimmt ist. Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel
ist die Impulsbreite auf ungefähr 350 Mikrosekunden
eingestellt. Dieser Impuls wird an einen invertierenden
Puffer 128 angelegt, der an den Rücksetz-Eingang 120
des Flipflops 84 angeschlossen ist, und wenn der Impuls ausläuft,
schickt der Puffer 128 ein Digitalsignal mit niedrigem Pegel
auf den Rücksetz-Eingang 120 und setzt das Flipflop zurück,
falls es nicht schon vorher vom Verstärker 116 zurückgesetzt
wurde.
Wenn die Blitzlampeneinheit 10 in Verbindung mit einer
optischen Abtastvorrichtung wie der Videokamera 16 verwendet
wird und die Kamera und das zu verfolgende Ziel sich relativ zueinander
bewegen, ist es zugunsten einer scharfen Zielabbildung
erwünscht, das Ziel gerade lang genug zu
illuminieren, um es den lichtempfindlichen Elementen der
Kamera zu ermöglichen, das Bild zu erfassen und ein entsprechendes
elektrisches Signal an eine digitale Verarbeitungseinheit
wie die Einheit 35 auszugeben.
Eine geeignete Aufblitzzeit für
eine herkömmliche Videokamera liegt beispielsweise im
Bereich von 100 bis 200 Mikrosekunden.
Vorstehend ist eine Schaltungsanordnung für eine
Blitzlampeneinheit anhand eines bevorzugten Ausführungsbeispiels
beschrieben worden,
an dem jedoch zahlreiche Abänderungen
vorgenommen werden können, ohne vom Prinzip
der Schaltungsanordnung abzuweichen. So kann beispielsweise
eine Leuchtstofflampe in Form einer geradlinigen Röhre,
eines Kreisbogens, einer Kugel oder in einer anderen der gängigen
Lampenformen verwendet werden, wenn sie mit einer zweckmäßig ausgebildeten
Ionisierungselektrode ausgerüstet ist.
Außerdem kann eine Vielzahl von Leuchtstofflampen
jedweder Art gleichzeitig von einer einzigen Schaltungsanordnung
22 der vorstehend beschriebenen Art
betrieben werden. In diesem Fall kann es erforderlich sein,
Maßnahmen zur Erhöhung ihrer Leistungsabgabe
der Schaltungsanordnung zu treffen.
Wenn geradlinige Lampen als Blitzlichtquelle verwendet
werden, können diese parallel zueinander angeordnet sein,
wobei dann die optische Abtastvorrichtung etwa eines Linienfolgesystems so angeordnet
sein muß, daß sie zwischen ihnen hindurchspähen kann, oder
wenn kugelförmige Lampen verwendet werden, können sie um die
eine optische Abtastvorrichtung herum gleichmäßig angeordnet
sein.
Weiterhin können die Größen
der zwischen die Anode und die Kathode und an die Ionisierungselektrode
angelegten Spannungen innerhalb von Grenzen
verändert werden, und die Form der Ionisierungselektrode
kann beispielsweise verändert werden, indem die Ionisierungselektrode
mehr oder weniger als Kreisbogen hergestellt wird,
der 310 Grad einschließt. Eine Ionisierungselektrode kann
ein Draht, eine leitende Farbe oder ein leitendes Band statt
der Elektrode 72 sein und entsprechend an der Oberfläche der Lampe
14 oder einer anderen verwendeten Leuchtstofflampe angebracht
oder befestigt sein oder eine Elektrode in Form eines Streifens, einer Farbe,
eines Drahts oder Bandes, die im Inneren der Lampe 14 angebracht
oder befestigt ist.
Claims (3)
1. Schaltungsanordnung zum Impulsbetrieb einer Leuchtstofflampe,
die über einen elektronischen Schalter, der periodisch
für eine bestimmte Zeit leitend gesteuert wird, an
eine Gleichspannungsquelle angeschlossen ist und die eine
Anode sowie eine im Betrieb dauernd geheizte Kathode
aufweist und mit einer Zündvorrichtung versehen ist,
dadurch gekennzeichnet, daß die Zündvorrichtung aus einer
Zündschaltung mit einem steuerbaren Gleichrichter (88),
einem Kondensator (90) und einem Transformator (134) und
aus einer an die Sekundärwicklung des Transformators
angeschlossenen, an der Leuchtstofflampe (14) angebrachten
Ionisierungselektrode (72) besteht, daß durch ein
Steuersignal der steuerbare Gleichrichter (88) gezündet
und gleichzeitig ein Flipflop (84) gesetzt und dadurch
der elektronische Schalter (101, 103) leitend gesteuert
wird, daß eine Photozelle (108) vorgesehen ist, auf die
ein Teil des von der Leuchtstofflampe emittierten Lichtes
auftrifft, daß die Spannung der Photozelle (108) am
invertierenden Eingang eines Komparators (109) liegt, daß
der Komparator (109) über einen Kondensator (111) mit
parallel geschaltetem Widerstand (113) rückgekoppelt ist,
daß an seinem nicht invertierenden Eingang eine einstellbare
Schwellenspannung liegt und daß vom Ausgang des
Komparators (109) ein Rücksetzsignal für das Flipflop
(84) abgenommen und durch die Rücksetzung des Flipflops
(84) der elektronische Schalter (101, 103) gesperrt wird.
2. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß eine Sicherheitsschaltung (122-128) mit einem
RC-Glied (124, 126) vorgesehen ist, die das Flipflop (84)
nach einer vorgegebenen Zeit zurücksetzt.
3. Verwendung der Schaltungsanordnung nach Anspruch 1 oder 2
zum Impulsbetrieb einer ringförmigen Leuchtstofflampe
einer optischen Abtastvorrichtung.
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US06/684,491 US4654562A (en) | 1984-12-21 | 1984-12-21 | Flashing lamp unit |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
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