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Hintergrund
und technisches Gebiet der Erfindung
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Die
Erfindung bezieht sich auf ein Informationsübertragungsgerät zur Übertragung
von Informationen unter Verwendung von Blitzlichtemissionen.
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In Betracht
gezogener Stand der Technik
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Fernbedienungen
von Fernsehgeräten,
Video-Bandaufnahmegeräten (Videorekordern)
und dergleichen stellen typische Beispiele für bekannte Informationsübertragungsgeräte zur Übertragung
von optischen Informationen dar. Bei solchen Fernbedienungen findet
meist eine Infrarot-Leuchtdiode als Lichtquelle bzw. Lichtemissionseinrichtung
Verwendung. Eine Infrarot-Leuchtdiode
weist ein gutes Ansprechverhalten auf, sodass mit ihrer Hilfe eine
genaue Informationsübertragung
mit hoher Geschwindigkeit möglich
ist. Nachteilig ist bei einer Infrarot-Leuchtdiode allerdings ihre
relativ geringe Strahlungsleistung bzw. Lichtstärke, sodass sie nur über eine
kurze Entfernung von einigen Metern wirksam ist.
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Diese
Reichweite lässt
sich jedoch verlängern,
indem eine Lichtquelle mit einer hohen Strahlungsleistung bzw. Lichtstärke verwendet
wird. Es ist daher bereits bekannt, als Lichtquelle bzw. Lichtemissionseinrichtung
eine Blitzröhre
zu verwenden, die eine große
Lichtmenge erzeugt bzw. abgibt. Aus der japanischen Gebrauchsmuster-Offenlegungsschrift
SHO 55-99 529 ist z.B. eine Licht-Auslösevorrichtung
bekannt, mit deren Hilfe ein Verschlussauslösevorgang gesteuert wird, indem
sendeseitig Blitzlicht in den in 6 veranschaulichten
Intervallen abgegeben und das Blitzlicht dann von einem Bildaufnahmegerät wie einer
Kamera oder dergleichen empfangen wird.
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Außerdem ist
aus der japanischen Patent-Offenlegungsschrift HEI 4-343 336 ein
Kamerasystem bekannt, bei dem ebenfalls eine Blitzröhre als
Lichtemissionseinrichtung Verwendung findet. Bei diesem Kamerasystem
werden in der in 7 veranschaulichten Weise von
der Blitzröhre
einer eingebauten Blitzlicht-Emissionseinrichtung der Kamera zwei
Steuerimpulse in einem vorgegebenen Zeitintervall abgegeben, worauf nach
Ablauf einer vorgegebenen Zeitdauer nach der Abgabe der beiden Steuerimpulse
einem untergeordneten Blitzgerät
(einem drahtlosen Blitzgerät)
synchron mit der vollen Öffnung
des Verschlusses ein Lichtemissions-Startimpuls zugeführt wird.
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Im
Vergleich zu der üblichen
Anordnung, bei der eine Leuchtdiode Verwendung findet, kann durch
Verwendung einer Blitzröhre
als Lichtemissionseinrichtung ein Lichtsignal (die Steuerimpulse
und der Lichtemissions-Startimpuls gemäß 7) mit einer
Lichtemissionsenergie je Impuls erhalten werden, die das hundertfache
oder tausendfache der bei der üblichen
Anordnung abgegebenen Lichtemissionsenergie beträgt und über eine sehr große Entfernung
hinweg wirksam ist.
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Bei
Verwendung einer Blitzröhre
als Lichtquelle bzw. Lichtemissionseinrichtung tritt jedoch der
nachstehend näher
beschriebene Nachteil auf. Wenn sich die Blitzröhre in einem abgekühlten Zustand
befindet, d.h., wenn ein Lichtimpuls erst nach Ablauf eines längeren Zeitintervalls
nach der vorherigen Lichtimpulsabgabe abgegeben wird, tritt eine
Verzögerungszeit
von mehreren Mikrosekunden vor dem tatsächlichen Beginn der Lichtemission
der Blitzröhre
auch dann auf, wenn eine hohe Triggerspannung zur Einleitung der
Lichtemission der Blitzröhre
angelegt wird. Wenn dagegen das Blitzgerät zur kontinuierlichen Lichtemission
in Zeitintervallen von 100 Mikrosekunden oder dergleichen angesteuert
wird, verbleibt eine ausreichende Menge von Ionen des in die Blitzröhre eingefüllten Gases
wie Xenon in der Blitzröhre.
Wird der Blitzröhre
unter diesen Bedingungen ein Triggersignal zugeführt, setzt die Lichtemission
sofort ein, d.h., bei einem längeren
Zeitintervall zwischen der ersten oder vorherigen Lichtemission
und der nächsten
Lichtemission tritt eine längere
Verzögerungszeit
zwischen der Zuführung
eines Triggersignals und der tatsächlichen Lichtemission auf,
während
bei einer kontinuierlichen Lichtemission diese Verzögerungszeit
relativ kurz ausfällt.
Auf diese Weise ergeben sich unterschiedliche Intervalle zwischen
den Lichtemissionsimpulsen, was eine genaue Kommunikation unmöglich macht.
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Die 8(A) bis 8(D) zeigen
Signalverläufe,
die anhand eines Beispiels veranschaulichen, wie eine genaue Informationskommunikation
durch zeitliche Verzögerung
bzw. Nacheilerscheinungen der Lichtemission einer Blitzröhre unmöglich gemacht
werden kann. 8(A) zeigt ein Synchrontaktsignal,
das als Bezugssignal für
die Durchführung
der optischen Kommunikation dient. Ein optisches Informationssignal
wird in Intervallen abgegeben, die mit dem Synchrontaktsignal zusammenfallen. 8(B) zeigt das synchron mit dem Synchrontaktsignal
abgegebene Informationssignal, wobei hier z.B. das Signal "10001111" abgegeben wird.
In 8(B) bezeichnet das Bezugszeichen
START ein Signal, das vor den zu übertragenden Informationssignaldaten
eingefügt
wird, um einer Signalempfangseinrichtung eine Information bezüglich des Beginns
einer Signalübertragung
zu übermitteln. 8(C) zeigt Lichtimpulse, die tatsächlich von
der Blitzröhre
abgegeben werden, wenn der Blitzröhre ein Triggersignal synchron
mit dem in 8(B) dargestellten Informationssignal
zugeführt
wird. Wie in 8(C) veranschaulicht ist, eilen
der mit dem Signal "START" synchronisierte
erste Lichtimpuls P1 und der Zwischenlichtimpuls P3, die jeweils
erst nach Ablauf eines längeren
Zeitintervalls seit der vorherigen Lichtemission abgegeben werden,
nach und sind in erheblichem Maße
in Bezug zu den entsprechenden Informationssignalen gemäß 8(B) verzögert,
während
der Lichtimpuls P2 und die Lichtimpulse P4 bis P6, die jeweils in
Bezug auf die vorherige Lichtemission kontinuierlich abgegeben werden,
keine derartige Verzögerung
zeigen. Auf diese Weise ergeben sich ungleichmäßige Intervalle der Lichtimpulsemission.
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Da
das Signalempfangsgerät
dahingehend ausgestaltet ist, dass eine Überprüfung des Vorhandenseins oder
Nichtvorhandenseins von Lichtimpulsen nur in festen Zeitintervallen
und nur während
einer sehr kurzen Zeitdauer erfolgt, wird somit in der in 8(D) veranschaulichten Weise das sendeseitig als "10001111" übertragene Informationssignal
nach dem Empfang des synchron mit dem Signal "START" abgegebenen Lichtimpulses P1 in Form
von "00001000" empfangen, da nur
der Lichtimpuls P3 erkannt werden kann, der mit im wesentlichen
der gleichen Verzögerung
wie der Lichtimpuls P1 abgegeben worden ist. Auf diese Weise ist die
Durchführung
einer genauen Kommunikation kaum möglich.
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Ein
erfindungsgemäßes Informationsübertragungsgerät zur Übertragung
von Informationen unter Verwendung von Blitzlichtemissionen ist
im Patentanspruch 1 angegeben.
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Die
Erfindung wird nachstehend anhand eines bevorzugten Ausführungsbeispiels
unter Bezugnahme auf die zugehörigen
Zeichnungen näher
beschrieben. Es zeigen:
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1 ein
Schaltbild der Schaltungsanordnung eines Informationsübertragungsgeräts gemäß einem Ausführungsbeispiel
der Erfindung,
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2(A) bis 2(H) zeitabhängige Signalverläufe von
Vorgängen,
die bei dem Informationsübertragungsgerät gemäß 1 beim
Empfang von Informationen erfolgen,
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3 ein
Ablaufdiagramm von Vorgängen,
die von dem Informationsübertragungsgerät gemäß dem Ausführungsbeispiel
der Erfindung auszuführen
sind,
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4 ein
Ablaufdiagramm von Vorgängen,
die im Rahmen des Ablaufdiagramms gemäß 3 kontinuierlich
auszuführen
sind,
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5 ein
Ablaufdiagramm, das Einzelheiten der Lichtimpuls-Emissionsvorgänge gemäß den 3 und 4 veranschaulicht,
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6 einen
zeitabhängigen
Signalverlauf, der die Lichtemissionssteuerung bei einer bekannten Licht-Auslösevorrichtung
veranschaulicht,
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7 zeitabhängige Signalverläufe, die
die Lichtemissionssteuerung bei einem bekannten Kamerasystem veranschaulichen,
und
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8(A) bis 8(D) zeitabhängige Signalverläufe, die
anhand eines Beispiels veranschaulichen, wie durch Verzögerung der
Lichtemission einer Blitzröhre
eine genaue Informationsübertragung
verhindert wird.
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Nachstehend
wird ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel
der Erfindung unter Bezugnahme auf die Zeichnungen im einzelnen
beschrieben.
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1 zeigt
die Schaltungsanordnung eines Informationsübertragungsgerätes gemäß diesem
Ausführungsbeispiel
der Erfindung, bei dem das Informationsübertragungsgerät von einem
Blitzgerät
gebildet wird. In 1 bezeichnet die Bezugszahl 1 einen
bekannten Gleichspannungswandler (Stromversorgungseinrichtung).
Ein Hauptkondensator 2, der eine elektrische Energiespeichereinrichtung
darstellt, ist zwischen die Ausgangsanschlüsse des Gleichspannungswandlers 1 geschaltet.
Dem Hauptkondensator 2 ist eine aus Widerständen 3 und 4 bestehende
Reihenschaltung parallel geschaltet, die zur Erfassung der Ausgangsspannung des
Gleichspannungswandlers 1 dient. Mit dem positiven Anschluss
des Gleichspannungswandlers 1 ist der Emitter eines Transistors 5 verbunden.
Zwischen die Basis und den Emitter des Transistors 5 ist
ein Widerstand 6 geschaltet, während zwischen den Kollektor
des Transistors 5 und Masse eine aus Widerständen 8 und 9 bestehende
Reihenschaltung geschaltet ist. Ein Transistor 10 ist über seinen
Kollektor mit dem Verbindungspunkt der Widerstände 8 und 9 und über seinen
Emitter mit Masse verbunden. Zwischen die Basis des Transistors 10 und
Masse ist ein Widerstand 11 geschaltet. Weiterhin ist ein
Widerstand 12 über
einen Endanschluss mit der Basis des Transistors 10 verbunden.
Ein Endanschluss eines Spannungsverdopplerkondensators 13 ist
mit dem Kollektor des Transistors 5 verbunden.
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Zwischen
den positiven Anschluss des Gleichspannungswandlers 1 und
Masse ist eine Reihenschaltung aus einem Widerstand 14,
einem Kondensator 15 und der Primärwicklung eines Triggertransformators 16 geschaltet.
Eine Spule 17 zur Steuerung des Lichtemissionsstroms ist
mit dem positiven Anschluss des Gleichspannungswandlers 1 verbunden.
Eine Diode 18 ist der Spule 17 in Bezug auf die
Polarität
des Ausgangs des Gleichspannungswandlers 1 in Sperrrichtung
parallel geschaltet, während
mit dem Ausgangsanschluss der Spule 17 eine Diode 19 in
Durchlassrichtung verbunden ist. Der Ausgang der Diode 19 ist
mit einem Endanschluss einer Xenonröhre (Blitzröhre) 20 verbunden.
Die Triggerelektrode der Xenonröhre 20 ist
hierbei mit der Sekundärwicklung
des Triggertransformators 16 verbunden. Der andere Endanschluss
der Xenonröhre 20 ist mit
den anderen Endanschlüssen
der Widerstände 7 und 14 sowie
mit dem Kollektor eines IGBT-Transistors 21 (Lichtemissions-Steuereinrichtung)
verbunden. Der Emitter des IGBT-Transistors 21 liegt an
Masse, während
ein Widerstand 22 mit der Gate-Elektrode des IGBT-Transistors 21 und
Masse verbunden ist. Weiterhin ist mit der Gate-Elektrode des IGBT-Transistors 21 ein
Endanschluss eines Widerstands 23 verbunden.
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Zwischen
dem Ausgang einer Bezugsspannungs-Generatorschaltung 24 und Masse
sind eine aus einer Fotodiode 25 und einem Widerstand 26 bestehende
Reihenschaltung sowie eine aus Widerständen 27 und 28 bestehende
weitere Reihenschaltung in Parallelschaltung angeordnet. Die Eingänge eines
Vergleichers 29 sind mit einem jeweiligen Zwischenverbindungspunkt
dieser beiden, in Parallelschaltung angeordneten Reihenschaltungen
verbunden. Der Ausgang des Vergleichers 29, ein Anschluss
CNT des Gleichspannungswandlers 1, der Verbindungspunkt
der Widerstände 3 und 4 sowie
die anderen Endanschlüsse
der Widerstände 12 und 23 sind
mit einem zur Steuerung des gesamten Informationsübertragungsgerätes dienenden
Mikrocomputer 30 verbunden. Die Bezugsspannungs-Generatorschaltung 24,
die Fotodiode 25, der Vergleicher 29 sowie deren
zugehörige
Schaltungsanordnungen bilden gemeinsam eine Lichtemissionsmengen-Steuerschaltung.
Der Mikrocomputer 30 umfasst Anschlüsse verschiedener Art wie die
Anschlüsse
CNT, HV, QC, GATE und STOP. Außer
diesen Anschlüssen
umfasst der Mikrocomputer 30 Anschlüsse X, DI, CHG, usw., die mit einem
Verbindungselement (Stecker) 31 verbunden sind, das zur
Herstellung einer Verbindung mit an einer (nicht dargestellten)
Kamera vorgesehenen Anschlüssen
dient.
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Der
Gleichspannungswandler 1 ist zum Anheben der Spannung einer
Stromversorgungsbatterie auf einige hundert Volt und Aufladung des
Hauptkondensators 2 mit dieser Spannung ausgestaltet, wobei
der Aufladungsvorgang über
den Anschluss CNT des Gleichspannungswandlers 1 steuerbar
ist. Die Spannung des Hauptkondensators 2 wird von den
Widerständen 3 und 4 geteilt,
die dem Hauptkondensator 2 parallel geschaltet sind, wobei
die auf diese Weise erhaltene Spannung von dem Mikrocomputer 30 erfasst
wird. Der Mikrocomputer 30 steuert dann den Anschluss CNT
des Gleichspannungswandlers 1 derart an, dass der Hauptkondensator 2 mit
einer für
die Lichtemission geeigneten Spannung aufgeladen wird. Von dem Transistor 5, den
Widerständen 6 bis 9,
dem Transistor 20, den Widerständen 11 und 12 sowie
dem Spannungsverdopplerkondensator 13 wird eine Spannungsverdopplerschaltung
zur Verdopplung der Spannung des Hauptkondensators 2 gebildet.
Auf diese Weise wird bewirkt, dass der Xenonröhre 20 eine durch
Addition der Spannung des Spannungsverdopplerkondensators 13 zu
der Spannung des Hauptkondensators 2 erhaltene Spannung zugeführt wird.
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Die
Diode 18 stellt eine Freilaufdiode dar, die zur Absorption
einer an der Spule 17 bei einer Beendigung der Lichtemission
auftretenden Spannung dient. Die Diode 19 dient zur Aufrechterhaltung
einer Spannung, derart, dass die von dem Spannungsverdopplerkondensator 13 zugeführte verdoppelte
Spannung der Anode der Xenonröhre 20 nur
während
der Lichtemission der Xenonröhre 20 zugeführt wird. Über das
Verbindungselement 31 wird eine serielle Kommunikation
mit der Kamera ermöglicht.
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Nachstehend
wird auf die Funktionen der Anschlüsse des Mikrocomputers 30 näher eingegangen.
Der Anschluss CNT stellt einen Ausgang dar, über den der Aufladungsvorgang
des Gleichspannungswandlers 1 steuerbar ist. Der Anschluss
HV stellt einen Analog/Digital-Umsetzungseingang dar, der zur Überwachung
der Spannung des Hauptkondensators 2 dient. Der Anschluss
QC stellt einen Ausgang dar, über
den der Aufladungsvorgang des Spannungsverdopplerkondensators 13 zur
Erzielung einer schnellen Aufladung des Spannungsverdopplerkondensators 13 steuerbar
ist. Der Anschluss GATE stellt einen Ausgang dar, über den
die Gate-Elektrode
des IGBT-Transistors 21 ansteuerbar ist, während der
Anschluss STOP einen Eingang darstellt, der zur Eingabe eines Lichtemissions-Stoppsignals
vorgesehen ist. Der Anschluss X stellt einen Eingang zur Eingabe
eines Lichtemissions-Instruktionssignals von der Kamera dar, während der
Anschluss CLK einen Eingang zur Eingabe eines seriellen Taktsignals
darstellt, das zur seriellen Kommunikation der Kamera in bekannter
Weise Verwendung findet. Der Anschluss DI stellt einen seriellen
Dateneingabeanschluss dar, während
der Anschluss DO einen seriellen Datenausgabeanschluss darstellt.
Der Anschluss CHG stellt einen Stromausgangsanschluss zur Übertragung
einer Information zu der Kamera dar, die sich darauf bezieht, ob eine
Lichtemission durch das Blitzgerät
erfolgen kann oder nicht.
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Nachstehend
wird die Wirkungsweise der gesamten Schaltungsanordnung gemäß 1 näher beschrieben.
Wenn ein (nicht dargestellter) Stromversorgungsschalter geschlossen
wird, beginnt der Mikrocomputer 30, die Klemmenspannung
des Hauptkondensators 2 über den Anschluss HV konstant
zu überwachen. Zur
Bildung einer ausreichenden Spannung für die Lichtemission der Xenonröhre 20 setzt
der Mikrocomputer 30 über
den Anschluss CNT den Gleichspannungswandler 1 bei einer
niedrigen Spannung in Betrieb und bei einer hohen Spannung außer Betrieb.
Auf diese Weise kann bei dem Hauptkondensator 2 eine vorgegebene Spannung
eingesteuert werden.
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Wenn
die Spannung des Hauptkondensators 2 einen für die Lichtemission
der Xenonröhre 20 ausreichenden
Spannungspegel erreicht, bewirkt der Mikrocomputer 30 das
Fließen
eines vorgegebenen Stroms über
den Anschluss CHG, um die (nicht dargestellte) Kamera darüber zu informieren,
dass Informationen mit Hilfe der Lichtemission übertragbar sind. Zur Übertragung
der Informationen unter Verwendung der Lichtemission durch das Informationsübertragungsgerät zu einem
(nicht dargestellten) Datenempfangsgerät führt die Kamera dann Informationen
bezüglich
der Übertragungsdaten
dem Mikrocomputer 30 durch eine bekannte serielle Kommunikation über den
seriellen Taktsignal-Eingabeeingang CLK, den seriellen Dateneingabeanschluss
DI und den seriellen Datenausgabeanschluss DO zu. Wenn das Datenempfangsgerät z.B. ein
Blitzgerät
ist, können
diese Informationen die Lichtmenge, die Art der Lichtemission, wie
z.B. eine Blitzlichtemission oder einen als Schlitzverschluss-Lichtemission
(FP-Blitz) bezeichneten Langzeit-Lichtemissionsbetrieb, die Zeitdauer
der Lichtemission oder dergleichen umfassen. Wenn das Datenempfangsgerät eine mit
einer anderen Kamera verbundene Auslösungs-Steuereinrichtung ist,
können
diese Informationen beliebige Informationen sein, die sich auf eine
Verschlusszeit, einen Blendenwert, den Zeitpunkt des Beginns einer
Verschlussauslösung
oder dergleichen beziehen.
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Beim
Empfang dieser Informationen von der Kamera arbeitet das Informationsübertragungsgerät in der
nachstehend näher
beschriebenen Weise. Die 2(A) bis 2(H) veranschaulichen die beim Empfang der vorstehend
beschriebenen Informationen von der Kamera durchzuführenden
Vorgänge
in Form von zeitabhängigen
Signalverläufen.
Das Bezugszeichen CLK gemäß 2(A), das Bezugszeichen DI gemäß 2(B) sowie
das Bezugszeichen DO gemäß 2(C) bezeichnen eine bekannte serielle Kommunikation, die
zwischen der Kamera und dem Mikrocomputer 30 erfolgt. Hierbei
werden dem Mikrocomputer 30 von der Kamera synchron mit
dem Synchrontaktsignal CLK über
den Anschluss DI Daten zugeführt,
während
in Abhängigkeit
von diesen Daten vom Mikrocomputer 30 wiederum der Kamera über den
Anschluss DO Daten zugeführt
werden.
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Die
serielle Kommunikation beginnt zum Zeitpunkt T0. Die zu übertragenden
Daten (Übertragungsdaten)
werden von der Kamera dem Anschluss DI des Informationsübertragungsgeräts in der
in 2(B) veranschaulichten Weise
zugeführt.
Nachdem diese Kommunikation nach einer vorgegebenen Anzahl von Taktimpulsen
erfolgt ist, wird zum Zeitpunkt T1 der Anschluss DO auf einen niedrigen
Pegel gesetzt, wodurch angezeigt wird, dass sich das Informationsübertragungsgerät im Lichtemissionsbetrieb
befindet. Bei dem in den 2(A) bis 2(H) veranschaulichten Beispiel wird davon ausgegangen,
dass eine Kommunikation der die Zeitpunkte der Lichtemission angebenden
Daten "10001111" mit dem Mikrocomputer 30 erfolgen
soll. In 2(D) ist ein Übertragungssteuersignal
dargestellt, das eine vorgegebene Informationsübertragungsgeschwindigkeit
angibt, mit der eine optische Kommunikation zwischen dem Informationsübertragungsgerät (das in
diesem Falle ein Blitzgerät
ist) und dem Datenempfangsgerät
(das nicht dargestellt ist, jedoch z.B. ein untergeordnetes Blitzgerät mit einem
Signalempfangsteil sein kann) erfolgen soll. Das Übertragungssteuersignal wird
als Taktsignal mit einer vorgegebenen Periode vom Mikrocomputer 30 gebildet.
Synchron mit diesem Übertragungssteuersignal
bildet der Mikrocomputer 30 dann das in 2(E) dargestellte Übertragungssignal. Dieses Übertragungssignal
wird gebildet, indem den Übertragungsdaten
ein den Beginn der optischen Kommunikation angebendes Startbit hinzugefügt wird.
die dem Startbit folgenden Daten bilden ein Signal zur Herbeiführung einer
Lichtemission, wenn das jeweils höchstwertige Bit den Datenwert "1" aufweist, d.h., das Übertragungssignal
gemäß 2(E) wird gebildet, indem das Startbit den dem
Mikrocomputer 30 zugeführten
Daten "10001111" hinzugefügt wird.
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Wie
unter Bezugnahme auf die 8(A) bis 8(D) bereits beschrieben worden ist, führt bei
einer synchron mit dem Informationssignal (8(B))
erfolgenden Lichtemission des Informationsübertragungsgeräts die zeitliche
Verzögerung
der Lichtemission durch die Xenonröhre 20 dazu, dass
die tatsächliche
Abgabe der Lichtemissionsimpulse in ungleichmäßigen Intervallen erfolgt (siehe 8(C)). Zur Lösung
dieses Problems wird gemäß diesem
Ausführungsbeispiel
der Erfindung der Zeitpunkt des Beginns der Lichtemission durch
die unter Bezugnahme auf die Ablaufdiagramme gemäß den 3 und 4 nachstehend
näher beschriebenen
Steuervorgänge
dahingehend korrigiert, dass die Lichtemissionsintervalle der Xenonröhre 20 weitgehend
konstant sind.
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Gemäß den 3 und 4 findet
bei dem Mikrocomputer 30 eine Kommunikationsunterbrechung statt,
wenn eine serielle Kommunikation von der Kamera erfolgt. Hierbei
setzt der in 3 veranschaulichte Kommunikationsunterbrechungsablauf
ein. Der Mikrocomputer 30 setzt den Anschluss DO auf einen
niedrigen Pegel, wodurch angezeigt wird, dass das Informationsübertragungsgerät einen
Steuerablauf zur Lichtemission ausführt. Sodann wird der Anschluss
GATE zur Erzeugung eines Gate-Signals in der in 2(F) veranschaulichten Weise auf einen hohen Pegel
gesetzt. Hierdurch wird die Xenonröhre 20 zur Abgabe
eines Startimpulses P1 veranlasst. Dieser Lichtemissionsvorgang
wird nachstehend unter Bezugnahme auf das Ablaufdiagramm gemäß 5 noch
näher beschrieben.
Bei der Ausführung
eines Lichtemissionsschrittes S301 gemäß 3 oder S310
gemäß 4 setzt
der Mikrocomputer 30 den Anschluss GATE zur Ausführung eines
Lichtemissionsablaufs auf einen hohen Pegel. Sodann setzt der Mikrocomputer 30 im
Schritt S301 einen in einem (nicht dargestellten) Direktzugriffsspeicher
des Mikrocomputers 30 vorgesehenen Lichtemissions-Intervallzähler K auf "0". Sodann wird im Schritt S302 ein im
Mikrocomputer 30 angeordneter Zeitgeber zur Festlegung
der Lichtemissionszeit des nächsten
Impulses angesteuert. Im folgenden Schritt S303 wird sodann eine
Schleife gebildet, bis die Lichtemissionszeit des nächsten Impulses
erreicht ist. Bei Beendigung der Zählung einer vorgegebenen Zeitdauer
durch den Zeitgeber geht der Ablauf dann vom Schritt S303 auf einen
Schritt S304 über, bei
dem der Zeitgeber erneut in der gleichen Weise wie im Falle des
Schrittes S302 für
die nächste
Lichtemission angesteuert wird. Von dem Schritt S304 gemäß 3 geht
der Ablauf sodann auf einen Schritt S305 gemäß 4 über. Im
Schritt S305 gemäß 4 werden
die von der Kamera erhaltenen Lichtemissionsdaten dahingehend überprüft, ob ein
derzeit empfangenes Bit den Wert "1" aufweist
und damit angibt, dass eine Lichtemission zu erfolgen hat. Wenn
dies der Fall ist, geht der Ablauf auf einen Schritt S307 über, während im
gegenteiligen Fall, d.h., wenn festgestellt wird, dass die Lichtemissionsdaten
ein Bit mit dem Wert "0" aufweisen, der Ablauf
von dem Schritt S305 auf einen Schritt S306 übergeht. Im Schritt S306 wird
der Wert "1" dem Zählwert des
Lichtemissions-Intervallzählers
K hinzuaddiert, woraufhin der Ablauf von dem Schritt S306 auf einen Schritt
S311 übergeht.
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Wenn
im Schritt S305 ermittelt wird, dass eine Lichtemission zu erfolgen
hat, wird in dem dann folgenden Schritt S307 auf eine nachstehend
wiedergegebene Tabelle 1 Bezug genommen, und zwar in Abhängigkeit
von dem Wert des Lichtemissions-Intervallzählers K, der angibt, vor wie
vielen Impulsen die vorherige Lichtemission erfolgt ist. Hierbei
wird die Dauer einer Wartezeit vor der tatsächlichen Abgabe eines Triggersignals gemäß der nachstehenden
Tabelle 1 festgelegt: Tabelle
1 [Wartezeittabelle]
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Wie
in Tabelle 1 veranschaulicht ist, wird bei einem längeren Zeitintervall
zwischen der vorherigen Lichtemission und der derzeitigen Lichtemission
eine entsprechend kürzere
Wartezeit eingestellt, während
bei einem kürzeren
Zeitintervall zwischen der vorherigen Lichtemission und der derzeitigen
Lichtemission eine entsprechend längere Wartezeit eingestellt
wird.
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Obwohl
auf die Einzelheiten des Gate-Signals gemäß 2(F) nachstehend
unter Bezugnahme auf die Schritte S501 bis S503 des Lichtimpuls-Emissionsablaufs
gemäß 5 noch
näher eingegangen
wird, sei hier ausgeführt,
dass der Mikrocomputer 30 somit einen Anstieg eines jeden
Impulses des Gate-Signals auf der Basis des Übertragungssignals (2(E)) nach dem Ablauf der durch Zugriff auf die "Wartezeittabelle" (Tabelle 1) erhaltenen
Wartezeit herbeiführt.
Danach beendet der Mikrocomputer 30 die Lichtemission der
Xenonröhre 20,
indem der Anschluss GATE auf einen niedrigen Pegel gesetzt wird,
sodass jeder Impuls des Gate-Signals abfällt, wobei dies erfolgt, wenn
entweder ein Übergang
des Pegels am Anschluss STOP auf einen niedrigen Wert erfasst wird
oder wenn eine vorgegebene Zeitdauer nach einem Übergang des Anschlusses STOP auf
einen niedrigen Pegel vergangen ist.
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Außerdem wird
ein in 2(G) dargestelltes Triggersignal
von dem Triggertransformator 16 erzeugt, wobei der IGBT-Transistor 25 durchgeschaltet
wird, wenn der Anschluss GATE auf einen hohen Pegel übergeht,
worauf nachstehend noch näher
eingegangen wird. In 2(H) sind
die von der Xenonröhre 20 erzeugten
Lichtemissionsimpulse veranschaulicht.
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Es
sei nun wieder auf 4 Bezug genommen, gemäß der in
einem Schritt S308 überprüft wird,
ob die im Schritt S307 festgelegte Wartezeit den Wert "0" aufweist. Wenn dies der Fall ist, geht
der Ablauf auf einen Schritt S310 über. Wenn dagegen die Wartezeit
einen anderen Wert als "0" aufweist, geht der
Ablauf auf einen Schritt S309 über,
bei dem die Wartezeit zur Abgabe des Triggersignals, d.h., die Zeit
zur Einstellung des Gate-Signals (2(F))
auf einen hohen Pegel, um die festgelegte vorgegebene Zeitdauer
verzögert
wird. In einem Schritt S310 wird dann ein Impuls in der gleichen
Weise wie im Schritt S301 abgegeben und gleichzeitig der Lichtemissions-Intervallzähler K auf "0" gesetzt. In einem Schritt S311 wird
danach überprüft, ob die Lichtemission
für eine
vorgegebene Anzahl von Bits abgeschlossen ist. Wenn dies nicht der
Fall ist, kehrt der Ablauf zum Schritt S303 zur Wiederholung von
Lichtemissionsvorgängen
zurück,
bis das letzte Bit DO vorliegt. Mit Beendigung der Lichtemission
geht der Ablauf auf einen Schritt S312 über, bei dem der Lichtemissions-Messzeitgeber gestoppt
und der Belegtzustand beendet wird. Hiermit endet der Ablauf der
Lichtemissionsvorgänge.
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Im
Rahmen der vorstehenden Beschreibung sind die den Wartezeit-Berechnungsablauf
betreffenden Schritte S305 bis S307 aus Vereinfachungsgründen dahingehend
beschrieben worden, dass sie nach der Inkrementierung des Zeitgebers
aufeinanderfolgend ausgeführt
werden. Zur Unterdrückung
einer durch die Verarbeitung entstehenden Zeitverzögerung wird
jedoch vorzugsweise ein vorbereitender Ablauf für die jeweils nächste Lichtemission
ausgeführt,
bevor die Zeitzählung
durch den Zeitgeber im Schritt S303 abgeschlossen ist.
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Nachstehend
werden die Ablaufschritte gemäß den 3 und 4 anhand
eines entsprechenden Beispiels im einzelnen beschrieben, wobei davon
ausgegangen wird, dass die Verarbeitungsdaten in der in 2(B) veranschaulichten Weise von den Werten "10001111" gebildet werden.
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Nach
der Abgabe des Startimpulses P1 im Schritt S301 liegt zum Zeitpunkt
D7 gemäß 2(E) nach dem Ablauf einer vorgegebenen Zeitdauer
(der Dauer des Übertragungssteuersignals
gemäß 2(D)) für
die Schritte S302 und S303 der Lichtemissions-Datenwert "1" vor. Der Ablauf geht daher von dem
Schritt S305 auf den Schritt S307 über. Da zu diesem Zeitpunkt
der Zählwert
des Zählers
K "0" beträgt, wird
der Ablauf der dem Wert "0" des Zählers K
entsprechenden Wartezeit t4 gemäß Tabelle
1 abgewartet, woraufhin die dem Übertragungssignal
entsprechende Lichtemission im Schritt S310 erfolgt (die Lichtemission
für den
Impuls P2 wird durch Einstellung des Anschlusses GATE auf den hohen
Pegel durchgeführt).
Sodann wird der Zähler
K auf "0" gesetzt, und der
Ablauf kehrt zum Schritt S303 zurück. Da beim nächsten Übertragungszeitpunkt
D6 der Lichtemissions-Datenwert "0" beträgt, geht
der Ablauf auf den Schritt S306 über,
bei dem der Zählwert
des Zählers
K auf "K + 1 = 1" eingestellt wird.
Der Ablauf kehrt dann über
den Schritt S311 zum Schritt S303 zurück. Sodann werden diese Schritte
wiederholt, bis zum Übertragungszeitpunkt
D3 der Datenwert "1" ermittelt wird, d.h.,
bis der Datenwert D3 (1) erfasst wird. Da in diesem Fall der Schritt
S306 dreifach durchgeführt
wird, bevor der Datenwert "1" ermittelt wird,
nimmt der Zählwert
des Zählers
K den Wert "3" an.
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Wenn
somit zum Übertragungszeitpunkt
D3 des Übertragungssignals
der Datenwert "1" ermittelt wird, erfolgt
die Lichtemission für
den Impuls P3 nach Ablauf der Zeitdauer t1. Sodann wird der Zähler K auf "0" gesetzt, und der Ablauf kehrt zum Schritt
S303 zurück.
Da anschließend
die Daten bei den jeweiligen Übertragungszeitpunkten
D2, D1 und D0 jeweils "1" betragen, erfolgt
die Lichtemission für
jeden der Impulse P4, P5 und P6 bei dem entsprechenden Übertragungszeitpunkt,
wenn die Wartezeit t4 nach der Dauer des Übertragungssignals vergangen
ist.
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Nachstehend
werden die Impulsemissionsvorgänge
des Schrittes S301 gemäß 3 und
des Schrittes S310 gemäß 4 unter
Bezugnahme auf 5 im einzelnen beschrieben.
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In
einem Schritt S501 gemäß 5 setzt
der Mikrocomputer 30 den Anschluss GATE auf einen hohen Pegel,
wodurch der IGBT-Transistor 21 leitend wird. Hierdurch
fließt
die elektrische Ladung des Triggerkondensators 15 über den
Kollektor und Emitter des IGBT-Transistors 21 und den Triggertransformator 16,
sodass eine Spannung von eintausend und einigen hundert Volt dann
auf der Sekundärseite
des Triggertransformators 16 erzeugt wird. Dies hat zur
Folge, dass die Xenonröhre 20 durch
diese Spannung erregt wird und der Entladestrom der Xenonröhre 20 über den
IGBT-Transistor 21 fließt, sodass die Lichtemission
der Xenonröhre 20 einsetzt.
Wenn die Xenonröhre 20 Licht
abzugeben beginnt, wird dieses Licht von der als Lichtempfangseinrichtung
dienenden Fotodiode 25 aufgenommen, sodass ein der abgegebenen
Lichtmenge entsprechender Strom über
die Fotodiode 25 fließt.
An dem Widerstand 26 wird dann eine der abgegebenen Lichtmenge
entsprechende Spannung erzeugt. Diese Spannung am Widerstand 26 wird
höher als
die durch die Spannungsteilung durch die Widerstände 27 und 28 erhaltene
Spannung, sodass die Ausgangsspannung des Vergleichers 29 hierdurch
von einem niedrigen auf einen hohen Pegel invertiert wird. In einem
Schritt S502 überprüft der Mikrocomputer 30 sodann,
ob die am Anschluss STOP anstehende Spannung einen hohen Pegel aufweist.
Wenn dies der Fall ist, geht der Ablauf zur Beendigung der Lichtemission
der Xenonröhre 20 auf
einen Schritt S504 über,
während
im gegenteiligen Falle der Ablauf auf einen Schritt S503 übergeht.
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Wenn
im Schritt S503 festgestellt wird, dass eine vorgegebene Zeitdauer
vergangen ist, geht der Ablauf von dem Schritt S503 auf den Schritt
S504 über,
um die Lichtemission zwangsweise zu beenden, auch wenn am Anschluss
STOP noch ein niedriger Pegel ansteht. Im gegenteiligen Falle kehrt
der Ablauf zum Schritt S502 zurück.
Im Schritt S504 setzt der Mikrocomputer 30 den Anschluss
GATE zur Beendigung der Lichtemission auf einen niedrigen Pegel.
Hierdurch wird der IGBT-Transistor 21 zur Unterbrechung
des Lichtemissionsstroms der Xenonröhre 20 gesperrt, wodurch
die Lichtemission beendet wird. Bei einem nächsten Schritt S505 setzt der
Mikrocomputer 30 den Anschluss QC auf einen hohen Pegel,
um den Spannungsverdopplerkondensator 13 zur Durchführung der
nächsten
Lichtemission mit hoher Geschwindigkeit aufzuladen. Durch den hohen
Pegel am Anschluss QC wird der Transistor 10 durchgeschaltet,
sodass der Spannungsverdopplerkondensator 13 nur über den
Widerstand 8 schnell aufgeladen wird.
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In
einem Schritt S506 wird vor der Lichtemission eine Wartezeit "WAIT" eingestellt, um
die Beendigung des Aufladungsvorgangs des Spannungsverdopplerkondensators 13 abzuwarten,
für den
eine vorgegebene Zeitdauer erforderlich ist. Nach Beendigung des
schnellen Aufladungsvorgangs des Spannungsverdopplerkondensators 13 setzt
der Mikrocomputer 30 in einem Schritt S507 den Anschluss
QC dann auf einen niedrigen Pegel, wodurch der Transistor 10 gesperrt
und der Ablauf der Impulsemissionsvorgänge beendet werden.
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Wenn
die Lichtemission durch Sperren des IGBT-Transistors 21 beendet
wird, verbleiben einige Xenonionen in der Xenonröhre 20. Die Xenonröhre 20 weist
daher eine geringe Impedanz von nur einigen Ohm auf, wodurch ihr
kathodenseitiges Potential annähernd
den gleichen Pegel wie ihr anodenseitiges Potential erreicht. Der
Triggerkondensator 15 wird daher automatisch mit einer
auf diese Weise erhaltenen Spannung aufgeladen, sodass die Vorbereitung
für die
nächste
Lichtemission abgeschlossen werden kann.
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Bei
dem vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiel, bei dem der
Startimpuls des Übertragungssignals
als Bezugszeitpunkt verwendet wird, findet zwar bei einem längeren Lichtemissions-Impulsintervall eine
kürzere
und bei einem kürzeren
Lichtemissions-Impulsintervall eine längere Korrektur der Verzögerung (Nacheilung)
statt, jedoch kann die der Erfindung zu Grunde liegende Aufgabe
gleichermaßen
auch gelöst werden,
indem eine negative Verzögerungskorrekturzeit
zur Erzielung einer vor der Bezugszeit erfolgenden Lichtemission
verlängert
wird, wenn das Intervall zwischen dem vorherigen Lichtemissionsimpuls
und dem derzeitigen Lichtemissionsimpuls länger ist, und indem diese negative
Verzögerungskorrekturzeit
zur Erzielung einer unmittelbar vor der Bezugszeit erfolgenden Lichtemission
verkürzt
wird, wenn das Intervall zwischen dem vorherigen Lichtemissionsimpuls
und dem derzeitigen Lichtemissionsimpuls kürzer ist.
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Gemäß der vorstehenden
Beschreibung ist das Ausführungsbeispiel
zur Zählung
der Zeitintervalle zwischen Impulsen ausgestaltet. Diese Ausgestaltung
kann jedoch dahingehend abgeändert
werden, dass vorgegebene Übertragungsdaten
vorher decodiert werden und ein Ablauf der Lichtemissionssteuerung
auf der Basis von Informationen bezüglich der Lichtemissions-Impulsfolge
erstellt wird.
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Bei
dem vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiel wird somit die
zeitliche Steuerung der Erregung und Lichtemission durch die Lichtemissions-Steuereinrichtung auf
der Basis des Wertes der Zeitzählung der
Lichtemissionsintervalle dahingehend korrigiert, dass weitgehend
konstante Lichtemissionsintervalle erhalten werden. Auch in einem
Falle, bei dem von einer Verzögerung
des tatsächlichen
Lichtemissionssignals in Bezug auf das Informationssignal auszugehen
ist, kann daher die zeitliche Erregungssteuerung der Lichtemission
in geeigneter Weise korrigiert werden, sodass das Auftreten ungleichmäßiger Lichtemissions-Impulsintervalle
verhindert und auf diese Weise eine genaue Übertragung von optischen Informationen
gewährleistet
werden kann.
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Da
ferner die zeitliche Erregungssteuerung der Lichtemission auf der
Basis der Zeitintervalle der Lichtemissionsimpulse festgelegt wird,
kann das Auftreten ungleichmäßiger Intervalle
zwischen den Lichtemissionsimpulsen verhindert werden.
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Indem
die zeitliche Erregungssteuerung der Lichtemission bei längeren Lichtemissionsintervallen
verkürzt
und bei kürzeren
Lichtemissionsintervallen verlängert
wird, werden konstante Intervalle zwischen den Lichtemissionsimpulsen
erhalten, sodass verhindert wird, dass ungleichmäßige Intervalle zwischen den
Lichtemissionsimpulsen auftreten.
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Obwohl
die Erfindung vorstehend in Bezug auf ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel
beschrieben worden ist, ist die Erfindung natürlich nicht auf dieses beschriebene
Ausführungsbeispiel
beschränkt,
sondern umfasst im Rahmen des Schutzumfangs der Patentansprüche natürlich auch
Modifikationen und äquivalente
Ausführungsformen
verschiedener Art.
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Die
in den Zeichnungen in schematischer Form oder Blockform dargestellten
einzelnen Bauelemente und Baugruppen sind auf dem Gebiet der Kameratechnik
allgemein bekannt, wobei ihr spezifischer Aufbau und ihre spezifische
Wirkungsweise in Bezug auf die Wirkungsweise oder die beste Ausführungsform
der Erfindung unkritisch sind.
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Darüber hinaus
können
erfindungsgemäß die technischen
Elemente des beschriebenen Ausführungsbeispiels
je nach den Erfordernissen miteinander kombiniert werden.
