一種防止高速攝影圖像丟失的閃光儀的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型涉及高速攝影機(jī)提供照明的閃光儀設(shè)計(jì)領(lǐng)域，尤其是一種防止高速攝影圖像丟失的閃光儀。本實(shí)用新型針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)存在的問題，提供一種閃光儀，判明閃光儀氙燈工作情況，結(jié)合高速攝影機(jī)控制，使閃光儀具有氙燈發(fā)光狀態(tài)和攝影機(jī)快門工作偵測功能，防止攝影記錄失敗。本實(shí)用新型中當(dāng)電壓比較器另一輸入端輸入的信號(hào)大于等于直流電源電壓信號(hào)時(shí)，及與門另一輸入端有高速攝影機(jī)輸出的脈沖信號(hào)時(shí)，閃光儀邏輯控制電路輸出端輸出控制信號(hào)給后續(xù)的被攝影目標(biāo)任務(wù)執(zhí)行電路，所攝影目標(biāo)被允許工作；否則電壓比較器另一輸入端輸入的信號(hào)小于直流電源電壓信號(hào)時(shí)，或與門另一輸入端無法輸入信號(hào)時(shí)，則被攝影目標(biāo)不允許工作。
【專利說明】
一種防止高速攝影圖像丟失的閃光儀
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本實(shí)用新型涉及高速攝影機(jī)提供照明的閃光儀設(shè)計(jì)領(lǐng)域，尤其是一種防止高速攝影圖像丟失的閃光儀。
【背景技術(shù)】
[0002]閃光儀是高速攝影機(jī)用于記錄快速變化物理現(xiàn)象的瞬時(shí)狀態(tài)和過程的照明光源。目前，高速攝影機(jī)的閃光儀由三部分組成氙燈、氙燈供電單元和氙燈引燃單元(作用是在氙燈所加的工作電源正常下，引燃單元使氙燈引燃發(fā)光)。當(dāng)一個(gè)外來信號(hào)觸發(fā)引燃單元時(shí)，一個(gè)高壓脈沖被加載到氙燈上，使氙燈內(nèi)的惰性氣體被游離，氙燈供電單元通過氙燈放電，而發(fā)出閃光照明。
[0003]在爆炸、撞擊、脈沖對(duì)材料放電實(shí)驗(yàn)研究中，高速攝影機(jī)記錄事件發(fā)生的過程是:閃光儀和高速攝影機(jī)工作時(shí)，即在氙燈閃光和攝影機(jī)快門打開期間，需記錄的事件發(fā)生，其過程通過高速攝影機(jī)的記錄介質(zhì)存儲(chǔ)下來。
[0004]上述過程是時(shí)序控制，如果氙燈不亮、或自激(提前發(fā)光)，或攝影機(jī)快門未動(dòng)作，被記錄事件會(huì)仍然發(fā)生，導(dǎo)致試驗(yàn)失敗，造成財(cái)產(chǎn)損失和責(zé)任事故。
[0005]目前解決的辦法是通過實(shí)驗(yàn)前仔細(xì)檢查高速攝影裝置的狀態(tài)，并多次進(jìn)行靜態(tài)拍照的被動(dòng)方式，證明閃光儀、高速攝影機(jī)工作可靠后，再進(jìn)行正式的動(dòng)態(tài)拍攝。
[0006]但仍然避免不了氙燈的工作失誤，這是因?yàn)殡療舻墓ぷ麟妷焊叩停跉怏w種類一定的情況下，由燈管內(nèi)氣體壓強(qiáng)的高低決定，而氣體的壓強(qiáng)會(huì)隨溫度的變化。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0007]本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問題是:針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)存在的問題，提供一種防止高速攝影圖像丟失的閃光儀及設(shè)計(jì)方法。本發(fā)明涉及一種給高速攝影機(jī)提供照明的閃光儀，與普通單純照明的高速攝影機(jī)用閃光儀比較，尤其能判明閃光儀氙燈和高速攝影機(jī)快門的工作情況。通過拓展閃光儀的工作范圍，結(jié)合高速攝影機(jī)控制，使閃光儀具有氙燈發(fā)光狀態(tài)和攝影機(jī)快門工作偵測功能，防止攝影記錄失敗。
[0008]本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案如下:
[0009]—種防止高速攝影圖像丟失的閃光儀包括:
[0010]氙燈閃光信號(hào)探測裝置，用于采集氙燈發(fā)光情況，并將氙燈信號(hào)發(fā)送至閃光儀邏輯控制裝置第一輸入接口 ；
[0011 ]閃光儀邏輯控制裝置，用于通過第二輸入端口采集攝影機(jī)快門驅(qū)動(dòng)信號(hào)，與通過第一輸入接口的氙燈信號(hào)組合判斷閃光儀及高速攝影機(jī)快門工作是否正常；
[0012]閃光儀邏輯控制裝置包括分壓器、電壓比較器以及與門，氙燈閃光信號(hào)探測裝置輸出的氣燈閃光信號(hào)經(jīng)過分壓器后得到電壓比較器允許輸入的電壓值;電壓比較器一輸入端通過直流電源接地，氙燈信號(hào)探測裝置產(chǎn)生的氙燈信號(hào)通過分壓器后輸入至電壓比較器另一輸入端；同時(shí)電壓比較器輸出端與邏輯電路一輸入端連接，攝影機(jī)快門驅(qū)動(dòng)信號(hào)輸入至邏輯電路另一輸入端；當(dāng)電壓比較器另一輸入端輸入的信號(hào)大于等于直流電源電壓信號(hào)時(shí)，及與門另一輸入端接收到高速攝影機(jī)輸出的快門驅(qū)動(dòng)信號(hào)時(shí)，閃光儀邏輯控制電路輸出端輸出后續(xù)電路控制信號(hào)，被攝影目標(biāo)才允許工作；否則電壓比較器另一輸入端輸入的信號(hào)小于直流電源電壓信號(hào)時(shí)，或與門另一輸入端輸入無輸入信號(hào)時(shí)，則被攝影目標(biāo)不允許工作。
[0013]進(jìn)一步的，所述被引入閃光儀的高速攝影機(jī)輸出快門驅(qū)動(dòng)信號(hào)的端口與與門連接端采用光纖連接;與門輸出端與后續(xù)電路采用光纖連接。
[0014]進(jìn)一步的，所述傳感器輸出采樣采用分壓器，且分壓器采用了滑動(dòng)變阻器。
[0015]進(jìn)一步的，所述氙燈閃光信號(hào)探測裝置是電流傳感器，所述氙燈閃光信號(hào)探測裝置設(shè)置在氙燈驅(qū)動(dòng)電源與氙燈之間。
[0016]進(jìn)一步的，所述直流電源電壓范圍是大于氙燈額定工作最大發(fā)光亮度對(duì)應(yīng)電壓值的 60% 0
[0017]綜上所述，由于采用了上述技術(shù)方案，本實(shí)用新型的有益效果是:
[0018]具體是本發(fā)明中改進(jìn)的閃光儀通過氙燈閃光情況，及高速攝影機(jī)的快門驅(qū)動(dòng)信號(hào)正常后，再去觸發(fā)被記錄事件。采用在氙燈連接的線路上串聯(lián)電流傳感器的方式得到氙燈的發(fā)光情況，從攝影機(jī)控制臺(tái)輸出接口處，引入攝影機(jī)的快門驅(qū)動(dòng)信號(hào)到閃光儀。一個(gè)閃光儀邏輯控制裝置被設(shè)計(jì)在現(xiàn)有技術(shù)的閃光儀中，通過對(duì)氙燈和快門兩者的工作信號(hào)分析，只有僅當(dāng)現(xiàn)有技術(shù)的閃光燈、快門都正常工作后，本發(fā)明的閃光儀被允許輸出一個(gè)信號(hào)。這個(gè)信號(hào)用于觸發(fā)被記錄事件的發(fā)生器，例如觸發(fā)雷管起爆器，而不是原來由高速攝影機(jī)控制臺(tái)，直接觸發(fā)雷管起爆器。有效防止高速攝影過程中，因閃光燈、攝影機(jī)快門問題，丟失攝影記錄的事情出現(xiàn)。
[0019]由于被攝事件過程需要呈現(xiàn)在氙燈發(fā)光的最明亮階段，若把氙燈電流和快門信號(hào)直接進(jìn)行邏輯分析輸出，會(huì)使被攝事件在氙燈起始發(fā)光階段發(fā)生，此時(shí)氙燈照明亮度不夠，高速攝影機(jī)會(huì)曝光不足，同樣使攝影失敗。發(fā)明設(shè)計(jì)一個(gè)電壓比較器，電壓比較器的一端是一個(gè)可調(diào)直流電平，由它選擇出需要的氙燈發(fā)光起始時(shí)刻，再與攝影機(jī)快門信號(hào)，一起送給邏輯分析電路，解決這一問題。
[0020]現(xiàn)有技術(shù)氙燈閃光信號(hào)用光電探測器獲得，線路復(fù)雜，需要額外供電系統(tǒng)，本專利通過電流傳感器檢測氙燈電流值(因?yàn)殡療舻墓饬脸潭扰c電流大小成正比關(guān)系)來檢測氙燈閃光情況。
【附圖說明】
[0021 ]本發(fā)明將通過例子并參照附圖的方式說明，其中:
[0022]圖1是現(xiàn)有技術(shù)中高速攝影機(jī)閃光儀工作原理框圖；
[0023]圖2是本發(fā)明的高速攝影機(jī)閃光儀工作原理框圖；
[0024]圖3是本發(fā)明中閃光儀邏輯控制裝置；
[0025]圖4是本發(fā)明中比較器中信號(hào)檢測過程；
[0026]圖5對(duì)本發(fā)明中氙光信號(hào)、攝影機(jī)快門信號(hào)分析、判斷、輸出過程；
[0027]圖3中，1-氙燈信號(hào)2-檢測發(fā)光的電流傳感器
[0028]3-分壓器4-電壓比較器
[0029]5-直流電源6-高速攝影機(jī)輸出的快門驅(qū)動(dòng)信號(hào)
[0030]7-與門。
【具體實(shí)施方式】
[0031]下面結(jié)合附圖，對(duì)本實(shí)用新型作詳細(xì)的說明。
[0032]為了使本實(shí)用新型的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，以下結(jié)合附圖及實(shí)施例，對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)施例僅僅用以解釋本實(shí)用新型，并不用于限定本實(shí)用新型。
[0033]工作過程:
[0034]連接關(guān)系:氙燈電路(輸出氙燈信號(hào))上設(shè)置一個(gè)檢測氙燈發(fā)光的電流傳感器，電流傳感器的輸出端通過分壓器接到一個(gè)電壓比較器的同相端a，電壓比較器的反相端b連接直流電源的正極。電壓比較器的輸出端c聯(lián)接到一個(gè)與門的輸入端e上，高速攝影機(jī)輸出快門驅(qū)動(dòng)信號(hào)端口和與門的另一端d聯(lián)接。與門的輸出端f與后續(xù)電路連接。
[0035]工作流程:步驟1:通過氙燈閃光信號(hào)探測裝置采集氙燈發(fā)光情況，并將氙燈信號(hào)發(fā)送至閃光儀邏輯控制裝置第一輸入接口 ；
[0036]步驟2:通過閃光儀邏輯控制裝置第二輸入端口采集攝影機(jī)快門驅(qū)動(dòng)信號(hào)，與通過第一輸入接口的氙燈信號(hào)組合判斷閃光儀工作是否正常；閃光儀邏輯控制裝置包括分壓器、電壓比較器以及與門，氙燈信號(hào)探測裝置輸出的氙燈閃光信號(hào)經(jīng)過分壓器后得到電壓比較器允許輸入的電壓值；電壓比較器一輸入端通過直流電源接地，氙燈信號(hào)探測裝置產(chǎn)生的氣燈閃光信號(hào)通過分壓器后輸入至電壓比較器另一輸入端；同時(shí)電壓比較器輸出端與邏輯電路一輸入端連接，攝影機(jī)快門驅(qū)動(dòng)信號(hào)輸入至邏輯電路另一輸入端；
[0037]步驟3:當(dāng)電壓比較器另一輸入端輸入的信號(hào)大于等于直流電源電壓信號(hào)時(shí)，及與門另一輸入端接收到高速攝影機(jī)輸出的快門驅(qū)動(dòng)信號(hào)時(shí)，閃光儀邏輯控制電路輸出端輸出后續(xù)電路控制信號(hào)，被攝影目標(biāo)才允許工作；否則電壓比較器另一輸入端輸入的信號(hào)小于直流電源電壓信號(hào)時(shí)，或與門另一輸入端輸入無輸入信號(hào)時(shí)，則被攝影目標(biāo)不允許工作。氙燈閃光信號(hào)探測裝置是電流傳感器，所述氙燈閃光信號(hào)探測裝置設(shè)置在氙燈驅(qū)動(dòng)電源與氙燈之間。直流電源電壓范圍是大于氙燈額定工作最大發(fā)光亮度對(duì)應(yīng)電壓值的60%。
[0038]圖3中電流傳感器得到的閃光信號(hào)輸入電壓比較器a端，和電壓比較器b端輸入的直流電源比較，當(dāng)電流傳感器的輸出值大于直流電源的設(shè)定值(發(fā)光亮度60%)，電壓比較器c端輸出高電平;當(dāng)氙燈發(fā)光低于設(shè)定值時(shí)，電壓比較器c端回到低電平。
[0039]圖4中電壓比較器c端輸出高電平時(shí)，與門另一端有高壓脈沖發(fā)生器快門驅(qū)動(dòng)信號(hào)時(shí)，則與門輸出端輸出后續(xù)電路控制信號(hào)。
[0040]以上所述僅為本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例而已，并不用以限制本實(shí)用新型，凡在本實(shí)用新型的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種防止高速攝影圖像丟失的閃光儀，其特征在于包括: 氙燈閃光信號(hào)探測裝置，用于采集氙燈發(fā)光情況，并將氙燈信號(hào)發(fā)送至閃光儀邏輯控制裝置第一輸入接口 ； 閃光儀邏輯控制裝置，用于通過第二輸入端口采集攝影機(jī)快門驅(qū)動(dòng)信號(hào)，與通過第一輸入接口的氙燈信號(hào)組合判斷閃光儀和高速攝影機(jī)快門工作是否正常； 閃光儀邏輯控制裝置包括分壓器、電壓比較器以及與門，氙燈閃光信號(hào)探測裝置輸出的氙燈閃光信號(hào)經(jīng)過分壓器后得到電壓比較器允許輸入的電壓值；電壓比較器一輸入端通過直流電源接地，氙燈信號(hào)探測裝置產(chǎn)生的氙燈信號(hào)通過分壓器后輸入至電壓比較器另一輸入端；同時(shí)電壓比較器輸出端與邏輯電路一輸入端連接，攝影機(jī)快門驅(qū)動(dòng)信號(hào)輸入至邏輯電路另一輸入端；當(dāng)電壓比較器另一輸入端輸入的信號(hào)大于等于直流電源電壓信號(hào)時(shí)，及與門另一輸入端接收到高速攝影機(jī)輸出的快門驅(qū)動(dòng)信號(hào)時(shí)，閃光儀邏輯控制電路輸出端輸出后續(xù)電路控制信號(hào)，被攝影目標(biāo)才允許工作；否則電壓比較器另一輸入端輸入的信號(hào)小于直流電源電壓信號(hào)時(shí)，或與門另一輸入端輸入無輸入信號(hào)時(shí)，則被攝影目標(biāo)不允許工作。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種防止高速攝影圖像丟失的閃光儀，其特征在于向閃光儀引入了攝影機(jī)快門驅(qū)動(dòng)信號(hào)，所述高速攝影機(jī)輸出快門驅(qū)動(dòng)信號(hào)的端口與與門連接端采用光纖連接;與門輸出端與后續(xù)電路采用光纖連接。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種防止高速攝影圖像丟失的閃光儀，其特征在于采用分壓器采樣電流傳感器輸出信號(hào)，所述分壓器是滑動(dòng)變阻器。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種防止高速攝影圖像丟失的閃光儀，其特征在于所述氙燈閃光信號(hào)探測裝置是電流傳感器，所述氙燈閃光信號(hào)探測裝置設(shè)置在氙燈驅(qū)動(dòng)電源與氙燈之間。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種防止高速攝影圖像丟失的閃光儀，其特征在于所述直流電源電壓范圍是大于氙燈額定工作最大發(fā)光亮度對(duì)應(yīng)電壓值的60%。
【文檔編號(hào)】H05B41/36GK205507329SQ201620258471
【公開日】2016年8月24日
【申請(qǐng)日】2016年3月31日
【發(fā)明人】任青毅, 黃斌, 陳敏, 丁明軍, 謝敏, 金山, 孫學(xué)林
【申請(qǐng)人】中國工程物理研究院流體物理研究所