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HINTERGRUND DER ERFINDUNG
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1. GEBIET DER ERFINDUNG
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Die
vorliegende Erfindung betrifft eine Hochgeschwindigkeits-Fotovorrichtung,
ein Verfahren zum Steuern einer Hochgeschwindigkeits-Fotovorrichtung
und ein Computerprogramm; und im Besonderen betrifft die vorliegende
Erfindung eine Verbesserung einer Hochgeschwindigkeits-Fotovorrichtung, die
zum Fotographieren eines Fotogegenstands, der periodisch eine Hochgeschwindigkeitsbewegung wiederholt,
und zum Anzeigen in Echtzeit eines Fotographiebildes in Synchronisation
mit seinem Bewegungszyklus gedacht.
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2. BESCHREIBUNG DES STANDES
DER TECHNIK
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Eine
Hochgeschwindigkeits-Fotovorrichtung ist eine Vorrichtung, die einen
Fotogegenstand in hoher Geschwindigkeit fotografieren kann und beispielsweise
einen Fotogegenstand mit einer Fotographier-Bildfolge (bzw. Fotographier-Bildrate)
von 60 bis 32000 Bildrahmen (bzw. Bildern) pro Sekunde (fps) fotografieren
kann. Wenn eine Fotographier-Bildfolge höher als eine Anzeige-Bildfolge
ist, kann im Allgemeinen ein Fotographiebild nicht direkt in Echtzeit
angezeigt werden. Deshalb wird bei dieser Art von Hochgeschwindigkeits-Fotovorrichtung
ein Verfahren übernommen, das eine langsame Bildwiedergabe
(Reproduktion) und eine Live-Beobachtung (Live-Observation) als
ein Verfahren zum Anzeigen eines fotografierten Fotogegenstands
ist.
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Die
langsame Bildwiedergabe (Reproduktion) ist ein Verfahren, bei dem
ein Fotographiebild einmal in einer Speichervorrichtung als Abbildungsaufzeichnungsinformation
gespeichert wird, und dann wird das Fotographiebild beobachtet,
indem es bei der Anzeigebildfolge angezeigt wird; und die langsame
Bildwiedergabe ist ein Abbildungsaufzeichnungs- und reproduktionsverfahren,
bei dem die Bildwiedergabe mit einer geringeren Geschwindigkeit
als die tatsächliche Bewegung erfolgt. In dem Fall der
langsamen Bildwiedergabe können sämtliche Fotographiebilder
ohne Auslassung beobachtet werden; jedoch kann der Fotogegenstand
nicht in Echtzeit beobachtet werden. Wenn darüber hinaus
die Fotographier-Bildfolge höher wird, wird eine Bildwiedergabezeit
extrem lang im Vergleich zu einer Fotographiezeit; und folglich
wird es schwierig, ein beabsichtigtes Fotographiebild zu finden.
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Die
Live-Beobachtung andererseits ist ein Verfahren, das bei der Anzeige-Bildfolge
mittels Ausdünnung des Fotographiebildes anzeigt. In dem
Fall der Live-Beobachtung kann der Fotogegenstand in Echtzeit beobachtet
werden; jedoch ist ein auf einer Anzeige angezeigtes Fotographiebild
des Fotogegenstands ein Bewegungszustand mit einem Überspringen
mancher Teile; und folglich ist eine detaillierte Beobachtung schwierig.
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Bei
solch einer Hochgeschwindigkeits-Fotovorrichtung gibt es ein Problem
darin, dass eine Einstellung von Fotographierbedingungen nicht einfach ist.
In einer anderen Fotovorrichtung, bei der ein Fotogegenstand stationär
bleibt, wird eine Einstellung, so wie beispielsweise Fokussierung,
Belichtung und Bildfolgen (Bildraten) getätigt, während
einer Bestätigung auf einem Fotoschirm; in dem Fall der
Hochgeschwindigkeits-Fotovorrichtung ist jedoch eine Einstellung
solcher Fotographierbedingungen nicht einfach, selbst wenn entweder
die langsame Bildwiedergabe oder die Live-Beobachtung verwendet
wird. Wenn die langsame Bildwiedergabe verwendet wird, wenn die
Fotographierbedingungen eingestellt werden, heißt dieses,
dass die Einstellung der Fotographierbedingungen und die Bestätigung
durch die langsame Bildwiedergabe abwechselnd wiederholt werden
müssen; und folglich wird die Einstellungsarbeit kompliziert
und beansprucht Zeit. Wenn andererseits die Live-Beobachtung verwendet
wird, können die Einstellung und die Beobachtung zur selben
Zeit durchgeführt werden; jedoch werden Fotographiebilder
mit einem Überspringen mancher Teile des Fotogegenstands,
der in einer Hochgeschwindigkeitsbewegung ist, auf der Anzeige nacheinander
angezeigt; und folglich gibt es ein Problem darin, dass es schwierig
ist, die Einstellung der Fotographierbedingungen durchzuführen.
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Als
ein Verfahren, das die Einstellung der Fotographierbedingungen in
einer Hochgeschwindigkeits-Fotovorrichtung erleichtert, sind folglich
die folgenden Verfahren vorstellbar. Als ein erstes Verfahren ist
es vorstellbar, dass die Einstellung der Fotographierbedingungen
dadurch durchgeführt wird, dass ein Fotogegenstand dazu
gebracht wird, stationär zu bleiben. Jedoch kann beispielsweise
in dem Fall einer Hochgeschwindigkeits-Fotovorrichtung, die eine
Produktionslinie überwacht, die Produktionslinie nicht
nur zum Einstellen der Fotographierbedingungen davon gestoppt werden.
Deshalb müssen die Fotographierbedingungen in einem Zustand
eingestellt werden, bei dem der Fotogegenstand in einer Hochgeschwindigkeitsbewegung
ist.
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Als
ein zweites Verfahren ist es vorstellbar, dass ein Fotographiebild,
das den Fotogegenstand dazu bringt, stationär zu bleiben,
in einer Pseudoweise erhalten wird und die Einstellung der Fotographierbedingungen
mittels Durchführung einer synchronen Fotographie durchgeführt
wird, bei der eine Fotographier-Bildfolge dazu gebracht wird, mit
einem Bewegungszyklus des Fotogegenstands zusammenzufallen bzw. übereinzustimmen.
Bei dieser Art von Hochgeschwindigkeits-Fotovorrichtung ist jedoch eine
Hochgeschwindigkeits-Fotographie beabsichtigt; aber eine synchrone
Fotographie (bzw. Synchronfotographie) ist nicht beabsichtigt; und
deshalb kann die Fotographier-Bildfolge nicht fein eingestellt werden
und kann die den Bewegungszyklus des Fotogegenstands entsprechende
synchrone Fotographie nicht durchgeführt werden. Beispielsweise
sind Benutzer-auswählbare Fotographier-Bildfolgen einzelne
Werte so wie 60, 125, 250, 500, 1000, 2000, 4000, 8000, 16000 und
32000 fps; und da deren Auswahl klein ist, ist es nicht möglich,
den Fotogegenstand in Synchronisation mit der Bewegung eines Lüfters
zu fotografieren, der beispielsweise mit 32 Hz rotiert, und eine
Fokuseinstellung durchzuführen.
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Als
ein drittes Verfahren ist es vorstellbar, dass ein Stroboskop (beispielsweise
die ungeprüften
japanischen
Patentoffenlegungsschriften 6-160171 und
2003-84208 ) verwendet wird. Das
Stroboskop ist eine Vorrichtung, die einen Stroboskopbeleuchter zum
Beleuchten eines Fotogegenstands dazu bringt, periodisch Licht auszustrahlen,
und ist eine Vorrichtung, die eine synchrone Fotographie ermöglicht,
indem ein Lichtausstrahlzyklus des Stroboskopbeleuchters dazu gebracht
wird, mit einem Bewegungszyklus des Fotogegenstands in dem Fall
zusammenzufallen, dass der Fotogegenstand eine periodische Bewegung,
so wie eine Drehung und Vibration, wiederholt. Mittels Verwendung
eines Belichtungsunterschieds dazwischen, wenn Licht ausgestrahlt
wird und wenn Licht nicht ausgestrahlt wird, wird der Fotogegenstand
dazu gebracht, in einer Pseudoweise stationär in einem
Zustand zu bleiben, bei dem der Stroboskopbeleuchter Licht ausstrahlt;
und demgemäß wird es möglich, ein synchrones
Bild in Synchronisation mit dem Bewegungszyklus des Fotogegenstands
zu fotografieren. In dem Fall, dass die synchrone Fotographie mit
Verwendung des Stroboskops durchgeführt wird, muss jedoch,
selbst wenn der Stroboskopbeleuchter nicht als Belichtungsbedingungen
einer Kamera erforderlich ist, der Stroboskopbeleuchter verwendet werden;
und es gibt deshalb ein Problem darin, dass es schwierig wird, eine Abbildungsvorrichtung
zu verkleinern.
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INHALTSANGABE DER ERFINDUNG
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Die
vorliegende Erfindung ist angesichts des Vorhergehenden gemacht
worden, und es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine
Hochgeschwindigkeits-Fotovorrichtung bereitzustellen, die in Echtzeit
ein synchrones Bild anzeigen kann, das in Synchronisation mit einer
Bewegung eines Fotogegenstands fotografiert ist, der in einer periodischen Hochgeschwindigkeitsbewegung
ist. Darüber hinaus ist es eine Aufgabe der vorliegenden
Erfindung, eine Hochgeschwindigkeits-Fotovorrichtung bereitzustellen,
die eine Einstellung für solch eine Echtzeitanzeige erleichtert.
Ferner ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Hochgeschwindigkeits-Fotovorrichtung
bereitzustellen, die einfach Abbildungsaufzeichnungsbedingungen
einer Hochgeschwindigkeits-Abbildungsaufzeichnung bezeichnen bzw.
bestimmen kann.
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Gemäß einem
ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung ist eine Hochgeschwindigkeits-Fotovorrichtung
bereitgestellt, die einen Fotogegenstand fotografiert, der periodisch
eine nicht sichtbare Hochgeschwindigkeitsbewegung wiederholt, und
die in Echtzeit ein Fotographiebild anzeigt, das in Synchronisation
mit einem Bewegungszyklus des Fotogegenstands ist, wobei die Hochgeschwindigkeits-Fotovorrichtung
enthält: eine Synchronzyklus-Einstellungseinheit, die zum
Bezeichnen bzw. Bestimmen eines Synchronzyklus geeignet ist, der
M-mal (M ist eine ganze Zahl nicht geringer als 1) so lang wie der Bewegungszyklus
ist; eine Abbildungseinheit, die aus einer Festkörper-Abbildungsvorrichtung
(bzw. monolithischer Abbildungsvorrichtung) gebildet ist, die aus
einer Vielzahl von Pixeln zusammengesetzt ist, und die wiederholt
den Fotogegenstand mit einem Fotographiezyklus fotografiert, der
1/N (N ist eine ganze Zahl nicht geringer als 1) so lang wie der
Synchronzyklus ist; und eine Anzeigeeinheit, die in Echtzeit den
Fotogegenstand, mittels Anzeigen des durch die Anzeigeeinheit fotografierten
Fotographiebildes jedes Synchronzyklus, jeden Anzeigezyklus von nicht
weniger als einem visuellen Minimumzyklus anzeigt, bei dem eine
Anzeigeumschaltung sichtbar ist. Dann ist die Synchronzyklus-Einstellungseinheit
aus einer Einheit gebildet, die den Synchronzyklus bei nicht weniger
als einer Zeit, die ein Pixel der Festkörper-Abbildungsvorrichtung
liest, und einer Schrittweite kleiner als der visuelle Minimumzyklus
einstellt, innerhalb eines Einstellungsbereichs, der nicht weniger
als den visuellen Minimumzyklus enthält; und wenn der Synchronzyklus
durch die Synchronzyklus-Einstellungseinheit geändert wird,
fotografiert die Abbildungseinheit kontinuierlich den Fotogegenstand mit
einem Fotographiezyklus, der einem geänderten Synchronzyklus
entspricht, und die Anzeigeeinheit zeigt kontinuierlich das Fotographiebild
jedes geänderten Synchronzyklus an. Zusätzlich
enthält die obige ganze Zahl auch 1, und die Hochgeschwindigkeits-Fotovorrichtung
kann ausgestaltet sein, dass der Fotographiezyklus dazu gebracht
wird, mit dem Synchronzyklus zusammenzufallen.
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Mittels
solch einer Ausgestaltung wird der jeden Synchronzyklus fotografierte
Fotogegenstand in Echtzeit durch die Anzeigeeinheit angezeigt; und wenn
der Synchronzyklus geändert wird, wird solch eine Änderung
unmittelbar auf der Anzeige wiedergegeben. Wenn der Synchronzyklus
während des Betrachtens der Anzeige in solch einer Echtzeit
eingestellt wird, kann deshalb die Durchführbarkeit der Einstellungsarbeit
verbessert werden. Außerdem ist der Einstellungsbereich
des Synchronzyklus auf einen Bereich beschränkt, der nicht
weniger als den visuellen Minimumzyklus enthält, und zur
selben Zeit wird die Schrittweite des Synchronzyklus festgelegt, schmaler
als der visuelle Minimumzyklus zu sein; und demgemäß kann
der Synchronzyklus fein eingestellt werden. Deshalb kann der Synchronzyklus
einfach und schnell eingestellt werden, um ein ganzzahliges Vielfaches
so lang wie der Bewegungszyklus des Fotogegenstands zu sein.
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Gemäß einem
zweiten Aspekt der vorliegenden Erfindung ist eine Hochgeschwindigkeits-Fotovorrichtung
bereitgestellt, bei der zusätzlich zu der obigen Ausgestaltung
der Fotographiezyklus den Minimumwert hat, der kleiner als der visuelle
Minimumzyklus ist. Die Ausgestaltung der Hochgeschwindigkeits-Fotovorrichtung
gemäß dem oben beschriebenen ersten Aspekt der
vorliegenden Erfindung ist besonders bei dem Fall vorzuziehen, dass
der Fotographiezyklus durch die Abbildungseinheit kürzer
als der visuelle Minimumzyklus ist.
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Gemäß einem
dritten Aspekt der vorliegenden Erfindung ist eine Hochgeschwindigkeits-Fotovorrichtung
bereitgestellt, die einen Fotogegenstand fotografiert, der eine
nicht sichtbare Hochgeschwindigkeitsbewegung periodisch wiederholt,
und die in Echtzeit ein Fotographiebild anzeigt, das in Synchronisation
mit einem Bewegungszyklus des Fotogegenstands ist, wobei die Hochgeschwindigkeits-Fotovorrichtung
enthält: eine Synchronzyklus-Einstellungseinheit, die zum
Bezeichnen bzw. Bestimmen eines Synchronzyklus geeignet ist, der
M-mal (M ist eine ganze Zahl nicht geringer als 1) so lang wie der Bewegungszyklus
ist; eine Abbildungseinheit, die aus einer Festkörper-Abbildungsvorrichtung
(bzw. monolithischer Abbildungsvorrichtung) gebildet ist, die aus
einer Vielzahl von Pixeln zusammengesetzt ist, und die wiederholt
den Fotogegenstand mit einem Fotozyklus fotografiert, der 1/N (N
ist eine ganze Zahl nicht geringer als 1) so lang wie der Synchronzyklus fotografiert;
und eine Anzeigeeinheit, die in Echtzeit den Fotogegenstand, mittels
Anzeigen des durch die Abbildungseinheit fotografierten Fotographiebildes jedes
Synchronzyklus, jeden variablen Anzeigezyklus anzeigt. Dann hat
der Anzeigezyklus den Minimumwert, der größer
als der Minimumwert des Fotographiezyklus ist; die Synchronzyklus-Einstellungseinheit
ist aus einer Einheit gebildet, die den Synchronzyklus bei nicht
weniger als einer Zeit, die einen Pixel der Festkörper-Abbildungsvorrichtung
liest, und einer Schrittweite kleiner als dem Minimumwert des Anzeigezyklus einstellt,
innerhalb eines Einstellungsbereichs, der nicht weniger als der
Minimumwert des Anzeigezyklus enthält; und wenn der Synchronzyklus durch
die Synchronzyklus-Einstellungseinheit geändert wird, fotografiert
die Abbildungseinheit kontinuierlich den Fotogegenstand mit einem
Fotographiezyklus, der einem geänderten Synchronzyklus
entspricht, und die Anzeigeeinheit zeigt kontinuierlich das Fotographiebild
jedes geänderten Synchronzyklus an.
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Mit
solch einer Ausgestaltung wird der jeden Synchronzyklus fotografierte
Fotogegenstand in Echtzeit durch die Anzeigeeinheit angezeigt; und wenn
der Synchronzyklus geändert wird, wird solch eine Änderung
unmittelbar auf der Anzeige wiedergegeben. Wenn der Synchronzyklus
eingestellt wird, während die Anzeige durch die Anzeigeeinheit
betrachtet wird, kann deshalb die Durchführbarkeit der Einstellarbeit
verbessert werden. Außerdem ist der Einstellungsbereich
des Synchronzyklus auf einen Bereich beschränkt, der nicht
weniger als den Minimumwert des Anzeigezyklus enthält,
und zur selben Zeit ist die Schrittweite des Synchronzyklus festgelegt,
kleiner als der Minimumwert des Anzeigezyklus zu sein; und demgemäß kann
der Synchronzyklus fein eingestellt werden. Deshalb kann der Synchronzyklus
einfach und schnell eingestellt werden, um ein ganzzahliges Vielfaches
so lang wie der Bewegungszyklus des Fotogegenstands zu sein.
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Gemäß einem
vierten Aspekt der vorliegenden Erfindung ist eine Hochgeschwindigkeits-Fotovorrichtung
bereitgestellt, bei der zusätzlich zu der obigen Ausgestaltung
der Anzeigezyklus dazu gebracht wird, mit dem Synchronzyklus zusammenzufallen.
Wenn der Anzeigezyklus dazu gebracht wird, in Ansprechen auf den
Synchronzyklus zu schwanken, und der Synchronzyklus dazu gebracht
wird, mit dem Anzeigezyklus zusammenzufallen, braucht das Fotographiebild
des Synchronzyklus nicht mittels Umwandlung zu dem Anzeigezyklus
angezeigt zu werden, und der Anzeigeprozess wird einfach.
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Gemäß einem
fünften Aspekt der vorliegenden Erfindung ist eine Hochgeschwindigkeits-Fotovorrichtung
bereitgestellt, bei der zusätzlich zu der obigen Ausgestaltung
die Anzeigeeinheit das letzte Fotographiebild des Fotographiebildes
jedes Synchronzyklus, durch die Ausdünnungsprozesseinheit extrahiert,
anzeigt. In dem Fall, dass das Fotographiebild jedes Synchronzyklus
jeden Anzeigezyklus umgeschaltet und angezeigt wird, kann mit solch
einer Ausgestaltung eine Anzeige mit exzellenten Echtzeiteigenschaften
durchgeführt werden.
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Gemäß einem
sechsten Aspekt der vorliegenden Erfindung ist eine Hochgeschwindigkeits-Fotovorrichtung
bereitgestellt, bei der zusätzlich zu der obigen Ausgestaltung
eine Belichtungszeit-Einstellungseinheit enthalten ist, die eine
Belichtungszeit der Abbildungseinheit einstellt, und die Belichtungszeit-Einstellungseinheit
hält die Belichtungseinheit selbst bei dem Fall konstant,
dass der Synchronzyklus geändert wird. Mit solch einer
Ausgestaltung ist es möglich, zu verhindern, dass die Helligkeit
des Fotographiebildes in Ansprechen auf den Synchronzyklus geändert
wird, und eine Einstellungsarbeit wird einfacher.
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Gemäß einem
siebten Aspekt der vorliegenden Erfindung ist eine Hochgeschwindigkeits-Fotovorrichtung
bereitgestellt, die einen Fotogegenstand fotografiert, der periodisch
eine nicht sichtbare Hochgeschwindigkeitsbewegung wiederholt, und
die in Echtzeit ein Fotographiebild anzeigt, das in Synchronisation
mit einem Bewegungszyklus des Fotogegenstands ist, wobei die Hochgeschwindigkeits-Fotovorrichtung
enthält: eine Synchronzyklus-Einstellungseinheit, für
welche ein Benutzer einen Synchronzyklus bezeichnet bzw. bestimmt,
der M-mal (M ist eine ganze Zahl nicht geringer als 1) so lang wie der
Bewegungszyklus ist; eine Abbildungseinheit, die aus einer Festkörper-Abbildungsvorrichtung,
die aus einer Vielzahl von Pixeln zusammengesetzt ist, gebildet
ist und die den Fotogegenstand mit einem konstanten Fotographiezyklus
fotografiert; eine Ausdünnungsprozesseinheit, die das Fotographiebild
jedes Synchronzyklus aus dem Fotographiebild jedes Fotographiezyklus
mittels Ausdünnung des durch die Abbildungseinheit erzeugten
Fotographiebildes extrahiert; und eine Anzeigeeinheit, die in Echtzeit
den Fotogegenstand, mittels Anzeigen des durch den Ausdünnungsprozess
extrahierten Fotographiebildes jedes Synchronzyklus, jeden Anzeigezyklus
von nicht weniger als einem visuellen Minimumzyklus anzeigt, bei
dem eine Anzeigeumschaltung sichtbar ist. Dann ist die Synchronzyklus-Einstellungseinheit
aus einer Einheit gebildet, die den Synchronzyklus bei nicht weniger
als einer Zeit, die ein Pixel der Festkörper-Abbildungsvorrichtung
liest, und einer Schrittweite kleiner als der visuelle Minimumzyklus
einstellt, innerhalb eines Einstellungsbereiches, der nicht geringer
als der visuelle Minimumzyklus ist; und wenn der Synchronzyklus
durch die Synchronzyklus-Einstellungseinheit geändert wird,
fotografiert die Abbildungseinheit kontinuierlich den Fotogegenstand
mit einem Fotographiezyklus, der einem geänderten Synchronzyklus
entspricht, und die Anzeigeeinheit zeigt kontinuierlich das Fotographiebild
jedes geänderten Synchronzyklus an. Mit solch einer Ausgestaltung
kann das Fotographiebild jedes Synchronzyklus in Echtzeit jeden
Anzeigezyklus ohne Ändern des Fotographiezyklus angezeigt
werden.
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Gemäß einer
Hochgeschwindigkeits-Fotovorrichtung der vorliegenden Erfindung
wird ein jeden Synchronzyklus fotografierter Fotogegenstand in Echtzeit
durch eine Anzeigeeinheit angezeigt, und wenn der Synchronzyklus
geändert wird, wird solch eine Änderung unmittelbar
auf der Anzeige wiedergegeben. Deshalb kann der Synchronzyklus dazu gebracht
werden, einfach mit einem ganzzahligen Vielfachen so lang wie in
Bewegungszyklus des Fotogegenstands mittels Einstellung des Synchronzyklus
während einer Betrachtung der Anzeige in Echtzeit zusammenzufallen.
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Wenn
der Synchronzyklus dazu gebracht wird, mit einem ganzzahligen Vielfachen
so lang wie der Bewegungszyklus des Fotogegenstands zusammenzufallen,
kann dabei ein Fotographiebild wie bei dem Fall angezeigt werden,
bei dem ein gestoppter Fotogegenstand fotografiert wird, während
der Fotogegenstand während einer Hochgeschwindigkeitsbewegung
fotografiert wird. Außerdem kann in Echtzeit angezeigt
werden; und wenn die Helligkeitseinstellung und die Fokussiereinstellung
vor einer Hochgeschwindigkeits-Abbildungsaufzeichnung durchgeführt
werden, kann deshalb die Einstellung getan werden, während
eine Echtzeitanzeige des Fotogegenstands betrachtet wird, und zweckgemäße
Abbildungsaufzeichnungsbedingungen können einfach vor der
Hochgeschwindigkeits-Abbildungsaufzeichnung bezeichnet bzw. bestimmt
werden.
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KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
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1 ist
eine Ansicht, die ein Ausgestaltungsbeispiel einer Hochgeschwindigkeits-Fotovorrichtung
gemäß einer bevorzugten Ausführungsform 1
der vorliegenden Erfindung zeigt.
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2A und 2B sind
typische Ansichten, die jeweils einen Zustand einer langsamen Bildwiedergabe
(Reproduktion) gemäß einer Hochgeschwindigkeits-Fotovorrichtung 1 zeigen;
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3A und 3B sind
typische Ansichten, die jeweils einen Zustand einer Live-Beobachtung (Live-Observation)
gemäß der Hochgeschwindigkeits-Fotovorrichtung 1 zeigen.
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4A, 4B und 4C sind
typische Ansichten, die jeweils einen Zustand einer Synchronbeobachtung
gemäß der Hochgeschwindigkeits-Fotovorrichtung 1 zeigen.
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5 ist
ein Blockdiagramm, das ein internes Ausgestaltungsbeispiel hinsichtlich
einer in 1 gezeigten Fotosteuervorrichtung 10 zeigt.
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6 ist
eine Ansicht, die ein Beispiel einer in 5 gezeigten
Synchronzyklus-Einstellungseinheit 22 zeigt.
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7 ist
ein Flussdiagramm, das ein Prozedurbeispiel in dem Fall einer Durchführung
einer Hochgeschwindigkeits-Fotographie und einer langsamen Bildwiedergabe
eines neuen Fotogegenstands TG mit Verwendung der Hochgeschwindigkeits-Fotovorrichtung 1 zeigt.
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8 ist
eine Konzeptansicht zur Erläuterung durch einen Vergleich
eines Rahmenbildes, das zur Zeit einer Synchronbeobachtung und zur
Zeit einer langsamen Bildwiedergabe anzuzeigen ist.
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9 ist
eine Ansicht zur Erläuterung eines Verfahrens, das eine
Anzeige ähnlich zur langsamen Bildwiedergabe zur Zeit einer
Synchronbeobachtung durchführt.
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10 ist
ein Blockdiagramm, das ein Ausgestaltungsbeispiel einer Hochgeschwindigkeits-Fotovorrichtung
zeigt, bei dem ein Anzeigezyklus Tdisp dazu gebracht wird, mit einem
Synchronzyklus Tsync zusammenzufallen.
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11A und 11B sind
typische Ansichten, die jeweils einen Zustand zur Zeit einer langsamen
Live-Beobachtung gemäß einer bevorzugten Ausführungsform
2 der vorliegenden Erfindung zeigen.
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BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN
AUSFÜHRUNGSFORMEN
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Bevorzugte Ausführungsform 1
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1 ist
eine Ansicht, die ein Ausgestaltungsbeispiel einer Hochgeschwindigkeits-Fotovorrichtung
gemäß einer bevorzugten Ausführungsform 1
der vorliegenden Erfindung zeigt. Die Hochgeschwindigkeits-Fotovorrichtung 1 ist
aus einer Kamera 11, die zum Fotographieren eines Fotogegenstands
TG geeignet ist, und einer Fotosteuervorrichtung 10 zusammengesetzt,
die die Kamera 11 steuert. Die Fotosteuervorrichtung 10 enthält
eine Betriebseinheit 13, für die ein Benutzer
eine Betriebseingabe durchführt, und eine Anzeigeeinheit 14,
die zum Anzeigen eines von der Kamera 11 ausgegebenen Fotographiebildes
geeignet ist.
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Die
Kamera 11 ist eine Hochgeschwindigkeits-Abbildungseinheit,
die mit einer Bildfolge (bzw. Bildrate) von 15 bis 32000 Bildern
pro Sekunde (fps-, frames per second) fotografieren kann. Die Kamera 11 nimmt
ein ladungsgekoppeltes Bauelement (CCD, charge coupled device),
einen komplementären Metall-Oxid-Halbleiter-(CMOS, complementary
metal Oxide semiconductor)Bildsensor und dergleichen auf, die aus
zweidimensional angeordneten Pixeln als ein Bildsensor hergestellt
sind; und ein von dem Bildsensor gelesenes Fotographiebild wird
an die Fotosteuervorrichtung 10 ausgegeben. Darüber
hinaus werden Belichtungszeit, Fotographie-Timing, Fotographier-Bildfolge
und dergleichen des Bildsensors durch die Fotosteuervorrichtung 10 gesteuert.
Die Kamera 11 enthält außerdem einen
Zoom-Mechanismus und einen Fokuseinstellungsmechanismus; und die
Zoom-Einstellung und die Fokussiereinstellung werden durch einen
manuellen Benutzerbetrieb durchgeführt, der eine Linsenkörperröhre
dreht.
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Eine
Beleuchtungsvorrichtung 12 ist eine Beleuchtungseinheit,
die den Fotogegenstand TG beleuchtet, und wird in dem Fall verwendet,
dass die Helligkeit des Fotogegenstands TG nicht ausreicht. Die
Beleuchtungsvorrichtung 12 ist ein Beleuchter, der eine
Gleichstrom- bzw. Direktstrom-(DC, direct current)Beleuchtung durchführt,
d. h. ein Beleuchter, der kontinuierlich mit einer konstanten Helligkeit
beleuchtet und keinen Einfluss auf die Hochgeschwindigkeits-Fotographie hat;
und die Beleuchtungsvorrichtung 12 unterscheidet sich von
einem Stroboskop, das zur Synchronfotographie geeignet ist.
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Die
Fotosteuervorrichtung 10 bestimmt Fotographierbedingungen,
so wie Belichtungszeit, Fotographie-Timing, Fotographier-Bildfolge
der Kamera 11, auf Grundlage eines Benutzerbetriebs der
Betriebseinheit 13 und gibt ein Steuersignal an die Kamera 11 aus.
Für vielfältige Betriebseingaben an die Fotosteuervorrichtung 10 durch
den Benutzer können außerdem externe Eingabevorrichtungen,
so wie eine mit der Fotosteuervorrichtung 10 verbundene Tastatur
und/oder eine Maus, zusätzlich zu der Betriebseinheit 13 oder
anstelle der Betriebseinheit 13 verwendet werden.
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Darüber
hinaus kann die Fotosteuervorrichtung 10 die Anzeigeeinheit 14 dazu
bringen, das von der Kamera 11 ausgegebene Fotographiebild
anzuzeigen. Eine Anzeige-Bildfolge der Anzeigeeinheit 14 kann
innerhalb eines Einstellungsbereichs von 1 bis 60 fps verändert
werden. Der Minimumwert (1 fps) des Einstellungsbereichs ist ein
unterer Grenzwert der Anzeige-Bildfolge, bei der der Benutzer das
auf der Anzeigeeinheit 14 angezeigte Fotographiebild als ein
sich bewegendes Abbildungsbild erkennen kann. Andererseits ist der
Maximumwert (60 fps) des Einstellungsbereichs ein oberer Grenzwert
der Anzeige-Bildfolge, bei der der Benutzer eine Anzeigeumschaltung
auf der Anzeigeeinheit 14 erkennen kann. 60 fps, als der
obere Grenzwert in der vorliegenden bevorzugten Ausführungsform übernommen,
ist von einer Geschwindigkeit einer Umschaltungsanzeige festgelegt,
mit der der Benutzer mit einer allgemeinen Dynamiksicht erkennen
kann. Selbstverständlich variiert die dynamische Sicht
bei Individuen; und deshalb sollte es verstanden werden, dass irgendein Wert übernommen
werden kann, wenn der oben beschriebene obere Grenzwert zwischen
30 und 120 fps ist, der ein Dispersionsbereich der dynamischen Sicht
ist. Der Grund, warum allgemeine TVs und Flüssigkristallanzeigenmonitore
den Bereich zwischen 30 und 120 fps als ihren Anzeigezyklus übernehmen,
sind wie oben beschrieben, dass der obere Grenzwert der Geschwindigkeit
einer Umschaltungsanzeige, die der Benutzer mit bloßem
Auge erkennen kann, üblicherweise innerhalb dieses Bereichs
liegt. Aus diesem Grund bedeutet ein visueller Minimumzyklus in
der vorliegenden bevorzugten Ausführungsform eine inverse
Zahl des oberen Grenzwertes des Einstellungsbereichs der oben beschriebenen
Anzeige-Bildfolge; sein Wert ist ein Wert, der zwischen 1/120 sec
bis 1/30 sec fallen muss; und die Beschreibung wird unten für
1/60 sec getätigt werden, was ein Grundwert dafür
ist.
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Der
Fotogegenstand TG ist ein dynamischer Körper, der periodisch
eine Hochgeschwindigkeitsbewegung durchführt, was seine
Form nicht klar sichtbar erscheinen lässt. Beispielsweise
ist ein dynamischer Körper, der periodisch eine Drehbewegung
und eine Hin- und Herbewegung wiederholt, ein typisches Beispiel
des Fotogegenstands TG. Darüber hinaus ist eine Artikelgruppe,
die sich mit hoher Geschwindigkeit in einer Ausrichtungsrichtung
in einem Zustand zu bewegen scheint, wo eine große Anzahl
von Artikeln bei gleichmäßig beabstandeten Intervallen
ausgerichtet sind, beispielsweise eine Masse halbfertiger Produkte,
die auf einer Produktionslinie zu befördern sind, dasselbe
wie der dynamische Körper, der eine periodische Bewegung
durchführt, wenn von der Kamera 11 betrachtet,
und ist in dem Fotogegenstand TG enthalten. In diesem Fall wird die
Beschreibung für den Fotogegenstand TG getätigt
werden, der eine Drehbewegung mit einem Bewegungszyklus Tcyc durchführt.
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In
der Hochgeschwindigkeits-Fotovorrichtung 1 gibt es als
ein Anzeigeverfahren des Fotographiebildes drei Verfahren: langsame
Wiedergabe, Live-Beobachtung und Synchronbeobachtung; und das Fotographiebild
der Kamera 11 kann auf der Anzeigeeinheit 14 in
Abhängigkeit von einem durch den Benutzer ausgewählten
Anzeigeverfahren angezeigt werden. Die jeweiligen Anzeigeverfahren
werden unten beschrieben werden.
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<Langsame
Bildwiedergabe>
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2A und 2B sind
typische Ansichten, die jeweils ein Beispiel des Bildanzeigeverfahrens gemäß der
Hochgeschwindigkeits-Fotovorrichtung 1 erläutern,
und ein Zustand zu einer Zeit einer langsamen Bildwiedergabe ist
gezeigt durch Festlegen einer seitlichen Richtung als eine Zeitachse.
In 2A sind in einer Reihenfolge von der Kamera 11 auszugebende
Fotographiebilder in einer Zeitsequenz gezeigt. Die Kamera 11 wiederholt
die Fotographie des Fotogegenstands TG bei einem Fotographiezyklus Tshot
und gibt ein Rahmenbild jeden Fotographiezyklus Tshot aus. Die Fotosteuervorrichtung 10 führt
eine Abbildungsaufzeichnung dieser Rahmenbilder in der Reihenfolge
aus. Der Fotographiezyklus Tshot ist durch den Benutzer bezeichnet
bzw. bestimmt, und eine Hochgeschwindigkeits-Abbildungsaufzeichnung mit
einer maximalen Fotographier-Bildfolge von 32000 fps kann durchgeführt
werden. Darüber hinaus können außerdem
Auslöserbedingungen zum Starten der Abbildungsaufzeichnung
durch den Benutzer bezeichnet bzw. bestimmt werden. Zusätzlich sind
der Fotoreihenfolge entsprechende Rahmennummern (Bildnummern) den
in der Zeichnung gezeigten jeweiligen Rahmenbildern (Einzelbildern)
gegeben, und eine gegenseitige Zuordnungsbeziehung ist gezeigt.
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In 2B sind
die auf der Anzeigeeinheit 14 anzuzeigenden Rahmenbilder
in einer Zeitsequenz gezeigt. Wenn der Benutzer eine Bildwiedergabeoperation
nach Durchführen einer Abbildungsaufzeichnung durchführt,
werden aufgezeichnete Rahmenbilder auf der Anzeigeeinheit 14 in
einer fotografierten Zeitsequenzreihenfolge gezeigt. Diese Rahmenbilder
werden auf der Anzeigeeinheit 14 angezeigt, indem sie jeden
Anzeigezyklus Tdisp umgeschaltet werden. Der Fotographiezyklus Tshot
ist ausreichend kürzer als der Anzeigezyklus Tdisp, und die
Fotographiebilder werden per Bildwiedergabe als sich bewegende Abbildungsbilder
langsamer als eine tatsächliche Geschwindigkeit des Fotogegenstands TG angezeigt.
Das heißt, dass eine langsame Bildwiedergabe durchgeführt
wird. Darüber hinaus kann ein Rahmen, der die Bildwiedergabe
startet, und ein Rahmen, der die Bildwiedergabe beendet, durch den Benutzer
bezeichnet bzw. bestimmt werden, und ein Rahmenbereich, der aus
einer großen Menge von Rahmenbildern zu reproduzieren ist,
die durch die Hochgeschwindigkeits-Abbildungsaufzeichnung erhalten
sind, kann bezeichnet bzw. bestimmt werden.
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<Live-Beobachtung>
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3A und 3B sind
typische Ansichten zur jeweiligen Erläuterung eines Beispiels
eines Bildanzeigeverfahrens gemäß der Hochgeschwindigkeits-Fotovorrichtung 1,
und ein Zustand zur Zeit einer Live-Beobachtung ist gezeigt durch
Festlegen einer seitlichen Richtung als eine Zeitachse. In 3A ist
ein Zustand, in dem bei einem Fotographiezyklus Tshot fotografierte
Rahmenbilder in der Reihenfolge von der Kamera 11 ausgegeben
werden, in einer Zeitsequenz gezeigt, wie in 2A.
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In 3B sind
auf der Anzeigeeinheit 14 zur Zeit der Live-Beobachtung
anzuzeigende Rahmenbilder in einer Zeitsequenz gezeigt. Sie ist
dieselbe wie die der Anzeige der langsamen Bildwiedergabe hinsichtlich
dessen, dass auf der Anzeigeeinheit 14 anzuzeigende Rahmenbilder
jeden Anzeigezyklus Tdisp umgeschaltet werden; jedoch gibt es einen
Unterschied von der Anzeige der langsamen Bildwiedergabe darin,
dass die Fotographie und die Anzeige parallel durchgeführt
werden und ein Zustand des Fotogegenstands TG in Echtzeit auf der
Anzeigeeinheit 14 angezeigt wird. Das heißt, dass
das auf der Anzeigeeinheit 14 zur Zeit der Live-Beobachtung
anzuzeigende Rahmenbild das letzte Rahmenbild ist, das die Kamera 11 gerade
zuvor fotografiert hat, und die auf der Anzeigeeinheit 14 in
der Reihenfolge anzuzeigenden Rahmenbilder sind von der Kamera 11 fotografierte,
sich nicht fortsetzende Rahmenbilder.
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Außerdem
bedeutet eine Anzeige in Echtzeit in dieser Spezifizierung eine
Bewegung, bei der ein Benutzer eine Zeitverzögerung von
der Fotographie bis zu der Anzeige ohne Bewusstheit verwenden kann.
Wenn beispielsweise der Fotogegenstand TG dazu gebracht wird, ohne
Erzeugen einer Zeitverzögerung angezeigt zu werden, die
nicht mehr als viele Male so lang wie der Anzeigezyklus Tdisp ist,
vorzugsweise eine Zeitverzögerung von nicht mehr als dem
Anzeigezyklus Tdisp, kann gesagt werden, dass die Anzeige in Echtzeit
ist. Andererseits ist eine Bewegung, die eine Zeitverzögerung
von nicht weniger als einigen Sekunden zu erzeugen scheint, nicht
in der Anzeige in Echtzeit in diesem Fall enthalten.
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<Synchronbeobachtung>
-
4A, 4B und 4C sind
typische Ansichten, die jeweils ein Beispiel eines Bildanzeigeverfahrens
gemäß der Hochgeschwindigkeits-Fotovorrichtung 1 zeigen,
und ein Zustand zur Zeit einer Synchronbeobachtung ist gezeigt,
indem eine seitliche Richtung als eine Zeitachse festgelegt ist.
In 4A sind in Reihenfolge von der Kamera 11 auszugebende
Rahmenbilder in einer Zeitsequenz gezeigt; in 4B Synchronbilder,
die durch Ausdünnen der in 4A gezeigten
Rahmenbilder erhalten sind; und in 4C sind
Rahmenbilder in einer Zeitsequenz gezeigt, die auf der Anzeigeeinheit 14 anzuzeigen
sind.
-
Bei
der Synchronbeobachtung wird ein Synchronzyklus Tsync durch einen
Benutzer bezeichnet bzw. bestimmt, und ein Fotographiezyklus Tshot
wird automatisch eingestellt, um 1/N so lang wie der Synchronzyklus
Tsync zu sein. Das oben erwähnte N ist eine positive ganze
Zahl und es kann N = 1 sein; und in 3A und 3B ist
ein Fall von N = 4 beispielhaft gezeigt. In den Rahmenbildern, die
von der Kamera 11 bei dem Fotographiezyklus Tshot auszugeben
sind, werden (N – 1) Rahmen von N Rahmen ausgedünnt,
und das Synchronbild bei dem Synchronzyklus Tsync wird extrahiert.
Die Anzeigeeinheit 14 schaltet die jeden Anzeigezyklus
Tdisp anzuzeigenden Rahmenbilder um, so dass das letzte Synchronbild
immer angezeigt wird.
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Wie
in dem Fall der Live-Beobachtung ist das auf der Anzeigeeinheit 14 zur
Zeit der Synchronbeobachtung anzuzeigende Rahmenbild das letzte
Rahmenbild, und ein Bewegungszustand der Fotogegenstands TG wird
in Echtzeit angezeigt. Wenn der Benutzer den Synchronzyklus Tsync
einstellt, wird aus diesem Grund sein Einstellungsergebnis unmittelbar auf
der Anzeige der Anzeigeeinheit 14 wiedergegeben. Es ist
deshalb möglich, einfach ein Fotographiebild, das als ein
sich bewegende Abbildungsbild angezeigt wird, dazu zu bringen stationär
zu bleiben. Wenn der Synchronzyklus Tsync eingestellt wird, ist es
dabei möglich, zu bewirken, dass der Synchronzyklus Tsync
mit einem Bewegungszyklus Tcyc × M (M ist eine ganze Zahl
nicht geringer als 1) des Fotogegenstands TG zusammenfällt,
um zu bewirken, dass der Fotogegenstand TG, der eine Hochgeschwindigkeitsbewegung
wiederholt, auf eine Pseudoweise stationär bleibt, und
auf der Anzeigeeinheit 14 angezeigt wird.
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Um
solch eine Synchronbeobachtung zu verwirklichen, muss eine Schrittweite ΔTsync
bei dem Fall, dass der Benutzer den Synchronzyklus Tsync einstellt,
ausreichend klein sein. Die Schrittweite ΔTsync ist vorläufig
bzw. vorbereitend als ein Wert kleiner als 16,7 ms (60 fps) bestimmt,
was der Minimumwert des Anzeigezyklus Tdisp ist. Außerdem
ist der Minimumwert einer realisierbaren Schrittweite auf eine Datenlesezeit
und dergleichen von dem Bildsensor der Kamera 11 begrenzt.
Im Allgemeinen ist der Minimumwert der Schrittweite des Fotographiezyklus
Tshot nicht geringer als eine Lesezeit eines Pixels; und deshalb
wird der Minimumwert der Schrittweite ΔTsync des Synchronzyklus
auch nicht geringer als N-mal so lang wie die Lesezeit eines Pixels
werden. Beispielsweise wird bei dem Fall, dass der Minimumwert der
Schrittweite des Fotographiezyklus Tshot durch eine Datenlesezeit
für eine Zeile des Bildsensors begrenzt ist, der Minimumwert
der Schrittweite ΔTsync des Synchronzyklus nicht geringer
als N-mal so lang wie die Datenlesezeit für eine Zeile
des Bildsensors werden.
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Darüber
hinaus wird ein Einstellungsbereich des Synchronzyklus Tsync vorläufig
bzw. vorbereitend bestimmt, ein Bereich zu sein, der nicht weniger als
16,7 ms (60 fps) enthält, was der Minimumwert des Anzeigezyklus
Tdisp ist, und nicht einen Wert enthält, der 1000 ms (1
fps) enthält, was der Maximumwert des Anzeigezyklus Tdisp
ist. Der Grund ist, dass, wenn der Synchronzyklus Tsync unter den
Minimumwert des Anzeigezyklus Tdisp fällt, das Synchronbild,
das nicht auf der Anzeigeeinheit 14 angezeigt wird, lediglich
zunimmt; und wenn der Synchronzyklus Tsync den Maximumwert des Anzeigezyklus
Tdisp überschreitet, kann deshalb nur ein gewisser Grad
einer Anzeige durchgeführt werden, was nicht als ein sich
bewegende Abbildungsbild erkannt werden kann.
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Das
heißt, dass der Einstellungsbereich, der den Synchronzyklus
Tsync einstellen kann, nicht unnötiger Weise erweitert
wird und innerhalb eines Bereichs begrenzt ist, in dem das Fotographiebild
in Echtzeit angezeigt werden kann (d. h. ein Einstellungsbereich
des Anzeigezyklus Tdisp); und zur selben Zeit ist eine einstellbare
Schrittweite ΔTsync festgelegt, ausreichend fein zu sein,
und ermöglicht eine feine Einstellung. Deshalb wird es
einfach, eine Einstellungsarbeit durchzuführen, die bewirkt,
dass der Synchronzyklus Tsync mit einem ganzzahligen Vielfachen
so lang wie der Bewegungszyklus Tcyc des Fotogegenstands TG zusammenfällt.
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<Ausgestaltung
von Fotosteuervorrichtung 10>
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5 ist
ein Blockdiagramm, das ein internes Ausgestaltungsbeispiel hinsichtlich
der in 1 gezeigten Fotosteuervorrichtung 10 zeigt.
Die Fotosteuervorrichtung 10 ist durch eine Abbildungsaufzeichnungs-
und Reproduziereinheit 20, eine Live-Prozesseinheit 21,
eine Synchronzyklus-Einstellungseinheit 22, eine Fotographiezyklus-Bestimmungseinheit 23 und
eine Anzeigezyklus-Bestimmungseinheit 24 ausgestaltet.
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Die
Abbildungsaufzeichnungs- und Reproduziereinheit 20 ist
eine Einheit, die zum Abbildungsaufzeichnen und Reproduzieren von
Fotographiebildern durch die Kamera 11 geeignet ist und
wird zum Durchführen einer langsamen Bildwiedergabe bzw. Reproduktion
verwendet. Das heißt, dass die Abbildungsaufzeichnungs-
und Reproduziereinheit 20 eine Abbildungsaufzeichnung von
Rahmenbildern aufzeichnet, die jeden Fotographiezyklus Tshot von der
Kamera 11 einzugeben sind, die aufgezeichneten Rahmenbilder
jeden Anzeigezyklus Tdisp in der Reihenfolge reproduziert bzw. wiedergibt,
und an die Anzeigeeinheit 14 ausgibt.
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Die
Abbildungsaufzeichnungs- und Reproduziereinheit 20 ist
aus einer Bildschreibeeinheit 201, einer Auslöserverarbeitungseinheit 202,
einer Bildspeichereinheit 203 und einer Bildleseeinheit 204 zusammengesetzt.
Die Bildleseeinheit 201 schreibt die von der Kamera 11 einzugebenden
Rahmenbilder jeden Fotographiezyklus Tshot an die Bildspeichereinheit 203.
Ein Timing bzw. Zeitpunkt, bei dem die Bildschreibeeinheit 201 mit
dem Schreiben startet, wird durch die Auslöserverarbeitungseinheit 202 vorgegeben.
Die Auslöserverarbeitungseinheit 202 startet mit dem
Schreiben der Rahmenbilder auf Grundlage der Rahmenbilder von der
Kamera 11 oder auf Grundlage einer Auslösereingabe
von außen oder der Betriebseinheit 13. Die Bildspeichereinheit 203 ist
eine Datenspeichervorrichtung, die eine große Anzahl von Rahmenbildern
halten kann; und in dem Fall, dass Rahmenbilder, die ihre Speicherkapazität überschreiten,
geschrieben werden, ist es vorzuziehen, dass die Bildspeichereinheit 203 als
ein Ringpuffer dient, der in der Reihenfolge von dem ältesten
Rahmenbild überschreibt. Die Bildleseeinheit 204 ist
eine Einheit, die die Rahmenbilder jeden Anzeigezyklus Tdisp von der
Bildspeichereinheit 203 liest und an die Anzeigeeinheit 14 ausgibt.
Ein Reproduktionsbereich, d. h. ein Startrahmen und ein Endrahmen
der Reproduktion bzw. Bildwiedergabe, kann durch den Benutzer bezeichnet
bzw. bestimmt werden; und innerhalb des bezeichneten Bereichs können
die Rahmenbilder in einer Abbildungsaufzeichnungsreihenfolge reproduziert
und angezeigt werden.
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Die
Live-Prozesseinheit 21 ist eine Einheit, die zum Anzeigen
in Echtzeit des Fotogegenstands TG auf der Anzeigeeinheit 14 geeignet
ist, und wird verwendet, wenn eine Live-Beobachtung und Synchronbeobachtung
durchgeführt werden. Die Live-Prozesseinheit 21 führt
eine Ausdünnung des Rahmens hinsichtlich der Rahmenbilder
durch, die jeden Fotographiezyklus Tshot von der Kamera 11 einzugeben
sind, wandelt das Rahmenbild jedes Anzeigezyklus Tdisp um, und gibt
an die Anzeigeeinheit 14 in Echtzeit aus.
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Die
Live-Prozesseinheit 21 ist aus einer Ausdünnungsprozesseinheit 211 und
einer Datenausgabeeinheit 212 zusammengesetzt. Die Ausdünnungsprozesseinheit 211 dünnt
die Rahmen bei einer vorläufig bzw. vorbereitend bestimmten
Rate hinsichtlich der von der Kamera 11 eingegebenen Rahmenbilder aus
und reduziert die Rahmenrate. Beispielsweise sind die in 4B gezeigten
Synchronbilder Rahmenbilder, die durch Durchführen eines
Ausdünnungsprozesses der von der Kamera 11 eingegebenen
Rahmenbilder auf 1/4 davon erhalten sind. In dem Fall der Synchronbeobachtung,
die bewirkt, dass der Fotographiezyklus Tshot mit dem Synchronzyklus
Tsync zusammenfällt, ist außerdem der Ausdünnungsprozess
nicht erforderlich. Die Datenausgabeeinheit 212 gibt das
letzte Rahmenbild nach dem Ausdünnungsprozess an die Anzeigeeinheit 14 jeden
Anzeigezyklus Tdisp aus. In dem Fall, dass ein neues Rahmenbild
nicht von der Ausdünnungsprozesseinheit 211 innerhalb
des Anzeigezyklus Tdisp eingegeben wird, wird das Rahmenbild, das
dasselbe wie das vorherige ist, ausgegeben. In dem Fall, dass nicht
weniger als zwei neue Rahmenbilder von der Ausdünnungsprozesseinheit 211 innerhalb
des Anzeigezyklus Tdisp eingegeben werden, wird darüber
hinaus das letzte neue Rahmenbild ausgegeben.
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Die
Synchronzyklus-Einstellungseinheit 22 ist eine Einheit,
die zum Bezeichnen bzw. Bestimmen des Synchronzyklus Tsync auf Grundlage
einer Benutzeroperation der Betriebseinheit 13 geeignet
ist. Ein Einstellungsbereich, der den Synchronzyklus Tsync einstellen
kann, ist vorläufig bzw. vorbereitend als ein Bereich gegeben,
der nicht einen Wert geringer als der Minimumwert des Anzeigezyklus
Tdisp und einen Wert enthält, der den Maximumwert des Anzeigezyklus
Tdisp überschreitet. Beispielsweise kann ein Bereich von
dem Minimumwert bis zu dem Maximumwert des Anzeigezyklus Tdisp der
Einstellungsbereich des Synchronzyklus Tsync sein. Darüber
hinaus ist eine Schrittweite ΔTsync, die den Synchronzyklus
Tsync ändern kann, ein Wert kleiner als der Minimumwert
des Anzeigezyklus Tdisp, und der Benutzer kann eine feine Einstellung
des Synchronzyklus Tsync durchführen.
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Die
Fotographiezyklus-Bestimmungseinheit 23 ist eine Einheit,
die zum Bestimmen des Fotographiezyklus Tshot geeignet ist; der
Fotographiezyklus Tshot wird auf der Grundlage der Benutzeroperation der
Betriebseinheit 13 zur Zeit der Abbildungsaufzeichnung
und zur Zeit der Live-Beobachtung bestimmt; und der Fotographiezyklus
Tshot wird automatisch auf Grundlage des Synchronzyklus Tsync zur
Zeit einer Synchronbeobachtung bestimmt. Der Fotographiezyklus Tshot
zur Zeit der Synchronbeobachtung ist als ein Zyklus erforderlich,
der der Synchronzyklus Tsync nach dem Ausdünnungsprozess des
Rahmens wird, d. h. wie Tsync/N.
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Außerdem
wird die Kamera 11 aufrecht erhalten, so dass eine Belichtungszeit
des Bildsensors ungeachtet des Fotographiezyklus Tshot zu der Zeit der
Synchronbeobachtung konstant wird. Das heißt, dass die
Belichtungszeit des Bildsensors eine Zeit ist, die selbst in dem
Fall sichergestellt werden kann, dass der Fotographiezyklus Tshot
der kürzeste ist; und selbst wenn der Synchronzyklus Tsync schwankt,
schwankt die Helligkeit des auf der Anzeigeeinheit 14 anzuzeigenden
Fotographiebildes nicht.
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Die
Anzeigezyklus-Bestimmungseinheit 24 ist eine Einheit, die
zum Bestimmen des Anzeigezyklus Tdisp auf Grundlage der Benutzeroperation
der Betriebseinheit 13 geeignet ist. Der bestimmte Anzeigezyklus
Tdisp wird an die Bildleseeinheit 204 in der Abbildungsaufzeichnungs-
und Reproduziereinheit 20, die Datenausgabeeinheit 212 in
der Live-Prozesseinheit 21 und die Anzeigeeinheit 14 ausgegeben.
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6 ist
eine Ansicht, die ein Beispiel der in 5 gezeigten
Synchronzyklus-Einstellungseinheit 22 zeigt. Die Synchronzyklus-Einstellungseinheit 22 ist
als ein Fenster 25 zum Einstellen des Synchronzyklus auf
der Anzeigeeinheit 14 der Fotosteuervorrichtung 10 angezeigt.
In dem Fenster sind ein Schieber 250, der zum Ändern
des Synchronzyklus Tsync ist, und Hoch- und Runterknöpfe 251 und 252 bereitgestellt.
Der Schieber 250 kann mit Verwendung einer Maus bewegt
werden; und deshalb kann der Synchronzyklus Tsync grob bestimmt
werden. Die Hoch- und Runterknöpfe 251 und 252 können
andererseits mit Verwendung der Maus angeklickt werden; und deshalb
kann eine Änderung jede Schrittweite ΔTsync getätigt
werden, und der Synchronzyklus Tsync kann fein eingestellt werden.
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7 ist
ein Flussdiagramm mit Schritten S101 bis S108 und zeigt ein Prozedurbeispiel
bei dem Fall einer Durchführung einer Hochgeschwindigkeitsfotographie
und einer langsamen Bildwiedergabe bzw. Reproduktion eines neuen
Fotogegenstands TG mit Verwendung der Hochgeschwindigkeits-Fotovorrichtung 1.
Zuerst wird als ein Anzeigeverfahren der Fotosteuervorrichtung 10 die
Live-Beobachtung von einem Benutzer ausgewählt (Schritt S101),
und eine Einstellung der Kamera 11 und der Beleuchtungsvorrichtung 12 wird
durchgeführt (Schritt S102). Die Einstellung ist eine Arbeit
zum Platzieren der Kamera 11 und der Beleuchtungsvorrichtung 12 in
Richtung des Fotogegenstands TG während einer Hochgeschwindigkeitsbewegung,
und ein Benutzer führt dieses während der Betrachtung der
Anzeigeeinheit 14 durch. In dem Fall der Live-Beobachtung,
da der Fotogegenstand TG in Echtzeit angezeigt wird, können
die Kamera 11 und die Beleuchtungsvorrichtung 12 sanft
platziert werden. Außerdem werden, wie in 3 gezeigt,
nicht-zusammenhängende Zustände des Fotogegenstands
TG einer nach dem anderen bei der Live-Beobachtung angezeigt; jedoch
gibt es kein Problem für die Einstellungsarbeit.
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Als
Nächstes wird das Anzeigeverfahren der Fotosteuervorrichtung 10 von
der Live-Beobachtung zu der Synchronbeobachtung umgeschaltet (Schritt S103).
Nach Umschalten zu der Synchronbeobachtung stellt der Benutzer den
Synchronzyklus Tsync ein und stoppt den auf der Anzeigeeinheit 14 angezeigten
Fotogegenstand TG. In diesem Zustand werden die Helligkeitseinstellung
des Fotogegenstands TG und die Fokussiereinstellung der Kamera 11 durchgeführt
(Schritt S104 und S105). Die Helligkeitseinstellung des Fotogegenstands
TG wird mittels Einstellung der Lichtmenge und Richtung der Beleuchtungsvorrichtung 12 durchgeführt.
Darüber hinaus wird die Fokussiereinstellung dadurch durchgeführt,
dass der Benutzer einen Fokussiermechanismus der Kamera 11 betreibt.
Zu der Zeit der Synchronbeobachtung wird ein Bild des Fotogegenstands
TG, der dazu gebracht ist, stationär zu bleiben, in einer
Pseudoweise, auf der Anzeigeeinheit 14 angezeigt; und deshalb
können Fotographiezustände, so wie Helligkeit
und Fokus, im Detail und mit Leichtigkeit bestätigt werden.
Wenn die Helligkeit und der Fokus dazu gebracht werden, sich zu ändern, wird
ihr Einfluss außerdem unmittelbar in dem Bild auf der Anzeigeeinheit 14 wiedergegeben,
da das Bild in Echtzeit angezeigt wird. Deshalb kann die Einstellung
der Helligkeit und des Fokus einfach und schnell ohne Stoppen des
Fotogegenstands TG durchgeführt werden.
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Wenn
die Einstellung der Helligkeit und des Fokus vollendet ist, wird
die Einstellung der Abbildungsaufzeichnungsbedingungen zur Zeit
der Hochgeschwindigkeits-Abbildungsaufzeichnung durchgeführt
(Schritt S106). Beispielsweise werden Rahmenrate, Zeit einer Abbildungsaufzeichnung
(die Anzahl von Abbildungsaufzeichnungsrahmen bzw. Einzelbildern),
Auslöser-Timing und dergleichen zur Zeit der Abbildungsaufzeichnung
durch den Benutzer als die Abbildungsaufzeichnungsbedingungen bestimmt bzw.
bezeichnet. Die Einstellung solcher Abbildungsaufzeichnungsbedingungen
kann mittels Umschalten des Anzeigeverfahrens der Fotosteuervorrichtung 10 zu
der Live-Beobachtung durchgeführt werden.
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In
dem Fall des Einstellens der Abbildungsaufzeichnungsbedingungen
ist es schwierig, eine zweckgemäße Bildfolge bzw.
Bildfrequenz zu bestimmen, wenn eine ungefähre Bewegungsgeschwindigkeit
des Fotogegenstands TG nicht bekannt ist. Jedoch ist es in diesem
Fall bekannt, dass die Synchronbeobachtung im Voraus durchgeführt
wird, und der Fotogegenstand TG bei einem Zyklus von nicht mehr
als dem Synchronzyklus Tsync arbeitet bzw. wirkt. Deshalb wird die
Selbstbestimmung der Rahmenrate für die Abbildungsaufzeichnung
im Vergleich mit einem konventionellen Verfahren einfach.
-
Wenn
der Benutzer danach den Start der Abbildungsaufzeichnung bestimmt,
wird die Abbildungsaufzeichnung durchgeführt (Schritt S107).
Das heißt, nachdem Auslöserbedingungen bestätigt
sind, dass Rahmenbilder, die der Zeit der Abbildungsaufzeichnung
entsprechen, in der Bildspeichereinheit 20 der Fotosteuervorrichtung 10 gespeichert
werden. Wenn der Benutzer eine Bildwiedergabe bzw. Reproduktion
nach Vollendung der Abbildungsaufzeichnung bestimmt, wird eine langsame
Bildwiedergabe bzw. Reproduktion der in der Bildspeichereinheit 203 gehaltenen
Rahmenbilder durchgeführt (Schritt S108).
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8 ist
eine Konzeptansicht zur Erläuterung mittels Vergleichs
von Rahmenbildern, die zur Zeit einer Synchronbeobachtung und zur
Zeit einer langsamen Bildwiedergabe bzw. Reproduktion anzuzeigen
sind. Das in der Zeichnung gezeigte Bezugszeichen 30 stellt
Rahmenbilder dar, die zur Zeit der Synchronbeobachtung anzuzeigen
sind, und Bilder, die jeden Anzeigezyklus Tdisp fotografiert sind,
entsprechend einem ganzzahligen Vielfachen so lang wie ein Bewegungszyklus
Tcyc des Fotogegenstands TG, werden in Echtzeit auf der Anzeigeeinheit 14 angezeigt.
Das heißt, dass Bilder, die in Synchronisation mit dem
Bewegungszyklus Tcyc des Fotogegenstands fotografiert sind und dazu
gebracht werden, stationär in einer Pseudoweise zu bleiben,
in Echtzeit angezeigt werden können. Das in der Zeichnung
gezeigte Bezugszeichen 31 stellt andererseits Rahmenbilder
dar, die zu der Zeit einer langsamen Bildwiedergabe bzw. Reproduktion
anzuzeigen sind, und Bilder, die mit Hochgeschwindigkeit jeden Fotographiezyklus
Tshot fotografiert sind, werden reproduziert und in der Reihenfolge
angezeigt.
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9 ist
eine Ansicht zum Erläutern eines Verfahrens, das eine Anzeige, ähnlich
zu der Zeit einer langsamen Bildwiedergabe bzw. Reproduktion, zur
Zeit einer Synchronbeobachtung durchführt. Zu der Zeit
der Synchronbeobachtung wird ein Synchronzyklus Tsync dazu gebracht,
sich geringfügig von einem Bewegungszyklus Tcyc × M
(M ist eine ganze Zahl) des Fotogegenstands TG zu unterscheiden;
und demgemäß kann nahezu dieselbe Anzeige wie
zu der Zeit der langsamen Bildwiedergabe durchgeführt werden.
In der Zeichnung ist ein Fall gezeigt, dass ein Unterschied zwischen
dem Synchronzyklus Tsync und dem Bewegungszyklus Tcyc × M
mit dem Fotographiezyklus Tshot zusammenfällt. In diesem Fall
können Bilder ähnlich zu der langsamen Bildwiedergabe
in Echtzeit angezeigt werden.
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Bei
der Synchronbeobachtung, die geringfügig außer
Synchronisation ist, kann eine Anzeige ziemlich ähnlich
zu der Anzeige zur Zeit einer langsamen Bildwiedergabe durchgeführt
werden; jedoch wird ein kontinuierlicher Bewegungszustand des Fotogegenstands
TG nicht wie bei der langsamen Bildwiedergabe angezeigt, sondern
es wird ein diskreter Bewegungszustand in periodischer Bewegung
angezeigt. Deshalb kann eine Bestätigung nicht mittels Anzeigen
des Gleich-Phänomens getätigt werden, das auf
der Anzeigeeinheit 14 nicht periodisch ist, wie zu der
Zeit einer langsamen Bildwiedergabe; jedoch gibt es einen Vorteil
darin, dass ein Anzeigezustand nahezu ähnlich zu der Zeit
einer langsamen Bildwiedergabe in Echtzeit angezeigt werden kann.
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Selbst
in dem Fall, dass eine Bewegungsgeschwindigkeit des Fotogegenstands
TG zu schnell ist, um ausreichend den Bewegungszustand des Fotogegenstands
TG zu beobachten, selbst bei der langsamen Bildwiedergabe, wird
es ferner möglich, den Bewegungszustand des Fotogegenstands
TG mittels Verwendung der Synchronbeobachtung zu beobachten, die
geringfügig außer Synchronisation ist.
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In
der vorliegenden bevorzugten Ausführungsform wird eine
Beschreibung mittels eines Beispiels in dem Fall getätigt,
dass ein Benutzer unabhängig den Synchronzyklus Tsync und
den Anzeigezyklus Tdisp bezeichnet bzw. bestimmt; jedoch ist die vorliegende
Erfindung nicht auf solch einen Fall beschränkt. Beispielsweise
kann der Anzeigezyklus Tdisp automatisch eingestellt werden, um
mit dem durch den Benutzer bezeichneten bzw. bestimmten Synchronzyklus
Tsync zusammenzufallen.
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10 ist
ein Blockdiagramm, das ein Ausgestaltungsbeispiel einer Hochgeschwindigkeits-Fotovorrichtung
zeigt, bei der ein Anzeigezyklus Tdisp dazu gebracht wird, mit einem
Synchronzyklus Tsync zusammenzufallen. Ein Einstellungsbereich des
Synchronzyklus Tsync enthält nicht weniger als den Minimumwert
des Anzeigezyklus Tdisp und ein den Maximumwert des Anzeigezyklus
Tdisp überschreitenden Wert; und deshalb kann der durch
den Benutzer bestimmte Synchronzyklus Tsync direkt der Anzeigezyklus
Tdisp sein. In diesem Fall ist eine Datenausgabeeinheit 212 nicht
erforderlich.
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In
der vorliegenden bevorzugten Ausführungsform wird darüber
hinaus mittels des Falls eine Beschreibung getätigt, dass ein
Fotographiezyklus Tshot automatisch in Ansprechen auf einen durch
einen Benutzer bestimmten Synchronzyklus Tsync bestimmt wird; jedoch
ist die vorliegende Erfindung nicht auf solch einen Fall beschränkt.
Beispielsweise ist der Fotographiezyklus Tshot festgelegt, konstant zu
sein, und eine ganze Zahl N kann dazu gebracht werden, sich in Ansprechen
auf den durch den Benutzer bestimmten Synchronzyklus Tsync zu ändern. Das
heißt, dass eine Ausdünnungsrate in einer Ausdünnungsprozesseinheit 211 dazu
gebracht werden kann, sich in Ansprechen auf den Synchronzyklus Tsync
zu ändern. Wenn der Fotographiezyklus Tshot auf den Minimumwert
fixiert ist, kann in diesem Fall eine Schrittweite ΔTsync
in dem Fall einer Einstellung des Synchronzyklus Tsync festgelegt
werden, der kleinste zu sein.
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Bevorzugte Ausführungsform 2
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In
der bevorzugten Ausführungsform 1 ist die Hochgeschwindigkeits-Fotovorrichtung
beschrieben, die eine Anzeige durch eine langsame Bildwiedergabe,
Live-Beobachtung und Synchronbeobachtung durchführen kann.
In der vorliegenden bevorzugten Ausführungsform wird andererseits
eine Hochgeschwindigkeits-Fotovorrichtung beschrieben werden, die
außerdem eine Anzeige durch eine langsame Live-Beobachtung
zusätzlich zu den oben erwähnten Anzeigeverfahren
durchführen kann. Außerdem ist eine fundamentale
Ausgestaltung einer Hochgeschwindigkeits-Fotovorrichtung 1 dieselbe wie
die der bevorzugten Ausführungsform 1, die in 1, 2A und 2B gezeigt
ist, und deren Beschreibung wird nicht wiederholt werden.
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11A und 11B sind
typische Ansichten, die jeweils ein Beispiel eines Anzeigeverfahrens gemäß einer
bevorzugten Ausführungsform 2 der vorliegenden Erfindung
erläutern; und ein Zustand zu der Zeit einer langsamen
Live-Beobachtung ist gezeigt, indem eine seitliche Richtung als
eine Zeitachse festgelegt ist. In 11A ist
ein Zustand, wo Rahmenbilder, die mit einem Fotographiezyklus Tshot fotografiert
sind, von einer Kamera 11 in Reihenfolge ausgegeben werden,
in einer Zeitsequenz gezeigt. Die Rahmenbilder werden an eine Bildspeichereinheit 203 durch
eine Bildschreibeeinheit 201 geschrieben. Außerdem
sind Rahmennummern, die deren Fotoreihenfolge entsprechen, den in
der Zeichnung gezeigten jeweiligen Rahmenbildern gegeben, und eine
gegenseitige Zuordnungsbeziehung ist gezeigt.
-
In 11B sind Rahmenbilder, die auf einer Anzeigeeinheit 14 zu
der Zeit einer langsamen Live-Beobachtung anzuzeigen sind, in einer
Zeitsequenz gezeigt. Die langsame Live-Beobachtung ist hinsichtlich
dessen dieselbe wie die langsame Bildwiedergabe, dass die von der
Bildspeichereinheit 203 gelesenen Rahmenbilder umgeschaltet
und auf der Anzeigeeinheit 14 jeden Anzeigezyklus Tdisp
angezeigt werden. Hinsichtlich dessen wird bei der langsamen Bildwiedergabe
jedoch eine Bildwiedergabe bzw. Reproduktion nach Vollendung der
Abbildungsaufzeichnung sämtlicher Rahmenbilder gestartet;
im Gegensatz dazu gibt es bei der langsamen Live-Beobachtung einen
Unterschied darin, dass die Reproduktion vor der Vollendung der
Abbildungsaufzeichnung gestartet wird, und die Reproduktionsanzeige
wird nahezu in Echtzeit mittels abwechselndem Wiederholen der Hochgeschwindigkeits-Abbildungsaufzeichnung
und langsamen Reproduktion durchgeführt.
-
Bei
der langsamen Live-Beobachtung werden Rahmenbilder vorläufig
bestimmter Zahlen von Lagen (Sheets) bei einem Fotographiezyklus
Tshot fotografiert und in der Bildspeichereinheit 203 in
Reihenfolge gespeichert. Ein Masse kontinuierlich fotografierter
Rahmenbilder wird als eine Abbildungsaufzeichnungseinheit bezeichnet.
Wenn die Fotographie für eine Abbildungsaufzeichnungseinheit
vollendet ist, wird die Reproduktionsanzeige für die Abbildungsaufzeichnungseinheit
unmittelbar gestartet. Das heißt, dass die jeweiligen Rahmenbilder,
die die letzte Abbildungsaufzeichnungseinheit bilden, aus der Bildspeichereinheit 203 in
Reihenfolge gelesen werden, und umgeschaltet und auf der Anzeigeeinheit 14 angezeigt
werden.
-
Wenn
die Reproduktionsanzeige vollendet ist, wird wiederum die Fotographie
der nächsten Abbildungsaufzeichnungseinheit gestartet.
Dabei werden die Hochgeschwindigkeits-Abbildungsaufzeichnung und
die langsame Reproduktion der Abbildungsaufzeichnungseinheit wiederholt;
und demgemäß kann eine Anzeige, die dieselbe wie
die langsame Reproduktionsanzeige ist, nahezu in Echtzeit abgesehen
von einer Einheit der Abbildungsaufzeichnungseinheit durchgeführt
werden.
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Bei
dem Fall, dass ein Bewegungszyklus Tcyc des Fotogegenstands TG länger
als der Minimumwert des Fotographiezyklus Tshot ist, ist es möglich,
herauszufinden, dass der Bewegungszyklus Tcyc des Fotogegenstands
TG nicht geringer als ein gewisser Wert ist, mittels Durchführen
der langsamen Live-Beobachtung. Andererseits ist es möglich, einen
Synchronzyklus Tsync zu finden, der einem ganzzahligen Vielfachen
so lang wie der Bewegungszyklus Tcyc des Fotogegenstands TG entspricht,
mittels Verwendung der Synchronbeobachtung. Aus diesem Grund können
ein Wert kleiner als der Bewegungszyklus Tcyc des Fotogegenstands
TG und ein Wert größer als der Bewegungszyklus
Tcyc jeweils erhalten werden mittels Verwendung der langsamen Live-Beobachtung
bzw. der Synchronbeobachtung, und ein Bereich, in dem der Bewegungszyklus
Tcyc des Fotogegenstands TG enthalten ist, kann schrittweise eingeengt
werden; und deshalb kann der Bewegungszyklus Tcyc einfach gefunden
werden.
-
Wenn
der Bewegungszyklus Tcyc des Fotogegenstands TG gefunden werden
kann, oder wenn der Bereich, in dem der Bewegungszyklus Tcyc enthalten
ist, bekannt sein kann, kann eine zweckgemäße
Bildfolge bzw. Bildrate einfach ausgewählt werden, wenn
Abbildungsaufzeichnungsbedingungen in einem in 7 gezeigten
Schritt S107 festgelegt werden.
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- 1
- Hochgeschwindigkeits-Fotovorrichtung
- 10
- Fotosteuervorrichtung
- 11
- Kamera
- 12
- Beleuchtungsvorrichtung
- 13
- Betriebseinheit
- 14
- Anzeigeeinheit
- 20
- Videoaufzeichnungs-
und Reproduziereinheit
- 21
- Live-Prozesseinheit
- 22
- Synchronzyklus-Einstellungseinheit
- 23
- Fotographiezyklus-Bestimmungseinheit
- 24
- Anzeigezyklus-Bestimmungseinheit
- 201
- Bildschreibeeinheit
- 202
- Auslöserverarbeitungseinheit
- 203
- Bildspeichereinheit
- 204
- Bildleseeinheit
- 211
- Ausdünnungsprozesseinheit
- 212
- Datenausgebeeinheit
- Tcyc
- Bewegungszyklus
- Tshot
- Fotographiezyklus
- Tsync
- Synchronzyklus
- Tdisp
- Anzeigezyklus
- TG
- Fotogegenstand
-
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
-
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-
Zitierte Patentliteratur
-
- - JP 6-160171 [0008]
- - JP 2003-84208 [0008]