与灯用驱动装置通信的方法 【技术领域】
本发明涉及权项1的前序部分的通信方法。在此尤其涉及图像投影设备中在光源驱动装置和控制设备之间交换数据的通信方法。
背景技术
在用于投影含有图形内容的和以下称作为投影仪的设备中有以下的部件：
·具有光源的光学成像系统，
·给光源供应能量的驱动装置，
·给从所述光源出发的光线附加要表示的图像信息的光调制单元，
·具有以下任务的控制单元：
- 以适合于所述光调制单元的方式来准备输送给投影仪的图像信息，并输送给该光调制单元，
- 控制和监视所述的驱动装置，
这种投影仪的实例是在大规格电视机中采用的背面投影仪，或大多用于显示计算机所提供信息的所谓的射束器。
对于所述的光调制单元当今流行两种互相竞争的系统。一种系统基于液晶技术(LCD)，另一种系统由可寻址的和由电信号可扫描的微反射镜(DLP)地矩阵所组成。两种列举的光调制单元的成本随着光调制单元的面积超比例地上升，因此人们尝试尽可能小地保持该面积。由此产生对光学系统，尤其是对光源的要求。所述的光源应该尽可能是点状的，并具有尽可能高的光密度。为了能够满足这些要求，主要采用具有短弧长的极高压放电灯。
通常用一种其基频位于50Hz和1kHz之间的矩形电流来驱动这种灯。以下将此灯电流在矩形脉冲沿上的极性变换称为换向。在换向时只能有条件地遵守对于尽可能均匀光线的要求，因此人们尝试将所述的换向放在一个时间点上，该时间点对于图像信息的时间过程不是关键的。这一点的前提在于，在驱动装置和控制设备之间进行通信，在该通信时所述的控制设备给所述的驱动装置传送触发换向的同步信号。如果所述的投影仪含有一个控制不同彩色投影的时间序列的所谓的彩色轮，则优选在彩色过渡期间执行换向。
在LCD技术的常规的不反射的，而是发射的光调制单元中，上述的同步大多是没有意义的，因为不是顺序地，而是并行地实现不同彩色的投影，并因而不进行时间上的彩色过渡。在按此技术工作的投影仪上，仅将从控制设备向驱动装置的通信利用于接通和断开所述的驱动装置。为了清晰地描述起见，以下也将这种开关信号称为同步信号。
所述的控制设备对于电干扰是敏感的，并且有时含有可接触的部件，而所述的驱动装置与所述的控制设备相比则生成高的电流和电压，并且一般是与电网电压相联系的。因此在现有技术中将满足所谓的SELV(安全性极低电压)要求的光耦合器用于驱动装置和控制设备之间的通信。本性决定了光耦合器不太适合于模拟的信号传输，由此在驱动装置和控制设备之间优选数字式通信。
同步信号的传送需要从控制设备向驱动装置方向的通信。按现有技术向相反方向的通信也是公知的。在此情况下涉及一种所谓的＂灯点亮信号＂，所述的驱动装置以该灯点亮信号仅仅通知所述的控制设备，灯正点着。
对于传输所述灯点亮信号和同步信号各需要一个光耦合器。按现有技术通过这些光耦合器仅传输所述的信号。但是其它信息的通信是值得欢迎的。一方面所述的控制设备需要比关于灯是否点着的仅仅一个位信息多得多的信息，譬如关于由灯所接受的功率的信息。另一方面所述的控制设备需要比仅仅所述的同步更多的干预驱动装置的可能性，譬如规定灯功率。从现有技术中公开了一种第三光耦合器的使用，通过该光耦合器可以从控制设备向驱动装置传输信息。此第三光耦合器不仅提高了所谈及投影仪的费用和成本，而且也扩大了要安置在投影仪壳体中的部件的几何尺寸。该特征随着投影仪的正在进展的微型化获得越来越大的重要性。
【发明内容】
本发明的任务是提供一种权利要求1的前序部分所述的方法，该方法以微小的费用实现了一种用于在光源驱动装置和控制设备之间交换数据的通信。
通过权利要求1说明部分的特征、通过一种具有权利要求1的前序部分的方法来解决该任务。从属权利要求说明了特别有利的扩展方案。
本发明基于，使用用于传输任何情况下都存在的同步信号和灯点亮信号的两个上述光耦合器，以便传输附加的信息。因此有利地不需要附加的硬件花费。由于通常由所装入微控制器的软件来控制所谈及的投影仪，因此在按现有技术的投影仪中可以仅仅通过改动软件来实现本发明。
如上所述，通过光耦合器从控制单元向驱动装置传输同步信号。用于同步换向的本来的信息通常隐藏在同步信号的脉冲上升沿中。按本发明利用所述同步信号的持续时间来向驱动装置传输其它的信息。
为了按本发明采集在驱动装置和控制单元之间通信时的信息内容，首先检测同步信号的脉冲上升沿。如果进行了一次检测，则启动等候计时器，该等候计时器在一个固定调定的等候时间之后促使读出那个应采集其信息内容的信号的电平。
在从控制单元向驱动装置通信的情况下，所述的信息内容按本发明位于同步信号中。在检测其脉冲上升沿之后借助等候计时器等待一个给定的等候时间。在所述等候时间结束之后到达了一个分析处理时间点，并分析处理同步信号的电平。同步信号的电平可以具有两个分别相当于高电平或低电平的值。在所述的脉冲上升沿之后所述的同步信号位于高电平上。从控制单元向驱动装置要传输的信息按本发明隐藏在同步信号持续在高电平上的持续时间中。由于如上所述这里涉及数字式信息，所述的持续时间要么具有H(高)值要么具有L(低)值。所述的H值现在可以分配给逻辑1的传输，而所述的L值可以分配给逻辑0的传输。不作一般性的限制，以下假设H值短于L值。对于所述的等候时间按本发明选择一个位于H值和L值之间的值。如果现在在分析处理同步信号时在分析处理时间点上查明了一个高电平，同步信号的持续时间则按上述的定义因而已具有L值，以此已向驱动装置传输了逻辑0。如果在分析处理同步信号时在分析处理时间点上查明了一个低电平，同步信号的持续时间则已具有H值，并已传输了逻辑1。因此结束了一个位的从控制单元向驱动装置的传输，并且所述的驱动装置一直等候到检测同步信号的下一个脉冲上升沿时为止。
本发明的思想不受上述电平定义的约束。更确切地说，也可以如下来实现本发明，即反转所有的电平和进行同步信号脉冲下降沿的检测。
本发明的通信方法不局限于隔离位的传输。更确切地说，可以将多个串行传输的位汇总成一个所谓的字。譬如类似于标准RS232可以通过传输跟随着8位和一个中止位的起始位来传输一个字节。
通过第二光耦合器来实现从驱动装置向控制单元的信息传输，在现有技术中设置该第二光耦合器用于传输灯点亮信号。如在从控制单元向驱动装置的信息传输时那样，按本发明从驱动装置向控制单元的信息传输也同步于同步信号的脉冲上升沿地工作。所述的驱动装置首先检测同步信号的脉冲上升沿。如果进行了一次检测，则在驱动装置中启动发送计时器，而在控制单元中启动接收计时器。所述的控制单元不需要用于检测同步信号脉冲上升沿的检测器，因为该控制单元本身触发同步信号的发出。在发送计时器结束之后所述的驱动装置将灯点亮信号施加到相当于要传输信息的电平上。在接收计时器结束之后所述的控制单元分析处理灯点亮信号。如在同步信号的情况那样，灯点亮信号的电平也可以具有两个分别相当于高电平或低电平的值，这些值又分配给逻辑1或逻辑0。在由控制单元分析处理灯点亮信号之后，从驱动装置向控制单元传输一个位。由同步信号的下一个脉冲上升沿触发另一个位的传输。
如果通过灯点亮信号发出一个位不需要等候时间，则可以省去上述的发送计时器。在此情况下直接在检测同步信号脉冲上升沿之后，将所述的灯点亮信号施加到相当于要传输信息的电平上。在此情况下在控制单元方借助接收计时器仅仅等待信息传输用的运行时间，并然后分析处理所述的灯点亮信号。
如在从控制单元向驱动装置的传输时那样，本发明的通信方法在向另一个方向上也是不局限于隔离位的传输的。更确切地说，在此也可以将多个串行传输的位汇总成一个字节。譬如类似于标准RS232可以通过传输跟随着8位和一个中止位的起始位来传输一个字节。
在从驱动装置向控制单元传输时要强调以下的本发明优点：所述的传输同步地进行，不必在驱动装置中提供时基。由控制单元输出的同步信号按本发明提供既从控制单元向驱动装置传输用的，又在相反方向上传输用的时基。本发明的通信方法对于同步于同步信号所进行的，从驱动装置向控制单元的传输是特别有利的，因为所述的同步信号一般不具有固定的周期。更确切地说，同步信号脉冲上升沿的相继的时间间隔是不同的。
在应用所述通信方法的投影仪中，用于传输的众多的信息内容是可以设想的。譬如可以将像驱动装置灯功率那样的当前的灯工作参量传送到控制单元上。另一方面控制单元可以给驱动装置传送，哪种工作参量应传送，或灯功率的额定值应具有哪个值。这些实例指明，有利的是，信息流不仅从控制单元指向驱动装置，或从驱动装置指向控制单元。按本发明不仅分析处理同步信号或灯点亮信号的信息内容，而且分析处理含有两个信号的被分析处理的信息。
另一种用途是接通和关断驱动装置。这在上文中已对于发射LCD的情况得到了说明。在此用途中不需要与同步信号同步的换向。所述的控制单元可以借助于本发明通信方法给驱动装置传送一个指令序列，该指令序列取消了换向和同步信号之间的耦合。
另一个用途是传送关于驱动装置中温度、软件版本、微控制器的系列号、或对于像经济模式那样的工作模式的指令、或选择软件版本的信息。
借助于本发明通信方法，在投影仪中在许多情况下使得避免费用昂贵的硬件改动的灵活性成为可能。
【附图说明】
以下应根据附图借助一个实施例详述本发明。
图1展示本发明同步信号和灯点亮信号的时间曲线，
图2展示用于传输一个字节的本发明同步信号的时间曲线。
【具体实施方式】
图1中示出了本发明同步信号S和灯点亮信号L的时间曲线。通过箭头标记了时间点1至11。
首先阐述同步信号S的曲线。所述的同步信号S在时间点1具有由驱动装置检测的，从低电平向高电平的脉冲上升沿。所述的驱动装置同时起动一个调定到一个等候时间的等候定时器。所述的等候时间在时间点2结束。所述由控制单元发送的同步信号S持续在高电平上的持续时间按本发明只能具有两个值，也就是一个H值或一个L值。如此地选择所述的等候时间，使得它位于这些值之间。在时间点2分析处理同步信号S。在图1中示出的实例中，驱动装置在时间点2查明一个又下降到低电平上的同步信号S。从中可以推导出高电平的持续时间。如果假定在描述本发明时示范性地介绍的定义，驱动装置则在时间点2识别，控制单元已传输了一个逻辑1。
所述的同步信号S在时间点3又具有一个由驱动装置检测的脉冲上升沿。在所述的等待时间之后，驱动装置在时间点4分析处理同步信号S的电平。所述的同步信号S这次在高电平上比在时间点1的脉冲上升沿之后持续得更长。所以所述的驱动装置在时间点4识别，同步信号S还具有高电平，并因而已传输了一个逻辑0。
所述的驱动装置在时间点5检测下一个脉冲上升沿。在本实施例中所述的驱动装置在等待时间之后的时间点6识别，控制单元已传输一个逻辑1。在时间点6之后所述的驱动装置一直等候到，驱动装置检测同步信号S的下一个脉冲上升沿和循环地重复其它位的传输时为止。
图1中在同步信号S之下示范性地示出了灯点亮信号L的时间曲线。虚线应表明两个信号的相互的时间关系。按本发明的上面的描述，在脉冲上升沿之后在控制单元中起动接收计时器，而在驱动装置中则起动发送计时器。在发送计时器结束之后，驱动装置输出一个具有相当于所希望信息的电平的灯点亮信号L。在接收计时器结束之后，控制单元分析处理所述的灯点亮信号L。发送计时器和接收计时器是如此地彼此协调的，使得在分析处理灯点亮信号L的时间点，由控制单元在灯点亮信号L上施加一个相当于要传输信息的有效电平。
在本实施例中在时间点1起动的发送计时器在时间点7结束。从此时间点起，所述的驱动装置开始调定相当于下一个要传输信息的灯点亮信号L的电平。为此有直至接收计时器结束时的时间供给驱动装置来支配。在本实施例中控制单元总是与同步信号S的脉冲上升沿同步地分析处理灯点亮信号L。因此可以有利地由存在于控制设备中的用于生成同步信号S的设备，至少部分地来承担接收计时器的任务。所述的驱动装置在本情况下还有最多直至同步信号S下一个脉冲上升沿的时间，用来调定下一个要传输位的有效的电平。从灯点亮信号L的曲线中可以获知，从时间点8起所述的信号已达到一个高电平。在由控制设备在时间点3分析处理该信号之前，这是及时的。可以任意选择地将在时间点3存在的高电平分配给一个逻辑0或1。在时间点3之前已分析处理了在时间点1的灯点亮信号L，在该时间点1已存在着一个低电平。在时间点3的高电平之后分析处理在时间点5的灯点亮信号L，在该时间点5按图1又施加着一个低电平。分别在同步信号脉冲上升沿时(时间点1，3和5)在驱动装置中起动发送计时器，该发送计时器分别在时间点7，9和11结束。发送计时器的运行时间仅仅必须持续到那样长，即到控制设备已分析处理了灯点亮信号L的时候。与两个脉冲上升沿之间的一个整个循环时间相比，这可以很快地实现。存在着一种微控制器用于实现本发明的通信方法，其中有时少量的指令循环满足于实现发送计时器的所需的运行时间。灯点亮信号L的曲线在时间点7和8以及时间点9和10之间是任意的。仅仅必须确保，在分析处理时间点1，3和5达到了一个有效的电平。在所述的实施例中从时间点8和10起则是这种情况。
图2中示出了同步信号S的较长的时间曲线，其中传输一个字节的信息。通过一个用“开始”来标记的起始位引入所述的传输，由一个短的同步信号脉冲实现了该起始位。在此之后跟随8个数据位D0至D7。通过阴影表明，按信息内容不同而所述的数据位可以是短或长的。在最后的数据位D7之后通过一个用仃止来标记的长的仃止位结束所述字节的传输。