DE2051244B2 - Elektronenblitzgerät mit steuerbarer Lichtabgabe - Google Patents
Elektronenblitzgerät mit steuerbarer LichtabgabeInfo
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- H05B41/30—Circuit arrangements in which the lamp is fed by pulses, e.g. flash lamp
- H05B41/32—Circuit arrangements in which the lamp is fed by pulses, e.g. flash lamp for single flash operation
- H05B41/325—Circuit arrangements in which the lamp is fed by pulses, e.g. flash lamp for single flash operation by measuring the incident light
Description
D;e Erfindung bezieht sich auf ein Elektronenblitzgerät
mit steuerbarer Lichtabgabe, mit einem zumindest teilweise über eine triggerbare Blitzentladungsröhre
entladbaren Hauptentladungskondensator, der zur Steuerung der Lichtabgabe um eine von den Belichtungsverhältnissen
abhängige Zeitspanne vor dem getriggerten Entladen durch die Blitzentladungsröhre
durch einen eine Vorentladung bewirkenden, eine Schaltvorrichtung und einen ohmschen Widerstand
enthalten·:1 > >;'adekreis überbrückbar ist.
Es s.nd ve ,!-hiedene Möglichkeiten bekannt, die
Lichtleisi ^ ..·, Elektonenblitzgerätes abhängig oder
unabhängig von den Belichtungsverhältnissen des auszuleuchtenden
Objekts, insbesondere von dessen Entfernung von der Blitzlampe, zu steuern.
Es ist bekannt (US-PS 3 340 426), zur vorzeitigen Beendigung der Leuchtdauer des Blitzes der Blitzentladungsröhre
eine Kurzschlußröhre parallelzuschalten, die zu gegebenem Zeitpunkt die Blitzentladungsröhre
überbrückt und damit die weitere Lichtemission beendet. Die plötzliche Kurzschließung der Blitzentladungsröhre
beispielsweise zu Zeiten der maximalen Lichtabgabe ist schaltungstechnisch schwierig durchführbar, da
die hohe Belastung der Schaltelemente sowie Schwingungsvorgänge zu Schwierigkeiten führen und außerdem
bereits kleine Ungenauigkeiten des Schaltzeitpunktes erhebliche Abweichungen der Lichtabgabe zur
Folge haben.
Es ist auch bekannt (DT-OS 1 489 293), die Ladung des Hauptentladungskondensators gesteuert zu verrin-
gern, bis der Hauptblitz gezündet wird. Ein vorhergehender
Vorblitz mißt die Beleuchtungsverhältnisse und stellt einen Zeitgeber ein, der die Verzögerung der
Zündung des Hauptblitzes nach dem Entladungsbeginn bestimmt. Diese Bestimmung der Zeit bis zum Zünden
des Hauptblitzes erfolgt jedoch in sehr unpräziser Weise mit Hilfe der Zeitgeberschaltung und einer Kippschaltung,
die über ein Relais die Hauptblitzzündnng
durchführen. Die Zeitsteuerung und die resultierende Lichtlehlung sind jedoch süßer von dem von einem Fotowiderstand
aufgenommenen reflektierten Licht noch von Temperatur- und Alterseinflüssen sowie vom
Spannungsverlauf am Kondensator und hierbei von einer gewissen Selbstentladung, die bei Elektrolytkondensatoren
mit zunehmendem Alter noch bedeutsamer ii wird, abhängig. Das Schalten der Hauptentladung zum
Zünden des Hauptblitzes mittels eines Relais bringt angesichts der verhältnismäßig kurzen 7eiten und schnellen
Vorgänge bei der Blitzentladung noch eine weitere Zeitunsicherheit mit sich. Die Schaltung des bekannten
Elektronenblitzgerätes weist somit nicht nur einen äußerst umständlichen Aufbau auf, sondern ist auch ihrer
Natur nach ungenau.
Es ist auch bereits vorgeschlagen worden (DT-PS 1 797 431), zunächst eine Vorentladung unter Vernichtung
von Energie in einem Widerstand durchzuführen und die Hauptentladung durch die Blitzentladungsröhre
nach einer voreinstellbaren Verzögerung zu zünden. Die Zeitverzögerung wird durch eine ÄC-Schakung bewirkt.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine insofern genaue Steuerung der Lichtabgabe durchzuführen,
als verschiedene Parameter, die außer der gewählten oder entsprechend der Belichtung gemessenen Vorentladungszeit
noch Einfluß auf die Lichtabgabe nehmen, auch wenn sie sich ändern, trotzdem unter gleichen äußeren
Voraussetzungen zu einer gleichen Lichtabgabe führen.
Diese Aufgabe wird, ausgehend von einem Elektronenblitzgerät
der eingangs genannten Art, dadurch gelöst, daß am ohmschen Widerstand des Entladekreises
eine Spannung abgegriffen ist, die als Schaltkriteriurn zum Schalten bei Erreichen eines wählbaren Entladungsspannungswertes
einem elektronischen Schalter zugeleitet ist, der die schnelle restliche Entladung des
Hauptentladangskondensators über die Blitzentladungsröhre bewirkt. Zur Einleitung der Hauptentladung
etwa durch Zünden der Blitzentladungsröhre oder durch Kurzschließen des im Entladekreis liegenden
Widerstandes, sofern dieser mit der Blitzentladungsröhre in Reihe geschaltet iot, wird also nicht die
bereits verstrichene Entladezeit gemessen, sondern die bereits erreichte Entladespannung des Kondensators.
Hierdurch können Einflüsse, die die ursprüngliche Aufladespannung des Kondensators oder den Entladungverlauf
in kaum kontrollierbarer Weise bestimmen, insbesondere Selbstentladung und Alterungs- und Temperatureinflüsse,
keinen Einfluß auf die Lichtleistung haben, da die Entladung stets beim Anliegen der der gewählten
Lichtleistung entsprechenden Ladespannung des Kondensators einsetzt, also selbst wenn der Kondensator
z. B. durch Selbstentladung oder ähnliche Einflüsse nicht die volle Anfangsspannung aufwies. Die rnit
dem ohmschen Widerstand in Reihe geschaltete Schaltvorrichtung kann hierbei die Blitzentladungsröhre
selbst oder eine triggerbare Steuerentladungsröhre sein, wobei dann ebenfalls die gewählte Vorentladung
von den mit Hilfe eines Vorblitzes festgestellten Belichtungsbedingungen abhängig gemacht werden kann.
Die Steuerverbindung zwischen dem Abgriff des Widerstandes und dem elektronischen Schalter kann in
verschiedener Weise erfolgen, bevorzugt wird eine Schaltung nach einem der Ansprüche 2 bis 4. Durch
Vergleich der abgegriffenen Spannung mit einer Bezugsspannung läßt sich nämlich durch einfache Beeinflussung
der Bezugsspannung, etwa gemäß Anspruch 5 mit Hilfe eines Transistors, die Zündspannung und damit
die Uchtabgabe elektronisch steuern. Hierzu kann beispielsweise nach einem der Ansprüche 6 bis 8 die
Ansteuerung des Transistors vom Ausgangssignal eines photoempfindlichen Elements abhängig gemacht werden.
In weiterer Vervollkommnung kann hierbei nach Anspruch 9 oder 10 das die Vorblitzbelichtung anzeigende
Signal in Form einer Spannung gespeichert werden, die mit der am ohmschen Widerstand im Entladekreis
abgegriffenen Spannung verglichen wird.
Die Erfindung ist im einzelnen in der folgenden Beschreibung erläutert. Auf der Zeichnung ist die Erfindung
beispielsweise dargestellt, und zwar zeigt
F i g. 1 eine elektrische Schaltung einer Ausführungsform des Elektronenblitzgerätes gemäß der Erfindung,
F i g. 2 eine graphische Darstellung zum Veranschaulichen der Bezieh"ng zwischen den an verschiedenen
Punkten der Schaltung von F i g. 1 anliegenden Spannungen und den Änderungen der Lichtausbeute,
F i g. 3 eine elektrische Schaltung einer anderen Ausführungsform der Erfindung,
F i g. 4 eine graphische Darstellung der Beziehung zwischen den an verschiedenen Punkten der Schaltung
von F i g. 3 anliegenden Spannungen und der Lichtausbeute,
F i g. 5a und 5b graphische Darstellungen der Beziehung zwischen der Spannung des Hauptentladekondensators
und der Helligkeit bzw. zwischen der Entfernung und der Helligkeit,
F i g. 6 eine elektrische Schaltung einer weiteren Ausführungsform der Erfindung,
F i g. 7 eine graphische Darstellung der Beziehung zwischen den an verschiedenen Punkten der Schaltung
von F i g. 6 anliegenden Spannungen und der Lichtausbeute,
F i g. 8a und 8b graphische Darstellungen der Beziehung zwischen der Spannung des Hauptentladekondensators
und der Helligkeit bzw. zwischen der Entfernung und der Helligkeit, und
F i g. 9 eine elektrische Schaltung einer anderen Ausführungsform der Erfindung mit getrennt voneinander
angeordnetem Lichtimpuls-Erzeugerstromkreis und der Energieentladestromkreis.
F i g. 1 zeigt die Schaltung einer Ausführungsform der Erfindung, bei der ein Hauptentladekondensator 1
von Klemmen 10 und 11 aus gespeist wird, wobei eine Reihenschaltung bestehend aus einer Xenon-Entladeröhre
2 und einem veränderlichen Widerstand 3 zu dem Hauptentladekondensator 1 parallel geschaltet ist; eine
Parallelschaltung bestehend aus einem veränderlichen Widerstand 8 und einer Zener-Diode 9 ist zwischen
eine Klemme a der Xenon-Entladeröhre 2 und eine Klemme c des veränderlichen Widerstandes 3 eingeschaltet,
und zwar über eine Klemme eines Kondensators 4, die Anode eines Steuerelementes 5, beispielsweise
eines Thyristors, und einen Widerstand 6, während der Zwischenpunkt des veränderlichen Widerstands 8
mit dem Gatter des Thyristors 5 und die Kathode des Thyristors 5 über die andere Klemme des Kondensators
4 mit dem Zwischenpunkt b des veränderlichen
Widerstandes 3 verbunden ist. Diese Schaltung arbeitet wie folgt:
Bei Kurzschließen eines Triggerschalters 7 wird die Xenon-Entladeröhre 2 in Betrieb gesetzt und leitet die
Entladung der im Hauptentladekondensator 1 gespeicherten Energie über den veränderlichen Widerstand 3
ein. Der veränderliche Widerstand 3 ist derart ausgelegt, daß er die vom Hauptentladekondensator 1 abgegebene
Energie verbraucht, sein Wert ist jedoch derart bestimmt, daß die über den veränderlichen Widerstand
3 in die Xenon-Entladeröhre 2 eingespeiste Strommenge den Belichtungsgrad nicht wesentlich beeinflußt.
Folglich bewirkt die am Hauptentladekondensalor 1 liegende Spannung, daß die darin gespeicherte Energie
nach der der Zeitkonstante der Kapazität des Hauptentladekondensators 1 und dem Widerstandswert des
veränderlichen Widerstands 3 entsprechenden Abklingcharakteristik, wie auch derjenigen der zwischen
den Punkten a und b in F i g. 2 liegenden Spannung verbraucht
wird. Wenn dabei aber der zum veränderlichen Widerstand 3 parallelgeschaltete Thyristor 5 leitend
wird, wird die vom Hauptentladekondensator 1 abgegebene Energie in den Thyristor 5 eingespeist, dessen
innerer Widerstand im Vergleich zum veränderlichen Widerstand 3 niedrig ist, so daß im wesentlichen die
gesamte Energie der Xenon-Entladeröhre 2 eingespeist wird. Die dabei erhaltene Lichtausbeute entspricht der
am Hauptentladekondensator 1 anliegenden Spannung zum Zeitpunkt des Einschaltens des Thyristors 5. Auf
diese Weise ist die Lichtausbeute durch Steuern der Zeit, in der der Thyristor 5 leitend ist, beliebig veränderlich.
Es sei angenommen, der Zwischenpunkt b des veränderlichen Widerstands 3 sei zum Zweck einer Verminderung
eingestellt, so daß die zwischen den Punkten b und c liegende Ausgangsspannung entsprechend b-c in
F i g. 2 eingestellt ist. Diese Spannung wird an das Gatter des Thyristors 5 in negativer Richtung angelegt und
die Differenz zwischen den an den Punkten b und c bzw. den Punkten d und e liegenden beiden Spannungen
wird zwischen das Gatter und die Kathode des Thyristors 5 gelegt 1st die Gatterspannung des Thyristors
5 auf 1 Volt eingestellt, dann wird der Thyristor 5 mit der zwischen den Punkten dund e liegenden Spannung
von 6 Volt, wie in F i g. 2 durch die Gerade A dargestellt ist, zum Zeitpunkt des Erreichens einer Zeil
7Ί, in der die Spannungsdifferenz zwischen den Punkten b und c —5 Volt beträgt, leitend, so daß eine Lichtausbeute
gemäß A in F i g. 2 erzielt ist.
1st die Spannung zwischen den Punkten d und e entsprechend
einer Geraden C in F i g. 2 gewählt, erhält man bei Erreichen einer Zeit 73 eine Lichtausbeute gemäß
C die im Vergleich zur Lichtausbeute A klein ist.
Folglich kann durch Ändern der Stellung des Zwischenpunktes d des veränderlichen Widerstands 8 zum
Ändern der zwischen den Punkten d und e liegenden Spannung die Lichtausbeute beliebig geändert werden
und dadurch eine auf dem AbgriFf einer Spannung beruhende Einstellung einer Lichtausbeute ermöglicht
werden. Andererseits ist das System gemäß der Erfindung derart ausgelegt daß der Thyristor 5 zu jedem
gewünschten Zeitpunkt während der Entladung des Hauptentladekondensators 1 leitend gemacht werden
kann, mit dem Ergebnis eines gewissen Zeitunterschieds zwischen dem Zeitpunkt des Kurzschließer
des Trigger-Stromkreises und dem Zeitpunkt in dem die volle Ausstrahlung stattfindet Versuche zeigten,
daß jedoch praktisch kein Problem bei der praktischen Verwendung des Geräiis vorliegt, weil die Zeitkonstante
5 ms betragen würde, d. h. die Verzögerungszeit bis auf etwa 1/200 see abgesenkt werden könnte, wenn die
Kapazität des Hauptentladekondensators 1 und der Widerstandswert des veränderlichen Widerstands
3500 μΡ bzw. 10 Ω betragen.
Während eine derartige Verzögerungszeit durch Vermindern des Widerstandswerts des veränderlichen
Widerstands beliebig verkürzt werden kann, wird dadurch die Strommenge erhöht, die der Xenon-Entladeröhre
2 durch den veränderlichen Widerstand 3 zugeführt wird, der die Lichtausbeute D gemäß F i g. 2 erzielt.
Bei entsprechender Eichung kann jedoch eine derartige Einstellung nahezu problemlos vorgenommen
werden.
Der Kondensator 4 dient dazu, eine Fehlbetätigung auf Grund eines Störiimpulses zu verhindern, und der
Widerstand 6 und die Diode 9 b'ilden einen Spannungsregelkreis, um die zwischen den Punkten d und e lie-
gende Spannung zu stabilisieren.
Wie vorstehend beschrieben, ist selbst im Fall von Fotoaufnahmen mit kleiner Entfernung bei kleiner
Lichtausbeute die am Kondensator in der Schaltung gemäß F i g. 1 liegende Spannung während der Ausgangsperiode
bei Anlegen eines Triggerimpulses ausreichend hoch, so daß die Xenon-Entladeröhre mühelos
zum Aufleuchten gebracht und die Lichtausbeute auf einen sehr hohen Grad eingestellt werden kann. Darüber
hinaus kann ein Elektronenblitzgerät geschaffen werden, das sehr einfach aufgebaut ist und sehr vielseitig
einsetzbar ist.
F i g. 3 zeigt eine andere Ausführungsform der Erfindung, deren Schaltung eine Blitzlichtausgangssteuerschaltung
aufweist die eine Xenon-Entladeröhre 23 umfaßt, die zu einem Hauptentladekondensator 21 parallel
geschaltet ist, und eine Trigger-Schaltung bestehend aus einem Triggerkreis 24 und einem Triggerschalter
25 enthält, sowie einen Kondensator 27 und die Anode und Kathode eines Steuerelements 28, beispielsweise
einen Thyristor, die parallel geschaltet sind oder zwischen einen Zwischenpunkt b und die andere Klemme
a eines veränderlichen Widerstands 26 gelegt sind, und einen lichtempfindlichen Steuerkreis bestehend aus
einem Kondensator 33 und einer Zenerdiode 32, die mit einer Lichtdetektorschaltung parallel geschaltet sind,
die ein photoleitendes Element 34, z. B. ein CdS-EIement
aufweist, sowie eine Diode 35 und einen Kondensator 36, dessen beide Klemmen zwischen die Basis und
den Emitter eines Halbleiterelements 31 geschaltet sind, an dessen Kollektor ein veränderlicher Widerstand
30 angeschlossen ist der über die Anode des Thyristors 28 und einen Widerstand 29 mit der Klemme der
Zenerdiode 32 verbunden ist
Das obige Gerät arbeitet wie folgt: Da der Widerstandswert des veränderlichen Widerstands 26 im Vergleich zum inneren Widerstand eines Kondensators 22 ausreichend hoch ausgelegt ist wird der durch die Xenon-Entladeröhre 23 erzeugte Blitz durch die im Kondensator 22 gespeicherte Ladung gesteuert Gemäß der Erfindung ist die Kapazität des Kondensators 22 derart gewählt daß er die Belichtung eines zu fotographierenden Gegenstands nicht wesentlich beeinflußt und er als Lichtquelle zum Feststellen der Entfernung des Gegenstands von der Lichtquelle verwendbar ist die einen Lichtimpuls gemäß der Kurve A in F i g. 4 erzeugt Der Widerstand 26 verbraucht auf Grund seiner Auslegung die vom Hauptentladekondensator 21 abgegebene Energie und der Wert des Widerstands 26 ist derart
Das obige Gerät arbeitet wie folgt: Da der Widerstandswert des veränderlichen Widerstands 26 im Vergleich zum inneren Widerstand eines Kondensators 22 ausreichend hoch ausgelegt ist wird der durch die Xenon-Entladeröhre 23 erzeugte Blitz durch die im Kondensator 22 gespeicherte Ladung gesteuert Gemäß der Erfindung ist die Kapazität des Kondensators 22 derart gewählt daß er die Belichtung eines zu fotographierenden Gegenstands nicht wesentlich beeinflußt und er als Lichtquelle zum Feststellen der Entfernung des Gegenstands von der Lichtquelle verwendbar ist die einen Lichtimpuls gemäß der Kurve A in F i g. 4 erzeugt Der Widerstand 26 verbraucht auf Grund seiner Auslegung die vom Hauptentladekondensator 21 abgegebene Energie und der Wert des Widerstands 26 ist derart
gewählt, daß die über ihn der Xenon-Entladeröhre 23 zugeführte Strommenge von ihm verbraucht werden
kann. Folglich wird die im Hauptentladekondensator 21 gespeicherte Energie entsprechend einer Abklingcharakteristik
verbraucht, die der Zeitkonstante entspricht, die durch die Kapazität des Hauptcntladekondensators
21 und den Widerstandswert des Widerstands 26 bestimmt ist. Im Verlauf dieses Vorgangs wird das vom
Gegenstand eines Entfernungsmessungs-Lichtimpulses reflektierte Licht vom photoleitenden Element 34 aufgenommen,
so daß dessen Widerslandswert in Abhängigkeit vom Entfernungsmessungs-Lichümpuls abnimmt
und dadurch der Kondensator 36 über die Diode 35 die von der Quelle für die konstante Spannung stammende
Energie, wobei die Quelle der Zener-Diode 32 und den Kondensator 33 enthält. Da diese Spannung
die einzige ist, die entsprechend der Entfernung zwischen dem Gegenstand und der Lichtquelle gespeichert
wird, ist sie eine Ausgangsspannung, die umgekehri proportional zum Quadrat der Entfernung ist, wie in
F i g. 5b dargestellt. Andererseits ändert sich die am Hauptentladekondensator 21 liegende Spannung in
einer derartigen Beziehung, daß die Änderung proportional zum Quadrat der Helligkeit ist (F i g. 5a). Auf diese
Weise ermöglicht die Kombination der zwei Span- *5 nungen eine proportionale Lichtsteuerung, d. h. mit
einer linearen Funktion kann eine selbsttätige Einstellung vorgenommen werden.
Bei dem e findungsgemäßen System bewirkt die am Kondensator 36 liegende Spannung, daß der eine hohe
Eingangsimpedanz aufweisende Transistor 31 den Widerstandswert des zwischen dem Kollektor und dem
Emitter liegenden Widerstands ändert. Ist beispielsweise die Entfernung zwischen dem Gegenstand und der
Lichtquelle klein, nimmt die Spannung des Speicherkondensators 36 zu und dadurch der zwischen dem
Kollektor und dem Emitter des Transistors 31 liegende Widerstand ab, so daß die Spannung zwischen den
Punkten d und e die Form der Kurve E in F i g. 4 annimmt. Andererseits ist die Klemmenspannung des
Widerstands 26 ungefähr gleich der am Hauptentladekondensator 21 liegenden Spannung. Wenn also der
Zwischenpunkt b des veränderlichen Widerstands 26 derart eingestellt ist, um die Spannung zu verringern,
damit die zwischen den Punkten b und c liegende Spannung den Verlauf der Kurve C in 4 annimmt, dann wird
diese Spannung an das Gatter des Thyristors 28 in negativer Richtung angelegt und auf diese Weise wird die
Differenz zwischen den Spannungen an den Punkten b und c bzw. c/und e zwischen das Gatter und die Kathode
des Thyristors 28 angelegt. Es sei angenommen, daß die Gatterspannung des Thyristors 28 1 Volt beträgt;
da die Spannung zwischen den Punkten c/und e — wie oben erwähnt — 2 Volt beträgt, kann der Thyristor 28
nach Erreichen der Zeit Ti angesteuert werden, wenn
die zwischen den Punkten b und c liegende Spannung — 1 Volt wird, und der Thyristor 28 leitend.
Bei nunmehr leitendem Thyristor 28 wird die vom Hauptentladekondensator 21 abgegebene Energie über
die Anode und die Kathode des Thyristors 28 und über den zwischen den Punkten b und c liegenden Teil des
veränderlichen Widerstands 26 eineesoeist ist. In diesem
Fall ist der innere Durchlaßwiderstand des Thyristors 28 sehr niedrig und der Widerstandswert des vorstehend
genannten Teils des veränderlichen Widerstands 26 ist sehr niedrig im Vergleich zum Gesamtwiderstandswert
des veränderlichen Widerstands 26. weil er — wie oben beschrieben — geteilt wurde: somit
ist der gesamte innere Widerstand praktisch Null. Auf diese Weise wird die restliche Energie des Hauptentladekondensators
21 im Verlauf von dessen Entladung nahezu gänzlich in die Xenon-Entladeröhre 23 eingespeist,
so daß sie von letzterer als Lichtausbeute zum Belichten beim Fotographieren entladen wird. Zu diesem
Zeitpunkt hat sich die am Hauptentladekondensator 21 liegende Spannung über den Widerstand 26 während
einer ziemlich langen Zeitspanne entladen und folglich ist in diesem Fall die Lichtausbeute sehr gering,
wie in F i g. 4 die Kurve c zeigt. Andererseits ist bei großer Entfernung zwischen dem Gegenstand und der
Lichtquelle die am Speicherkondensator 36 liegende Spannung niedrig und dadurch nimmt der Widerstand
zwischen dem Kollektor und dem Emitter des Transistors 31 zu und die Spannung zwischen den Punkten d
und e nimmt die Form gemäß der Kurve /"in F i g. 4 an.
Auf Grund der Spannungsdifferenz zwischen dieser Spannung und der zwischen den Punkten b und c liegenden
Spannung wird der Thyristor 28 zu dem Punkt leitend, an dem die Zeit 72 erreicht ist. Da die am
Hauptentladekondensator 21 liegende Spannung im Vergleich zu der zum Fotographieren mit kleiner Entfernung
notwendigen Spannung hoch ist, kann also eine Blitzlichlausbeute gemäß der Kurve D in F i g. 4 erzielt
werden, so daß der Gegenstand stark belichtet und dadurch die erforderliche selbsttätige Einstellung der
Lichtausbeute bewirkt wird. Da jeder Arbeitsgang des Lichtausbeute-Einstellkreises gemäß der Erfindung erst
stattfindet, nachdem die Xenon-Entladeröhre 23 leitend geworden ist, ist eine viel geringere Gefahr einer Fehlbetätigung
gegeben. Der veränderliche Widerstand 30 dient zur Einstellung der Empfindlichkeit. Da jedoch
das System im wesentlichen darin besteht, einen Lichtimpuls zu erzeugen, um die Entfernung eines Gegenstands
von der Lichtquelle festzustellen und eine dessen reflektierendem Licht entsprechende Ladung dann im
Speicherkondensator 36 zu speichern, so daß der Thyristor 28 zu jedem gegebenen Zeitpunkt während des
Entladebetriebs des Haupientladekondensators 21 mittels der den Speicherkondensator 36 beaufschlagenden
Spannung leitend gemacht werden kann, kann zwischen dem Augenblick des Erzeugens des Entfernungsmessungs-Lichtimpulses
und dem Augenblick, in dem eine volle Lichtabstrahlung stattfindet, eine gewisse
Zeitdifferenz entstehen. Gemäß der oben beschriebenen Versuche kann dieser Zeitunterschied jedoch kaum
irgendwelche Probleme in der Praxis aufwerfen, weil die Zeitkonstante des Kondensators und des Widerstands
10 ms beträgt.
Aus der vorstehenden Beschreibung ist ersichtlich, daß die Schaltung gemäß F i g. 3 sich insbesondere dadurch
auszeichnet, daß die komplizierte Einstellung bei Verwendung einer Integrationscharakteristik vorübergehender
Erscheinung beseitigt und eine selbsttätige Einstellung der Lichtausbeute mit einem verhältnismäßig
einfach aufgebauten Stromkreis ermöglicht ist.
Die Schaltung gemäß F i g. 6, deren Aufbau und Betriebsweise
nachstehend beschrieben werden, stelli eine weitere Ausführungsform der Erfindung dar.
Wenn ein Trigger-Schalter 49 kurzgeschlossen wird blitzt eine Steuerentladeröhre 47. der die in einem Trig
ger-Kondensator 51 gespeicherte Energie über einer Trigger-Transformator 48 zugeführt wird, auf und die
Energieentladung eines Hauptentladekondensators 41 über einen Widerstand 54 und einen Kondensator 5:
wird eingeleitet.
Wenn der Wert des veränderlichen Widerstands 5'
im Vergleich zum inneren Widerstand des Kondensators 53 ausreichend groß gewählt ist, wird das von der
Steuerentladeröhre 47 stammende Blitzlicht durch die im Kondensator 53 gespeicherte Ladung gesteuert. Gemäß
der Erfindung wird ein Lichtimpuls gemäß C in F i g. 7 durch Einstellen der Kapazität des Kondensators
53 erzeugt, so daß er die Belichtung eines Gegenstands nicht wesentlich beeinflußt. Es kann auch eine
geeignete Vorrichtung, z. B. ein Filter und das in der Entladeröhre befindliche Gas verwendet werden, um
die Steuerentladeröhre 47 als Lichtquelle für Lichtimpulse zum Feststellen der Entfernung eines Gegenstands
von der Lichtquelle nutzbar zu machen, deren Wellenlänge nicht im Rahmen der empfindlichen Wellenlängen
fotographischer Filme liegt. Andererseits ist der Widerstand 54 derart ausgelegt, aaß er die von dem
Hauptentladekondensator 41 abgegebene Energie verbraucht, so daß die an diesem liegende Spannung in
Abhängigkeit von der Abklingcharakteristik abnimmt, die der durch die Kapazität des Hauptentladekondensators
41 und den Widerstandswert des Widerstands 54 bestimmten Zeitkonstante entspricht. Im Verlauf dieses
Abklingens wird das vom Gegenstand reflektierte Licht eines Entfernungsmessungs-Lichtimpulses von
einem photoleitenden Element 62, beispielsweise einem CdS-Element, aufgenommen, so daß dessen Widerstandswert
entsprechend dem von der Steuerentladeröhre 47 erzeugten Entfernungsmessungs-Lichtimpuls
abnimmt. Auf diese Weise wird die von einem Spannungsregulierkreis mit einem Spannungsregulierelement
59 kommende Energie in einem Speicherkondensator 61 über eine Diode 63 gespeichert.
Die resultierende Spannung ist entsprechend der Entfernung des Gegenstands von der Lichtquelle gespeichert
und hat eine Spannungscharakteristik, die dem reziproken photometrischen Entfernungsgesetz
entspricht (F i g. 8b). Andererseits ändert sich die am Hauptentladekondensator 41 liegende Spannung entsprechend
im Quadrat zur Helligkeit, wie in Fig.8a dargestellt ist. Auf diese Weise kann durch Kombination
der zwei Ausgangsspannungen eine sehr weitgehend verbessertt Steuerbarkeit mittels einer proportionalen
Lichtsteuerung, d. h. durch Nutzbarmachen einer linearen Funktion, erzielt werden.
Gemäß der Erfindung hängt der Widerstandswert zwischen dem Kollektor und dem Emitter eines Halbleiters
60 mit hoher Eingangsimpedanz von der am Speicherkondensator 61 liegenden Spannung ab. Wenn
also die Entfernung eines Gegenstands von der Lichtquelle klein ist, dann nimmt beispielsweise die am
Speicherkondensator 61 liegende Spannung zu und folglich der Widerstand zwischen dem Kollektor und
dem Emitter des Halbleiterelements 60 ab, so daß die Spannung zwischen den Punkten d und e in F i g. 6 (die
Spannung zwischen dem Gatter eines Thyristors 56 und dem Emitter des Halbleiterelements 60) die Form
gemäß der Kurve Λ in F i g. 7 annimmt Andererseits ist die Klemmenspannung des Widerstands 54 im wesentlichen
identisch mit der am Hauptentladekondensator 41 liegenden Spannung. Nimmt man also an, daß ein
Zwischenpunkt b des Widerstands 54 derart ausgelegt ist daß man eine Verminderung erhält und dadurch die
zwischen den Punkten b und c liegende Ausgangsspannung entsprechend der Kurve F in F i g. 7 einstellbar
ist dann beaufschlagt diese Spannung das Gatter des Thyristors 56 in negativer Richtung und auf diese Weise
beaufschlagt die Differenzspannung zwischen der zwischen den Punkten dund e liegende Spannung und
der zwischen den Punkten bund cliegenden Spannung
das Gatter und die Kathode des Thyristors 56. Ist also der Thyristor 56 derart eingestellt, daß er bei einer
Gatterspannung von 1 V arbeitet, dann wird er leitend, wenn die Spannung zwischen den Punkten c/und el V
und die Spannung zwischen den Punkten b und c — I V
beträgt, d. h. wenn nach Erzeugen eines Lichtimpulses C eine Zeit 7Ί erreicht ist. Der Thyristor 56 wird nun
leitend, so daß eine Hauptentladeröhre 44 über einen
ίο Trigger-Kreis zum Entladen gebracht wird, der einen
Kondensator 46 und einen Trigger-Umformer 45 aufweist. Zu diesem Zeitpunkt hat sich die Klemmenspannung
des Hauptentladekondensators 41 über den Widerstand 54 entsprechend der Kurve F in F i g. 7
weitgehend entladen und die erhaltene Lichtausbeute ist sehr gering.
Andererseits nimmt bei großer Entfernung zwischen dem Gegenstand und der Lichtquelle die am Speicherkondensator
61 liegende Spannung ab und folglich nimmt der Widerstand zwischen dem Kollektor und
dem Emitter des Transistors 60 zu, so daß die Spannung zwischen den Punkten d und e der Kurve B in
F i g. 7 und die Spannung zwischen den Punkten b und c der Kurve F in F i g. 7 entspricht. Auf Grund der
Spannungsdifferenz zwischen den beiden Spannungen wird der Thyristor 56 leitend, wenn der Zeitpunkt 72 in
F i g. 7 erreicht ist, und die am Hauptentladekondensator 41 liegende Spannung ist höher als die beim Foto·
graphieren mit kleiner Entfernung. Auf diese Weise kann auf den Gegenstand eine hohe Lichtausbeute gemäß
der Kurve E in F i g. 7 geworfen und dadurch die erforderliche selbsttätige Einstellung der Lichtausbeute
erzielt werden.
Da jedoch das Lichtausbeute-Kontrollsystem gemäß der Erfindung derart ausgelegt ist. daß die Steuerung
im Verlaufe der Entladung am Hauptentladekondensator 41 liegenden Spannung über den Widerstand 54
vorgenommen wird, ergibt sich unausweichlich eine Verzögerung zwischen dem Augenblick, in dem ein
Lichtimpuls erzeugt wird und der Zeit, in der eine volle Abstrahlung auftritt wobei die Verzögerung von der
Zeitkonstante der Kapazität des Hauptentladekondensators 41 und des Werts des Widerstands 54 abhängt.
Diese Verzögerung stellt jedoch praktisch kein Problem dar, da sie etwa 1/200 see nach Erzeugung eines
Lichtimpulses beträgt wenn die Kapazität des Hauptentladekondensators 41 und der Widerstandswert des
Widerstands 54 500 μΡ bzw. 10 Ω betragen, was einer
Zettkonstante von 5 ms entspricht. Soll die Verzögerungszeit weiter vermindert werden, können die Zeitkonstante
des Kondensators und die des Widerstands verkürzt werden, obwohl die Möglichkeit besteht daß
das von der Steuerentladeröhre 47 abgegebene Licht das zum Belichten eines Gegenstands dienende Licht
SS beeinflussen kann. Ist folglich die Qualität des von der
Steuerentladeröhre 47 abgegebenen Lichtes derart gewählt daß es außerhalb der Frequenzempfindlichkeit
der fotographischen Filme liegt können theoretisch die Zeitkonstanten des Hauptentladekondensators 41 und
des Widerstands 54, insbesondere der Widerstandswert
54 vermindert werden und es ist auf diese Weise möglich, eine selbsttätige Einstellung einer Lichtausbeute zu
erhalten, die praktisch keine Verzögerungszeit beinhaltet
Da weiterhin die Lichtausbeutesteuerschaltung gemäß der Erfindung derart ausgelegt ist daß sie erst zu
arbeiten beginnt nachdem der Energie-Entladebetrieb des Hauptentladekondensators 41 auf Grund des Be-
lriebs der Steuerentladeröhre 47 seinen Anfang genommen
hat, besteht ein wesentlicher Vorteil darin, daß keine Fehlbetätigung möglich ist, selbst wenn vor
dem Kurzschließen des Synchronschalters 49 auf das photoleitende Element 62 ein Lichtimpuls auftrifft, wo
durch ein sehr stabiler Betrieb gewährleistet ist. Die Diode 63 soll verhindern, daß die im Speicherkondensator 61 gespeicherten Ladungsträger zurückfließen.
Der Kondensator 43 und die Diode 42 sind derart beschaffen, daß im Kondensator 43 die am Hauptentladekondensator
41 liegende, während des Ladens entwikkelte Spannung gespeichert wird, so daß ein Rückstrom
mittels der Diode 42 vermieden werden kann, selbst wenn die am Hauptentladekondensator 41 liegende
Spannung abnimmt, weil gemäß der Erfindung ein
Kontrollsystem verwendet ist, mit dem die am Hauptentladekondensalor
41 liegende Spannung gesteuert wird; dadurch besteht die Möglichkeit, daß letztere unter
die Ausgangsspannung der Hauptentladeröhre 44 abfallen kann. Auf diese Weise ist ein stabiles Triggern
der Hauptentladeröhre 44 gewährleistet.
F i g. 9 zeigt eine Schaltung, bei der getrennt voneinander ein Lichtimpuls erzeugt und die Energie des
Hauptentladekondensators 41 entladen wird, d. h. der
ίο Lichtimpuls wird wie im Fall der F i g. 6 mittels einer
Steueremiaderöhre 47 erzeugt, während die Entladung der Energie mittels eines Steuerelements 66, z. B. eines
Thyristors, vorgenommen wird. Dieser Stromkreisaufbau ist dahingehend vorteilhaft, daß die Größe eines
Lichtimpulses beliebig einstellbar ist.
Hierzu fi Blatt Zeichnungen
Claims (11)
1. Elektronenblitzgerät mit steuerbarer Lichtabgabe, mit einem zumindest teilweise über e:ne
triggerbare Blitzentladungsröhre entladbaren Hauptentladungskondensator, der zur Steuerung
der Lichtabgabe um eine von den Belichtungsverhältnissen abhängige Zeitspanne vor dem getriggerten
Entladen durch die Blitzentladuugsröhre durch einen eine Vorentladung bewirkenden, eine Schaltvorrichtung
und einen ohmschen Widerstand enthaltenden Entladekreis überbrückbar ist, dadurch
gekennzeichnet, daß am ohmschen Widerstand (3, 26, 54) eine Spannung (bc) abgegriffen
ist, die als Schaltkriterium zum Schalten bei Erreichen eines wählbaren Entladungsspannungswerts
einem elektronischen Schalter (5, 28, 56) zugeleitet ist, der die schnelle restliche Entladung des Hauptentladungskondensators
(1,21.41) über die Blitzentladungsröhre (2,23,44) bewirkt.
2. Elektronenblitzgerät nach Anspruch 1. dadurch gekennzeichnet, daß der Teil (ab) des ohmschen
Widerstandes (3. 26. 54) zwischen einer seiner Klemmen und dem Abgriff durch den elektronisehen
Schalter in Form eines Thyristors (5, 28, 56) überbrückt ist, dessen Gatter an eine Bezugsspannung
(de) gegen eine der Klemmen (c) des Widerstandes gelegt ist.
3. Elektronenblitzgerät nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen der Kathode und
dem Gatter des Thyristors (5, 28, 56) die Differenz zwischen der am Widerstand (3, 26, 54) abgegriffenen
Spannung (bc) und der Bezugsspannung (de) liegt.
4. Elektronenblitzgerät nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Bezugsspannung
(de) von einem einer Konstantspannungsdiode (9, 32, 59) parallelgeschalteten zweiten ohmschen
Widerstand (8; 30,31; 58,60) abgegriffen ist.
5. Elektronenblitzgerät nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der die Bezugsspannung bestimmende
Zweig (de) des zweiten Widerstandes (30, 31; 58. 60) einen Transistor (31, 60) enthält
(F ig. 3,6,9).
6. Elektronenblitzgerät nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß dem Widerstand (26, 54) ein
Kondensator (22, 53) parallel geschaltet ist, daß in Reihe mit dieser Parallelschaltung die Blitzentladungsröhre
(23) oder eine Vorenlladungsröhre (47) liegt und daß die Ansteuerung des Transistors (31,
60) von der Lichtaufnahme eines photoempfindlichen Elementes (34, 62) auf die von der Blitz- oder
Vorentladungsröhre beim Einschalten des Entladekreis.es
abgegebene Lichtstrahlung hin gesteuert ist.
7. Elektronenblitzgerät nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der mit dem ersten ohmschen
Widerstand (54) verbundene elektronische Schalter (56) einer Triggerschaltung (45, 46, 56) zum Triggern
der Blitzentladungsröhre (44) angehört und die Blitzentladungsröhre parallel zum Leitungszweig
(54) mit der Vorentladungsröhre (47), dem Widerstand (54) und dem Kondensator (53) den Hauptentladungskondensator
(41) überbrückt (F i g. 6).
8. Elektronenblitz nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der erste ohmsche Widerstand
(54) in Reihe mit einem weiteren Thyristor (66) geschaltet ist, der durch eine Steuerspannung ansteuerbar
ist. die an einem Abgriffspunkt an einer den Hauptentladungskondensator (41) überbrükkenden
Reihenschaltung einer triggerbaren Hilfsentladungsröhre (47) und einer ParalleJschaltung
aus einem Kondensator (53) und einem Widerstand abgegriffen ist, und daß die Ansteuerung des Transistors
von der Lichtaufnahme eines photoempfindlichen Elements auf die von der Hilfsentladungsröhre
(47) beim Einschalten des Entladekreises abgegebene Lichtstrahlung hin gesteuert ist (F i g. 9).
9. Elektronenblitzgerät nach Anspruch 5 oder 8, dadurch gekennzeichnet, daß der auf die von der
Blitzentladungsröhre (23) oder Hilfsentiadungsröhre (47) abgegebene Lichtstrahlung hin zurückkehrende
Lichtimpuls einer Lichtsignal-Speicherschaltung (30 bis 36; 58 bis 63) zugeführt ist, die eine dem
Abstand zwischen dem Blitzgerät und dem zu beleuchtenden Objekt entsprechende Spannung speichert,
wobei die Zeit, zu der der elektronische Schalter (28. 56) leitend wird, durch Vergleich der
Spannung (de), die von der gespeicherten Spannung abhängt, mit der am ersten ohmschen Widerstand
(26.54) abgegriffenen Spannung ^bestimmt wird.
10. Elektronenblitzgerät nach Anspruch 9. dadurch gekennzeichnet, daß die am ersten ohmschen
Widerstand (26, 54) anliegende Spannung (ac) der Spannungsversorgung der Lichtsignal-Speicherschaltung
dient.
11. Elektronenblitzgerät nach einem der Ansprüche
1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die mit dem ohmschen Widerstand (3. 26, 54) in Reihe geschaltete
Schaltvorrichtung die Blitzentladungsröhre (2, 23) oder eine triggerbare Vorentladungsröhre
(47) ist.
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E77 | Valid patent as to the heymanns-index 1977 | ||
EF | Willingness to grant licences |