DE2120372C3

DE2120372C3 - Elektronenblitzgerät

Info

Publication number: DE2120372C3
Application number: DE2120372A
Authority: DE
Inventors: Hiroshi Osaka Iwata (Japan)
Original assignee: WEST ELECTRIC CO Ltd OSAKA (JAPAN)
Current assignee: WEST ELECTRIC CO Ltd OSAKA (JAPAN)
Priority date: 1970-04-27
Filing date: 1971-04-26
Publication date: 1978-10-19
Also published as: GB1320644A; DE2120372B2; CA925564A; BE766259A; DE2120372A1; DE2167114C3

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Elektronenblitzgerät mit einer Reihenschaltung aus einer Leucht-Entladungsröhre und einem Abschalttor, zu der ein Hauptentladungskondensator parallel geschaltet ist, weiter mit einer ersten Triggerschaltung, bei der ein

jo Triggerkondensator, die Primärwicklung eines Transformators und ein Unterbrecher eine Reihenschaltung bilden, zum Anlegen einer das Abschalttor triggernden ersten Triggerimpulsspannung an dieses und einer die Sekundärwicklung eines Transformators

as einschließenden zweiten Triggerschaltung zum Anlegen einer die Entladungsröhre unr⁴ deren Leuchtenenergiespeisung aus dem Hauptentladungskondensator triggernden zweiten Triggerimpulsspannung an die Triggerelektrode der Entladungsröhre, wobei beim Schließen des Unterbrechers und damit des Entladungsweges des Triggerkondensators von der ersten und der zweiten Triggerschaltung gleichzeitig die erste und die zweite Triggerimpulsspannung erzeugt und ,zur gleichzeitigen Triggerung an die Entladungsröhre und das Abschalttor gelegt ist, und schließlich mit einer Einrichtung zum Betätigen des Abschalttores im Sinne einer Stromunterbrechung, die als Lichtmengenmeßschaltung zum Überwachen der von der Entladungsröhre abgestrahlten und . cn einem Vordergrundobjekt reflektierten Lichtnienge ausgebildet ist. wobei ein bei Empfang einer vorbestimmten Lichtmenge durch die Lichtmengenmeßschaltung triggerbares Halbleiterbauelement vorgesehen ist und ein sich nach Triggerung dieses Halbleiterbauelements entladender Steuerkondensator zwischen dieses Halbleiterbauelement und das Abschalttor geschaltet ist. Bei einem bekannten Elektronenblitzgerät dieser Art (JP-AS 44-30905) verringert sich während der Entladung des Hauptentladungskondensators dessen Spannung, nicht jedoch die des Steuerkondensators, der an die Verbindungsleitung zwischen der Leuchteitladungsröhre und dem Abschalttor angeschlossen ist. Wenn das von der Lichtmengenmeßschaltung triggerbare Halbleiterbauelement leitend wird, entlädt sich der Steuerkondensator, der zunächst auf höherem Potential als der Hauptentladungskondensator liegt, über das durch die Lichtmengenmeßschaltung triggerbare Halbleiterbauelement und das Abschalttor. Letzteres wird während der Entladung des Steuerkondensators in Gegenrichtung vorgespannt und somit abgeschaltet, Unmittelbar anschließend findet jedoch ein Umladeil des jetzt entladenen Steuerkondensators vom Haüptentladungskondensator aus statt, Und zwar über die Leüchtentladungsröhre und

das von der Lichtmengenmeßschaltung triggerbare Halbleiterbauelement, Die Leüchtentladungsröhre erzeugt auf diese Weise einen Überschuß an Lichtstrahlurtgi wodurch eine unerwünschte Überbelich-

tung herbeigeführt wird. Das erwähnte Umladen bringt es mit sich, daß ein unipolarer Kondensator als Steuerkondensator nicht Verwendung finden kann. Um das Abschalttor abzuschalten, muß — wie bereits erwähnt — durch Anlegen einer Gegenspannung ein Rückwärtsstrom aufgebaut werden. Dieser Rückwärtsstrom muß dem großen Vorwärtsstrom entsprechen, was eine entsprechend große Kapazität bedingt. Da ύη derartiger Steuerkondensator überdies auch auf hohe Spannung aufladbar sein muß, ist er sehr kostspielig und mit einem erheblichen Raumbedarf verbunden. Wegen der großen Kapazität des Steuerkondensators muß auch das Halbleiterbauelement, über das ihm die Ladecnergie zugeführt wird, eine hohe Strombelastbarkeit haben, was die Kosten für ein derartiges Element anhebt. Von Nachteil ist ferner, daß bei Auftreffen eines fremden Lichtsignals auf die Lichtmengenmeßschaltung vor dem Auslösen eines Blitzes das von der Lichtmengenmeßschaltung triggerbare Halbleiterbauelement leitend wird, so daß die im Steuerkondensator gespeicherte Ladung vorzeitig über einen dem Abschalttor parallelgcschalteten Widerstand abfließen kann. Während der Zeitspanne bis zum Wiederaufladen des Steuerkondensators über einen hochohmigen Widerstand ist eine einwandfreie Funktionweise des Blitzgerätes somit nicht gewährleistet.

An dieser Stelle ist zu erwähnen, daß weiterhin ein Elektronenblitzgerät der eingangs genannten Gattung bekannt ist (DE-OS 19 56 875), bei dem ähnlich nachteilige Verhältnisse gegeben sind. Nach dem Abschalten des Stromtorelements im Kathodenkreis der Entladungsröhre kann über den entladenen Steuerkondensator und das von der Lichtmengenmeßschaltung triggerbare Steuerelement noch ein Strom über die Leuchtentladungsröhre nachfließen, so daß sich eine Uberschußbelichtung ergibt. Der Steuerkondensator muß hier ebenfalls eine große Kapazität besitzen, um das Stromtor mit großem Strom abschalten zu können. Die Abmessungen und Kosten eines derartigen Bauelements sind relativ hoch. Außerdem ist es erforderlich, ein von der Lichtmengenmeßschaltung triggerbares Steuerelement zu wählen, das eine entsprechend hohe Strombelastbarkeit besitzt.

Ferner ist es aus der DE-OS 19 07 059 bereits bekannt, zur Steuerung einer Entladungsröhre ein im Entladungsstromkreis liegendes Thyristor-Abschalttor zu verwenden, wobei das Abschalten der Entladungsröhre über die Steuerelektrode erfolgt. Dabei wird das Abschalttor von einer Lichtmeßeinrichtung gesteuert. Bei dieser bekannten Anordnung ist ferner eine Fremdlichtsperre vorgesehen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, das Elektronenblitzgerät der eingangs genannten Gattung so weiter auszugestalten, daß auf besonders einfache Weise ein Nachleuchten der Entladungsröhre vermieden und eine Fremdlichtsperr·: erreicht wird.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemiiß gelöst durch die Vereinigung der folgenden Merkmale;

a) Die Reihenschaltung aus Triggerkondensator, Primärwicklung des Transformators und Unterbrecher weist auch einen Widerstand und eine Diode auf,

b) dieser Widerstand und diese Diode sind in die erste Triggerschaftung zwischen Steuerelektrode und Kathode des Abschalttores geschaltet, und

c) der Steuerkondensator ist so geschaltet, daß er bei seiner Entladung eine Abschaltsperrspannung zwischen Steuerelektrode und Kathode des Abschalttores legt.

Die Beendigung der Blitzentladung bei Erreichen der für eine ausreichende Ausleuchtung erforderlichen Lichtmenge läßt sich auf besonders einfache Weise erreichen: Sobald die Lichtmengenmeßschaltung das zugeordnete Halbleiterbauelement, ζ. Β. einen Thyristor, getriggert hat, entlädt sich der Steuerkondensator und legt eine Abschaltsperrspannung zwischen Steuerelektrode und Kathode des Abschalttores an, das dadurch nichtleitend wird. Das Abschalttor unterbricht so mit Sicherheit den Stromweg über die Entladungsröhre. Eine weitere Entladung des Hauptentladungskondensators zum Umladen des Steuerkondensators unterbleibt. Es wird nicht nur eine Verringerung von Energieverlusten erreicht, sondern es wird auch da? 'ei den herkömmlichen Geräten nachteilige Nachließen von Strom zum Umladen des Steuerkondensators über die Leuchtentladungsröhre unterdrückt und damit Uberschußbelichtung vermieden. Zur Steuerung si..d einfache, klein dimensionierte und entsprechend billige Bauelemente ausreichend, so daß sich der Bauaufwand und die Kosten für ein derartiges Gerät senken lassen.

Weitere zweckmäßige Weiterbildungen des Elektronenblitzgerätes nach der Erfindung sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet.

In der Zeichnung ist die Erfindung beispielsweise veranschaulicht, und zwar zeigen die Fig. 1 bis 4 Schaltungen von Ausführungsformen des Elektronenblitzgerätes.

Fig. I zeigt eine Ausführungsform, bei der ein Hauptenlladungskondensator 1 von einer Energiequelle gemäß der in der Zeichnung erkennbaren Polarität aufgeladen wird. Parallel zum Hauptentladungskondensatiir 1 ist eine Reihenschaltung aus e'.ier Entladungsröhre 2 und einem Abschalttor 3 geschaltet. Eine Entladung des Hauptcntladungskondensators 1 über diese Reihenschaltung bewirkt das Erzeugen eines Blitzes in der Entladungsiöhre 2. Das Abschalttor 3 ist ein steuerbares Bauelement, das eine Anode, eine Kathode und eine Steuerelektrode aufweist. Es handelt sich also beispielsweise um einen Thyristor. Wird /wischen Steuerelektrode und Kathode ein positives Signal angelegt, so ist das Abschalttor /wischen Anode und Kathode leitend, während bei Anlegen eines negativen Signals das Abschalttor nichtleitend bzw. gesperrt ist. Zur Einleiti'n.-j der Entladung des Hauptentladungskondensators 1 werden gleichzeitig an die Entladungsröhre 2 und das Abschpl'.tor 3 entsprechende Triggerirnpulsspannungen gegeben.

Ebenso wird /um Beenden der Entladung eine Triggerimpulsspannung erzeugt. Zum Erzeugen der Triggerimpulss^dnnung sind eine erste und eine zweite Triggerschaltung vorgesehen.

Die erste Triggerschaltung besteht aus einem Widerstand 4 und einer Diode 5, die miteinander in Reihe zwischen Steuerelektrode und Kathode des Abschalttores 3 geschaltet sind. Zur Erzeugung der Abschalttriggerinij/ülssptinnung ist an den Verbindungspunkt der Steuerelektrode des Abschaltlores 3 mit der Reihenschaltung aus Widerstand 4 Und Diode 5 auf die in der Figur gezeigte Weise ein

Steuerkondensator 6 angeschlossen, der zusätzlich mit einem Widerstand 7 und durch die Art seiner Schaltung mit der Reihenschaltung aus Widerstand 4 und Diode S in Reihe geschaltet und mit der datgestellten Polarität geladen ist.

Mit dem Widerstand 7 in Reihe ist überdies ein triggerbares Halbleiterbauelemente parallel zum Hauptenlladungskondensator 1 geschaltet, zwischen dem und der Steuerelektrode des Abschalttores 3 der sich nach Triggerung des Halbleiterbauelements entladende und eine Abschaltsperrspannung zwischen Steuerelektrode und Kathode des Abschalttores legende Steuerkondensator 6 geschaltet ist. Das Halbleiterbauelement 8 ist eine Vielschichtschaltdiode bzw. ein Thyristor.

Die von der Entladungsröhre 2 abgestrahlte Lichtmenge wird durch eine Lichtmengenmeßschaltung f£ctn£ciAiii₍ r\\& Qiic sifter intcrierenden Schältun¹¹9 und einer Sonnenbatterie 10 besteht, die, wie in der Figur gezeigt, geschaltet sind. Auf diese Weise wird ao das Halbleiterbauelement 8 entsprechend der von einem Vordcrgrundobjek; reflektierten und von der Lichtmengenmeßscliallung empfangenen Lichtmenge getriggert. Auf Grund des Triggerns des Halbleiterbauelements 8 wird der Steuerkondensator entladen. dadurch eine Sperrspannung zwischen Steuerelektrode und Kathode des Abschalttorcs3 gelegt und dieses so gesperrt, wodurch auch die Entladungsrohre 2 abgeschaltet wird. Die von der Entladungsrohre 2 abgestrahlte Lichtmenge ist also automatisch gesteuert.

Zum Einleiten der Entladung des Hauptentladungskondensators 1 über die Entladungsröhre 2 ist ein Unterbrecher 11 vorgesehen (Fig. 1). Wird dieser Unterbrecher 11 geschlossen, so werden an die Entladungsröhrc 2 und das Abschalttor 3 gleichzeitig Triggerimpulsspannungen gelegt. Diese werden in einer zweiten Triggerschaltung erzeugt, die aus einem Triegerkondensator 12 und einem Transformator 13 besteht. Der Triggerkondensator 12 wird vom Hauptentladungskondensator 1 her über einen Widerstand 14 und die Primärwicklung des Transformators 13 geladen. Wird bei geladenem Triggerkondensator 12 der Unterbrecher 11 geschlossen, so wird der Triggerkondensator 12 über die Primärwicklung des Transformators 13. den nunmehr geschlossenen Unterbrecher II. den Widerstand 4 und die Diode5 entladen, wodurch ein Hochspannungsstoß in die Sekundärwicklung des Transformators 13 induziert und als Triggenmpulsspannung an die Triggerelektrode 15 der Entladungsröhre 2 gelegt wird. Gleichzeitig entsteht am Widerstand 4 ein Spannungsabfall, der als Triggerimpulsspannung der Steuerelektrode des Abschalttores 3 zugeführt wird. Auf diese Weise werden die Entladungsröhre 2 und das Abschalttor gleichzeitig getriggert, wodurch die Entladung des Hauptentladungskondensators 1 eingeleitet wird. Die Beendigung der so eingeleiteten Entladung erfolgt auf d<e oben bereits erläuterte Weise.

Wiesich aus obiger Darstellung ergibt, erfolgt lediglieh durch Schließen des Unterbrechers 11 eine gleichzeitige Triggerung der Entladungsröhre 2 und des Abschalltores 3, wodurch die Entladung des Hauptentladungskondensators 1 über die Reihenschaltung aus Entladungsrohre 2 und Abschalüor 3 umJ damit die Blitzentladung eingeleitet wird. Um die im Triggerkondensator 12 gespeicherte Energie möglichst wirksam der Primärwicklung des Transformators !3 zuführen zu können, muß der Widcrstnnclswert des Widerstandes 4 möglichst klein sein. Andererseits wird bei Beendigung der Entladung bei einem niedrigen Widerbtandswert des Widerstandes 4 der größte Teil der vom Steuerkondcnsatorö an die Steuerelektrode des Abschalltores 3 gelieferte Energie bereif« vom Widerstand 4 verbraucht, was bedeutet, daß es notwendig ist, die im Steuerkondensatorfi gespeicherte Energie stark zu erhöhen. Durch Anordnen der DiodeS auf die gezeigte Weise wird jecloili erreich!, daß der F.ntladun»sstrom des Steuerkondcnsators 6 nicht über den Widerstand 4 abgeleitet werden kann. Der Enos j;ievcrlust wird dadurch auf ein Mindestmaß reduziert. Andererseits wird zum Zeilpunkt des Triggerns des Abschalltores 3 die Diode 5 in Durchlaßrichtung vorgespannt, so daß sie für den Triggervorgang kein Hindernis bildet.

Dn? Vorhandensein der D^ode 5 verhindert eine fehlerhafte Funktion des Elektronenblitzgerätes. Ohne die Diode 5 würde, wenn das Halbleiterbauelement 8 einmal nicht durch das Leuchten der Entladungsröhre 2, sondern durch das Umgebungslicht getragen würde, die im Slcucrkondcnsatorö gespeicherte Energie über den Widerstand 4 abgeführt. Eine solche fehlerhafte Funktion ist jedoch durch die Diode 5 verhindert, was eine zuverlässige Steucrfunktion st .herstellt.

F i ■:. 2 zeigt eine weitere Ausführungsform, bei der ein Widerstand 16 veränderlichen Widerstandswertes parallel zum Steuerkondensator 6 über diesen geschaltet ist. Der Steucrkondciisatorö muß geladen werden, um eine Klemmenspannung zu entwickeln, die für das Anlegen einer ausreichenden Triggcrimpulsspannung an das Abschalltor3 genügt.

Fig. 3 zeigt noch eine weitere Ausführungsform, die eine Abwandlung der Schallungen von Fig. 1 Und 2 darstellt. Bei diesen kann es, wenn die Steuerempfindlichkeit des Abschalttores 3 gering ist, zu einem Versagen dieses Elements kommen, da die im Triggerkondensator 12 gespeicherte und zur Triggerung des Abschalttores 3 zur Verfugung stehende Energiemenge gewöhnlich sehr klein ist. Bei dieser Ausführungsform ist nun ein Hilfskondensator 17 vorgesehen, zu dem ein Widerstand 18 veränderlichen Widerstandswertes parallel geschaltet ist. Diese Parallelschaltung ist mit einem weiteren Widerstand 19 in Reihe zu der Reihenschaltung aus Widerstand 14, Primärspule des Transformators 13 und Triggerkondensator 12 parallel geschaltet. Die Widerstände 18 und 19 bilden einen Spannungsteiler, Jor die Klemmenspannung des Hauptentladungskondensators 1 unterteilt, so daß eine ausreichende Energiemenge im Triggerkondensator 12 gespeichert wird und so das Äbschalttor3 zuverlässig getriggert werden kann. Weiter ist eine Diode 16' vorgesehen, um zu verhindern, daß sich der Triggerkondensator Ϊ2 in den Hilfskondensator 17 entlädt.

Die Triggerkennwerte des Abschalttores 3 werden nicht nur durch die Amplitude der Triggenmpulsspannung. sondern auch durch die Dauer des Triggerimpulses bestimmt. Mit der oben erläuterten Schaltung ist es möglich, durch geeignete Wahl der Kapazität des Hilfskondensator^ 17 ein Triggersignal einer gewünschten Dauer zu erzeugen. Auch die Amplitude der Triggerimpuisspannung kann durch geeignete Einstellung des Widerstandes 18 veränderlichen Widerstandswertes entsprechend vorgewählt werden.

F i g. 4 zeigt eine weitere Abwandlung der Schal-

lung von F i g, 3, Bei dieser Ausführungsform ist eine Reihenschaltung aus einem Widerstand 20 und einem Kondensator 2L zum Abschalter 3 parallel geschaltet.

Üblicherweise ist die Kapazität des Triggcrkonderi·^ sators 12 im Vergleich zu derjenigen des Hilfskondcns&'.ors 17 sehr klein. Das hut Unterschiedliche Zeit^ konstanten zur Folge. Daher ist es möglich, daß der Triggerimpuls für die Entladungsröhre 2 endet, bevor das Abschalttor 3 vollständig getriggert worden ist. In einem solchen Fall könnte es dazu kommen) daß Entladungsröhre 2 und Abschalttor 3 nicht gleich^ zeitig getfiggerl werden.

Durch die in Reihe mit der Entladungsröhre 2 Und

parallel zum Abschalttor3 geschaltete Reihenschal· lung aus Widerstand 20 und Kondensator 21 ist es nun möglich, durch entsprechende Wahl der Widerstandswerte des Widerstandes 20 die Entladung über die Entladungsröhre 2 auch bei noch nicht leitendem Abschalttor 3 aufrechterhalten, Dabei fließt jedoch nur ein dem Glimmentladungsbereicli entsprechender ganz geringer Strom, so daß während dieser Zeit im wesentlichen kein Licht von der Entladungsröhre 2 abgestrahlt und die selbsttätig arbeitende Lichtmengcnmcßschaltung nicht beeinflußt wird. Dennoch wird erreicht, daß die Entladung bis zur vollständigen Öffnung des Abschajltofes 3 aufrecht bleibt, so daß eine fehlerhafte Funktion sicher vermieden ist.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

•09 642/154

Claims

Patentansprüche:

1. Elektronenblitzgerät mit einer Reihenschaltung aus einer Leucht-Entladungsröhre (2) und einem Abschalttor (3), zu der ein Hauptentladungskondensator (1) parallel geschaltet ist, weiter mit einer ersten Triggerschaltung, bei der ein Triggerkondensator (12). die Primärwicklung eines Transformators (13) und ein Unterbrecher (11) eine Reihenschaltung bilden, zum Anlegen einer das Abschalttor triggernden ersten Triggerimpulsspannung an dieses und einer die Sekundärwicklung eines Transformators (13) einschließenden zweiten Triggerschaltung zum Anlegen einer die Entladungsröhre und deren Leuchtenergiespeisung aus dem Hauptentladungskondensator triggernden zweiten Triggerimpulsspannung an die Triggerelektrode der Entladungsröhre, wobei beim Schließen des Unterbrechers (11) und damit des Entladungswcgcs des Triggerkondensators (12) von der ersten und der zweiten Triggerschaltung gleichzeitig die erste und die zweite Triggerimpulsspannung erzeugt und zur gleichzeitigen Triggerung an die Entladungsröhre (2) und das Abschalttor (3) gelegt sind, und schließlich mit einer Einrichtung zum Betätigen des Abschalttores im Sinne einer Stromunterbrechung, die als Lichtmengenmeßschaltung (9, 10) zum Überwachen der von der Entladungsröhre abge 'rahlten und von einem Vordergrundobjekt reflektierten Lichtir<"nge ausgebildet ist, wobei ein bei Empfang einer vorbestimmten Lichtmenge durch die Lichtrrengenmeßschaltung triggerbares Halbleiterbauelement (8) vorgesehen ist und ein sich nach Triggerung dieses Halbleiterbauelements (8) entladender Steuerkondensator (6) zwischen dieses Halbleiterbauelement (8) und das Abschalttor (3) geschaltet ist, gekennzeichnet durch die Vereinigung der folgenden Merkmale

a) die Reihenschaltung aus Triggerkondensator (12), Primärwicklung des Transformators (13) und Unterbrecher (11) weist auch einen Widerstand (4) und eine Diode (5) auf,

b) dieser Widerstand (4) und diese Diode (5) sind in die erste Triggerschaltung zwischen Steuerelektrode und Kathode des Abschalttores (3) geschaltet, und

c) der Steuerkondensator (6) ist so geschaltet, daß er bei seiner Entladung eine Abschaltsperrspannung zwischen Steuerelektrode und Kathode des Abschalttores (3) legt.

2. Gerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein zum Regeln der Ladespannung am Steuerkondensator (6) dienender Widerstand (16) veränderlichen Widerstandswertes mit dem Steuerkondensator (6) parallel geschaltet ist.

3« Gerät nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß zum zuverlässigen Triggern des Abschalttores (3) eine aus einem Hilfskondensator (17) und einer zweiten Diode (16') bestehende Reihenschaltung mit der aus dem Triggerköriderisätör (12) und der Primärspule des Transformators (13) bestehenden Reihenschaltung parallel geschaltet ist,

4, Gerät nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß zum Aufrechterhalten der Glimmentladung der Entladungsröhre (2) zusätzlich ein Widerstand (20) oder eine Reihenschaltung eines Widerstandes mit einem Kondensator (21) vorgesehen ist, wobei der Widerstand oder die Reihenschaltung in Reihe mit der Entladungsröhre (2) und parallel zum Abschalter (3) geschaltet ist.