DE2217270A1

DE2217270A1 - Steuerschaltung für ein Elektronenblitzgerät

Info

Publication number: DE2217270A1
Application number: DE19722217270
Authority: DE
Inventors: Dennis J. Littleton CoI. Wilwerding (V.StA.)
Original assignee: Honeywell Inc
Current assignee: Honeywell Inc
Priority date: 1971-04-15
Filing date: 1972-04-11
Publication date: 1972-10-26
Also published as: GB1343563A; US3793556A; CA953773A

Description

Hin! '"^ P. Shortens

Frankfurt/w, den Ip.H.1972 H 31 P 312

HONEYWELL INC.
2701 Fourth Avenue South Minneapolis, Minn., USA

Steuerschaltung für ein Elektronenblitzgerät

Die Erfindung betrifft eine Steuerschaltung für ein Elektronenblitzgerät mit selbsttätiger Lichtmengensteuerung unter Verwendung einer integrierenden Meßschaltung für die vom lichtempfindlichen Fühler aufgenommene Lichtmenge, einer mit einem aufladbaren Blindwiderstand ausgestatteten Sollwertschaltung zur Erzeugung eines ansteigenden Schwellwertsignals sowie einer Vergleichsschaltung, welche ein Löschsignal für die Blitzröhre liefert, sobald das Ausgangssignal der Lichtmengenmeßschaltung das Schwellwertsignal überschreitet. Es erfolgt also eine selbsttätige Begrenzung der vom Elektronenblitzgerät abgestrahlten Lichtmenge in Abhängigkeit von derjenigen Lichtmenge, welche die aufzunehmende Szene zum lichtempfindlichen Fühler hin reflektiert. Der Kamcraverschluß schließt nach einer vorgegebenen Zeitspanne, die langer ist als die maximal zu erwartende Dauer der Blitzlichtalistrahlung. Durch die Vorgabewirkung der Schwellwertschaltung erreicht man, daß bei hohen Lichtintensitäten die zur Auslösung das Löschsignals führende vom lichtempfindlichen Fühler aufzunehmende Lichtraange geringer ist als bei niedrigen Blitzintensitäten. Man vomeidet hierdurch eine überbclichtung, insbesondere bei kurzen Abständen zwischen Blitzgerät und Objekt.

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Es ist ferner erwünscht, daß die Löschschaltung mit dem Blitz- ' gerät und seiner zugehörigen Schaltung über eine nur zweiadrige Leitung verbunden ist. Dies bedeutet, daß die elektrische Leistung für die Stromversorgung der Löschschaltung über die gleichen Leitungsdrähte kommen muß, über die in der Gegenrichtung das Löschsignal läuft. Die Vernorgungsspannung für die Löschschaltung muß folglich aus einer Quelle mit relativ höh :n Innenwiderstand kommen. Es hat sich gezeigt, daß bei solchen Schaltungen während des Betriebes die Versorgungsspannung beträchtlich absinken kann. Hierdurch können insofern Belichtungsfehler entstehen, als das Löschsignal entweder zu zeitig oder zu einer Zeit erzeugt wird, wenn die Gesamtlichtmenge noch nicht ausreicht, um eine ordnungsgemäße Belichtung des Films zu gewährleisten. Aufgabe der Erfindung ist es, diese Nachteile zu vermeiden.

Gelöst wird die gestellte Aufgabe durch die im Anspruch 1 beschriebene Erfindung. Sie führt dazu, daß das Schwellwertsignal bei absinkender Versorgungsspannung nicht mit absinkt.

Die Erfindung befaßt sich ferner mit Maßnahmen, welche eine Verschiebung des Auslösezeitpunkts des Löschsignals durch Temperaturschwankungen, insbesondere durch Änderungen der Betriebstemperatur eines als lichtempfindlicher Fühler verwendeten lichtgesteuerten Thyristors vermeidet. Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unterannpriichen gekennzeichnet. Zur Erläuterung dtr Erfindung wird im folgenden auf die Zeichnungen Bezug genommen, wo

die Figuren IA und IB zusammen das Schaltbild eines Elektronen-blitzgerätes mit selbsttätiger Lichtmengensteuerung zeigen und

Figur 2 eine den Schaltungsteil gemäß Figur IA ersetzende verbesserte Schaltung gemäß der Erfindung wiedergibt.

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Die aus den Figuren 1Λ und IB bestehende Schaltungsanordnung entspricht der Schaltung eines Elektronen-blitzgerätcs, wie sie anhand der Figuren 1 und 3 der älteren Patentanmeldung P 22 02 750.5 bzw. von Figur 2 der älteren Patentanmeldung P 22 02 751.6 beschrieben ist. Diese Schaltung besteht aus einem Fühlerteil (Figur 1Λ) und aus einem Blitzteil (Figur IB), welche durch eine zweiadrige Leitung 12, 13 miteinander verbunden sind. Dem Blitzteil wird über die beiden Zuleitungen 10 und 11 von einer nicht dargestellten Quelle hohen Innenwiderstandes eine Hochspannung zugeführt, die den Blitzkondensator Cl auflädt. Zur Auslösung des Blitzes wird der Verschlußkontakt Sl im Fühlerteil IA geschlossen, wodurch der Thyristor SCRl durchschaltet. Der hierdurch an seiner Anode entstehende Spannungsabfall wird über einen Kondensator C2 und einen Transformator Tl auf die Zündelektrode der Blitzröhre Vl übertragen, welche somit zündet und einen Lichtblitz abstrahlt. Wenn die Gesamtmenge des von der zu fotografierenden Szene reflektierten Lichts einen vorgegebenen Wert erreicht, schaltet die Fühlerschaltung den Thyristor SCR2 durch, wodurch an dessen Anode ein Spannungsabfall entsteht, der über den Kondensator C3 und den Transformator T2 die Löschröhre V2 zündet. Der Innenwiderstand der Löschröhre V2 ist um wenigstens eine Größenordnung kleiner als derjenige der Blitzröhre Vl, so daß beim Zünden der Löschröhre V2 der Kondensator Cl sich schnell über die Löschröhre entlädt und beide Röhren Vl und V2 verlöschen und damit auch die Abstrahlung des Blitzes beenden.

Der Blitzteil gemäß Figur IB speist die erforderliche Energie über die aus den beiden Leitungen 12 und 13 bestehende zweiadrige Verbindungsleitung in den Fühlerteil gemäß Figur IA und erhält über diese zweiadrige Leitung gleichzeitig das Ausgangssignal des Fühlerteils. Die Leitung 13 hat anfänglich ein niedriges positives Potential, welches durch den Strompfad über den Widerstand RS, die Basis-Fmitter-Strecke des Transistors Q2, die Zener-Diode ZDl und die Basis-Eraitter-

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Strecke des Transistors Ql bestimmt wird. Dieses geringe positive Potential hält die beiden Transistoren Ql und Q2 geöffnet und damit die beiden Thyristoren SCRl und SCR2 gesperrt. Beim Schließen des Verschlußkontaktes Sl fällt die Spannung auf der Leitung 13 praktisch auf Null, da die Diode D2 leitet, und sperrt den Transistor Ql, wodurch der Thyristor SCRl durchgeschaltet wird und, wie oben erwähnt, die Aussendung des Blitzes bewxrkt. Der Kondensator Cl entlädt sich gleichförmig, wodurch die Spannung auf der Leitung 11 gleichmäßig absinkt. Diese Spännung wird über einen Kondensator C5 auf die Leitung 13 übertragen und erzeugt dort eine negative Spannung, mit welcher die Fühlercchaltung gemäß Figur 1Λ gespeist wird. Diese Schaltung schaltet auf einen Zustand mit geringem Innenwider- . stand um, sobald sie eine vorgegebene Lichtmenge empfangen hat. Dies bedeutet, daß die Leitung 13 dann wieder auf etwa Nullpotential zurückkehrt. Diese positive Änderung der Spannung an der Leitung 13 läßt den Emitter des Transistors Q2 positiv werden, so daß dieser abschaltet und der Thyristor SCR2 zündet und damit, wie erwähnt, über die Löschröhre V2 die Blitzröhre Vl zum Erlöschen bringt.

Die Fühlerschaltung gemäß Figur IA ist normalerweise außer Betrieb, weil die Diode D3 in der Ruhestellung in Sperrichtung gepolt ist. Die Fühlerschaltung IA wird eingeschaltet, sobald der Verschlußkontakt Sl schließt und damit die Leitung 13 negativ wird und die Diode D3 somit in Durchlaßrichtung wirksam . ist. Sobald dies geschieht, fängt der Kondensator C6 an, sich auf eine Spannung aufzuladen, welche durch die Spannung zwischen den Leitungen 12 und 13 sowie die Einstellung des Abgriffs am Widerstand RG gegeben ist. Zur gleichen Zeit nimmt die Anode des lichtgesteuerten Thyristors LASCRl, bezogen auf die Leitung 13, positives Potential an, und ein Strom, v/elcher der aufgenommenen Lichtmenge entspricht, fließt über seine Steuerelektrode und lädt den Kondensator C7 auf. Sobald die gesamte vom lichtgesteuerten Thyristor LZiSCRl aufgenommene Lichtmenge einen

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vorgegebenen Wert erreicht, überschreitet die dieser Lichtmenge entsprechende Spannut am Kondensator C7 die Vorspannung am Kondensator C6,und der lichtgesteuerte Thyristor LASCRl zündet. Damit fällt die Spannung zwischen den Leitungen 12 und 13 auf Null zurück, wodurch die Blitzabstrahlung, wie oben erwähnt, beendet wird. Der Widerstand R8 dient der Erhöhung der Spannung an der Steuerelektrode des lichtgesteuerten Thyristors LASCRl um einen Betrag, welcher der Intensität des Lichts proportional ist. Hierdurch erhält man eine Vorgabewirkung, die bei hohen Lichtintensitäten den Blitz schneller zum Erlöschen bringt und damit die unvermeidliche Zeitverzögerung zwischen dem Zünden des lichtgesteuerten Gleichrichters LASCRl und der tatsächlichen Beendigung der Blitzlichtabstrahlung kompensiert. Der Kondensator C6 erzeugt eine weitere dynamische Vorgabe, indem die Spannung an der Kathode des lichtgesteuerten Gleichrichters LASCRl eine ansteigende Kurvenform hat. Je langsamer der Kondensator C7 aufgeladen wird, umso höher ist die Spannung die er erreichen muß, ehe er den lichtgesteuerten Thyristor LASCRl zünden kann.

Es hat sich gezeigt, daß diese Schaltungsanordnung unter gewissen Umständen zu Fehlern führt. Einer dieser Fehler kann darin bestehen, daß die Löschröhre V2 zündet und damit die Lichtabstrahlung beendet, bevor eine ausreichende Belichtung des Films, erzielt ist. Diese falsche Auslosung trat auf, nachdem die das Schwellwertsignal darstellende Ladung am Kondensator C6 einen gleichbleibenden Wert erreicht hat. Eine Verringerung der Spannung zwischen den beiden Leitungen 12 und 13 hat dann die Neigung, den Kondensator C6 sich schnell über einen Strompfad mit relativ niedrigem Widerstand, bestehend aus dem unteren Teil des Widerstandes R6, entladen zu lassen, so daß die Spannung an der Kathode des lichtgesteuerten Thyristors LASCRl schnell absinkt. Die Spannung an seiner Anode hingegen ändert sich langsamer in Richtung auf seine Durchschaltspannung, d.h. die

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Spannung unterhalb deren er nichtleitend ist, selbst wenn seine Steuerelektrode-Kathoden-Strecke in Durchlaßrichtung vorgespannt ist. Durch die höhere Änderungsgeschwindigkeit des Schwellwertsignals gegenüber der Änderungsgeschwindigkeit der Anodenspannung, kann die Steuerelektrode-Kathodenstrecke des lichtgesteuerten Thyristors LASCRl in Durchlaßrichtung Vorspannung erhalten, ehe die Anodenspannung unter ihren Durchschaltwert abgesunken ist, wodurch ein falsches Zünd- bzw. Löschsignal entsteht. Wenn also eine sehr lange Lichtabstrahlung für die ordnungsgemäße Belichtung des Films benötigt wird oder wenn die gesamte zur Verfügung stehende Blitzlichtenergie, welche durch die Ladung auf dem Kondensator Cl vorgegeben ist, für eine ordnungsgemäße Belichtung nicht ausreicht, können sich Fehler bei der Erzeugung des Löschsignals ergeben. Die Bedienungsperson kann das Einschalten der Löschröhre, welche ebenfalls einen Lichtblitz erzeugt, beobachten oder es kann eine Anzeigevorrichtung vorhanden sein, welche die Einschaltung der Löschröhre anzeigt, so daß die Bedienungsperson irrtümlich annimmt, daß die Szene ordnungsgemäß belichtet wurde und damit auch die Blitzlichtabstrahlung zur ordnungsgemäßen Belichtung des Films ausgereicht hat.

Außer solchen falschen Löschsignalen haben sich manchmal auch fehlerhafte Zeitverschiebungen des Löschsignals gezeigt, welche zu einer vorzeitigen oder verzögerten Löschung und damit zu einer Unter- oder Uberbelichtung führen. Diese Fehler sind auf die Temperaturempfindlichkeit lichtgesteuerter Thyristoren zurückzuführen. Relativ hohe Temperaturen neigen zu einer Vergrößerung des pro Lichtmengeneinheit im LASCRl erzeugten Stromes. Das Umgekehrte gilt für relativ niedrige Temperaturen. Somit stellt die Augenblicksspannung am Integrationskondensator C7 bei hohen Temperaturen vielfach eine größere Lichtmenge dar als tatsächlich auf den lichtgesteuerten Thyristor LASCRl aufgetroffen ist. Entsprechender gilt für niedrige Temperaturen.

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Es erfolgt also eine vorzeitige Löschung bei hohen Temperaturen und eine verzögerte . jschung bei niedrigen Temperaturen.

Die Schaltungsanordnung gemäß Figur 2 beseitigt all diese Fehlermöglichkeiten der in Figur IA gezeigten Schaltung. Gleiche Bauteile sind in Figur 2 mit den gleichen Bezugszeichen versehen. Man sieht jedoch, daß der Widerstand R7 durch einen Widerstand R9 mit negativem Tempeiraturkoeffizienten ersetzt ist, daß die Zener-Diode ZD2 durch einen Widerstand RIO ersetzt wurde, und daß ein Transistor Q3 mit seiner Kollektor-Emitter-Strecke zwischen das untere Ende des Widerstandes R6 und die Leitung 13 eingeschaltet ist, während seine Basis über eine Zener-Diode ZD3 an das obere Ende des temperaturabhängigen Widerstandes R9 angeschlossen ist.

Wird ein Blitz gezündet, so nimmt die Leitung 13 negatives Potential an, schaltet die Diode D3 durch, und die Zener-Diode ZD3 leitet in entgegengesetzter Richtung den Basisstrom zum Transistor Q3. Dieser schaltet durch und läßt einen Strom über die Widerstände R9 und R6 fließen. Der Kondensator C3 wird, wie zuvor anhand von Figur IA beschrieben, aufgeladen und bestimmt die Schwellwertspannung für das Zünden des lichtgesteuerten Thyristors LASCRl. Sobald dieses Schwellwertsignal seinen bleibenden Wert erreicht hat, beendet beim Zurückgehen der Versorgungsspannung an den Leitungen 12 und 13 die Zener-Diode ZD3 ihren Stromfluß in Rückwärtsrichtung, wodurch der Transistor Q3 sperrt. Damit lädt sich der Kondensator C6 über den oberen Teil des Widerstandes R6 und den temperaturabhängigen Widerstand R9 auf die abklingende Anodenspannung des lichtgesteuerten Thyristors LASCRl auf und verhindert, daß das Schwellwertsignal auf einen Wert kleiner als die Steuerspannung absinkt, ehe die Anoden-Kathoden-Spannung des lichtgesteuerten Thyristors LASCRl unter seine Einschaltspannung abgesunken ist. Damit ist das 7iuftreten falscher Löschsignale verhindert. Nachdem die Anoden-Kathoden-Spannung unter den Viert der Einschalt-

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Spannung abgesunken i Tt, kann die Schwellwertspannung eventuell auf einen Wert zurüc] ahen, der kleiner ist als die Steuereloktrodenspannung. Die Steuerelektrode-Kathodenstrecke des lichtgestouerten Thyristors LJvSCRl wird dann in Durchlaßrichtung vorgespannt, und der Kondensator C7 entlädt sich über den gleichen Stronweg wie der Kondensator C6, d.h. über die obere Hälfte des Widerstandes R6, den Widerstand R9 und den Widerstand RIO.

Die Genauigkeit der Arbeitsweise der Schaltung gemäß Figur 2 wird durch die Einschaltung des temperaturabhängigen Widerstandes R9 noch erhöht. Wie bereits erwähnt, ist der über die Steuerelektrode des lichtgesteuerten Thyristors LASCRl fließende Strom bei hohen Temperaturen höher als es der tatsächlich · aufgenommenen Lichtmenge entspricht, flit steigender Temperatur nimmt der Widerstandswert des Widerstandes R9 ab, so daß an ihm ein kleinerer Spannungsabfall entsteht und sich somit proportional hierzu ein höherer Endwert der Schwellwertspannung am Kondensator C6 ergibt. Die schnellere Aufladung des Kondensators C7 bei hohen Temperaturen wird somit durch eine schnellere Aufladung des Kondensators C6 aufgehoben. Dementsprechend wird das schnellere Ansteigen der Steuerelektrodenspannung auf einen Wert oberhalb des Schwellwerts durch einen erhöhten Endwert der Schwellwertspannung kompensiert. Bei niedrigen Temperaturen ergeben sich dieselben Kompensationswirkungen mit umgekehrten Vorzeichen. Der temperaturabhängige Widerstand R9 verhindert somit ein fälschliches vorzeitiges oder verzögertes Entstehen von Löschsignalen bei erhöhten bzw. niedrigen Temperaturen.

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Claims

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1.,. Steuerschaltung für ein Elektronen-blitzgerät mit selbsttätiger Lichtmengensteuerung unter Verwendung einer integrierenden Meßschaltung für die vom lichtempfindlichen Fühler aufgenommene Lichtmenc/e, einer mit einem aufladbaren Blindwiderstand ausgestatteten Schwellwertschaltung zur Erzeugung eines ansteigenden Schwellwertsignals sowie einer Vergleichsschaltung, welche ein I.öschsignal für die Blitzröhre liefert, sobald das Ausgangssignal der Lichtmengenmeßschaltung das Schwellvertsignal überschreitet, dadurch gekennzeichnet, daß der Ladestromkreis für den Blindwiderstand (C6) ein Schaltelement (Q3) oder ein Netzwerk mit nichtlinearer Kennlinie enthält.

2. Steuerschaltung nach Anspruch 1,dadurch gekennzeichnet, daß der Ladestromkreis einen Transistor (Q3) enthält, dessen Kollektor über eine Widerstandskette (R6,R9) und dessen Basis über ein eine konstante Spannung erzeugendes Bauelement (ZD3) an die eine Speiseleitung (12) und dessen Emitter an die andere Speiseleitung (13) angeschlossen ist, wobei der Blindwiderstand (C6) zwischen die genannte andere Speiseleitung (13) und einen Abgriff der Widerstandskette eingeschaltet ist.

3. Steuerschaltung nach Anspruch 2,dadurch gekennzeichnet, daß das eine konstante Spannung erzeugende Bauelement eine Zener-Diode (ZD3) ist.

*. Steuerschaltung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, d a durch gekennzeichnet, daß der Blindwiderstand ein Kondensator (C6) i.sfc.

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5. Steuerschaltung · ch einem der Ansprüche 1 bis 4, d a durch gekennzeichnet, daß die Lichtmengenmeß- und die Vergleichsschaltung einen licht-gesteuerten Thyristor (LASCRl) enthält, an dessen Steuerelektrode ein Integrationskondensator (C7) angeschlossen ist, daß ein als Blindwiderstand dienender Kondensator (CC) in den Hauptstromkreis des Thyristors (LASCRl) eingeschaltet ist und daß der Ladestromkreis einen temperaturabhängigen Widerstand (R9) enthält.

6. Steuerschaltung nach Anspruch 5,dadurch gekennzeichnet, daß der temperaturabhängige Widerstand (R9) einen negativen Temperaturkoeffizienten hat und in der Widerstandskette (R9,R6) zwischen dem Blindwiderstand (C6) und der einen Speiseleitung (12) liegt.

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