DE2339094B2 - Elektronenblitzgeraet mit einer automatischen lichtmess- und blitzbegrenzungseinrichtung - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Elektronenblitzgerät mit einer automatischen Lichtmeß- und Blitzbegrenzungseinrichtung, die einen im Blitzentladungskreis in Reihe mit der Blitzröhre liegenden Thyristor und einen Löschkondensator aufweist, der in Reihe mit einem von der Lichtmeßeinrichtung gesteuerten elektronischen Schalter parallel zum Thyristor angeordnet ist.

Bei einem bekannten Elektronenblitzgerät dieser Art (DT-AS 19 07 059) wird üblicherweise der Speicherkondensator zusammen mit dem Löschkondensator über einen Spannungswandler aufgeladen. Mit Zündung der Blitzröhre erfolgt auch die Durchschaltung des Thyristors und die im Speicherkondensator gespeicherte Energie entlädt sich über die Blitzröhre, so daß diese einen Blitz abstrahlt. Ein Teil der abgestrahlten Lichtmenge wird vom Aufnahmeobjekt reflektiert und gelangt auf eine Fotozelle der Lichtmpßeinrichtung. Hier wird die gemessene Lichtmenge integriert und bei einem vorgegebenen Sollwert wird ein Signal an den elektronischen Schalter gegeben, der dadurch schließt. Über diesen Schalter wird der aufgeladene Löschkondensator derart an den Thyristor angeschlossen, daß der Entladestrom des Löschkondensators den Thyristorstrom entgegengerichtet ist. Während dieser sogenannten Kommutierungsphase übernimmt der Löschkondensator kurzzeitig den Entladungsstrom des Speicherkondensators, so daß der durch den Thyristor fließende Strom für eine gewisse Zeit, der sogenannten Freiwerdezeit des Thyristors, unter den Haltestrom des Thyristors absinkt und der Thyristor nach Überschreiten dieser Freiwerdezeit in den nichtleitenden Zustand übergeht und sperrt.

Bei solchen Umschaltungen hat man beobachtet, daß im Zeitpunkt des Kommutierens des Thyristors einer Erhöhung der Lichtabstrahlung curch die Blitzröhre auftritt. Da die St.e- 'schaltung immer dann ein Signal zur Unterbreche aer Blitzröhrenentladung abgibt, wenn die Belichtu .gsmeßeinrichtung das für die richtige Belichtung der fotografischen Bilder erforderliche Licht mißt, führt diese Erscheinung zur Überbelichtung der fotografischen Bilder, die besonders stark bei Aufnahmen im Nahbereich in Erscheinung tritt, da hier die zusätzliche von der Lichtröhre abgestrahlte Lichtmenge im Verhältnis zu der für die richtige Belichtung der fotografischen Bilder notwendige Lichtmenge relativ groß ist.

Die Ursache dieser Erscheinung ist darin zu suchen, daß beim Kommutieren der Strom von Entladung und Umladung des Löschkondensators über die Bildröhre fließt. Durch die Absenkung des Potentials an der Kathode der Blitzröhre im Augenblick des Kommutierens wird zudem gleichzeitig für eine kurze Dauer die an der Blitzröhre liegende Spannung erhöht und als Folge dessen auch der über die Blitzröhre führende Entladestrom des Speicherkondensators.

Um diese Erscheinung weitgehend zu unterdrücken, ist bereits bekannt, an der der Blitzröhre abgewandten Hauptelektrode des Thyristors mittels eines Kondensators eine Vorspannung anzuschalten, die mit Rücksicht auf die Freiwerdezeit des Thyristors, in welcher die Ladungsträger innerhalb des Thyristors ausgeräumt werden, über eine bestimmte Zeitspanne anstehen muß. Hierzu ist im Entladekreis des Speicherkondensators zwischen Kathode des Thyristors und Speicherkondensator eine Drosselspule eingeschaltet, an deren Mittenanzapfung die positive Kondensatorplatte des Löschkondensators mittels des von der Lichtmeßeinrichtung gesteuerten elektronischen Schalters anschließbar ist (DT-OS 20 40 499). Eine solche T-Drossel muß aber relativ groß sein, erfordert daher zusätzlichen Raum im Blitzgerät, was dem Bestreben nach kleinen, kompakten Blitzgeräten entgegensteht, und erhöht die Herstellungskosten eines solchen Blitzgerätes.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Blitzgerät de^r eingangs definierten Gattung derart zu verbessern, daß unter Vermeidung der vorstehend beschriebenen Nachteile eine Fehlbelichtung der fotografischen Bilder, insbesondere im Nahbereich, weitgehend unterdrückt wird.

Diese Aufgabe ist gemäß der vorliegenden Erfindung dadurch gelöst, daß dem Thyristor eine Diode parallel geschaltet ist, deren Anode mit der Kathode und deren Kathode mit der Anode des Thyristors verbunden ist.

Da nunmehr während des Kommutierungsvorganges an dem Thyristor in Sperrichtung nur noch eine sehr geringe Spannung, etwa 4—6 Volt, liegt, kann sich der Löschkondensator sehr schnell umladen, so daß der über die Blitzröhre in den Löschkondensator fließende Umladestrom äußerst gering ist. Damit wird nicht nur eine Fehlbelichtung der fotografischen Bilder durch eine unerwünschte zusätzliche Lichtabstrahlung der Blitzröhre weitgehend vermieden, sondern auch eine nutzlose Entladung des Speicherkondensators während des Kommutierungsvorganges verhindert. Als Folge dessen wird Energie eingespart und bei gleicher Kapazität des Speicherkondensators ist eine höhere Blitzzahl des Blitzgerätes ohne Nachladung des Speicherkondensators möglich.

Wegen der geringen Spannung in Sperrichtung des Thyristors beim Kommutieren ist naturgemäß auch die Verlustleistung des Thyristors sehr gering. Dadurch können im Blitzgerät bei gleicher Leistung Thyristoren mit kleinerer Halbleiterkristallfläche eingesetzt werden. Da weiterhin die Freiwerdezeit des Thyristors von der beim Kommutieren im Halbleiterkristall auftretenden Temperatur abhängig ist, muß bei der Kommutierung eines Thyristors ohne Diode im Nebenzweig diese Temperaturerhöhung insofern berücksichtigt werden, als die von der Löschschaltung einzuhaltende Schonzeit wesentlich größer gewählt werden muß als die eigentliche Freiwerdezeit des Thyristors. Große Schonzeiten erfordern jedoch einen großen Kapazitätswert im Löschkondensator. Durch das Parallelschalten der Diode hingegen wird die Verlustleistung im Thyristor wesentlich herabgesetzt und der Thyristor erfährt durch den Kommutierungsvorgang nur eine kaum merkliche Temperaturerhöhung. Somit ändert sich die Freiwerdezeit des Thyristors während des Kommutierungsvorganges überhaupt nicht oder nur ganz wenig, so daß die

Schonzeit der Löschschaltung wesentlich kleiner bemessen werden kann. Damit gelangt man nicht nur zu wesentlich kleineren Blitzfolgezeiten, sondern auch zu wesentlich kleineren Kapazitätswerten des Löschkondensators, wodurch wiederum das Volumen des Blitzgerätes weiter herabgesetzt werden kann.

Eine besonders optimale Auslegung des Löschkreises erhält man, wenn man eine Diode vorsieht, deren Durchlaßspannung höchstens so groß ist, daß die beim Kommutieren des Thyristors entstehende Thyristorverlustleistung eine maximal Temperatur hervorrufen kann, bei welcher die Freiwerdezeit des Thyristors mit Sicherheit kleiner bleibt als die Schonzeit des Thyristorlöschkreises.

In der Zeichnung ist beispielsweise das Schaltbild eines Elektronenblitzgerätes gemäß der vorliegenden Erfindung dargestellt. Der über einen Gleichstromwandler aufladbare Speicherkondensator 1 liegt in Reihe mit einer Blitzröhre 2 und einem die Blitzröhrenentladung steuernden Thyristor 3, dem ein Widerstand 4 parallelgeschaltet ist. Die Blitzröhre 2 wird durch eine Zündeinrichtung 5, die beispielsweise durch Schließen der bekannten Synchronkontakte an der Kamera in Tätigkeit gesetzt wird, gezündet. Parallel zur Röhre 2 liegt die Reihenschaltung eines Widerstandes 6 und eines Löschkondensators 7. Zwischen dem Verbindungspunkt von Widerstand 6 und Löschkondensator 7 und der Kathode des Thyristors 3 ist die Reihenschaltung eines weiteren Kondensators 8 und zweier Widerstände 9 und 10 angeschlossen, wobei der Widerstand 10 parallel zur Zündstrecke des Thyristors liegt. Parallel zu dieser Reihenschaltung aus Kondensator 8 und den Widerständen 9 und 10 ist eine Induktivität 11 und ein Löschthyristor 12 in Serie geschaltet. Der Löschthyristor wird in bekannter Weise von einer fotoelektrisch arbeitenden Belichtungsmeßeinrichtung 13 angesteuert, die das von der Blitzröhre ausgestrahlte und vom Aufnahmeobjekt reflektierte Licht mittels eines fotoelektrischen V/andlers mißt, integriert und bei Erreichen eines bestimmten Sollwertes ein Steuersignal an das Gitter des Löschthyristors 12 abgibt.

Dem Thyristor 3 ist eine Diode 14 parallelgeschaltet, und zwar in der Weite, daß die Durchlaßrichtung der Diode in Sperrichtung des Thyristors, also in Kathoden-Anoden-Richtung liegt. Die Durchlaßspannung der Diode ist möglichst klein gewählt. Sie soll höchstens so groß sein, daß die beim Kommutieren des Thyristors entstehende Thyristorverlustleistung eine maximale Temperatur im Thyristor hervorrufen kann, bei welcher die Freiwerdezeit des Thyristors mit Sicherheit kleiner bleibt als die Schonzeit des aus Kondensator 7, Induktivität 11, Löschthyristor 12, Thyristor 3 mit Nebenweg in Form der Diode 14 bestehenden Thyristorlöschkreises.

Die Wirkungsweise des erfindungsgemäßen Blitzgerätes ist wie folgt:

Zunächst ist der Speicherkondensator 1 auf Betriebsspannung aufgeladen. Mit dem Speicherkondensator laden sich der Löschkondensator 7 und der Kondensator 8 über den Widerstand 6 ebenfalls auf Betriebsspannung auf. An der Elektrodenblitzröhre 2 liegt die volle Betriebsspannung, während Anode und Kathode des Thyristors 3 auf gleichem Potential liegen.

Durch Betätigen der Zündeinrichtung 5 wird ein

ίο Triggerimpuls erzeugt, der die Entladungsstrecke der Bildröhre zum Zünden bringt. Beim Zünden der Blitzröhre steigt das Potential an der Anode des Thyristors bzw. an der Kathode der Blitzröhre 3 schlagartig an. Durch diesen schnellen Potentialanstieg wird über den Kondensator 7 und den Kondensator 8 sowie der aus den Widerständen 9 und 10 bestehenden Spannungsteilerschaltung ein positiver Impuls auf das Steuergitter des Thyristors 3 gegeben. Der Thyristor zündet, womit der volle Blitzstrom durch die Blitzröhre 2 fließt, so daß nunmehr nahezu die volle Betriebsspannung des Speicherkondensators 1 an der Blitzröhre 2 liegt. Die Blitzröhre 2 gibt somit einen Blitz bestimmter Lichtintensität ab.
Das von der Blitzröhre 2 ausgesandte Licht wird vom Aufnahmeobjekt reflektiert und gelangt zu dem lichtelektrischen Wandler, der Belichtungsmeßeinrichtung 13. Wird der für die richtige Belichtung erforderliche Wert der Lichtmenge durch die Belichtungsmeßeinrichtung 13 festgestellt, so gibt diese einen Zündimpuls an den Löschthyristor 12, der somit durchzündet. Der nahezu auf Betriebsspannung aufgeladene Kondensator 7 entlädt sich über die Induktivität 11 der Diode 14 infolge des geringen Widerstandes im Löschkreis sehr schnell und bewirkt, daß der durch den Thyristor fließende Entladungsstrom unter den Haltestrom des Thyristors sinkt, den Thyristor sperrt, womit der Entladevorgang des Speicherkondensators 1 beendet wird. Damit der Thyristor sicher sperrt, muß über eine bestimmte Zeit, der Freiwerdezeit des Thyristors,

<to eine negative Spannung in Sperrichtung des Thyristors aufrechterhalten werden. Diese negative Spannung, die äußerst gering sein kann, ist durch die Durchlaßspannung der Diode 14 während der Entladung des Löschkondensators 7 gegeben, und wird während der Schonzeit der Löschschaltung, die entsprechend der Freiwerdezeit des Thyristors zu bemessen ist, aufrechterhalten, so daß der Thyristor sicher gesperrt wird. Eine Verringerung der Freiwerdezeit des Thyristors wird durch die Entladung des Kondensators 8 über den Widerstand 10 erreicht. Wegen des bei Entladung des Kondensiators 8 am Widerstand 10 entstehende Spannungsabfalls liegt an der Zündstrecke des Thyristors 3 eine negative Spannung, so daß die zur Sperrung des Thyristors erforderliche Ausräumung der Ladungsträger beschleunigt wird.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (1)

1. Patentanspruch:

   Elektronenblitzgerät mit einer automatischen Lichtmeß- und Blitzbegrenzungseinrichtung, die einen im Blitzentladungskreis in Reihe mit der Blitzröhre liegenden Thyristor und einen Löschkondensator aufweist, der in Reihe mit einem von der Lichtmeßeinrichtung gesteuerten elektronischen Schalter parallel zum Thyristor angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, daß dem Thyristor (3) eine Diode (14) parallel geschaltet ist, deren Anode mit der Kathode und deren Kathode mit der Anode des Thyristor verbunden ist.