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Batterieprüfgerät.
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Die Erfindung bezieht sich Buf ein Batterieprüfgerät für Kameras,
und zwar insbesondere auf eine weitere Ausbildung der Batterieprüfvorrichtung gemäß
Deutschem Patent (Deutsche Patentanmeldung P .......... vom gleichen Tag wie die
vorliegende Anmeldung und entsprechend der US Patentanmeldung S.N. 229, 936 vom
28. Februar 1972; Anwaltsakte H-229 936) mit dem Titel "Batterieprüfvorrichtung
für eine Kamera".
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Bei den meisten modernen Kameras, und zwar sowohl Fotoapparaten als
auch Filmkameras, wird eine oder mehrere Batterien zur Leistungsversorgung verschiedener
Kameravorgänge benutzt, wie beispielsweise zum Linseneinstellen und/oder Verschlußeinstellen,
zum automatischen Filmtransport und zur Rückwicklung des Filmes, und auch zum Zünden
eines Blitzlichtes, usw. Diese Batterien sind oftmals für die entsprechenden Zwecke
speziell konstruiert
und sind so unauffällig in den Kameras untergebracht,
und arbeiten mit solch hohem Wirkungsgrad, daß sie vom Benutzer häufig vergessen
und als stets betriebsbereit angesehen werden.
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Dieser Zustand ist natürlich von Seiten des Benutzers äußerst erwünscht.
Unglücklicherweise fallen die Batterien jedoch gelegentlich aus oder werden infolge
Alterns oder Gebrauchs schwach. Wird dies vom Benutzer nicht erkannt, so kann es
passieren, daß Film unnütz verbraucht wird und Bildausfälle entstehen. Daher ist
es zweckmäßig, wenn in der Kamera eine Batterieprüfvorrichtung vorgesehen ist, und
zwar ist dies insbesondere dann von Wichtigkeit, wenn die Batterie einen kleinen
Motor zum Filmtransport aufweist, für den eine vorbestimmte Minimalspannung aufrechterhalten
sein muß.
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Manche Kameras weisen bereits Batterieprüfgeräte auf, mit denen jedoch
die Batterieleistungsfähigkeit nicht feststellbar ist. Es ist möglich, ein Galvanometer
an die Batterie zu legen, um den Batteriespannungszustand festzustellen. Dabei ist
es jedoch bekanntlich möglich, daß eine Batterie eine ausreichende Spannungsablesung
an ihren Klemmen gestattet, aber trotzdem nicht genügend Leistung zum Betrieb der
Kameraelemente liefern kann, d.h. bei Belastung sofort ausfällt. Dies liegt hauptsächlich
daran, daß das Meßinstrument die Batterie während des Prüfvorgangs nicht ausreichend
belastet. Darüber hinaus kann auch die Skala eines Batteriemeßsystems nicht auf
eine ausreichende Größe innerhalb der Kamera ausgedehnt werden, um kleine Spannungsänderungen
in der Batterie festzustellen, wie beispielsweise Änderungen von 0,1 Volt bei einer
3 Volt-Batterie.
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Insbesondere sei im Hinblick auf das obengenannte deutsche Patent
........... auch erwähnt, daß lichtemittierende Fäden gelegentlich brechen, was
die Batterieprüfung unmöglich machen würde.
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Die vorliegende Erfindung ist bestrebt, die Nachteile des
Standes
der Technik zu vermeiden und insbesondere auch das Batterieprüfgerät gemäß dem obengenannten
deutschen Patent .....
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.......... weiterzubilden. Die Erfindung bezweckt die Ausbildung eines
Batterieprüfgerätes derart, daß der Leistungspegel einer Batterie in einfacher und
platzsparender Weise feststellbar ist. Dabei soll auch die Batterieleistung für
verschiedene Batteriezustände angezeigt werden, wobei eine klare Anzeige dann erfolgt,
wenn erwartet werden kann, daß der Batterieleistungspegel einen vorbestimmten Minimalpegel
erreicht.
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Gemäß der Erfindung ist zu diesem Zwecke bei einer Batterieprüfvorrichtung
gemäß dem obengenannten deutschen Patent ............ vorgesehen, daß als helligkeiterzeugende
Vorrichtung ein lichtemittierender Halbleiter, insbesondere eine Leuchtdiode benutzt
wird. Um zu erreichen, daß die lichtemittierende Diode entweder licht emittiert
("EIN") oder kein Licht emittiert ("AUS"), sieht die Erfindung mit dem lichtemittierenden
Halbleiter verbundene Einrichtungen vor, welche erst beim Anstieg der angelegten
Spannung über einen vorbestimmten Pegel den schnellen Anstieg des emittierten Lichtes
zulassen.
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Allgemein sieht die Erfindung aber auch bei einer Kamera mit einem
auf Umgebungslicht ansprechenden Element und einem dazugehörigen Galvanometer vor,
daß zum Zwecke der Batterieprüfung ein lichtemittierender Halbleiter in den Batteriekreis
einschaltbar ist, wobei dieser Halbleiter benachbart zu dem auf Licht ansprechenden
Element angeordnet ist, wobei die Anordnung derart getroffen ist, daß Licht nur
dann ausgesandt wird, wenn eine an die lichtemittierende Vorrichtung von der Batterie
angelegte Durchlaßspannung unterhalb eines vorbestimmten Spannungspegels ist, während
die Lichtaussendung schnell ansteigt, wenn die angelegte Durchlaßspannung über diesen
vorbestimmten Wert ansteigt.
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Dabei ist ferner vorgesehen, daß die die Batterie an die lichtemittierende
Vorrichtung anschaltenden Mittel auch das auf das fotoempfindliche Element einfallende
Umgebungslicht absperren, so daß das fotoempfindliche Element nur durch die lichtemittierende
Vorrichtung beleuchtet wird, wobei der Galvanometerausschlag
die
verfügbare Batterieleistung anzeigt.
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Das erfindungsgemäße Gerät kann eine benachbart zu dem fotoempfindlichen
Element angeordnete lichtemittierende Diode aufweisen, um entsprechend dem Leistungspegel
der Batterie Licht zu erzeugen, wobei ferner Schaltungsmittel vorgesehen sind, um
die Batteriespannung auf Werte oberhalb und unterhalb des vorbestimmten Pegels einzustellen,
um so eine Anzeige der verbleibenden Batterieleistung zu erzeugen, bevor der Batterieleistungspegel
den vorbestimmten Pegel erreicht.
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Weitere bevorzugte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich insbesondere
auch aus den Unteransprüchen.
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Weitere Vorteile, Ziele und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich
aus der Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels an Hand der Zeichnung;
in der Zeichnung zeigt: Fig. 1 eine schematische, teilweise perspektivische Ansicht
eines Ausführungsbeispiels des erfindungsgemäßen Prüfgeräts zusammen mit der Umgebungslichtmeßvorrichtung
und einer Sucheranordnung; Fig. 2 eine Vorderansicht der Feldmaske im Sucher der
Fig. 1 mit einer darin sichtbaren Signalfahne; Fig. 3 eine graphische Darstellung
der Lichtemissionskennlinie einer gemäß der Erfindung vorgesehenen lichtemittierenden
Halbleitervorrichtung, und zwar abhängig von der an ihre Klemmen angelegten Spannung,
wenn ein in Serie damit liegender veränderbarer Widerstand variiert wird.
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In Fig. 1 sind Teile einer Kamera gezeigt, die ein auf Licht ansprechendes
(lichtempfindliches) Element, wie beispielsweise eine Kadmiumsulfidfotozele 10,
in der Weise im (nicht gezeigten) Kameragehäuse aufweist, daß durch eine Linse 12
Umgebungsszenenlicht
aufgenommen wird. Die Fotozelle 10 kann von
der Bauart sein, bei welcher sich ein Widerstand umgekehrt zur Intensität des aufgenommenen
Umgebungslichtes ändert. Wenn die Fotozelle in Reihe mit einem Galvanometer 14 und
einer Batterie 16 liegt, so steuert sie die Größe des von der Batterie 16 kommenden
Stromes entsprechend ihrem Widerstandswert, wodurch ein zur Intensität des Umgebungslichtes
in Beziehung stehender Ausschlag des Galvanometers 14 hervorgerufen wird. Mit dem
Galvanometer 14 ist ein beweglicher Arm 20 arbeitsmäßig für eine Drehung im Uhrzeigersinn
oder entgegen dem Uhrzeigersinn gekoppelt; diese Drehung wird durch den Galvanometerausschlag
bestimmt.
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Der Arm 20 läuft an seinem einen Ende in eine Signal fahne 22 aus,
während er am anderen Ende ein Blendeneinstellelement 26 besitzt. Das Blendeneinstellelement
26 bildet eine sich verjüngende öffnung 29, die bei Drehung des Armes 20 sich relativ
zur Kameralinsenanordnung 28 bewegt. Die Linsenanordnung 28 ist optisch mit der
Kamerabelichtungsachse (durch die Pfeile A angedeutet) ausgerichtet, so daß die
durch die Linsenanordnung 28 eintretende und längs der Belichtungsachse laufende
Lichtmenge durch die Stellung des Armes 20 bestimmt ist. Gleichzeitig mit der Bewegung
der Öffnung 29 relativ zur Linsenanordnung 28 bewegt sich die Signal fahne 22 bezüglich
einer im ganzen mit 24 bezeichneten Sucheranordnung, um dem Kamerabenutzer den Pegel
der Szenenlichtintensität anzuzeigen. Die Sucheranordnung 24 kann eine (nicht gezeigte)
Objektivlinse, eine Aufrichtlinsenanordnung 32, eine Feldmaske 34 und ein Okular
36 aufweisen.
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Die Sucheranordnung 24 arbeitet in bekannter Weise und erzeugt ein
aufrechtes Bild eines Objekts im Objektfeld am Auge eines Benutzers. Die Signalfahne
22 ist - wie in Fig. 1 gezeigt -bezüglich der Achse des Suchers beweglich, um ein
Bild in der Feldmaske 34 zu erzeugen, wenn sich der Arm 20 im Uhrzeigersinn oder
entgegen dem Uhrzeigersinn verdreht. Die Signalfahne 22 ist - wie in Fig. 1 durch
gestrichelte Linien angedeutet - an gut sichtbarer Stelle innerhalb der Feldmaske
34 angeordnet, und wird entsprechend der Intensität des Szenenlichts aus dem Blickfeld
herausbewegt.
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Bei dem bevorzugten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung
ist vorgesehen, daß die oben beschriebene Vorrichtung zum Prüfen des Leistungspegels
(der Fähigkeit eine bestimmte Minimalladung pro Zeiteinheit bei einer bestimmten
Nennspannung zu liefern) einer Kamerabatterie 40 verwendet wird, die zur Durchführung
normaler Kamerafunktionen, wie beispielsweise Filmtransport und Rückwickeln des
Filmes, verwendet wird. Wie man in Fig. 1 erkennt, ist die Batterie 40 durch Schließen
eines Schalters S1 mit einem Motor M verbindbar. Die Batterie 40 ist ferner durch
einen Schalter S2 mit einer lichtemittierenden Diode (Leuchtdiode) 50 und einem
Spannungsteiler verbindbar, der aus festen Widerständen R1, R2 und einem veränderbaren
Widerstand R3 besteht. Die Leuchtdiode 50 kann irgendeine jener bekannten Vorrichtungen
sein, die Strahlung in einem speziellen Teil des Spektrums aussenden, wenn eine
vorbestimmte Spannung an ihren Klemmen anliegt, wobei diese Vorrichtungen die Eigenschaft
haben, daß sie kein Licht aussenden, wenn die angelegte Spannung unterhalb eines
speziellen Spannungspegels liegt, während die Lichtemission scharf ansteigt, wenn
die Spannung über den speziellen Pegel angehoben wird. Ein derartiges Element kann
eine Diode sein, die aus Gallium-Arsenid-Phosphid besteht; ein solches Element emittiert
Strahlung vom grünen bis zum infraroten Bereich des Spektrums (5600 - 9000 Die Diode
50 ist zweckmäßigerweise in der Kamera benachbart zur Fotozelle 10 angeordnet, so
daß das von der Diode 50 ausgesandte Licht auf die Fotozelle 10 auftrifft. Das Prüfgerät
weist ferner eine Druckknopfanordnung 54 mit einem von außerhalb der Kamera zugänglichen
Druckknopf 56 auf. Die Druckknopfanordnung 54 ist gleitend im Kameragehäuse befestigt
und wird normalerweise durch die Wirkung einer Rückstellfeder 58 in einer zurückgezogenen
Ruhestellung - vergleiche Fig. 1 - gehalten. Die Druckknopfanordnung 54 weist ferner
eine Lichtabschirmung 57 und einen Schalterbetätigungsarm 59 auf.
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Um das erfindungsgemäße Gerät zur Prüfung des Leistungspegels der
Batterie 40 zu verwenden, wird die Druckknopfanordnung 54
durch
Fingerdruck auf den Druckknopf 56 in ihre vorgeschobene oder Arbeitsstellung bewegt
und zeitweise in dieser Stellung entgegen der Rückstellkraft der Feder 58 gehalten.
Die Bewegung der Druckknopfanordnung 54 kann seitlich relativ zur Linse 12 erfolgen,
wie dies durch die gestrichelten Linien der Fig. 1 dargestellt ist, auf welche Weise
der Batterie-Dioden-Kreis geschlossen wird, da der Betätigungsarm 59 in Berührung
mit dem Schalter S2 kommt und dadurch einen Kontakt 60 in Eingriff mit seinem gegenüberliegenden
Kontakt 62 bringt. Durch die seitliche Bewegung wird auch die Lichtabschirmung 57
zwischen Linse 12 und Fotozelle 10 gebracht, um den Durchgang von Umgebungslicht
durch Linse 12 auf die Fotozelle 10 zu unterbrechen. Die Fotozelle wird dann allein
durch das von der Diode 50 ausgesandte Licht beleuchtet, wobei die Lichtintensität
durch den Wert des Widerstandes R3 und den Leistungspegel der Batterie 40 bestimmt
ist. Das auf die Fotozelle 10 auftreffende Licht erzeugt einen Stromfluß im Fotozellen-Galvanometer-Kreis
und infolgedessen einen Galvanometerausschlag, der eine Funktion des Leistungspegels
der Batterie 40 ist.
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Wie bereits oben erwähnt, hat die Diode 50 die bemerkenswerte Eigenschaft,
daß ein plötzlicher Abfall der Lichtemission dann auftritt, wenn die angelegte Durchlaßspannung
einen bestimmten Wert erreicht. Aufgrund dieser Eigenschaft und aufgrund der Kenntnis
des Ausgang~spannungsbereichs der Batterie 40 kann eine geeignete Einstellung der
Widerstände R1, R2 und R3 und eines veränderbaren Widerstands R4 erfolgen, um die
Sichtposition der Signalfahne 22 bezüglich der Sucheranordnung 24 (Feldmaske 34)
einzuregulieren. Beispielsweise kann die Einstellung derart erfolgen, daß für einen
verminderten aber noch immer ausreichenden Batterieleistungspegel die Signalfahne
22 gerade in eine Sichtstellung der Feldmaske 34 eintritt, wie dies in Fig. 2 gezeigt
ist. Wenn der Batterieleistungspegel weiter abnimmt, nimmt auch in entsprechender
Weise die Beleuchtung der Fotozelle 10 durch die Diode 50 ab, und die Signalfahne
22 wird
sich weiter in die Sichtstellung hineinbewegen (wie dies
ebenfalls in Fig. 2 gezeigt ist), bis die Signalfahne 22 voll sichtbar ist und einen
willkürlich festgelegten niedrigen Batterieleistungszustand bezeichnet. Auf diese
Weise steht dem Benutzer der Kamera fortlaufend eine genaue und zuverlässige Information
über den Leistungspegel der Batterie 40 zur Verfügung, und sogar auch dann, wenn
die Batterie 40 noch nicht einen vollkommen ungenügenden Zustand erreicht hat. Die
Signalfahne 22 kann eine bevorzugte Stellung besitzen, die normalerweise in der
Beobachtungsbahn liegt, wobei die Fahne abhängig von der verfügbaren att rie /eis
ung aus der Beobachtungsbahn herausbewegt wird.
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Nachdem die Batterieprüfung vorgenommen wurde, wird der Fingerdruck
entfernt und die Druckknopfanordnung 54 kehrt unter dem Einfluß der Rückholfeder
58 in ihre zurückgezogene Stellung zurück. Der Dioden-Batterie-Kreis ist dann am
Schalter S2 wieder offen und die Fotozelle 10 wird wieder wie zuvor durch Umgebungslicht
beleuchtet.
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Die soweit beschriebene Vorrichtung verwendet die Diode 50 als ein
Schaltungselement zur Erzeugung einer Batterieprüfung mittels der beweglichen Signalfahne
22. Da die Diode 50 jedoch Licht im grünen und gelben Bereich des Spektrums emittiert,
kann sie als eine mit sichtbarem Licht arbeitende Anzeigevorrichtung verwendet werden.
Unter Ausnutzung dieser Tatsache und der Tatsache, daß die Diode 50 bei einer Spannung
unterhalb eines bestimmten Pegels kein Licht emittiert, kann die erfindungsgemäße
Vorrichtung ein weiteres,im folgenden beschriebenes Merkmal aufweisen.
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Die Diode 50 kann bezüglich der Sucheranordnung 24 und der Fotozelle
10 derart angeordnet werden, daß sie dann, wenn sie Licht emittiert, die Fotozelle
10 beleuchtet und auch vom Benutzer gesehen werden kann. Der Widerstand R3 liegt
in Reihe mit der Diode 50 und beeinflußt bei seiner Änderung das von der Diode 50
ausgesandte Licht in der in Fig. 3 gezeigten Weise. Fig. 3 stellt eine logarithmische
Darstellung der emittierten Leuchtdichi
abhängig von der angelegten
Durchlaßspannung dar. Der Widerstand R3 kann ein Regelwiderstand oder dgl. sein
und zwar mit einem daran angeordneten Zeiger, der längs einer Skala zwischen einer
"Schlecht"-Anzeige und einer Gut "Gut"-Anzeige bewegbar ist, wenn der Widerstandswert
des Widerstands R3 geändert wird. Durch Veränderung des Widerstands R3 kann der
Benutzer innerhalb bestimmter Grenzen die zu erwartende verbleibende Lebensdauer
der Batterie 40 bestimmen. Die Kurve der Fig. 3 zeigt den Zusammenhang zwischen
dem Widerstandswert des Widerstands R3 und dem von der Diode 50 emittierten Licht.
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Zum Zwecke der Erläuterung sei angenommen, daß die Batterie eine Nennspannung
von V1 Volt hat und den Stromkreis eine bestimmte Zeit lang bei einer Belastung
mit dem Widerstand R3 mit Strom versorgen kann.
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Wenn die Druckknopfanordnung 54 betätigt wird, beobachtet der Benutzer
das von der Diode 50 ausgehende Licht durch den Sucher 24 und dreht den Widerstand
R3 auf einen Widerstandswert, wo das von der Diode 50 kommende Licht hell wird und
dann ausgeht.
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Eine Batterie, die in der Lage ist, eine hohe Ladung pro Zeiteinheit
zu liefern, erfordert einen größeren Widerstand, um die Diode 50 dazu zu bringen,
daß sie kein Licht mehr aussendet; somit wird der Zeiger am Widerstand R3 auf seiner
Skala eine "Gut"-Ablesung liefern. Wenn die Batterie infolge Alters oder infolge
ihrer Benutzung keine große Ladung pro Zeiteinheit liefern kann, so nimmt der Bereich
des Widerstands R3 ab, der erforderlich ist, um zwischen den Punkten zu variieren,
wo die Diode 50 hell ist und dann kein Licht mehr emittiert, wobei diese Abnahme
des erforderlichen Widerstandsbereichs schließlich soweit geht, daß der Zeiger auf
der Skala des Widerstands R3 eine "Schlecht"-Ablesung ergibt.
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Die obige Beschreibung läßt erkennen, daß das erfindungsgemäße Prüfgerät
einfach und wirtschaftlich im Aufbau und dennoch äußerst wirkungsvoll ist. Da das
Prüfgerät Teile einer bereits vorhandenen Belichtungssteuerung und/oder Umgebungslichtüberwachungsvorrichtung
und
des Suchers benutzt, erhöht diese Batterieprüfvorrichtung die Kamerakosten nicht
wesentlich und bildet auch hinsichtlich des Raumbedarfs kein Problem. Das erfindungsgemäße
Batterieprüfgerät nutzt bereits vorhandene Funktionseigenschaften der Kamera aus,
stört diese aber nicht.
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Die Verwendung einer Festkörpervorrichtung ist insbesondere im Hinblick
auf eine leichte mechanische Montage vorteilhaft.
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Ferner werden lichtemittierende Fäden, die gelegentlich brechen, vermieden.
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Es sei ausdrücklich darauf hingewiesen, daß die Offenbarung der deutschen
Patentanmeldung P ................(am (am gleichen Tage und vom gleichen Anmelder
wie die vorliegende Anmeldung eingereicht und mit der US Serial Nr. 229,936 und
dem US Anmeldetage vom 28. Februar 1972 und dem Anwaltsaktenzeichen H-229,936) auch
einen Teil der vorliegenden Anmeldung bildet. Nur um Platz zu sparen, wurde die
Offenbarung der genannten Anmeldung hier nicht wiederholt. Die Anmelderin behält
sich insbesondere das Recht vor, die vorliegende Anmeldung mit der eben erwähnten
Anmeldung zu kombinieren.