DE2511321A1 - Elektronenblitzzusatz fuer ein kamerasystem - Google Patents

Description

DEUTSCHE ITT INDUSTRIES GESELLSCHAFT MIT BESCHRÄNKTER HAFTUNG

FREIBURG I. BR.

Elektronenblitzzusatz für ein Kanterasystem

Die Priorität der Anmeldung Nr. 453 666 vom 21. März 1974 in den Vereinigten Staaten von Amerika wird beansprucht.

Die Erfindung betrifft einen Elektronenblitzzusatz für Kameras, die eine Betriebsschaltung für Blitzbirnen, Blitzwürfel oder Blitzstäbe aufweisen. Derzeit sind verschiedene Kameratypen in Gebrauch, die sowohl bei natürlichem.Licht (Normalbetrieb) als auch bei künstlichem Licht arbeiten, wie es beispielsweise durch das Zünden einer Blitzlampe hervorgerufen wird (Blitzbetrieb). Diese Kameras verwenden normalerweise einen Verschlußmechanismus, der bei Benutzung von Blitzlampen eine Verzögerung erzeugt. Dieser Synchronisierinechanismus ist wegen der der Blitzlampe eigenen Verzögerung erforderlich, die zur Erreichung des Maximums der Lichtintensität benötigt wird.

Werden Blitzbirnen, Blitzwürfel oder Blitzstäbe verwendet, so ist dies zusätzlich mit dem Auswechseln und Ersetzen der verbrauchten

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Birnen belastet. Es ist daher nötig, daß der Fotograf eine Anzahl von Blitzbirnen zur Hand hat, was oft schwierig und aufwendig ist.

Ein weiterer Nachteil iegt darin_? daß beim Übergang vom Blitzbetrieb zum Normalbetrieb der Blitzwürfel oder der Blitzstab von der Kamera entfernt werden müssen, um die Verschlußbetriebsschaltung entsprechend zu vervollständigen. Dies ist oft mit der Aufbewahrung von Blitzwürfeln oder Blitzstäben, verbunden, die mindestens eine verbrauchte Birne enthalten.

Die genannten Nachteile können durch Verwendung eines Elektronenblitzzusatzes vermieden werden, der eine permanente Quelle künstlichen Lichtes zur Verwendung bei Blitzbetrieb darstellt und der von der Verschlußbetriebs schaltung der Kamera während des Normalbetriebes nicht getrennt zu werden braucht. Es ist natürlich klar, daß, obwohl die Anschaffungskostes eines Elektronenblitzgerätes größer sind als die einzelner Blitzbirnen oder -würfel, diese Kosten wesentlich günstiger aussehen, wenn man sie pro Blitz umrechnet.

Xenonröhren sind bekanntlich eine hervorragende Quelle für künstliches Licht. Jedoch ist die Zündseit einer Xenonröhre wesent- · lieh kürzer als die einer üblichen Blitzbirne. Ohne !Compensationsmaßnahmen würde somit der Elektronenblits vor der vollen Öffnung des Kameraverschlusses ausgelöst.

Es ist daher Aufgabe der Erfindung, einen Elektronenblitzzusatz zn schaffen, der bezüglich der voiles Öffnung des KasieraVerschlusses synchronisierbar ist, mit der Verschlußbetriebsschaltung der Kamera auch bei Normalbetrieb der Kamera verbunden bleiben kann und an verschiedene Kameratypen, beispielsweise die in Amerika unter der Bezeichnung "1 10-Pocket-Kamera¹* und ^Polaroid-SX-TO¹¹ bekannten Kameras, anschließbar ist, ohne daß an der Kamera selbst eine Änderung vorgenommen werden muß. Diese Aufgabe wird von der

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im Anspruch 1 angegebenen Erfindung gelöst, Weiterbildungen und besonders vorteilhafte Ausbildungsformen der Erfindung sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet und werden nun anhand der Figuren der Zeichnung zusammen mit. der Erfindung näher erläutert.

Fig. 1 zeigt die zeitliche Beziehung zwischen dem öffnen des Kameraverschlusses und der Zündung einer üblichen Blitzbirne,

Fig. 2 zeigt die zeitliche Beziehung zwischen dem Öffnen des Kameraverschlusses und dem unkompensierten Zünden einer Xenonblitzröhre,

Fig. 3 zeigt das schematische Schaltbild einer Belichtungssteuerschaltung,

Fig. 4 zeigt das Blockschaltbild eines Elektronenblitzzusatzes nach der Erfindung,

Fig. 5 zeigt perspektivisch eine normalerweise für den Betrieb mit Blitzwürfeln ausgebildete Kamera,

Fig. 6 zeigt ein detailliertes Schaltbild der Anordnung nach Fig. 4,

Fig. 7 zeigt, wie die Schaltung nach Fig. 6 für den Betrieb mit der "Polaroid-SX-70"-Kamera zu modifizieren ist und

Fig. 8 zeigt perspektivisch die Lampeneinheit und die Anschlußleiste bei der Anordnung nach der Erfindung.

In Fig. 1 ist graphisch die zeitliche Beziehung zwischen dem nach Drücken des Auslösers erfolgenden öffnen des KameraVerschlusses und der Zündung einer üblichen Blitzbirne gezeigt. Die Kurve A ist dabei eine typische Beleuchtungsstärkekurve einer

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üblichen Blitzbirne, während die Kurve B dem öffnen des Kameraverschlusses entspricht. Es ist ersichtlich, daß, wenn der Auslöser zur Zeit t = O gedrückt wird, das volle Öffnen des Kameraverschlusses um eine Zeit t = T verzögert werden muß, damit die Verschlußöffnung mit dem Maximum der Beleuchtungsstärke zusammenfällt. Da die benötigte Verschlußverzögerung eine kameraeigene Größe ist, muß ein Elektronenblitzzusatz zur Verwendung bei dieser Kamera diese Verschlußverzögerung kompensieren, damit die richtige Synchronisierung von Verschlußöffnung und Maximum der Lichtintensität erreicht wird.

In Fig. 2 ist dargestellt, was bei Verwendung eines unkompensierten ElektronenblitzZusatzes zusammen mit einer die beschriebene Verschlußverzögerung aufweisenden Kamera eintritt. Wie in Fig. 1 zeigt die Kurve B die Verschlußöffnungszeit, während die Kurve C die Beleuchtungsstärke-Kurve einer Xenonblitzröhre zeigt, die ihr Intensitätsmaximum vor der vollen Versclilußoffnung erreicht, da Xenonblitzröhren charakteristischerweise schneller zünden. Ferner zeigt Fig, 2, daß die Beleuch.fcuagskurve einer Xenonblitzröhre viel schmaler ist als die einer üblichen Blitzbirne. Daher ist es erforderlich, für die benötigte Synchronisierung das Zünden der Xenonblitzröhre zu verzögern.

Fig. 3 zeigt das Blockschaltbild einer Belichtungssteuerschaltung der in der "Polaroid-SX-70"-Kamera verwendeten Art. Die Schaltung enthält Schaltinittel, die ihre Betriebsart von Normalbetrieb in Blitzbetrieb umzuschalten gestatten. Diese Schaltmittel enthalten die voneinander getrennten Anschlüsse 1, 2, die bei Einsetzen eines Blitzstabes kurzgeschlossen werden.

Die Belichtungssteuerschaltung nach Fig. 3 arbeitet wie folgti Der Fotograf löst die Belichtung eines Bildes durch Drücken des Auslösers aus, wodurch zunächst der Schalter S1 geschlossen wird somit die Belichtungssteuerschaltung einschließlich der Spule €

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an Spannung gelegt wird. Ein weiteres Durchdrücken des Auslösers bewirkt die Bewegung der öffnungslamelle des Verschlusses gegen eine Federspannung bis in ihre Öffnungslage, während seine Schließlamelle durch die Haltewirkung eines mittels der Spule 6 erregten Magneten daran gehindert wird, sich in ihre Belichtungsendlage zu bewegen. Der anfangs von der Öffnungslamelle geschlossen gehaltene Schalter S2 wird synchron, jedoch nicht unbedingt gleichzeitig mit der Bewegung der Öffnungslaraeile in ihre Belichtungslage geöffnet.

Bei geschlossenem Schalter S1 ergibt sich somit ein geschlossener Stromkreis über die Emitter-Basis-Strecke des Transistors Q1 und den Widerstand 8_r wodurch der Transistor Q1 in die Sättigung gesteuert wird und zwei Funktionen erfüllt: Erstens wird der Fotowiderstand 10 in die Schaltung gelegt und zweitens wird die Emitter-Basis-Vorspannung des Transistors Q2 auf einen kleineren Wert, als zu dessen Durchschalten nötig ist, begrenzt. Bei gesperrtem Transistor Q2 ist der die Blitzzeit bestimmende Widerstand 12 ausgeschaltet. Entsprechend wird der Strom somit im wesentlichen über den Fotowiderstand 10 und den Kondensator 14 geführt. Bei geöffnetem Schalter S2 beginnt sich somit die Spannung am Kondensator 14 bis zu einem vorbestimmten Pegel mit einer Geschwindigkeit aufzubauen, die eine Funktion der Leitfähigkeit des Fotowiderstandes 10 ist, die wiederum eine Funktion des auf ihn fallenden Lichtes ist.

Der Schmitt-Trigger 16 hat eine normalerweise leitende Ausgangsstufe, die mit dem einen Anschluß der Spule 6 verbunden ist, und eine normalerweise nichtleitende Eingangsstufe, die mit der Leitung 18 verbunden ist. Diese Stufen schalten auf ein Eingangssignal hin, das mindestens gleich einem vorbestimmten Triggerpegel ist, sehr schnell in ihren anderen Zustand um. Die Ausgangsstufe bleibt solange leitend, bis die Spannung am Kondensator 14 den Triggerpegel erreicht. Zu diesem Zeitpunkt werden Eingangs- und

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Ausgangsstufe leitend bzw. nichtleitend, worauf der Stromfluß durch die Spule 6 aufhört und die Schließlamelle sich in ihre Belichtungsendlage bewegt. Der Schalter S1 kann dann durch geeignete Mittel geöffnet werden, um die Batterie 20 von der restlichen Schaltung zu trennen.

Die Belichtungssteuerschaltung kann zwischen Normalbetrieb und Blitzbetrieb in einfacher Weise dadurch umgeschaltet werden, daß eine Blitzstabanordnung in den Blitzsockel der Kamera gesteckt wird. Dadurch werden die Blitzbirnen des Blitzstabes elektrisch mit der Blitzfolgeschaltung 22 verbunden, die von der in der US-Patentschrift 3 618 492 beschriebenen Art sein kann. Durch das Einsetzen des Blitzstabes werden die Anschlüsse 1 und 2 kurzgeschlossen, so daß die Belichtungssteuerschaltung von Normalbetrieb auf Blitzbetrieb umgeschaltet wird.

Bei Blitzbetrieb arbeitet die Belxchtungssteuerschaltung wie folgt: Durch Drücken des Auslösers an der Kamera wird der Schalter S1 geschlossen und die Spule 6 erreg tz_f so daß die Sch ließ lame lie des Verschlusses in ihrer Schließlage gehalten wird und die Öffnungslamelle zur Bewegung in ihre Beiichtnngsanfangslage ausgelöst wird, wobei durch diese Bewegung der Schalter S2 wie oben beschrieben geöffnet wird. Bei geschlossenem Schalter S1 liegt keine Vorspannung an der Emitter-Basis-Strecke des Transistors Q1, weil sie durch die miteinander verbundenen Kontakte 1, 2 kurzgeschlossen ist. Dadurch wird die Basis-Eiaitter-Strecke des Transistors Q2 über die Widerstände 24, 26 vorgespannt. Sobald die Spannung am Kondensator 14 den erwähnten Pegel erreicht, schaltet der Schmitt-Trigger 16 um, worauf die normalerweise leitende Ausgangsstufe nichtleitend wird und dadurch den Stromfluß durch die Spule 6 beendet. Zu diesem Zeitpunkt bewegt sich die Schließlamelle des Verschlusses unter dem Einfluß einer entsprechenden Feder in ihre Belichtungsendlage.

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Bei Benutzung eines Blitzstabes wird mittels der Blitzfolgeschaltung 22 nach Empfang eines Synchronisiersignals der Stromkreis einer der Blitzlampen des Blitzstabes geschlossen, so daß die zu fotografierende Szene beleuchtet wird. Dies wird dadurch erreicht, daß ein 6-Volt-Signal an die Klemmen der Blitzbirne gelegt wird. Die Quelle für dieses 6-Volt-Signal ist in der Filmpackung der "Polaroid-SX-70"-Kamera untergebracht. Die Blitzfolgeschaltung 22 enthält Widerstandsmeßmittel, mit denen die bereits gezündeten Blitzbirnen festgestellt werden können. Eine verbrauchte Blitzbirne bietet der Blitzfolgeschaltung 22 einen unendlich großen Widerstand. Eine noch nicht gezündete Birne dagegen hat einen Widerstand von ca. 5 Ohm. Nähere Einzelheiten dieser Meßschaltung können der US-Patentschrift 3 757 643 entnommen werden.

Fig. 4 zeigt das Blockschaltbild eines Elektronenblitzzusatzes nach der Erfindung. Der Schalter S3 ist ein am Elektronenblitzzusatz angebrachter Ein-Aus-Schalter, der in geschlossenem Zustand die Gleichspannungsquelle 30 mit dem Rest der Schaltung verbindet. In diesem Falle erzeugen der Oszillator 32 und die Diode eine einweggleichgerichtete Spannung, die den Kondensator 36 auf- " lädt. Die Kapazität des Kondensators 36 ist so gewählt, daß bei dessen Entladung über die Xenonblitzröhre 38 die erforderliche Lichtintensität erreicht wird. Zur Anzeige des ausreichenden Ladungszustandes des Kondensators 36 ist ihm die Neonröhre 40 paral-IeIgesehaltet, die bei Erreichen von 75 % der maximalen Spannung zündet. Die Neonröhre dient außerdem dem Fotografen zur Anzeige, daß die Kamera im Blitzbetrieb arbeitet.

Nach Drücken des Auslösers an der Kaaiera gelangt an den Anschluß der Verzögerungsleitung 42 das Zündsignal. In Kameras, die für diesen Zweck keine interne Energiequelle aufweisen, kann das Zündsignal durch momentanes Anlegen der Batterie 30 an Klemme 44 über einen Schalter erzeugt werden, der in Abhängigkeit vom Drücken des Auslösers betätigt wird.

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So zeigt beispielsweise Fig. 5 eine normalerweise mit Blitzwürfeln zu verwendende Kamera. Aufgrund des Drückens des Auslösers tritt der Bolzen 46 aus der Öffnung 48 aus und schlägt zum Zünden der Blitzbirne gegen einen ihrer Anschlüsse. Wie in Fig. 4 gezeigt, kann der Bolzen 46 auch den Mikroschalter 50 betätigen, um das erforderliche Zündsignal zu erzeugen.

In Fig. 4 ist mit 52 eine Lampenztindschaltung bezeichnet, die nach dem Verzögern des Zündsignals um den erforderlichen Betrag (ca. 6-7 ms) den Impuls (8 - 12 kV) erzeugt, der die vor der Zündung erfolgende Ionisation der Xenonblitzröhre 38 bewirkt. Der Kondensator 36 wird vom in der Röhre 38 fließenden.und den Blitz bewirkenden Strom entladen. Sofort nach der Entladung beginnt der Kondensator 36 sich wieder zu laden. Sobald die Neonlampe 40 wieder zu glimmen beginnt, ist der Elektronenblitzzusatz wieder betriebsbereit.

Fig. 6 zeigt ein detailliertes Schaltbild entsprechend dem Blockschaltbild von Fig. 4, wobei gleiche Elemente mit gleichen Bezugszeichen versehen sind. Der Oszillator ist ein Sperrschwingeroszillator mit den Widerständen 54, 56, dem Kondensator 58, den Wicklungen 60, 62, 64 und dem Transistor 68. Bei geschlossenem Schalter S3 erzeugt der Oszillator 32 zusammen mit der Diode 34 in bekannter Weise eine einwegglexchgerichtete Spannung. Die Verzögerungsleitung 42 besteht aus den Kiderständen 70, 76, 78, den Kondensatoren 74, 80 und der Diode 72. Der Verzögerung des Zündsignals dienen lediglich der Kondensator 80 und die Widerstände 76, 78, während die restlichen. Elemente der Verzögerungsleitung eine noch zu beschreibende andere Aufgabe haben.

Die Lampenzundschaltung 52 enthält den Spannungsteiler mit den Widerständen 82, 84 und den mit seinem einen Anschluß am Verbindungspunkt der Widerstände 82, 84 und mit seinem anderen Anschluß am negativen Pol der Batterie 30 liegenden Kondensator 86. Die Widerstände 82, 84 sind so dimensioniert, daß die gewünschte

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Spannung am Kondensator 86 auftritt. Am Verbindungspunkt der Widerstände 82, 84 liegt auch der eine Anschluß der Primärwicklung 88 eines Aufwärtstransformators _f deren anderer Anschluß mit dem einen Anschluß von dessen Sekundärwicklung 90 verbunden ist, deren anderer Anschluß wiederum mit der Hochspannungszündelektrode 94 der Xenonblitzlampe 38 verbunden ist. Der Thyristor 92 liegt mit seinem Hauptstrompfad zwischen dem Verbindungspunkt der beiden Wicklungen 88, 90 und dem negativen Pol der Batterie, während der Ausgang der Verzögerungsleitung 42 mit der Steuerelektrode des Thyristors 92 verbunden ist.

Die Funktion dieser Anordnung ist folgende: Wenn der Schalter S3 geschlossen ist und der Kondensator 36 mindestens 75 % seiner Maximalladung erreicht hat, ist der Elektronenblitzzusatz betriebsbereit. Das Drücken des Auslösers 44 bewirkt die Abgabe eines Zündsignals an den Anschluß 45. Die Größe des Widerstands 70 wird so gewählt, daß sie dem Widerstand einer unbenutzten Blitzbirne entspricht, da in einigen Kameras dieser Widerstand gemessen wird und zur Abgabe des Zündsignals benötigt wird. Ferner ist in der Verzögerungsschaltung der Kondensator 74 zur Speicherung des Zündsignals vorgesehen, da in manchen Anwendungsfällen das Zündsignal von sehr kurzer Dauer ist. Die Diode 72 verhindert das Abfließen der im Kondensator 74 gespeicherten Ladung über den Widerstand 70.

Die RC-Verzögerungsschaltung mit den Widerständen 76, 78 und dem Kondensator 80 ist so ausgebildet, daß das Steuerpotential des Thyristors 92 nicht.vor Ablauf der benötigten Verzögerungszeit seinen Zündpegel (üblicherweise O,7 V) erreicht. Ist dieses jedoch erreicht, so wird der Kondensator 86 über die Primärwicklung 88 entladen. Dies wiederum bewirkt die Abgabe eines Hochspannungstriggersignals durch die Sekundärwicklung 90 an die Vorzündelektrode der Xenonblitzröhre 38, wodurch das in ihr enthaltene Gas ionisiert und demzufolge leitend wird, so daß der Kondensator 36 über die Blitzröhre 38 entladen werden kann. Dies ergibt einen starken Lichtblitz.

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Fig. 7 zeigt, wie die Verzögerungsleitung 42 dem Betrieb mit der "Polaroid-SX-70"-Kamera angepaßt werden kann. Die mit dem Blitzzusatz verbundene Anschlußplatte 104 enthält die Kontakte 96, 98, 100, 102, die elektrisch mit den Anschlüssen 1", 2', 3§, 4' von Fig. 7 verbunden werden. Der Blitzzusatz nach der Erfindung wird mit der Belichtungssteuerschaltung der Kamera (Fig. 3) dadurch verbunden, daß die Anschlußplatte 104 in den Blitzlichtsockel der Kamera eingeführt wird und dadurch die Anschlüsse 1', 2', 3¹, 4¹ mit den Anschlüssen 1, 2, 3, 4 entsprechend verbunden werden.

Durch Schließen des Schalters S3, was dem Einschalten des Elektronenblitzzusatzes entspricht, werden die Kontakte 1,2 der Belichtungssteuerschaltung kurzgeschlossen, wodurch von Normal- auf Blitzbetrieb umgeschaltet wird. Es wird betont, daß es bei Übergang auf Normalbetrieb nicht mehr erforderlich ist, den Elektronenblitzzusatz von der Kamera zu entfernen, wie dies bei üblichen Blitzstäben der Fall ist. Es braucht nämlich lediglich der Blitzzusatz ausgeschaltet zu werden, wodurch der Schalter S3 geöffnet wird.

Das Einsetzen des Elektronenblitzzusatzes in den Lampensockel verbindet ferner die Anschlüsse 3¹, 4' über die Kontakte 100, 102 mit den Anschlüssen 3, 4 der Belichtungssteuerschaltung. Bei geschlossenem Schalter S3 stellt die Blitzfolgeschaltung 22 (Fig.3) zwischen den Anschlüssen 3 und 4 den Widerstand 70 fest und legt nach Drücken des Auslösers 44 das 6-Volt-Zündsignal an den Eingang der Verzögerungsleitung 42.

Wie oben bereits ausgeführt, kann der Elektronenblitzzusatz nach der Erfindung auch an die "HQ-Pocket-Kamera" durch Änderung einiger seiner Bauteilewerte angepaßt werden.

Zur Vervollständigung der Beschreibung dient die folgende Tabelle mit Bauteilewerten für

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1) einen Elektronenblitzzusatz, der mit der "Polaroid-SX-70"-Kamera verwendet werden kann, und

2) mit Bauteilewerten für die "110-Pocket"-Kamera.

Tabelle

	30	"110-Pocket-	"SX-70-
	36	Kamera"	Polaroid"
Batterie	86	3 V	6 V
Kondensator	80	400 ,uF, 300 V	1000 .uF, 300 V
Kondensator	76	0,02 ,UF, 400 V	0,03 »uF, 400 V
Kondensator	78	10 ,uF	10 ,uF
Widerstand	70	3,9 kJl	4,7 kJL
Widerstand	74	3,9 IcA	2,2 kJt
Widerstand	5 JL	5^2.
Kondensator	100 ,uF	100 ,uF

2 Patentansprüche

4 Blatt Zeichnung

mit 8 Figuren

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Claims (2)

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   PATENTANSPRÜCHE

   l\.j Elektronenblitz zusatz für ein Kamerasystem, das bei Blitzbetrieb Mehrfachblitzlampen zu verwenden gestattet und hierfür bei Auslösung ein Zündsignal erzeugt, das von Belichtungssteuermitteln zur Synchronisierung von Verschlußöffnung und maximaler Blitzlichtintensität verzögert wird, dadurch gekenn ζ e i chne t, daß eine Verzögerungsleitung vorgesehen ist, der das Zündsignal zugeführt ist_/und daß mit dem Auslöser
   gekoppelte Schalteranordnungen vorgesehen sind, die bei Betrieb des Elektronenblitzzusatzes an dem Kamerasystem das
   Zündsignal an den Eingang der Verzögerungsleitung legen.
2. 2. Zusatz nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß dem Eingang der Verzögerungsleitung ein Widerstand parallelgeschal-

   tet ist, dessen Widerstandswert gleich dem einer nichtgezündeten Blitzbirne ist, daß dem Widerstand über eine Diode ein Kondensator parallelliegt und daß der Diode ein RC-Verzögerungs glied nachgeschaltet ist, dessen Ausgang an der Steuerelektrode eines Thyristors liegt.

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