DEB0034118MA - - Google Patents

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND

Tag der Anmeldung: 15* Januar 1955 Bekanntgemacht am 13. Dezember 1956

DEUTSCHES PATENTAMT

Seit einiger Zeit sind BHtzlichtgeräte bekannt, die kurze, sehr intensive Lichtblitze in einer Gasentladungsstrecke erzeugen. Zu diesem Zweck wird meist ein Kondensator von. einer Hochspannungsquelle aufgeladen und kurzzeitig über die Entladungsstrecke entladen. Bei hohen Betriebsspannungen von 2000 V und -darüber liegt die Entladungszeit unter ¹Z₅₀₀₀ see. Das hat zur Folge, daß auch sehr schnelle Bewegungen wie »eingefroren« wirken, da dem bewegten Gegenstand auch in einzelnen Partien jene lichte Unscharfe .fehlt, die für ein fotografiertes Objekt typisch ist. Gleichzeitig macht sich bei so kürzten Lichtimpulsen der sogenannte inverse Schwarzschildeffekt bemerkbar, d.h., die fotografische Schicht reagiert unempfindlicher, als wenn die gleiche Lichtmenge in längerer Zeit zur Wirkung kommt. Aus diesem Grunde, aber auch aus konstruktiven Gesichtspunkten wendet man daher in neuerer Zeit Betriebsspannungen von 500 V und darunter an, bei denen die Geräte leichter, kleiner und billiger werden, bei denen sich die Entladungszeit aber auf ¹Z₅₀₀₀ see und mehr verlängert. Nun werden jedoch schnelle Bewegungen in vielen Fällen unscharf wiedergegeben, wenn auch die Empfindlichkeit der fotografischen Schicht voll auegenutzt werden kann.

Daher besteht der Wunsch, bei einer elektrischen Blitzlichteinrichtung ' mit Gasentladungsstrecke

60S 736/301

B 34118 VIII el'21 f

mindestens zwei verschiedene Entladungszeiten zur Verfügung zu haben. Vorzugsweise SO¹Il die Lichtemissiqn des Gerätes bei den verschiedenen Entladungszeiten weitgehend gleich sein, Die Zeitkonstante der Entladung ist.gegeben durch Widerstand und Kapazität im Entladungskreis. Es ist an sich bekannt, bei Geräten, die mit hohen Spannungen betrieben werden, die Blitzdauer mittels einer im Entladungskreis angeordneten Drosselspule zu

ίο verlängern; dabei konnte wegen des Schwärzschildeffektes trotz abnehmender totaler Lichtemission eine kräftigere Schwärzung der fotografischen Schicht erzielt werden. Unter dem Gesichtspunkt des Wirkungsgrades ist dieser Weg natürlich ungünstig und nur bei Geräten für wissenschaftdache Zwecke zu vertreten.¹ Ein'anderer Vorschlag geht; dahin, die zur Verfügung stehende elektrische' Leistung auf eine Anzahl Gasentladungsstrecken in solcher zeitlichen Folge zu verteilen, daß die erzeugten Lichtblitze möglichst lückenlos aufein-, anderfolgen. Auch hierbei wird also die Lichtblitzverlängerung als solche angestrebt und an die Anwendung verschiedener Blitzzeiten für fotografische Zwecke nach Wahl des Benutzers nicht gedacht.L Andererseits sind Geräte bekannt, die, die Licht-

"■'■■■ leistung durch. Zuschalten von Speicherkondensatoren zu erhöhen gestatten. Wegen des erwähnten physikalischen Zusammenhanges zwischen Kapazität und Zeitkonstante der'Entladung ;verlängert v

sich dabei auch die Blitzdauer. . _;._r ...

Die Erfindung besteht in einer elektrischen Blitz-

■; lichtentladungseinrichtung mit -Umsetzung elektrischer Energie in Gasentladungsstrecken, die dadurch, gekennzeichnet;, ist, daß in ihrer-elektrischen Schaltung mindestens zwei in ihrer Enitladungszeit . unterschiedliche Entladungen· mit annähernd gleicher Lichtemission einstellbar sind. Sie geht dabei umgekehrt von der Aufgabe aus, bei Blitzlichtgeräten mit verhältnismäßig niedriger Betriebsspannung die Blitzdauer zu vierkürzen. Nach dem oben Gesagten bieteniCsich. dafür als Möglichkeiten die Verringerung des Widerstandes und/oder der Kapazität im Entladungskreis an. Der äußere Widerstand, bezogen auf die Entladungsstrecke" kann nicht nennenswert verringert werden. Der innere Widerstand der Entladungsstrecke ist außer von dem Druck der Gasfüllung von der Länge und dem Querschnitt der Entladungsstrecke abhängig, ähnlich wie der Widerstand eines metallischen Lei-

$6 rers; seiner Verringerung ist durch die' unvermeidbaren ohmsehen Verluste im Entladungskreis eine Grenze gesetzt. Mit der Verkleinerung der Kapazität des Speicherköridensators verringert sich die zur Verfügung stehende elektrische Leistung, wenn

nicht die Ladespannüng gleichzeitig erhöht wird. '■■; Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe,

bei einer elektrischen Blitzlichteiririchtung mit Umsetzung elektrischer Energie in Gasentlad.ungsstrecken eine veränderliche Entladungsdauer bei annähernd gleicher Lichtemission zu.schaffen, läßt sich also auf verschiedene Arten lösen, und jede Lösung hat ihre' Eigeiiärten bezüglich Aufwand- und Fertigungskosten einerseits und Anwendungsmöglichkeiten andererseits. Die.wrichtigsten seien im folgenden aufgeführt. _

Eine wichtige Ausführungsform der Erfindung ist durch eine Schaltungsanordnung mit mindestens zwei Speicherkondensatoren gekennzeichnet, die wahlweise parallel oder in Reihe geschaltet werden zusammen mit einer Umschaltung der Stromversorgungsschaltung vom einfachen. Wert der Ladespannung auf den doppelten Wert (Spannungsverdopplungsschaltung).

Andere Ausführungsformen der Erfindung sind durch Maßnahmen an der Gasentladungsröhre selbst gekennzeichnet. Der etwas größere konstruktive Aufwand an der Röhre wird durch eine einfachere Schaltung des Gerätes ausgeglichen, Es · kann eine Gasentladungsröhre, mit mindestens einer Hilfsanode verwendet werden in einer Schaltung, bei der die Betriebsspannung der Röhre zwischen ' der Anode und dieser (diesen) Hilfsanode(n) umschaltbar ist, oder es können zwei oder mehr Gasentladungsröhren zweckmäßig in einem gemeinsamein Gefäß oder zusammengebaut in einem gemeinsamen Reflektor verwendet werden, deren Hauptelektroden parallel geschaltet sind und deren Zündelektroden wahlweise in den Zündkreis eingeschaltet werden. Die Daten (Länge, Querschnitt, , Gasdruck) dieser. Röhren sind, ernndungsgemäß so gewählt, daß ihre EntSadungszeiten bei gleichen Betriebs werten do ..dem gewünschten Maße unterschiedlich sind.

Bei der Äusführungsform mit einer Entladungsstrecke und einer oder mehreren Hilfsanoden steht dem Vorteil, daß auf einfache Weise eine Blitzlichteinrichtung mit mehr: als· zwei'wählbaren Entladungszeiten .geschaffen wird, der Nachteil gegen-■ über, daß "die Änderungdes Innenwiderstandes der Entladungsstrecke doch von gewissem Einfluß auf die Lichtausbeute ist, für die ein Kompromiß gesucht werden muß. Die zweite Äusführungsform ist wegen des Aufwandes im allgemeinen auf zwei Entlädungsstrecken, also zwei verschiedene Entladungszeiten, beschränkt, bietet aber den großen Vorteil, daß die Daten der Röhren nicht nur für gleiche Lichtemission, sondern auch hinsichtlich der Spektralverteiluing ihres Lichtes optimal gewählt werden können. Es ist auch möglich, wegen der Gefahr der Beschädigung aber weniger günstig, mehrere Blitzröhren zu einem Gerät mitzuführen und· nach Bedarf einzusetzen. Zweckmäßig sind,die Röhren dazu mit Stecksockeln oder stabilen Elektrodenstiften versehen." ' ■

Weitere Einzelheiten gehen aus' der nun. folgenden Beschreibung einiger Ausführungsbeispiele hervor. · . '''

Fig. ι der Zeichnung zeigt das Stromversorgung^ teil _# einer elektrischen Blitzlichteinrichtung, bestehend aus Hochspannungstransformator i_, Gleichrichterstufe 2 und Speicherstufe 3. An die Klemmen 4 und 5 wird die Blitziichtröhre, mit ^:; ihrem Zündkreis angeschlossen. Bei dem Gerät werden nach Vorschrift der Erfindung, zwei verschiedene Blitzzeiten erhalten durch gleichzeitige Umschaltung der Gleichrichterstufe 2 und der

736/301

B 34118 VIII c / 21 f

Speicherstufe 3 (Fig. ι a bzw. ib). In Fig. ia werden die vier Gleichrichter 6, 7, 8 und g in Graetzschaltung betrieben, und zwei Speicherkondensatoren io undii sind parallel geschaltet. Die

.5 Hochspannung U₁^ an den Sekundärklemmen des Transformators ι liefert die Hochspannung U_{2 =} an den Klemmen 4 und 5 als Betriebsspannung" für die Gasentladungsröhre. Iri Fig. 1 b sind die Kondensatoren 10 und 11 mit der Sekundärwicklung

to des Transformators 1 und dein in zwei Gruppen geschalteten Gleichrichtern 6, 7 bzw. 8, 9 in einer Spannungsverdopplerschaltung nach De.lon geschaltet. Die Wechselspannung U₁^ liefert in die-' ser Schaltung die Gleichspannung 2 · U_{2 =}. In der Schaltung nach Fig. ib liegt, wenn die Kapazität der Speicherkondensatoren 10 und 11 mit C bezeichnet wird, der vierte Teil der Kapazität der Schaltung nach Fig. 1 a im Entladungskreis, so daß eine, wirksame Verkürzung der Blitzdauer erreicht wird. Die gespeicherte Energie U² · C ist jedoch in beiden Fällen die gleiche, mithin auch die Lichtausbeute der Gasentladung.

Fig. 2 zeigt eine gewendelte Gasentladungsröhre 12 mit einer Kathode 13 und einer Anodie 14. In die ,Entladungsstrecke ist eine Hilfsanode 15 eingeführt. Zur Änderung der Blitzdauer ist der Speicherkondensator 3 mittels des Umschalters 16 zwischen den Anoden 14 und 15 umschaltbar. Wie die Zeichnung zeigt, braucht diie Hilfsanode 15 nicht in die Mitte des Entladungsweges zwischen den Elektroden 13 und 14 eingeführt zu werden. Es können auch mehrere Hilfsanoden vorgesehen werden. Die unterschiedliche Länge des Entladungsweges bedingt auch geringe Unterschiede in der Lichtausbeute. Eine Parallelschaltung der Zweige, also der Entladungsstrecken 15-13 und 15-14, ist jedoch nicht zweckmäßig, da. die Kondensatorentladung immer über den zuerst gezündeten Zweig vor sich gehen wird. Vorteilhafter ist es, einen Kompromiß in der Wahl der Gasfüllung, der Gasdichte und des Querschnitts zu suchen, um den Einfluß der unterschiedlichen Entladungslänge auf dieEntladungsdauer zu vermindern. Auch kann der Querschnitt der Entladungsstrecke zwischen je zwei benachbarten Elektroden frei gewählt werden.

Fig. 3 zeigt eine Blitzlichteinrichtung mit zwei verschieden dimensionierten Blitzröhren 17 und 18. Sie sind zu den Klemmen 4 und 5, die mit denen der Fig. 1 übereinstimmen, parallel geschaltet, während ihre Zündelektroden 19 bzw. 20 mittels des Schalters 16 wahlweise an die Sekundärwicklung des Zündtransformator^ 21' angeschaltet werden können, dessen Primärwicklung in bekannter Weise mit, dem Kamerakontakt 21 in Reihe in dem Zünd^L· kreis 23 liegt. Die Umschaltung der Hochspannungsseite des Zündtransformators stellt gewisse Anforderungen an die Spannuingsfestigkeit des Sehalters 16. Die andere, Möglichkeit, die beiden Zündelektroden 19 und 20 parallel geschaltet an den Zündtransformator 21 und den Umschalter 16 in die Zuleitung von der Klemme 4 zu den Blitzröhren zu legen, iist aber weniger empfehlenswert, da in diesem Falle die jeweils nicht benutzte Zündelektrode als Belastung am Zündkreis hängt und letzterer für größere Leistung dimensioniert werden muß.

Abschließend zeigen die Fig..4 und 5 die konstruktive Ausbildung eines annähernd parabolischen Reflektors 24 mit zwei Blitzröhren in der Ansicht von vorn (Fig. 4) <und im waagerechten Querschnitt (Fig. 5). In dem Spiegel sind eine ,„ kleine Blitzröhre 17 und eine große Blitzröhre 18 ineinandergesetzt, in einer Ebene angeordnet und mit ihren Elektrodenzuleitungen an die Klemmen 25 (Kathode) und 26 (Anode) !angeschlossen. Die äußere Schaltung ist im Fig. 3 angegeben und soeben beschrieben worden. Die Zündelektroden 19 und 20 sind in Fig. 5 als dicke Striche angedeutet. Es muß darauf Bedacht genommen werden, die Zündelektroden räumlich so anzuordnen, daß das Feld einer Zündelektrode nur die zugehörige, nicht aber auch die andere Gasentliadungsstrecke zünden kann.

Die.Erfindung, die, wie gezeigt, auf die verschiedenste Weise zu verwirklichen ist, schafft eine elektrische Bliitzlichteinrichtung mit veränderbarer Entladungsdauer, bei der keinerlei Anforderungen an das technische Verständnis des Benutzers gestellt werden. Dieser hat nichts weiter zu tun, als mit dem Wechselschalter -am Gerät die gewünschte Entladiungs dauer einzustellen, er braucht aber dabei nicht mit verschiedenen Kennzahlen,, Blendeneinstellungen od. dgl. zu operieren, da die Lichtemission bei· Änderung der Schalterstellung im wesentlichen dieselbe bleibt. Fehler in der Bedienung oder in der Benutzung der Einrichtung sind daher praktisch ausgeschlossen.

Claims (4)

1 Patentansprüche: 1o°

1. Elektrische Blitzliehtentladungseiinrichtung mit Umsetzung elektrischer Energie in Gasentladungsstrecken, dadurch gekennzeichnet, daß in ihrer elektrischen Schaltung mindestens zwei in ihrer Entladungszeit unterschiedliche Entladungen mit annähernd gleicher Lichtemission einstellbar sind.

2. Blitzlichtgerät nach Anspruch 1 mit einer über Gleichrichter aufgeladenen Kondensatorbatterie, .dadurch gekennzeichnet, daß die Kondensatoren wahlweise parallel oder in Reihe zu schalten sind zusammen mit einer Umschaltung der Stromversorgungsschalturag vom einfachen Wert der Ladespannung auf den doppelten Wert (Spannungsverdopplungssohaltung).

3. Blitzlichtgerät nach Anspruch 1 und 2 mit einer Gasentladungsröhre mit Zündelektrode, 'an die ein Zündkreis angeschlossen ist, gekennzeichnet durch mindestens eine in der Gasentladungsstrecke zwischen Kathode und Anode liegenden Hilfsanode und dadurch, daß die Betriebsspannung zwischen der Anode und dieser (diesen) Hilfsanode(n) umschaltbar ist.

¹^

4. Blitzlichtgerät nach.Anspruch 1 und 2 mit mehreren Gasentladu<ngsstrecken, dadurch ge-

609 736/301

B 34118 VIIIc/'21 f

kennzeichnet, daß mindestens zwei Gasentladungsröhren oder eine Gasentladungsröhre mit mindestens zwei getrennten Entladungsstrecken vorgesehen sind, 'deren Daten (Länge, Querschnitt, Gasdruck) so gewählt sind, daß ihre Entladungszeiten bei gleichen Betriebswerten unterschiedlich sind,

5. Blitzlichtgerät nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Hauptelektroden der Gasentladungsstrecken parallel geschaltet und ihre Zündelektroden ,wahlweise in den Zündkreis einsohaltbar sind.

In Betracht gezogene Druckschriften: - Deutsche Patentschriften Nr. 832400, 869598, 884276;

USA.-Patentschriften Nr. 2 498 640, 2 509 005 ;

französische Patentschriften Nf. 1 049 743, ι 082931;

britische Patentschrift Nr. 649 274.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

1 609 736/301 12. 56