DE1597687A1

DE1597687A1 - Elektronenblitzlich?geraet und Verfahren zur Durchfuehrung von Blitzaufnahmen

Info

Publication number: DE1597687A1
Application number: DE19671597687
Authority: DE
Inventors: Biber Conrad Heinrich
Original assignee: Polaroid Corp
Current assignee: Polaroid Corp
Priority date: 1966-05-25
Filing date: 1967-05-24
Publication date: 1970-06-04
Also published as: US3438766A; GB1147399A

Description

DIPL-iNG. GÜNTHER KOCH

DR. TINO HAI BACH

8 MÜNCHEN 2, 24. Mai 196?

UNSER ZEICHEN: 1O85& - K/vM

International Polaroid Corporation, Jersey City, New Jersey,USA,

Elektronenblitzgerät und Verfahren zur Durchführung von Blitzaufnahmen

Die Erfindung bezieht sich auf Elektronenblitzphotographie und insbesondere auf ein Elektronenblitzgerät mit gesteuertem Ausgang und auf ein verbessertes Verfahren zur Herstellung elektronischer Blitzaufnahmen.

Bei gewissen photographischen Blitzaufnahmen ist es zweckmäßig und erwünscht, die Belichtung dadurch zu steuern, daß der Ausgang des Blitzgerätes reguliert wird, anstatt nur die Blende oder den Verschluß einzustellen. Durch Steuerung des Blitzausganges kann erreicht werden, daß der Verschluß und/oder die Blende wesentlich vereinfacht werden und es wird außerdem möglich, Belichtungen mit Verschlußzeiten durchzuführen, die weit über jenen liegen, die durch mechanische Verschlüsse erlangt v/erden können.

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Eine Möglichkeit der Steuerung des Lichtausganges von einem Elektronenblitzgerät gemäß dem Pegel der Blitzbeleuchtung der zu photographierenden Szene besteht darin, eine Blitzröhre der Stroboskopbauart mit hoher Impedanz und eine Stromableitröhre mit niedriger Impedanz zu benutzen, welch letztere parallel an ein aufgeladenes Speicherelement mit hoher Kapazität geschaltet ist. Die Blitzröhre mit hoher Impedanz kann anfänglich getriggert werden. Nach einer Zeitverzögerung, die durch die Zeitkonstante einer RC-Zeitgeberschaltung bestimmt wird, welche einen Photowiderstand aufweist, der der durch den Blitz beleuchteten Aufnahmeszene ausgesetzt wird, wird die zweite Entladungsröhre in den Leitfähigkeitszustand getriggert. Der Stromfluß von dem Speicherelement wird von der Röhre mit hoher Impedanz Über die Röhre mit niedriger Impedanz geteilt, so daß der Blitz, der durch die Blitzröhre mit hoher Impedanz erzeugt wird, gelöscht wird.

Bei derartigen Blitzsystemen mit veränderbarer Ausgangsgröße wird das Speicherelement während jedes Blitzes vollständig entladen, unabhängig von der benutzten Lichtenergie. Dies ist eine den Geräten mit Stromableittechnik eigene Charakteristik. Außerdem ist die Lichtausgangsgröße derartiger Blitzgeräte eine Punktion der Dauer des erzeugten Lichtimpulses. Infolge der Tatsache, daß die Parbtemperatur jedes durch die Blitzröhre erzeugten Lichtimpulses mit der Dauer des Impulses geändert wird, (eine Charakteristik von Gasentladungseinrichtungen),erzeugen derartige Einrichtungen Blitzbeleuchtungen, deren wirksame Farbtemperaist tür eine Punktion des gesamten Lichtausganges x±äj4. Allgemein

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kann festgestellt werden, daß :#bc längei«jdd»c Licht impulse, die bei größeren Aufnahmeentfernungen oder von dunkleren Gegenständen erzeugt werden, zu wärmer getönten photographischen Aufzeichnungen führen ,und daß die kürzeren Impulse, die durch das Gerät erzeugt werden, wenn die Aufnahmegegenstände eine hohe Reflexionsfähigkeit aufweisen, oder sich nahiⁿdem Blitzgerät befinden, zu kühler getönten Aufnahmen führen.

Die Erfindung bezieht sich auf ein Elektronenblitzgerät, das eine Folge periodischer Lichtimpulse erzeugt, deren Zahl und Frequenz gesteuert; wird, um die Lichtausgangsgröße zu regulieren. Derartige Blitzgeräte eignen sich -für eine manuelle oder automatische Steuerung. Wenn sie z.B. in Verbindung mit Kameras benutzt werden, die auf die Aufnahmehelligkeit ansprechende elektronisch gesteuerte Versohlüsse aufweisen, welche nicht in der Lage sind, zufriedenstellend auf sehr kurze Impulse anzusprechen, die durch herkömmliche elektronische Blitzeinrichtungcn erzeugt werden, kann eine gesteuerte* Lichtausgangsgröße vorbestimnter Dauer vorgewählt werden. Die Zeitdauer, während der die Lichtimpulse erzeugt werden, wird so gewählt, daß sie wenigstens mit der normalen Betriebsgröße des elektronischen Verschlusses übereinstimmt, mit weichem das Blitzgerät gemeinsam benutzt wird.

Bine automatische Steuerung des Lichtausganges könnte z.B.

als Funktion des Pegels der Blitzbeleuchtung der zu photographierenden Szene gemacht werden, z.B. in Verbindung mit einer Inte-

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grationsschaltung, die einen Photowiderstand aufweist. Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführung der Erfindung kann die Dauer, über die die Impulse erzeugt werden, abhängig gemacht werden von der Fokussierungseinrichtung der zugeordneten Kamera, und zwar derart, daß die Zahl der erzeugten Lichtimpulse eine Funktion der Aufnahmeentfernung ist, die durch die Fokussierungseinrichtung eingestellt wird.

Bei Blitzgeräten dieser Art hat Jeder Impuls eine konstante Breite und dadurch wird das Problem der Veränderung der Farbtemperatur eliminiert.

Ein Blitzgerät, das eine Folge von Lichtimpulsen erzeugt, kann einen Speicherkondensator aufweisen, um die Entladungsröhre oder die Entladungsröhren zu erregen, die zur Erzeugung des Blitzes verwendet werden. Das Potential, das an dem Speicherkondensator auftritt, sinkt exponentiell während der Blitzperiode ab. Demgemäß werden Lichtimpulse mit jeweils absinkenden Spitzenamplituden erzeugt.

Außerdem ist es wegen des schnellen Abfalls der Beleuchtung bei sich vergrößernder Aufnahmeentfernung notwendig, daß der Lichtausgang des Blitzgerätes so gestaltet wird, daß er entsprechend bei größeren Aufnahmeentfernungen zunimmt. Um den Abfall der Beleuchtung bei zunehmender Aufnahmeentfernung zu kompensieren, und um weiter die Wirkung der absinkenden Speicherkondensa-

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torspannung auszugleichen, kann das Gerät zweckmäßigerweise so-ausgebildet sein, daß Impulse erzeugt werden, deren Frequenz mit der Zeit nach einer exponentialfunktion zunimmt. Ein weiterer Vorteil der Zunahme der Frequenz der Lichtimpulse mit der Zeit besteht darin, daß bei nahen Aufnahmeentfernungen, bei denen die Gesamtblitzlichtmenge, die erforderlich ist, um den Gegenstand auszuleuchten, relativ klein ist, die Impulse in einem größeren Abstand zueinander liegen, als bei extrem hohen Aufnahmeentfernungen. Demgemäß werden z.B. bei Verschlüssen, die z.B. ein Zweilamellensystem benutzen, die Wirkungen der Zeitverzögerung der Schließlamelle vermindert.

Demgemäß besteht ein Hauptziel der Erfindung darin, einen verbesserten photοgraphischen Blitzapparat und ein Verfahren zu schaffen, mit dem eine Reihe von Lichtimpulsen während einer bestimmten Zeitdauer erzeugt wird.

Ein weiteres ZeI der Erfindung besteht darin, ein photographisches Blitzgerät und ein Verfahren zur Erzeugung von mehreren Lichtimpulsen zu schaffen, deren Frequenz mit der Zeitdauer zunimmt.

Ein weiteres Ziel der Erfindung besteht darin, ein Blitzgerät zu schaffen, wsLches in Verbindung mit einer Kamera benutzbar ist, die ein Objektivlinsensystem und Mittel zur Fokussierung der Linse aufweist, wobei das Blitzgerät mit der Fokussierungseinrichtung koordiniert wird, um eine Reihe von Lichtimpulsen

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während einer Dauer zu schaffen, die von der Aufnahmeentfernung abhängt/ die durch die Fokussierungseinrichtung bestimmt wird.

Ein weiteres Ziel der Erfindung besteht darin, ein photographisches Blitzgerät zur Erzeugung einer Reihe von Blitzimpulsen über eine Zeitdauer zu schaffen, die eine Punktion des Lichtpegels eines durch den Blitz erleuchteten Gegenstandes ist.

Ein weiteres Ziel der Erfindung besteht darin, ein photographisches Blitzgerät zu schaffen, das eine Reihe von Lichtimpulsen erzeugt und zwar vermittels einer die Frequenz verändernden Ein richtung, um zu bewirken, daß die Frequenz,mit der die Impulse erzeugt werden, exponentiell mit der Zeit ansteigt.

Zusammenfassend kann festgestellt werden, daß die Erfindung sich auf ein Blitzgerät mit zwei in Reihe geschalteten Entladungsröhren bÄeht, die von einem Speicherkondensator erregt werden, der parallel zu beiden Röhren geschaltet ist. Eine Steuerschaltung steuert den Lichtausgang der Entladungsröhren. Der Steuerkreis kann einen Rechteckwellengenerator aufweisen, der eine Rechteckwellenfolge einer Emitterfolgestufe und einer Phaseninverterstufe liefert. Die Rechteckwellensignale werden von der Emitterfolge- und Phaseninverterstufe einem Spannungsimpulsgenerator zugeführt. Der Impulsgenerator erzeugt Triggerimpulse, die abwechselnd den Starterelektroden der Entladungsröhren angelegt werden. Demgemäß bewirkt der Steuerkreis eine abwechselnde Triggerung der Entladungsröhren, um einen pulsierenden Lichtausgang zu erzeugen.

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Um die Frequenz der Lichtimpulse wahrend der gewählten Belichtungszeiten zu verändern, ist eine RC-Zeitgeberschaltung vorgesehen, die einen Teil des Reohteckwellengenerators bildet und diese weist einen Widerstand auf, dessen Charakteristik mit der Zeit abfällt. Z.B. kann ein Photowiderstand mit einem geringen Zeitansprechen in der Zeltgeberschaltung benutzt werden, der photographisch durch Licht stimuliert wird, das von den Entladungsröhren abgezweigt wird. Bei Verwendung eines geeigneten Photowiderstandes kann ein annähernd exponentielles Ansteigen der Frequenz des Rechteckwellenausgangs von dem Rechteckwellengenerator erreicht werden und demgemäß wird die Lichtimpulsfrequenz In der erwünschten Weise beeinflußt. Zeitverzögerungsmittel können vorgesehen sein, um manuell oder automatisch die Dauer einzustellen, während der die Lichtimpulse erzeugt werden.

Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nachstehend an Hand der Zeichnung beschrieben. In der Zeichnung zeigern Fig. 1 ein Schaltbild eines photographischen Blitzgerätes gemäß der Erfindung mit zwei Entladungsröhren und einem Steuerkreis zur Steuerung der Erregung der Röhren,

Fig. 2 eine mit de« Blitzgerät ausgestattete Kamera, die Einrichtungen aufweist, um die Schaltung gemäß Fig.l entsprechend der Fokussierungseinsteilung der Kamera zu ändern, Fig. J5 eine teilweise schematische Ansicht, die die Mittel veranschaulicht, mit denen die Frequenz der Lichtimpulse verändert wird, welche durch die Entladungsröhren erzeugt werden,

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Fig. 4 eine schematische Darstellung einer anderen Ausführungsform der die Frequenz verändernden Einrichtung,

Fig. 5a eine graphische Darstellung, die die Impulsintensität als Funktion der Zeit bei einer ersten Ausführungsform der Erfindung darstellt,

Fig. 5b ein Diagramm der Wellenform des Ausgangs des Rechteckwellengenerators ,

Fig. 6a ein Diagramm, das die Impulsintensität als Funktion der Zeit bei einer anderen Ausführungsform der Erfindung darstellt,

Fig. 6b ein Diagramm, das die Blitzaufnahmeentfernung mit der Impulsintensität gemäß Zeitdiagramm nach Fig.6a in Einklang bringt.

Eine Verwirklichung des Erfindungsgedankens ist schematisch in Fig.l dargestellt. Ein Paar gasgefüllter elektrischer EntladungsblitzröhreilO,12 der Stroboskopbauart bekannter Anordnung sind vorgesehen, um Lichtimpulse hoher Intensität zu erzeugen. Bei photographischen Anwendungen wurden die Röhren 10,12 in mehreren oder in einem einzigen Reflektor angeordnet werden, wie dieser in Fig.l schematisch mit dem Bezugszeichen 14 bezeichnet ist. Den Röhren 10,12 sind zwei Starterelektroden 18 bzw. 20 zugeordnet, denen Hochspannungsimpulse zugeführt werden können, um die Gase innerhalb der Blitzröhren 10,12 zu ionisieren, und deren Leitfähigkeit einzuleiten.

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Der Blitzröhre 10 wird der Strom von einem Speicherkondensator 22; zugeführt, der parallel zu den in Reihe geschalteten Röhren 10,12 geschaltet ist und der Röhre 12 wird ein Strom von einem sehr viel kleineren Kondensator 24 zugeführt, der hierzu parallel geschaltet ist. Widerstände 26,28 und 30, deren Widerstandswerte im Megohmbereich liegen, sind sicherheitshalber vorgesehen, um die Kondensatoren 22,24 nach Benutzung des Blitzgerätes zu entladen. Der Speicherkondensator wird anfänglich über den Widerstand 30 aus einer Hochspannungsquelle V₁ geladen, die beispielsweise 1000 Volt betragen kann.

Um eine abwechselnde Zündung der Röhren 10,12 durch Hochspannungsimpulse zu erreichen, die den Starterelektroden 18,20 zugeführt werden, ist eine Steuerschaltung vorgesehen. Die Steuerschaltung weist einen Rechteckwellengenerator 32 auf, bestehend

Unijunktionaus einem/Transtistormultivibrator, der einen

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transistor 34 mit einer Basiselektrode 36 aufweist,und eine BasLsewetelektrode 38 und eine Emitterelektrode 40 besitzt. Eine Vorspannungsquelle Vg₅ wird der Basisewetelektrode 38 über einen Vorspannungswiderstand 42 zugeführt.

Der Rechteckwellengenerator weist eine Zeitgeberschaltung.auf, deren V/iderstand 44 zwischen die Quelle der Vorspannung V„p und die Emitterelektrode 40 geschaltet ist. Die Zeitgeberschaltung weist außerdem einen zweiten Widerstand 46 auf, der den gleichen Widerstandswert wie der Widerstand 44 hat, und außerdem einen Kondensator 48. Eine Diode 50, die zwischen die Emitter-

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elektrode 40 und den Kondensator 48 geschaltet ist, schützt den Kondensator 48 gegen Entladung über den Emitter 40 des Transistors 34.

Im Betrieb wird unter der Annahme, daß der Kondensator 48 anfänglich entladen ist, bei Anwendung einer Vorspannung Vg₅ der Kondensator 48 über einen Ladekreis aufgeladen, der die in Vorwärtsrichtung vorgespannte Diode 50,den Widerstand 44 und den Kondensator 48 aufweist. Wenn der Kondensator 48 geladen ist, dann steigt die Spannung, die an der Emitterelektrode 40 auftritt, exponentiell an. Wenn die Spannung an der Emitterelektrode 4o den Spitzenspannungswert de§T Trans is tors erreicht, dann wird der Transistor 34 in den Leitfähigkeitszustand geschaltet. Die Spannung der Emitterelektrode 40 fällt schnell gemäß der Charakteristik des speziellen benutzten Transistors ab.

Der Abfall der Spannung an der Emitterelektrode 4p bewirkt, daß die Diode 50 in umgekehrter Richtung vorgespannt wird. Dann entlädt sich der Kondensator 48 über die Entladungsschaltung, die den Kondensator 48 und den Widerstand 46 enthält. Die Diode 50 verhindert, daß der Kondensator 48 in den Emitter des Transistors 34 entladen wird. Der Kondensator 48 entlädt sich, bis die Diode 50 wieder in Vorwärtsrichtung vorgespannt wird und leitet. Der Transistor 34 wird plötzlich abgeschaltet und der Zyklus wiederholt sich.

Die Zeit, während der der Transistor 34 leitfähig ist, wird durch den Wert des Widerstandes 46 bestimmt. Die Zeit, während der

der Transistor 34 abgeschaltet ist, wird durch den Widerstandswert deß Widerstandes 44 bestimmt. Demgemäß kann, wenn die Werte der Widerstände 44 und 46 gleich sind, eine symmetrische Wellenform erzeugt werden. Es ist Voraussetzung, daß die Frequenz des Multivibrators umgekehrt proportional der Kapazität des Kondensators 48 ist. Der Rechteckwellengenerator erzeugt so eine Rechteckwelle* an der Basls-eweSelektrode ^S.

Der Rechteckwellenausgang, der an der Basiseweielektrode 38 erzeugt wird, wird der Basis eines NPN-Transistors 52 zugeführt, der einen Kollektor 54₄ eine Basis 56 und einen Emitter 58 aufweist. Der Transistor 52 bildet einen Teil einer EmitteTfolgeschaltung 59» die einen Lastwiderstand 60 aufweist, von dem der Ausgang des Transistors 52 abgenommen wird. Der Ausgang über dem Lastwiderstand 60 wird über einen Koppelkondensator 62 einer Qatterelektrode 64 eines gesteuerten Siliziumgleichrichters (SCR) 66 zugeführt,-dessen Arbeitsweise im einzelnen weiter unten beschrieben wird.

Der Ausgang über dem Lastwiderstand 60 wird außerdem über einen Kondensator 68*der Basiselektrode eines NPN-Transistors 70 zugeführt, der in einer Phaseninverterstufe 71 liegt und einen Kollektor 72, eine Basiselektrode 74 und einen Emitter 76 aufweist. Die Vorspannungsquelle Vgg ist an die Kollektorelektrode 72 des Transistors 70 über einen Widerstand 78 angeschaltet. Da der Ausgang des geerdeten Emittertransistorverstärkers um l80° außer Phase mit dem Eingang liegt, wirkt der Transistor 70

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als Phaseninverter und das Signal, das an der Kollektorelektrode 76 des Transistors 70 abgenommen wird, liegt um 18O° phasenverschoben gegenüber dem Signal, das an dem Lastwiderstand 60 abgenommen wird. Der Ausgang des Transistors 70 wird über einen Koppelkondensator 80 einer Gatterelektrode 82 eines zweiten gesteuerten Siliziumgleichrichters (SCR) 84 zugeführt.

Die gesteuerten Siliziumgleichrichter 66,(34 bilden je ein Element, von parallelen Impulserzeugungsschaltungen in einer Irapulserzeugungsstufe 85, um Hochspannungstriggerimpulse den Starterelektroden 18,20 der Röhren 10,12 zuzuführen. Die Impulserzeugungsschaltung, die den gesteuerten Siliziumgleichrichter 66 enthält, wird von einer Quelle relativ hoher Spannung Vp erregt und weist einen Widerstand 86 in Reihe mit einem Kondensator 22 und einer Primärspule 90* eines Transformators 92 auf. Eine Sekundärspule 94 des Transformators 92 ist mit der Starterelektrode 18 der Blitzröhre 10 verbunden. Der Ausgang des gesteuerten Siliziumgleichrichters 66 wird über einen Widerstand 96 abgenommen, der zwischen die Gatterelektrode 64 und eine Kathodenelektrode 98 des gesteuerten Siliziumgleichrichters 66 geschaltet ist.

Die Impulserzeugungsschaltung, die den gesteuerten Siliziumgleichrichter 84 aufweist, enthält einen Widerstand 100 in Reihe mit einem Kondensator 102 und einer Primärspule 104 des Transformators 106. Eine Sekundärspule 107 des Transformators 106 ist mit der Starterelektrode 20 der Röhre 12 verbunden. <®fts

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Das Eingangssignal für den gesteuerten Siliziumgleichrichter 84-wird über*dem Widerstand 108 abgenommen. Das in Pig.l veranschaulichte Gerät erzeugt eine Reihe von Lichtimpulsen gleichförmiger Breite und konstanter Frequenz mit exponentiell abnehmen Spitzenamplituden. Wenn die Hauptschalter 109,110 geschlossen sind, wird die Arbeitsweise der Schaltung dadurch eingeleitet, daß ein Schalter 111 geschlossen wird, der der Vx" Verschlußkontakt einer Kamera sein kann.,in Verbindung mit der das erfindungsgemäße' Blitzgerät benutzt wird. Wie bereits erwähnt, erzeugt der Rechteckwellengenerator 32 ein Rechteckwellensignal, das der Snitterfolgestufe 59 zugeführt wird. Von der Emitterfolgestufe und der Phaseninverterstufe 59 bzw. 71 werden zwei Rechteckwellensignale, die um l80° phasenverschoben sind, den Gatterelektroden 64,82 der gesteuerten Siliziumgleichrichter 66 bzw. 84 zugeführt. Diese Signale zünden abwechselnd die gesteuerten Siliziumgleichrichter 66,84 und erzeugen Hochspannungsimpulse am Ausgang der Sekundärwicklungen 94,107 der Transformatoren 92 und 106. Die Hochspannungsimpulse, die um l8o° phasenverschoben sind, werden den Starterelektroden 18,20 der Röhren 10,12 zugeführt, um eine abwechselnde Triggerung derselben zyfeewährleisten.

Die Röhren 10,12 werden wie folgt erregt: Es soll angenommen werden, daß die Röhre 12 zuerst erregt wird und daß die Kondensatoren 22 und 24 voll auf die Spannung V, von z.B. 1000 Volt geladen sind. Die Triggerung der Röhre 12 vermindert deren Widerstand und ermöglicht es, daß sich der Kondensator 24 darüber

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entladen kann und einen hellen Lichtimpuls einer Breite erzeugt, die von dem dynamischen Widerstand der Röhre 12 und der Kapazität des Kondensators 24 abhängig ist. Obgleich ein gewisser Leckstrom über die hochohmigen Widerstände 26,28 fließt, bleibt der Kondensator 22 im wesentlichen voll geladen, weil cfer Hauptentladungspfad hierfür über den Kondensator 24 und die Röhre 10 im wesentlichen offen ist.

Bei Zuführung eines Triggerimpulses nach der Röhre 10 wird diese leitfähig und der Kondensator 22 entlädt sich über diese Röhre, bis der Kondensator 24 wiederum bis auf eine Spannung des Speicherkondensators 22 geladen wird. Die Röhren 10 und 12 werden so gewählt, daß sie identisch sind und den gleichen dynamischen Widerstand aufweisen. Die Zeit, die erforderlich ist, um den Kondensator 24 über die Röhre 10 durch die Entladung aus dem Speicherkondensator 22 aufzuladen, bestimmt die Breite der Lichtimpulse, die durch die Röhre 10 erzeugt werden. Somit ist klar, daß, da die Röhren 10 und 12 identisch sind, die Breite der entsprechenden Lichtimpulse, die durch Röhren 10 und 12 erzeugt werden, gleich sind.

Die Energie, die über die Kondensatoren 22 Oder 24 während jedes Impulses entladen wird, wird durch die Gleichung E » 1/2 CV_D2

ι bestimmt, wobei C die Kapazität des Kondensators darstellt und V_D die Spannungsdifferenz zwischen der Spitzenentladungsspannung und der Spannung, bei der der Kond ensat on* mit der Entladung aufhört. Der Kondensator 24 hört mit der Entladung bei einer Span-

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nung auf, bei der die Oase innerhalb der Röhre 12 wieder entionisiert werden. Weil der Kondensator 24 so gewählt ist, daß er viel kleiner ist als der Kondensator 22 (z.B. um einen Faktor von 1/100),wird der Speicherkondensator 22 nicht wesentlich während der ersten Zündung der Röhre 10 entladen, aber er wird entladen in Abschnitten, die von der Energie abhängen, die von dem Kondensator 22 dem Kondensator 24 zugeführt wird, nachdem die Röhre 12 gezündet hat. Wenn Röhren benutzt werden, die bei SpanrßUTpn über 250 V zünden und z.B. eine Speisespannung V₁ von 1000 Volt benutzt wird, dann nimmt die Spannung über dem Speicherkondensator 22 exponentiell z.B. in 100 Decrementen von 1000 V auf 250 V ab, wenn die Röhren 10,12 abwechselnd gezündet werden. Mit der erfindungsgemäßen Anordnung werden durch geeignete Wahl der Steuerschaltungparameter die erlangten Lichtimpulse bei einer Ladung des Speicherkondensators 22 so ausgebreitet, daß sie sich über einen Zeitabschnitt erstrecken, der nicht so kurz ist, daß die auf Licht ansprechenden elektronischen Verschlüsse wegen der ihnen innewohnenden Zeitverzögerung und anderer mechanischer Charakteristiken nicht wirksam ansprechen können.

Damit der gemeinsame Ausgang der Röhren 10,12 in zweckmäßiger Weise gesteuert werden kann, ist eine Zeitverzögerungseinrichtung 112 vorgesehen. Unter Bezugnahme auf Pig.l kann die Zeitverzögerungseinrichtung 112 eine Spannungsabhängige Schaltanordnung, z.B. einen gesteuerten Siliziumgleichrichter (SCR) 114 aufweisen, der im Nebenschluß zu einer Impulserzeugungsstufe 85 der Steuerschaltung liegt. Der gesteuerte Siliziumgleichrichter Il4

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weist eine Anode Il6 , eine Kathode 118 und eine Gitterelektrode 120 auf. Die Oatterelektrode 120 ist mit dem Schleifer 122 eines Potentiometers 124 und einem Kondensator 126 verbunden, der in Verbindung mit dem Potentiometer 124 eine Zeitgeberschaltung bildet, um eine mit der Zeit veränderliche Spannung an der Oatterelektrode 120 des gesteuerten Siliziumgleichrichters Il4 zu liefern.

Der gesteuerte Siliziumgleichrichter 114 wird gleichzeitig mit der Erregung der Impulserzeugungsstufe 112 erregt. Der gesteuerte Siliziumgleichrichter 114 wird gezündet und so wird bewirkt, daß dieser die Impulserzeugungsstufe 85 in den Nebenschluß legt, um die Erzeugung von Spannungsimpulsen an den Starterelektroden 18,20 nach einer Zeitdauer zu beenden, die eine Funktion der Kapazität des Kondensators 126 und des wirksamen Widerstandes des Potentiometers 124 ist, die durch die Stellung des Schleifers 122 bestimmt wird.

Mit der Zeitverzögerungseinrichtung 112 gemäß Pig.l kann die Erzeugung von Lichtimpulsen so gesteuert werden, daß sie sich über eine manuell vorwählbare Dauer erstrecken.

Stattdessen kann der v/irksame Widerstand des Potentiometers 124 von der Fokussierung der Kameraobjektivlinse abhängig gemacht werden. Fig.2 veranschaulicht eine Möglichkeit.» einer derartigen auf die Fokussierung abgestimmten Anordnung.Eine photographische

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Kamera 128 weist einen rückwärtigen Kamerateil 130, eine Filmeinlegeklappe 131, einen Balgen 132 und einen Vorderabschnitt 134 mit einer Objektivlinsenanordnung 136 auf, die eine Linse 137 und ein Fokussierungsgestänge besitzt, das Arme 138 und l40 besitzt, um die Objektivlinse 137 gegenüber der Bildebene innerhalb der Kamera 128 zu fokussieren. Bei einem derartigen Fokussierungsgestänge wird das Vorderende des Armes 138 an dem Vorderteil 134 befestigt und das Vorderende des Armes l40 läuft in einen Schlitz 144 im Vorderteil 134. Das Vorderende des Armes l40 ist mit dem Schleifer 122 des Potentiometers 124 gekuppelt, damit der wirksame Widerstand des Potentiometers 124 eine Funktion der Fokussierung der Objektivlinse 137 ist.

Das Blitzgerät gemäß Fig.2 ist in einem Gehäuse 156 untergebracht, auf welchem ein Reflektor 148 angeordnet ist, der das durch die Strobotrons 10 und 12 erzeugte Licht nach dem Aufnahmegegegenstand richtet. Der Schleiferarm 122 und der Potentiometer 124 sind in den Steuerkreis für die Strobotrons 10,12 über Leitungen 150,152 und 154 eingeschaltet.

Mit einer derartigen Fokussierungsfolgeanordnung wird die Dauer, während der die Lichtimpulse durch das Blitzgerät erzeugt werden, eine Funktion des Abstandes, in dem der Aufnahmegegenstand von dem Blitzgerät angeordnet ist. Auf diese Weise folgt das Blitzgerät dem Aufnahmegegenstand.

Ein Blitzgerät, das eine manuell vorwählbare oder eine Fokussierungsfolgesteuerung für die Blitzdauer aufweist, ist insbesondere

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zur Benutzung
geeignet,ftBOUtobrax in Verbindung mit den gegenwärtig gebräuchlichen lichtabhängigen automatischen Verschlußsteuereinrichtungen, die nicht in der Lage sind, die sehr kurzen Lichtimpulse, die durch die herkömmlichen Blitzgeräte erzeugt werden, zu messen und wirksam darauf anzusprechen. Mit der erfindungsgemäßen Anordnung wird es für die Bedienungsperson möglich, manuell (oder automatisch in Verbindung mit einer zweckmäßig geeigneten Fokussierungsfolgeanordnung) eine Blitzdauer einzustellen, die innerhalb des Bereiches von Blitzintervallen liegt, mit denen der Verschluß arbeiten kann, d.h. z.B. J>0 bis 50 Millisekunden.

Gemäß einer dritten Ausführungsform der Zeitverzögerungseinrichtung 112, die in der Zeichnung nicht dargestellt ist, kann der Potentiometer 124 durch ein lichtempfindliches Element ersetzt werden, das dem von dem Aufnahmegegenstand herrührenden Licht ausgesetzt wird. Bei dieser Ausführungsform liefert die integrierende Zeitverzögerungsschaltung eine Triggerspannung der Gatterelektrode 120 des gesteuerten Siliziumgleichrichters 114, nachdem eine Zeit verfloss-en ist, die von dem Pegel der Blitzbeleuchtung des photographischen Gegenstandes abhängt. Eine solche Anordnung könnte eine lichtabhängige Belichtungsregeleinrichtung bei einer Kamera ersetzen,in Verbindung mit der das Blitzgerät benutzt wird.

Bei der Ausführungsform nach Fig.l wird der kollektive Lichtausgang der Strobotrons 10,12 allein durch die Steuerung der Dauer eingestellt, während der die Lichtirapulse erzeugt werden.

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Wenn die in den Kondensatoren 22,24 gespeicherte Energie während des Blitzintervalls konstant bleibt, dann wäre der Lichtausgang eine lineare Funktion des ZeitIntervalls,über welchem die Impulse erzeugt werden. Wie Jedoch oben erwähnt, sinkt die Spitzenamplitude der Lichtimpulse exponentiell mit der Zeit ab, da der Speicherkondensator 22 zunehmend entladen wird. Demgemäß steigt der kollektive Lichtausgang der Strobotrons 10,12 nicht linear mit der Zeit an. Außerdem steigt der Lichtausgang,der zur ordnungsgemäßen Beleuchtung eines Aufnahmegegenstandes erforderlich 1st, mit der Aufnahmeentfernung an. Um diese Wirkungen zu kompensieren, kann eine Frequenz-veränderungsvorrichtung in dem Rechteckwellengenerator 32 vorgesehen sein, um die Frequenz der Lichtimpulse, die während dieser Zeit erzeugt werden, ansteigen zu lassen.

Pig.3 und 4 zeigen Abwandlungen des Rechteckwellengenerators ^2 gemäß Fig.l, durch die der Ausgang des Rechteckwellengenerators eine sich erhöhende Frequenz aufweist.

Bei der AusfUhrungsform nach Fig.jü ist eine Widerstandsschaltung an Stelle des Widerstands 46 in den Entladekreis des Kondensators 48 geschaltet. Die Widerstandsschaltung weist einen Widerstand 156 in Reihe mit einem Photowiderstand 15B auf. Der Widerstand 156 bestimmt einen minimalen Widerstandswert der Widerstandsschaltung, wenn der Photowiderstand 158 eine opttmale Helligkeitserregung empfängt. Der Photowiderstand 158 ist von einer Bauart mit relativ niedriger Ansprechzeit. Ein Widerstand 160, der

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parallel zu dem Photowiderstand 158 liegt, bestimmt den maximalen Widerstandswert, den die Widerstandsschaltung aufweist, wenn der Photowiderstand 158 eine minimale Lichterregung empfängt.

Es können zahlreiche Anordnungen vorgesehen werden, um den Photowiderstand 158 gleichzeitig mit der Einleitung des Blitzes zu beleuchten. Ein zufriedenstellendes Verfahren besteht darin, Licht von den Strobotrons 10,12 über eine optische Faser Ιοί nach dem Photowiderstand 15& zu leiten, wie dies in Fig.^ dargestellt ist.

Wenn die Frequenzveränderungsvorrichtung gemäß Fig.^ in die Schaltung nach Fig.l eingebaut wird, dann wird der Gesamtwiderstand der Widerstandsschaltung so gewählt, daß durch geeignete Wahl von Photowiderstand I58 eine annähernd exponentielle Änderung erfolgt, von einem Wert, der die Summe der Widerstände 160 und 156 repräsentiert, auf einen Wert, der etwa dem Widerstandswert des Widerstandes 156 entspricht. Weil der Widerstandswert des Widerstandes 44 in dem Ladekreis der Zeitgeberschaltung konstant bleibt, ändert sich die Ladezeit des Kondensators 48 nicht. Da jedoch der Widerstandswert der Widerstandsschaltung annähernd exponentiell mit der Zeit absinkt, wird jedoch eine asymmetrische Wellenform durch den Rechteckwellengenerator 32 erzeugt.

Fig.5a stellt ein Diagramm der Intensität als Funktion der

dar
Lichtimpulse,die durch das Blitzgerät einschließlich Frequenzver-

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erzeugt werden änderungsvorrichtung gemäß Figo xpfc. Pig.5b ist ein Diagramm der Spannung^wellenform des Ausgangs des Rechteckwellengenerators J52. Fig.5b zeigt deutlich die konstante Entladezeit des Kondensators 48 und die sich etwa exponentiell ändernde Entladezeit des Kondensators 48. In Fig.5b stellen die Zeitintervalle ta, tb, tx die Entladezeiten für den Kondensator 48 dar und diese nehmen allmählich ab.

Fig.4 zeigt eine symmetrische Anordnung, um die Frequenz des Rechteckwellensignals zu verändern, das durch den Rechteckwellengenerator J52 erzeugt wird. Bei dieser Anordnung sind zwei gleiche WiderstandsschalfröBgen vorgesehen. Die eine Schaltung liegt im Ladekreis der Zeitgeberschaltung und die andere Widerstandsschaltung liegt im Entladekreis dafür. Die Widerstandsschaltung in dem Ladekreis besteht aus einem Widerstand l62, der parallel zu einer Reihenschaltung eines Widerstandes 164 und eines Photowiderstands 166 liegt. Die Widerstandsschaltung in dem Entladekreis weist einen Widerstand I68 in Parallelschaltung zu einer Reihenschaltung von Widerstand I70 und Photowiderstand 172 auf. Die Widerstände 1β2 und I68 bestimmen die minimalen Lade- bzw» Entladeströme.

Die Ausführungsform nach Fig.4 arbeitet in gleicher Weise wie die Aus führungs form nach Fig.j5, jedoch bewirkt die Anwendung identischer Widerstandsschaltungen im Ladekreis und im Entladekreis der Zeitgeberschaltung die Erzeugung eines Rechteckwellensignals, das symmetrischer ist als jenes, das durch die Anordnung nach Fig.3 erzeugt wird. (Vergl.Fig.6a).

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Fig. 6a veranschaulicht die Art und Weise, mit der sowohl die Ladezeiten t^ t_£, t-, als auch die Entladezeiten t^, t'₂, t¹, des Kondensators 48 gemäß Fig.4 annähernd exponentiell während des Belichtungsintervalls abfallen. Das Zeitintervall t, ist größer als t¹^, das seinerseits größer als tp ist usw.

In der Praxis könnten zufriedenstellende Ergebnisse erlangt wer-

wenn

den,/die Parameter der Frequenzänderungsvorrichtung und die übrigen Parameter der Steuerschaltung in der Weise gewählt werden, daß die Frequenz der Lichtimpulse von 100 Hz oder weniger auf 1000 Hz oder mehr verändert wird.

Bei einer Anwendung, bei der das die Erfindung verkörpernde Blitzgerät in Verbindung mit einer Kamera benutzt wurde, die eine automatische lichtabhängige Verschlußanordnung aufwies, könnte T in der Größenordnung von 30 bis 50 Millisekunden sein. Die Breite W der Lichtimpulse könnte in der Größenordnung von 50 Mikrosekunden liegen. Wie bei der Ausführungsform flach Fig.3 könnten Lichtleitfasern benutzt werden, um einen Teil des durch die Strobotrons 10,12 erzeugten Lichts nach den Photowiderständen 166 und 172 zu leiten.

Fig.6b zeigt die Beziehung der Lichtimpulse, die als Funktion

der Blitzentfernung des Blitzgerätes erzeugt werden, das die obenbeschriebene Frequenzveränderungsvorrichtung enthält. Das Diagramm zeigt klar, daß bei ansteigender Aufnahmeentfernung und Vergrößerung des Belichtungsintervalls eine stets zunehmende Zahl von Lichtimpulsen erzeugt wird, um die Wirkungen der absin-

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kenden Spitzenamplitude der Impulse auszugleichen und um außerdem den schnellen Abfall der Beleuchtung bei sich vergrößernden Aufnahraeentfernungen zu kompensieren.

Es können zahlreiche Abwandlungen vorgenommen werden, ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen. Z.B. könnte ein Sägezahnwellengenerator oder ein Impulsgenerator an Stelle des Rechteckwell^ngenerators erzeugt werden, um abwechselnd schnelle negative und positive Spannungsanderungen an den Primärwicklungen 90,104 des Transformators 92,106 zu erzeugen, die erforderlich sind, um die Strobotrons 10,12 zu zünden.

Patentansprüche

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Claims

Patentansprüche :

1. Verfahren zur Durchführung elektronischer Blitzaufnahmen zur Belichtung lichtempfindlichen Materials in einer Kamera, dadurch gekennzeichnet , daß der Aufnahmeggenstand mit einer Reihe kurzer im zeitlichen Abstand zueinander liegender Lichtimpulse beleuchtet wird und daß die Belichtungsöffnung der Kamera während eines Zeitabschnitts geöffnet bleibt, in dem mehrere Lichtimpulse, die von dem Aufnahraegegenstand reflektiert sind, die Fläche des lichtempfindlichen Materials ordnungsgemäß belichtet haben.

2. Verfahren nach Anspruch 1,

dadurch gekennzeichnet , daß die Frequenz der Lichtimpulse während der Belichtung des lichtempfindlichen Materials vergrößert wird.

J5. Verfahren nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß de Frequenz der Lichtimpulse etwa exponentiell während des Belichtungsintervalls vergrößert wird.

4. Elektronenblitzgerät zur Durchführung des Verfahrens,gemäß Ansprüchen 1 bis 3, mit einer Entladungsröhre, die eine StarteeLektrode besitzt, dadurch gekennzeichnet , daß ein Steuerkreis, der den Lichtausgang der Entladungsrohre steuert, einen Impulsgenerator aufweist, der intermittierend Triggerirapulse der Starterelektrode zuführt, und daß eine

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Zeitverzögerungsvorrichtung die Erzeugung von Lientimpulsen durch die Entladungsröhre gemäß den Beleuchtungsanforderungen ■ des Aufnahmegegenstandes verzögert.

5. Blitzgerät nach Anspruch 4,

dadurch gekennzeichnet , daß die Zeitverzögerungseinrichtung eine spannungsabhängige Schaltvorrichtung aufweist, die den Impulsgenerator kurzschließt, und daß eine Zeitgeberschaltung mit einem Widerstand und einer Kapazität vorgesehen ist, und daß die Schaltung eine Zeitveränderlich^ Spannung an eine Steuerelektrode der Schaltvorrichtung legt, um die Einrichtung in den Leitfähigkeitszustand zu schalten und die Erzeugung von Lichtimpulsen nach einer Zeit zu beenden, die von dem Widerstands- und Kapazitätswert abhängt.

6. Blitzgerät nach den Ansprüchen 4 und 5> dadurch gekennzeichnet , daß der Widerstand manuell einstellbar ist, um eine Reihe von Lichtimpulsen während eines vorbestimmten Zeitintervalls zu erzeugen.

7. Blitzgerät nach den Ansprüchen 4 und 5, dadurch gekennzeichnet , daß ein Photowiderstand vorgesehen ist, der auf den Pegel der Blitzbeleuchtung der Aufnahmeszene anspricht.

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8. Blitzgerät nach Anspruch 4, . dadurch gekennzeichnet , daß der Impulsgenerator eine die Frequenz verändernde Einrichtung aufweist, um eine Erhöhung der Frequenz mit der Zeit zu erzielen, während der die Impulse erzeugt werden.

9. Blitzgerät nach Anspruch 5,

dadurch gekennzeichnet , daß die Widerstandsanordnung hinsichtlich des Widerstandswertes variabel ist und mit der Fokussierungsvorrichtung einer Kamera in der Weise zusammenwirkt, daß der Widerstandswert dieser Widerstandsanordnung mit sich vergrößernder Aufnahmeentfernung ansteigt und daß die Schaltung eine Äeitveränderliche Spannung einer Steuerelektrode der Schaltvorrichtung liefert, um diese Vorrichtung in den Leitfähigkeitszustand zu überführen und die Lichtimpulse nach einer Zeitdauer abzuschalten, die von dem Produkt von Widerstandsund Kapazitätswert abhängig ist.

10, Blitzgerät nach den Ansprüchen 4 bis 9, dadurch gekennzeichnet , daß der Steuerkreis zur Steuerung des Lichtausgangs der Entladungsröhre einen Rechteckwellengenerator aufweist, der eine Periodenzeitgeberschaltung mit Kapazitäten und Wider-

ständen besitzt, und daß die Widerstandsanordnung Frequenz-Veränderungsmittel enthält, wobei der Widerstand während der Zeit der Blitzerzeugung absinkt, um eine ansteigende Frequenz

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des RechteckwellenausgangsBignals zu bewirken, das durch den Rechteckwellengenerator erzeugt wird.

11. Blitzgerät nach den Ansprüchen 4 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß der Impulsgenerator auf das Rechteckwellenausgangssignal des Rechteckwellengenerators anspricht und Triggerimpulse an der Startefelektrode bei jeder Stufe des Rechteckwellensignals erzeugt, so daß die Entladungsröhre Lichtimpulse mit zeitlich ansteigender Frequenz liefert.

12. Blitzgerät nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet , daß die Frequenzveränderungseinrichtung einen Photowiderstand aufweist.

13. Blitzgerät nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet , daß die Frequenzveränderungseinrichtung einen Thermistor enthält.

14. Blitzgerät nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet , daß die Frequenzveränderungseinrichtung eine widerstandscharak teristik aufweist, die annähernd exponentiell mit der Zeit absinkt.

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15. Blitzgerät nach den Ansprüchen 4 bis 14, dadurch gekennzeichnet , daß die Kapazität in der Periodenzeitgeberschaltung ein gemeinsames Element in symmetrischen Lade- und Entladekreisen ist und daß die Widerstandseinrichtung in den Lade- und Entladekreisen auf Licht ansprechende Elemente aufweist, um eine annähernd exponentiell ansteigende Periode des Rechteckwellensignals zu erhalten, das durch den Rechteckwellengenerator erzeugt wird.

16. Blitzgerät nach den Ansprüchen 4 bis 15* dadurch gekennzeichnet , daß die Zeitverzögerungseinrichtung die Erzeugung von Lichtimpulsen durch die Entladungsröhre gemäß den Beleuchtungserfordernissen für eine ordnungsgemäße Belichtung der zu photographierenden Szene beendet.

17· Blitzgerät nach Anspruch 16,

dadurch gekennzeichnet , daß die Zeitverzögerungseinrichtung einen gesteuerten Silizium· gleichrichter aufweist, der den Impulsgenerator kurzschließt, und daß eine zweite Zeitgeberschaltung eine zweite Widerstands·

und anordnung und eine zweite Kapazitätsanordnung aufweist,/daß die zweite Schaltung eine zeitlich variable Spannung der Gatterelektrode des Gleichrichters liefert, um den Oleichrichter in den Leitfähigkeitszustand zu schalten und so die Erzeugung von Lichtimpulsen nach einer Zeit zu beenden, die

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von den Werten der zweiten RC-Anordnung abhängig ist.

18. Blitzgerät nach Anspruch h bis l8,

dadurch gekennzeichnet , daß eine erste und eine zweite Entladungsröhre in Reihe geschaltet sind, um abwechselnd Lichtblitze zu erzeugen, wenn sie abwechselnd in den Leitfähigkeitszustand geschaltet werden.

19· Blitzgerät nach Anspruch l8,

dadurch gekennzeichnet, daß Mittel zur Erregung der ersten und zweiten Entladungsröhre vorgesehen sind, die einen Speicherkondensator aufweisen, der über beiden, in Reihe geschalteten Röhren liegt, und daß ein zweiter Kondensator nur parallel zu der ersten Entladungsröhre geschaltet ist.

20. Blitzgerät nach den Ansprüchen l8 und 19, dadurch gekennzeichnet , daß die Spannungsimpulsgeneratoranordnung einen Phaseninverter aufweist, der auf das Rechteckwellenausgangssignal de^ Rechteckwellengenerators anspricht, um Triggerimpulse bei jeder Stufe des Rechteckwellensignals zu erzeugen, und um diese abwechselnd den Starterelektroden der ersten und zweiten Entladungsröhre zuzuführen, so daß aufeinanderfolgend die erste und zweite Entladungsröhre durch den zweiten Kondensator erregt wird, um einen Lichtimpuls beim Triggern der ersten

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Röhre zu erzeugen, wobei die zweite Röhre durch den Speicherkondensator über den zweiten Kondensator erregt wird, um einen Lichtimpuls bei Triggerung der zweiten Röhre zu erzeugen, wobei diese Impulse zeitlich in ihrer Frequenz zunehmen.

21. Blitzgerät nach den Ansprüchen 18 bis 20, dadurch gekennzeichnet, daß die Zeitverzögerungseinrichtung einen gesteuerten Siliziumgleichrichter aufweist, der den Impulsgenerator kurzschließt, und daß eine zweite Zeitgeberschaltung mit einer zweiten Widerstandsanordnung und einer zweiten Kondensatoranordnung vorgesehen sind, und daß die zweite Schaltung eine zeitlich variable Spannung der Gatterelektrode des gesteuerten Siliziumgleichrichters zuführt, um den Gleichrichter in den Leitfähigkeitszustand zu schalten und die Erzeugung von Lichtimpulsen nach einer Zeitdauer zu beenden, die von den Werten des zweiten Widerstandes und zweiten Kondensators abhängt .

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