DE1964958A1 - Reflektor-Vorrichtung - Google Patents

Reflektor-Vorrichtung

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DE1964958A1 DE19691964958 DE1964958A DE1964958A1 DE 1964958 A1 DE1964958 A1 DE 1964958A1 DE 19691964958 DE19691964958 DE 19691964958 DE 1964958 A DE1964958 A DE 1964958A DE 1964958 A1 DE1964958 A1 DE 1964958A1
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    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03BAPPARATUS OR ARRANGEMENTS FOR TAKING PHOTOGRAPHS OR FOR PROJECTING OR VIEWING THEM; APPARATUS OR ARRANGEMENTS EMPLOYING ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ACCESSORIES THEREFOR
    • G03B15/00Special procedures for taking photographs; Apparatus therefor
    • G03B15/02Illuminating scene
    • G03B15/03Combinations of cameras with lighting apparatus; Flash units
    • G03B15/04Combinations of cameras with non-electronic flash apparatus; Non-electronic flash units
    • G03B15/0442Constructional details of the flash apparatus; Arrangement of lamps, reflectors, or the like

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Description

  • Reflektor-Vorrichtung Die vorliegende Erfindung betrifft Anordnungen oder Baueinheiten mit Fotoblitzlampe und Reflektor. Insbesondere betrifft sie Anordnungen mit mehreren Fotoblitzlampen unter Verwendung solcher Baueinheiten.
  • Frühere Konstruktionen von Kombinationen von Lichtquellen und Reflektoren haben oft zwecks optimaler Lichtverteilung Reflektoroberflächen verwendet, die relativ zur Lichtquelle gross sind. Bei den Mehrfachblitzlampenanordnungen, wie sie unter dem Namen Blitzwürfel bekannt geworden sind und vier Jeweils aus Lampe und Reflektor bestehende. Einheiten besitzen, die jeweils in einer Ebene an den Wandfiächen eines Würfels in entgegengesetzte Richtungen weisen, war die Grösse des Reflektors, der verwendet werden konnte, bezogen auf die Grösse der Lichtquelle, recht klein. Ein grosser Teil des inneren Volumens einer Blitzbirne muss als Lichtquelle betrachtet werden. Von Anfang an besaßen die bei Blitzwürfeln verwendeten Reflektoren im rückwärtigen Teil des Reflektors Kanäle zum Einsetzen der Lampe und im allgemeinen parabotische Oberflächen, die zu jeder der vier Ecken verliefen.
  • Außerdem besaßen sie eine Öffnung am Boden zur Durchführung der Blitzbirne, angepaßte Bereiche im oberen Teil zur Einpassung der Birne und ebene beiderseitige SeitenAlügel. Der Lichtgewinn durch die Verwendung eines solchen Blitzwürfelreflektors, bezogen auf das Licht von einer Lampe ohne Reflektor im Mittelpunkt des Aufnahmefeldes der Kamera, betrug etwa 4,2.
  • Der Fachmann auf dem Gebiete der Optik wird jedoch verstehen, daß es höchst erwünscht ist, weitere Verbesserungen und Lichtgewinne und eine gute Beherrschung der Lichtverteilung zu erhalten.
  • Kurz gesagt, liefert die vorliegende Erfindung in bestimmten Ausführungsformen eine Fotoblitzvorrichtung, welche die Kombination eines Reflektors und einer röhrenförmigen Fotoblitzlampe umfaßt.. Dabei hat der Reflektor auf nahezu seiner gesamten wirksamen, reflektierenden Fläche eine parabolische Oberfläche, die Lampe ist nahe an dem innersten Teil der Parabelkurve eingesetzt, und der Reflektor ist an diesem Punkt im wesentlichen tangential zur Lampe. Ebenso hat der Reflektor, bezogen auf eine optische Achse des Reflektors senkrecht zu der Tangente, einen Winkel von etwa 450. in der Nähe oder vor etwa der Mittellinie der Lampe. Wenn der Reflektor einen in vertikaler Richtung zylindrischen parabolischen Teil--besitzt, dann liegen die optischen Achsen des Reflektors in einer Ebene. Bei einer bevorzugten Ausführungsform liegt der Winkel von 45° etwa benachbart zu der Mittelachse der Lampe. Der Reflektor und die Lampe sind vorzugsweise spiegelsymmetrisch um eine Ebene, welche die Lampe in ihrer Längsausdehnung in zwei gleiche Teile teilt, und der Reflektor hat vorzugsweise Oberflächen, welche mindestens teilweise an jedem Ende Rotationsf-lächen sind, deren Achse durch den Teil an jedem Ende der Lampe verläuft, an dem die Füllung mit fadenförmigein brennbaren Material endet.
  • Figur 1 ist eine geometrische Darstellung einer Fotoblitzlampe und der Konstruktionslinien für eine Reflektoroberfläche.
  • Figur 2 ist eine Kurve eines bevorzugten erfindungsgemäßen Reflektoroberfläche, die schematisch eine in den Reflektor eingesetzte Lampe zeigt.
  • Figur 3 ist eine Vorderansicht einer bevorzugten Ausfthrungsform der erfindungsgemäßen Fotoblitzlampen-Reflektorbaueinheit.
  • Figur 4 ist eine Ansicht einer Vielzahl von Reflektoreinheiten-gemEß der Erfindung, die in ein plattenförmi ges Material eingeprägt sind.
  • Figur 5 zeigt eine Anordnung mit mehreren Fotoblitzlampen mit zwei Rücken-an-Rücken zueinander angeordneten Reflektoren nach Figur 4 sowie die Lampen, einen Deckel und einen Bodenteil.
  • Figur 6 ist eine Vorderansicht eines Blitzwürfelreflektors nach dem Stand der Technik.
  • Figur 7 ist eine Darstellung der Verteilung der einzelnen Zonen der Lichtstärke zur Messung des Wirkungsgrades für fotografische Aufnahmen und der Gleichmäßigkeit der Lichtverteilung durch eine Fotoblitzlampe-Reflektorbaueinheit.
  • Die vorliegende Erfindung liefert eine glatte Reflektoroberfläche mit einer Krümmung, deren Richtung sich nicht umkehrt, zur Verwendung in Verbindung mit Fotoblitzlampen, die eine Größe besitzen, welche sehr groß relativ zu den für den Reflektor verfügbaren Größenabmessungen ist. Dies wird erreicht, ohne die Lampe an der Rückseite in einen Tunnel einzusetzen, der durch eine diskontinuierliche Oberfläche am Boden des Reflektors ausgebildet wird. Dies wird getan, um dem Optimum der Lichtausgangsleistung und der Beherrschung der Lichtverteilung von Fotoblitzlampen in kleinen Reflektoren möglichst nahe zu kommen. Dies ist besonders brauchbar für die Verwendung mit Fotoblitzlampen, die selbst recht klein sind.
  • Figur 1 ermöglicht eine Analyse der erfindungsgemäßen Ausgestaltung. Die y-Achse 2 teilt die Lampe 1 in zwei gleiche Teile und die x-Achse 5 ist an dem Schnittpunkt 9a der y-und Achse Tangente an die Lampe 1. In der Figur 1 sind die Konstruktionslinien 3 und 4 unter Verwendung eines festen willkürlichen Verhältnisses der maximal zulässigen §ffnungsbreite des Reflektors zum Lampendurahmesser von 2,78 : 1 so festgelegt worden, daß sie die maximal zulässige Öffnung 6 ergeben, welche tangential zu der der x-Achse gegenüberliegenden Seite der Lampe an dem Punkt 9b ist, an dem die y-Achse durch den Vorderteil der Lampe geht. Diese Konstruktionslinien bilden Winkel von 450 zu der hoffnung 6 und zu der y-Achse 2.
  • Gemäß der Erfindung wird eine Reflektoroberfläche so konstruinert, daß sie an dem Nullpunkt 9 der x- und y-Achsen tangential und benachbart zur Lampe 1 ist und tangential zu den 450 Konstruktionslinien 3 und 4 an den Punkten 7 und 8 benachbart zu der Mittellinie 7, 8 der Lampe, welche senkrecht zur y-Achse 2 eingezeichnet ist. Bezeichnet man mit d den Durchmesser der Lampe und mit W die Breite der maximal zulässigen Reflektoröffnung, dann ist der Reflektor so zu konstruieren, daß er an dem Nullpunkt 9 der x- und y-Aciisen tangential zur Lampe ist und durch die 450 Linien 3 und 4 bei y - d/2 geht d,h, an den Punkten 7 und 8.
  • Versuche haben gezeigt, daß man die besten Ergebnisse an Reflektoren des allgemeinen für die vorliegende Erfindung erforderlichen Typs erhält, wenn sie nach einer Gleichung verlaufen, die im wesentlichen parabolisch ist und zu der Gruppe von Funktionen gehört: y 3 axn Dabei ist 1,5 < n <3. Obwohl eine echte Parabel eine Gleichung y 8 ax2 besitzt, werden in der Gleichung geringfügige Abweichung von der zweiten Potenz von x vorgenommen; die sich daraus ergebene Formel wird trotzdem für die Zwecke der vorliegenden Erfindung als im wesentlichen vom parabolischen Typ bezeichnet.
  • Die Neigung dieser Formel wird gegeben durch y'= dy = anx n-1 dx Die folgenden Bedingungen müssen erfüllt werden, um die oben erörterten Parameter zu erfüllen: W-d d wenn x = ----- dann ist y = ---2 2 und wenn x = W-d dann ist y' = 1 2 Durch Einsetzen dieser Bedingungen in die oben angeführte allgemeine Formel kann abgeleitet werden: W-d d = n n W-d d Als bestimmtes Beispiel sei die maximal zulässige Breite der Reflektoröffnung W mit etwa 19 mm (0,75 Zoll), der Durchmesser der Lampe mit etwa 6,5 mm (0,27 Zoll) festgelegt und die Werte für n und a angenähert zu n = 1,778 und a = 1,705.
  • Dies ergibt einen bevorzugten Flächenverlauf für diese Grössen der maximalen Reflektoröffnung und des Lampendurchmessers von y " 1,705 X1,778 wobei y # 0 und x # 0.
  • Dies, kann als angenähert äquivalent zu y = 1,7 X1,8 betrachtet werden.
  • Ein solcher Reflektor wird durch die Konstruktion 10, 11, 12, 13 der Figur 2 wiedergegeben. Der Reflektor ist am Nullpunkt 9 der x- und y-Achsen tangential zur Lampe 1 und ist an den Punkten 7 und 8 in der Nähe des Mittelpunktes la der Lampe 1 tangential zu den 45° Geraden, 3 und 4. Der innere Kreis ib der Lampe 1 veranschaulicht etwa die Lichtquelle, welche durch den Reflektor gespiegelt wird. Tatsächlich ist infolge einer Linsenwirkung in der Lampenhülle, welche gewöhnlich sowohl eine innere Glashülle als auch eine äußere Kunststoffschicht umfaßt, und infolge einer Zusammenballung des üblichen fadenförmigen brennbaren Materials, das in Figur 2 nicht gezeigt wird, die Lichtquelle 1b normalerweise geringfügig kleiner als der Durchmesser des Inneren der Lampe 1.
  • Da für den Lampendurchmesser und die maximale Reflektoröffnung verschiedene Größen verwendet werden können, ist der Reflektor hier in einem willkürlichen Maßstab wiedergegeben. Ebenso wird man erkennen, daß verschiedene Verhältnisse von Lampendurchmesser und maximal zulässiger Reflektoröffnung verwendet werden können, so daß die oben angegebene bestimmte Formel nur ein Beispiel für eine mögliche Ausführungsform der Erfindung ist und daß andere Formeln ebenso die allgemeinen Kriterien der Erfindung leicht erfüllen können und zu anderen Ausführungsformen der Erfindung führen.
  • Die Erfindung beinhaltet sowohl Fotoblitzanordnungen, welche die beschriebenen Reflektoren umfassen als auch Reflektoren für die Verwendung in solchen Anordnungen.
  • Die Figur 3 zeigt eine in den- Reflektor 14 eingesetzte Fotoblitzlampe 1. Eine Fotoblitzlampe der in der Technik als AG-1 bekannten Type oder ihrer Modifikationen, welche seit einiger Zeit in Blitzwürfeln verwendet werden, können bequem verwendet werden. Das fadenförmige brennbare Material 17 ist im Innern der Lampe angebracht; es ist Jedoch in einem gewissen Abstand von jedem Ende. Die wirksame obere bzw. untere Ausdehnung des fadenförmigen brennbaren Materials 117 wird durch Kreuzmarken bei 18 bzw. 19 gezeigt. In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung wird die gekrümmte Reflektor fläche als Teil einer Rotatlonsfläche 15 benachbart zum oberen Ende der Lampe ausgebildet. <loren Rotationsachse durch den Punkt 18 am vorderen Ende des fadenförmigen brennbaren Materials 17 verläuft und bei 16 wirdsie ebenfalls als Rotationsfläche ausgebildet, deren Achse durch Punkt 19 am unteren Ende des fadenförmigen brennbaren Materials 17 verläuft.
  • Punkt 18 hat eine Entfernung A von dem obersten Punkt des Reflektors und Punkt 19 hat eine Entfernung B von dem untersten Punkt des flef lektors.
  • Die Figur 4 zeigt vier Reflektoren gemäß der Erfindung, die in eine gemeinsame Materialplatte 20 eingepreßt sind, bei spielsweise Kunststoffmaterial, welches nach dem Pressen aluminisiert wird, um gute Reflektoroberflächen zu erhalten.
  • Figur 5 zeigt zwei solcher Materialpiatten 21 und 22 mit vier Reflektorhohlräumen in jeder Platte und mit Lampen in jeder der Höhlungen der Reflektorplatten 21. Diese Reflektorplatten 21, 22 werden RUcken-an-RUcken in einer Mehrfachfotoblitzlampenanordnung eingesetzt und durch den Deckel 23 und den Boden 24 zusammengehalten.
  • Figur 6 stellt eine Vorderansicht des Schnittes durch einen in den bekannten Blitzwürfeln verwendeten Reflektor dar und zeigt ebene Reflektorflächen 30 und 31 zusammen mit dem Tunnel 32 und Vertiefungen 33 und 34 für die obere Schulter und die Spitze der Lampe. Bei dieser- Reflektorkonstruktion waren die einzigen Flächen, die parabolisch waren und die äußerst erwünschte Gestalt für maximale Lichtsammeleigen;schaften besaßen, die Ecken 35, 36, 37 und 38. Versuche habesn gezeigt, daß die reflektierenden ebenen F-lSchen 30 und 31 nicht soviel zu dem brauchbaren ausgestrahlten Licht beitragen wie die Oberflächen 35, 36, 37 und 38 bezogen auf die Einheit der projizierten Fläche. In der Tat erscheint bei der Betrachtung von vorn der Reflektor nach. der Erfindung volls;tändig mit Spiegelbildern der Fotoblitzlampe gefüllt zu sein, während die reflektierenden Ebenen 30 und 31 eines BlitzwUrfelreflektors nach dem Stand der Technik die Lampenbilder nicht an ihrer gesamten Oberfläche spiegeln. Dies ist daher ein einfacher Beweis dafür, daß der Blitzwürfelreflektor nach dem Stand der Technik nicht einen so hohen Wirkungsgrad hat wie er ihn haben könnte. In der Tat gestatten es diese reflektierenden Ebenen 30 und 31 in dem Ublichen Blitzwürfel die Reflektoren in einen Blitzwürfel einzusetzen und dabei angenähert echt parabolische Oberflächen 35, 36, 37 und 38 für die Refiektoren zu verwenden, die der Formel y = c: entsprechen. Im Gegensatz dazu gestattet die vorliegende Erfindung Blitzwürfelanordnungen aus mehreren Reflektoren zusammenzufügen ohne jedoch unerwünschte ebene reflektierande Bereiche zu verwenden, die den Bereichen 39} 40, 41 und 42 der Blitzwürfel nach dem Stand der Technik entspreeher, Die Reflektoren nach der vorliegenden Erfindung haben im wesen ti ichen an ihren gesamten reflektierenden Obe rf 1 ächen 60 und 61 parabolische Oberflächen anstelle der Verwendung der ref lek tis renden Ebenen beträchtlicher Ausdehnung wie der Ebenen 39 und 31 des Blitzwürfelreflektors nach dem Stand der Technik.
  • Ebenso sind die ebenen Bereiche 39, 40, 41 und 42 in dem Blitzwürfel nach dem Stand der Technik vollständig verschwendet. Es ist ersichtlich, daß die vorliegende Erfindung es gestattet, die vorderen ebenen Bereiche 43, 44, 45 und 46 nach der bevorzugten Ausführungsform der Erfindung entsprechend Figur 3 verhältnismäßg- beträchtiich kleiner auszuführen als die entsprechenden vorderen flachen Bereiche 39, 40, 41 und 42 an dem Blitzwürfelreflektor nach dem Stand der Technik. Daraus ist ersichtlich, daß der erfindungsgemäße Reflektor einen Fortschritt gegenüber den bekannten Blitzwürfelreflektoren darstellt.
  • Der Reflektor nach der vorliegenden Erfindung kann entweder in einer Reihenanordnung nach Figur 5 verwendet werden oder in verschiedene geometrische Anordnungen gefaltet werden, einschließlich eines Würfels wie des Blitzwürfels, oder auf andere Weine verwendet werden.
  • In der fotografischen Technik ist es erwünscht, daß das Llcht von den Fotoblitzlampen so stark als möglich in dem aufzunehmenden Bereich konzentriert ist und ein Minimum von Be leuch tungsun terschieden in den einzelnen Teilen dieses Bereiches auf weist. Vergleiche der Verteilung des ausgestrahiten Lichtes könnten anhand der Lichts tärke-Ve rte ilungsgraphik nach Figur .7 gemacht werden, Relativ zum Mit telpunk t 50 hat die Graphik 3 Raumwinkelbereiche 51 von 5°, 52 von 100 und 53 von 5° jeweils in seitlichen und vertikalen Richtungen längs senkrechter Achsen.54 und 55. Vergleichen mit der Verbesserung der aus dem Stand der Technik bekannten BiitzwLtrfel ln der Mitte des Lichtfeldes von etwa typischerweise 4>2 haben die Reflektoren nach der vorliegenden Erf indann Verbesserungen, welche typischerweise mit 5,0 für Lampen und Reflektoren der hier beschriebenen bevorzugten Typen und Abmessungen gemessen worden sind. Außerdem wurde bei den erfindungsgemäßen Reflektor-Lampenbaueinheiten das Verhältnis der Helligkeit zwischen dem mittleren Bereich 51 und dem äußeren Bereich 53 zu weniger als 2 : 1 mit etwa 1,3 : 1 gemessen. Der Blitzwllrfel nach dem Stand der Technik hatte ein Verhältnis von etwa 1,6 : 1. Bei Reflektorlampeneinheiten gemäß der Erfindung wurde typischerweise eine Beleuchtung von etwa 485 zonalen Lumensekunden bei Lampen mit einem Durchmesser von etwa 6,5 mm (0,27 Zoll) und einer maximalen Länge van etwa 25 mm (1 Zoll) in Reflektoren gemessen, die eine maximal zulässige Öffnung von etwa 19 mm (0,75 Zoll), eine tatsächliche Öffnungsbreite von etwa 18 mm (0,73 Zoll), eine Höhe von etwa 25 mm (1 Zoll) besaßen und bei denen die Teile der Rotationsflächen am oberen Rand mit einem etwa 7,35 mm (0,290 Zoll) darunter liegenden Mittelpunkt (A) und am unteren Teil des Reflektors mit einem in einer Entfernung von etwa 8,8 mm (0,340 Zoll) (B) darüberliegenden Mittelpunkt 19 aus gebildet waren.
  • Daraus ist ersichtlich, daß die Ref lektorlampenkombination der vorliegenden Erfindung eine bedeutend größere Leistung als die aus dem Stand der Technik bekannten Anordnungen aufweist.

Claims (8)

  1. Patentansprüche:
    3 Fotoblitzanordnung, welche die Kombination eines Reflektors und einer röhrenförmigen Fotoblitzlampe umfaßt, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß der Reflektor an im wesentlichen seiner ganzen wirksamen reflektierenden Oberfläche eine parabolische Fläche aufweist und die Blitzlampe (1) nahe zu dem innersten Teil der Krümmung der Fläche eingesetzt ist, wobei die Krümmung im wesentlichen an dem innersten Teil der Kriunmung tangential zur Lampe ist und der Reflektor relativ zu einer optischen Achse (2) des Reflektors einen Winkel von etwa 450 an einem Punkt (7, 8) benachbart zu oder vor der Mittellinie (7 - 8) der Lampe besitzt.
  2. 2. Fotoblitzanordnung nach Anspruch 1, d a d u r c h g e -k e n n z e i c h n e t , daß der Punkt (7, 8), an dem der Reflektor einen Winkel von 450 gegenüber der Senkrechten (2) auf der Tangente (5) besitzt, etwa in Höhe der Mittelachse der Lampe liegt.
  3. 3. Fotoblitzanordnung nach Anspruch 1, d a d u r c h g e -k e n n z e i c h n e t , daß die Lampe (1) und der Reflektor spiegelsymmetrisch zu einer Ebene sind, die die Lampe in Längsrichtung in zwei gleiche Teile teilt.
  4. 4. Fotoblitzanordnung nach Anspruch 1, d a d u r c h g e -k e n n z e i c h n e t , daß der Reflektor an seinem oberen und unteren Ende Endflächen (15, 16) besitzt, welche mindestens teilweise Rotationsflächen sind.
  5. 5, Fotoblitzanordnung nach Anspruch 4, d a d u r c h g e -k e n n z e i c h n e t , daß die Lampe (1> eine Menge von fadenförmigem brennbarem Material (17) enthält und die Rotationsflächen (15, 16) des oberen und unteren Endes des Reflektors jeweils ihre Rotationsachsen etwa in dem oberen und unteren Ende (18, 19) der Verteilung der Menge des fadenförmigen brennbaren Materials in der Lampe besitzen.
  6. 6. Fotoblitzanordnung nach Anspruch 5, d a d u r c h g e -k e n n z e i c h n e t , daß der Reflektor ebenfalls einen zylindrisch-parabolischen Teil im mittleren Bereich der Lampe besitzt.
  7. 7. Fotoblitzanordnung nach Anspruch 1, d a d u r c h g e -k e n n z e i c h n e t , daß der Reflektor eine Krümmung hat etwa entsprechend der Formel y - 1,7 x1,8
  8. 8. Eine Fotoblitzanordnung nach Anspruch 1, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß sie einen Reflektor mit einer parabolischen Oberfläche etwa gemäß der Formel y - 1,7 x1,8 besitzt.
    L e e r s e i t e
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DE1964958B2 DE1964958B2 (de) 1976-01-08
DE1964958C3 DE1964958C3 (de) 1976-08-05

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