DE2951180A1 - Photoblitzlampe und photoblitzeinheit dafuer - Google Patents

Description

PATEMA.VWALTE DR. CLAUS REINLANDER DIPL.-ING. KLAUS BERNHARDT

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S6 P186 D

GTE SYLVANIA INCORPORATED Wilmington, Delaware, USA

Photoblitzlampe und Photoblitzeinheit dafUr Priorität: 22. Dezember 1978 - USA - Serial No. 972 196 Zusammenfassung

Zur Verwendung in einer Photoblitzeinheit mit Farbkorrektur wird eine Blitzlampe mit einem klaren Glaskolben mit einer transparenten äußeren Schutzschicht beschrieben, die aus einem UV-härtbaren Photopolymer besteht, das mit einem Färbemittel gefärbt ist, das für einen Teil der gesamten Farbkorrekturfähigkeit der Einheit sorgt.

Hintergrund der Erfindung

Die Erfindung betrifft farbkorrigierte Photoblitzlampen und -einheiten, und insbesondere eine gefärbte, UV-gehärtete Schutzschicht für Blitzlampen und farbkorrigierte Photoblitzeinheiten, in denen solche Lampen verwendet werden.

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Eine typische Photoblitzlampe besteht aus einem hermetisch dichten Glaskolben, einer Menge verbrennbarem Material, das im Kolben angeordnet ist, beispielsweise zerspante Zirkon- oder Hafnium-Folie, und einem verbrennungsfordernden Gas, beispielsweise Sauerstoff, unter einem Druck deutlich über 1 Bar. Die Lampe weist auch einen elektrisch oder mechanisch aktivierten Zünder zum Zünden des Brennstoffes auf, um die Lampe zu blitzen. Während des Lampenblitzens ist der Glaskolben einem starken Wärmeschock durch heiße Kugelchen aus Metalloxyd ausgesetzt, die auf die Lampenwände aufprallen. Als Resultat treten Sprünge und Risse im Glas auf und bei höheren Innendrucken wird ein Zusammenhalt unmöglich. Um den Glaskolben zu verstärken und seine Fähigkeit zum Zusammenhalten zu verbessern, war es allgemein üblich, eine schützende Lackschicht auf den Lampenkolben durch einen Eintauchprozeß aufzubringen. Um die gewünschte Schichtstärke aufzubauen, wird der Glaskolben allgemein mehrmals in eine Lacklösung eingetaucht, die ein Lösungsmittel und ein ausgewähltes Harz, typischerweise Zelluloseazetat, enthält. Nach jedem Eintauchen wird die Lampe getrocknet, um das Lösungsmittel zu verdampfen, und die gewünschte Schicht aus Zelluloseazetat, oder welches Kunstharz auch immer verwendet wird, zurückzulassen. Eine andere Möglichkeit, ein wirtschaftlicheres und besseres Zusammenhaltegefäß zu schaffen, ist in der US-PS 38 93 797 beschrieben, wonach eine thermoplastische Schicht, beispielsweise Polykarbonat, auf der Außenfläche des Glaskolbens vakuumgeformt wird.

Weitere Lösungen zum Schaffen von verbesserten Schutzschichten für Photoblitzlampen sind in den älteren US-Patentanmeldungen Serial No. 753 255 und 896 279 beschrieben, die sich auf Schichten beziehen, die UV-härtbare Photopolymere enthalten. In der US-PS 40 75 489 wird ein Tauchverfahren zum Aufbringen von UV-gehärteten Schichten und Photoblitzlampen beschrieben.

Während des Zündens liefern Photoblitzlampen aktinische Strahlung mit einem relativ schwachen Anteil an sichtbarem Licht kürzerer Wellen-

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länge, wie Blau, und liefern gleichzeitig überreichlich sichtbares Licht längerer Wellenlänge, wie Rot. Es ist deshalb notwendig, das abgegebene Licht zu filtern, um die Strahlung dafür geeignet zu machen, Photos mit Farbfilmen aufzunehmen, die zur Verwendung mit Tageslicht abgeglichen sind. Eine selektive Filterung wird vom Fachmann dazu verwendet, die richtige Farbbalance zu erreichen. Typischerweise werden Mischungen von Farbstoffen und/oder Pigmenten unterschiedlicher, aber bekannter Absorptionsspektren in verschiedenen Anteilen zu Blitzlampenschichten hinzugefügt. Statt dessen wird bei anderen Photoblitz-Herstellern die Farbkorrektur als Färbung innerhalb der Abdeckung der Photoblitzlampe angebracht statt in der Lampenbeschichtung. Die kommerziellen Farbstoffe, die den Lampenschichten oder Einheiten-Abdeckungen hinzugefügt werden, um das abgegebene Licht hinsichtlich der Farbe zu korrigieren, sind allgemein organischer Art. Solche Farbstoffe, oder Pigmente, absorbieren auch Strahlung im ultravioletten Bereich des Spektrums. Farbstoffe, die mit Lacken oder thermoplastisch geformten Schichten verwendet werden, stören das Trocknen, oder die thermische Formgebung der Schichten nicht, da Ultraviolettstrahlung in diesen Prozessen nicht verwendet wird. Das gilt jedoch nicht, wenn organische Farbstoffe in Verbindung mit UV-gehärteten Photopolymerschichten verwendet werden.

Die Erhöhung der Konzentration und/oder Zahl der Färbemittel in UV-gehärteten Photopolymeren zur Erzielung des richtigen Farbgleichgewichtes hat den Effekt, daß mehr UV-Strahlung absorbiert wird, wenn weitere Additive oder höhere Konzentrationspegel verwendet werden. Der Netto-Effekt besteht darin, daß das Härten der Schicht verzögert wird, so daß die Schicht geschwächt wird und ihre Zusammenhalt-Schutz-Qualität verschlechtert wird. Um die von den Farbzusätzen absorbierte UV-Strahlung zu kompensieren, müssen solche farbkorrigierten UV-gehärteten Schichten längere Zeit bestrahlt werden, um die richtige Härtung zu erreichen, verglichen mit UV-gehärteten Schichten, die nicht gefärbt sind. Die Verlängerung der Härtezeit über die, die für ungefärbte UV-Photopolymere benötigt wird, bringt Beschränkungen hinsichtlich der Herstellungseinrichtungen mit sich, die für eine schnelle, innerhalb der Fertigungs-

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linie automatisch durchgeführte Beschichtung geeignet sind. Das erhöht natürlich die Herstellungskosten.

Ein weiterer Nachteil liegt darin, daß die Notwendigkeit zur optimalen UV-Transmission die Auswahl an Farbstoffen oder Pigmenten erheblich einschränkt, aus denen der Entwerfer des optischen Filters Zusätze zu UV-gehärteten Schichten auswählen kann. Dadurch wird die optimale Auslegung der Filterkurve zur vollen Korrektur der Lampenemission in Richtung auf genormtes Tageslicht unnötig eingeschränkt. Weiterhin können einige Farbstoffe, die erwünschte Filtercharakteristiken in einer flüssigen Lösung von UV-härtbaren Photopolymeren zeigen, als Resultat chemischer Reaktionen, die während des Aushärtens des Photopolymers während der UV-Belichtung auftreten, irreversibel ausbleichen und/oder sich in ungünstige Farben ändern.

In einer Photoblitzeinheit mit einer transparenten Abdeckung, die zwischen der Lampe und dem Äußeren der Einheit angeordnet ist, könnte der Farbkorrekturfarbstoff, oder das Pigment, in der Abdeckung der Einheit angeordnet sein, wobei die Lampenschicht frei von Einfärbungen ist. In dieser Situation macht es das optisch klare und glatte Aussehen von UV-gehärteten Photopolymerschichten sehr schwierig, festzustellen, welche Blitzlampen mit der äußeren Schutzschicht versehen worden sind, und welche nicht. Diese Schwierigkeit ist besonders bei der Massenherstellung von Blitzlampen störend, wo es wegen der großen Anzahl an gehandhabten Lampen durchaus möglich ist, daß unbeschichtete Lampenkolben mit beschichteten Lampen vermischt werden. Um diese unerwünschte Möglichkeit zu vermeiden, war es bekannt, das sichtbare Aussehen einer getrockneten Schicht zu ändern, um die schnelle visuelle Inspektion zu erleichtern. Beispielsweise wird in der US-PS 27 81 654 eine Blitzlampe mit einer Lackschicht, beispielsweise Zellulose-Azetat, beschrieben, die als Zusatz ein Äthylsilikat enthält, das für ein mattiertes oder weißes Aussehen sorgt, wenn die Schicht luftgetrocknet ist. Diese durch das Additiv induzierte Änderung des Schichtaussehens hat den doppelten Zweck, eine schnelle sichtbare Qualitätsinspektion

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zu erleichtern, als auch eine Lichtdiffusion zu bewirken. In aieser Vorveröffentlichung wird auch die Hinzufügung von Farbpigmenten zu der Schicht in Betracht gezogen, um jede gewünschte Schattierung oder Farbe in dem mattierten,Licht diffundierenden Film zu erreichen, wie das in Weihnachtsbaumlampen gewünscht sein kann. In dieser Vorveröffentlichung wird zwar eine Lösung für das Problem der visuellen Inspektion von lackbeschichteten Lampen beschrieben, es werden jedoch nicht UV-härtbare Photopolymere oder die Farbkorrektur von Photoblitzlampen oder -einheiten betrachtet. Weiterhin ist die weiße oder Licht diffundierende Lackschicht, die durch den Äthylsilikat-Zusatz dieser Vorveröffentlichung geschaffen wird, eindeutig nicht mit dem Aussehen, dem Lichtstrom, der Festigkeit und den Farbgleichgewicht-Forderungen an Photoblitzlampen und -einheiten kompatibel, mit denen sich die Erfindung beschäftigt, und bei denen die beschichteten Kolben und Abdeckungen transparent sind. Die Lackschicht neigt dazu, spröder zu werden, wenn sie mit Äthyl silikat modifiziert wird, und der resultierende Lichtdiffusionseffekt reduziert deutlich den Lichtstrom. Andere Additive, wie Farbpigmente, bei dieser modifizierten Lackschicht neigen ferner dazu, den Lichtstrom zu reduzieren. Wenn Äthyl silikat dem bevorzugten UV-härtbaren Photopolymer hinzugefügt wird, das noch erläutert wird (Hughson Chemical Company Type Nr. 3254-11), wird die Klarheit der Beschichtungsmischung selbst nach dem Härten durch Belichtung mit UV-Strahlung nicht geändert. Der in dieser Vorveröffentlichung beschriebene Zusatz ist also für den angegebenen Zweck bei der erwähnten UV-Schicht für Blitzlampen nicht geeignet und würde die Schichtfestigkeit verschlechtern, die sonst erhalten würde.

Zusammenfassung der Erfindung

Aufgrund des vorangegangenen ist es Aufgabe der Erfindung, eine verbesserte UV-gehärtete Photopolymerschicht für eine Photoblitzlampe zu schaffen.

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Dabei soll hauptsächlich eine Photoblitzlampe mit einer transparenten Schutzschicht geschaffen werden, die aus einem UV-gehärteten Photopolymer besteht, die sowohl eine schnelle visuelle Inspektion als auch die richtige Farbkorrektur für photographische Anwendungen ohne Verschlechterung der gehärteten Schicht erleichtert.

Weiter soll durch die Erfindung auf wirtschaftliche Weise eine farbkorrigierte Photoblitzeinheit verfügbar gemacht werden, die eine Blitzlampe mit einer transparenten, UV-gehärteten Photopolymerschicht enthält, die eine schnelle visuelle Inspektion der beschichteten Lampe ohne ungünstigen Einfluß auf die Festigkeit oder das Aussehen der gehärteten Schicht hat.

Diese und weitere Ziele, Merkmale und Vorteile werden erfindungsgemäß dadurch erreicht, daß auf der Außenfläche des Blitzlampenkolbens eine transparente Schicht vorgesehen wird, die aus einem UV-härtbaren Photopolymer besteht, das mit einem Färbungsmittel gefärbt ist, das für einen Teil der gesamten Farbkorrekturfähigkeit der Photoblitzeinheit sorgt, in der die Lampe verwendet wird.

Gemäß einem anderen Aspekt der Erfindung wird eine farbkorrigierte Photoblitzeinheit geschaffen, die eine Blitzlampe mit einem klaren Glaskolben und einer transparenten Schicht auf der Außenfläche des Kolbens aufweist, die aus einem UV-härtbaren Photopolymer besteht, das mit einem ersten Färbemittel gefärbt ist. Eine transparente Einrichtung, wie beispielsweise eine umschließende Abdeckung, ist zwischen der gefärbten Blitzlampenschicht und dem Äußeren der Einheit angeordnet und ist mit einem zweiten Färbemittel gefärbt. Die jeweiligen Färbemittel sind so ausgewählt, daß die gefärbte Einrichtung, beispielsweise eine Abdeckung, ein deutlich anderes Absorptionsmaximum hat als die gefärbte Schicht auf der Lampe, so daß die gefärbte Abdeckung die Lichtfilterfähigkeit der gefärbten Schicht ergänzt, um die gesamte Farbkorrektunnöglichkeit der Einheit zu erhalten. Bei einer bevorzugten Ausführungsform sind die beiden Färbungsmittel organische

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Farbstoffe oder Pigmente, und hat die gefärbte Photopolymerschicht ein Absorptionsmaximum nahe 560 nm, während die gefärbte transparente Abdeckung ein Absorptionsmaximum nahe 680 nm hat und ein Absorptionsminimum nahe 475 nm.

Bei einer anderen Ausführungsform einer farbkorrigierten Photoblitzeinheit nach der Erfindung ist die Photopolymerschicht auf der Lampe mit einem Färbemittel bei einer ausgewählten Konzentration gefärbt, die geringer ist als die, die dazu erforderlich ist, eine vorgegebene Lichtstrom- und Farbgleichgewichtfähigkeit für die Einheit zu erhalten. Die transparente Einrichtung, beispielsweise eine umschließende Abdeckung, die zwischen der gefärbten Blitzlampenschicht und dem Äußeren der Einheit angeordnet ist, ist mit dem gleichen Färbemittel in einer Konzentration gefärbt, durch die die gefärbte Abdeckung zur Lichtfilterfähigkeit der gefärbten Schicht so beiträgt, daß die vorgegebene Lichtstrom- und Farbgleichgewichtfähigkeit der Einheit erhalten wird.

Gemäß noch einer anderen Ausführungsform der Erfindung wird eine farbkorrigierte Photoblitzlampe geschaffen, bei der der klare Glaskolben eine erste, transparente Außenschicht aufweist, die aus einem UV-härtbaren Photopolymer besteht, das mit einem Färbemittel gefärbt ist, was einen Teil der gesamten Farbkorrekturfähigkeit der Lampe bewirkt. Eine zweite transparente Schichtlage überdeckt die erste Schichtlage und besteht aus einem Polymer, das mit einem Färbemittel gefärbt ist, das in Kombination mit der gefärbten ersten Lage zur Gesamt-Farbkorrekturmöglichkeit der Lampe führt.

Wie einleitend erläutert wurde, bewirkt ein voller Satz Farbkorrekturchemikalien im UV-härtbaren Photopolymer eine starke Dämpfung der UV-Strahlung, die das Aushärten des Photopolymers verzögert und das Betriebsverhalten der Schicht als Zusammenhaltmittel zum Zeitpunkt des Aufblitzens verschlechtert. Weiterhin würde die Absorption der Strahlung von dem vollen Satz Farbkorrekturchemikalien zum Zeitpunkt des Blitzens die Schichttemperatur erhöhen und damit die Schutzschicht zu diesem Zeitpunkt mit mechanischer Beanspruchung schwächen. Dem-

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entsprechend wird durch die Erfindung eine farbkorrigierte Photoblitzeinheit geschaffen, bei der nur ein Teil der Korrektur in der UV-gehärteten Lampenschicht enthalten ist, um sowohl die Ultraviolett-Schwächung durch das Färbemittel während des UV-Härtens zu minimieren als auch den Wärmestau zum Zeitpunkt des Blitzens aufgrund des Vorhandenseins des Färbemittels zu minimieren. Zusätzlich erleichtert das Färbemittel die schnelle visuelle Inspektion der gehärteten Schicht.

Die Erfindung soll anhand der Zeichnung näher erläutert werden; es zeigen:

Fig. 1 eine perspektivische, teilweise geschnitte Ansicht einer Photoblitzeinheit nach der Erfindung bestehend aus einer zweiseitigen linearen Anordnung von Lampen und Reflektoren;

Fig. 2 eine teilweise geschnittene Ansicht einer elektrisch zündbaren Photoblitzlampe mit einer Schutzschicht nach der Erfindung; und

Fig. 3 eine teilweise geschnittene Ansicht einer elektrisch zUndbaren Photoblitzlampe mit einer mehrlagigen Schutzschicht nach der Erfindung.

Die Photoblitzeinheit nach Fig. 1, die im Handel als "Flash-bar" bezeichnet wird, besteht aus zehn Lampen 1, die in zwei parallelen, ineinandergeschachtelten Reihen von je fünf Lampen angeordnet sind, die jeweils auf einer Seite einer gedruckten Leiterplatte 2 angeordnet sind. Jede Lampe weist zwei im Abstand voneinander befindliche Zuleitungsdrähte 3 auf, die, beispielsweise durch Löten oder Schweißen, elektrisch mit einem benachbarten Paar Lampenkontaktflachen oder -pads 4 auf der gedruckten Leiterplatte 2 befestigt sind. Die Photoblitzlampen 1 sind rohrförmig und sockellos und bestehen in bekannter Weise aus einem hermetisch dichten, rohrförmigen Glaskolben, der einen Zünddraht enthält und mit Sauerstoff und einem fadenförmigen Brennstoff

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gefüllt ist, beispielsweise zerspanter Zirkon- oder Hafnium-Folie, die zündet und einen Lichtblitz hoher Intensität liefert, wenn ein elektrischer Strom über die Zuleitungsdrähte 3 dem Zünddraht zugeführt wird. Weiter hat erfindungsgemäß jede der Lampen 1 eine Schutzschicht aus einem UV-gehärteten Photopolymer, das mit einem Färbemittel gefärbt ist, wie noch näher erläutert wird.

Die gedruckte Leiterplatte 2 kann aus einem dünnen Substrat aus Metallblech, beispielsweise Stahl, bestehen, das auf seinen beiden Flachseiten eine Schicht aus einem Isoliermaterial trägt, beispielsweise Porzellan, Email oder Glas oder irgendein anderes glasartiges Material, auf dem, auf jeder Seite der Platte 2, ein gedrucktes Leitermuster niedergeschlagen ist, das beispielsweise aus Silber-Glas-Paste besteht. Das Leitermuster auf jeder Seite der Platte 2 besteht aus einer Anzahl von Anschlußkontaktflächen 6, die auf einem herabhängenden Lappen 7 der Platte 2 zentral längs einer anderen Längskante der Platte als der, von der die Lampen 1 vorstehen, angeordnet sind. Die Anschlußkontakte 6 haben die Form von länglichen Streifen, die sich parallel zueinander und senkrecht zur Kante des Lappens 7 erstrecken, und sie sind selektiv mit geeignet geformten Leiterbahnen 8 mit mehreren Lampenkontaktflächen oder -pads 4 verbunden, die allgemein angrenzend an die entgegengesetzte Kante der Platte 2 angeordnet sind; es sind zwei Kontaktpads für jede der Lampen 1 vorgesehen. Ersichtlich sind für eine Reihe von fünf Lampen sechs Anschlußkontakte 6 vorgesehen, einer für jede der Lampen und einer, der allen Lampen gemeinsam ist. Dementsprechend ist der Lappen zum Einsetzen in eine Kantenanschlußeinheit zum betrieblichen Anschluß an eine selektive Erregungsschaltung geeignet. Die gedruckte Leiterplatte 2 ist in senkrechter Position in einen länglichen Sockel 9 montiert, der aus einem einzigen Stück eines geeigneten Kunststoffmaterials, beispielsweise Polystyrol, bestehen kann. Der Sockel 9 kann trogförmig sein, wobei die gedruckte Leiterplatte 2 innerhalb des hohlen Inneren des Sockels aufgenommen sein kann und auf dem Boden 10 aufliegen kann, während der Kontaktlappen 7 der Leiterplatte

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nach unten durch einen zentral angeordneten, longitudinal verlaufenden durchgehenden Schlitz 11 im Boden 10 des Sockels sich erstreckt, so daß er von der Unterseite hervorsteht, um die Lampenanschlußkontakte 6 dort frei vorstehen zu lassen. Die gedruckte Leiterplatte 2 wird in geeigneter Weise in senkrechter Position innerhalb des Sockels 9 mit zwei Stutzpfosten 12 (es ist ein Teil von einem Pfosten dargestellt) abgestutzt, die von dem Boden 10 des Sockels nach oben vorstehen und auf beiden Seiten der durchgehenden Schlitze 11 angeordnet sind. Jeder Pfosten 12 weist einen sich in Längsrichtung erstreckenden Schlitz 13 auf, der mit dem durchgehenden Schlitz 11 ausgefluchtet 1st, und die einander entgegengesetzten Kanten der steifen Leiterplatte sind in die Schlitze 13 eingepaßt.

Zusätzlich zu den Lampen 1, die auf die gedruckte Leiterplatte 2 und den Sockel 9 montiert sind, umfaßt die Anordnung auch ein Mehrfachreflektorsystem 14 und eine rechteckige, kastenförmige, transparente Abdeckung 15 aus einem geeigneten Kunststoff, beispielsweise Polystyrol, die die Einheit aus Photoblitzlampen, Reflektoren und Leiterplatte einschließt. Wie noch näher erläutert wird, ist die transparente Kunststoff abdeckung 15 ebenfalls mit einem Färbemittel gemäß der Erfindung gefärbt.

Das Reflektorsystem 14 wird nach unten zwischen die beiden Reihen von Lampen 1 eingesetzt und kann auf dem mit einer Schulter versehenen Oberrand 16 des Sockels 9 und auf der Oberkante 17 der gedruckten Leiterplatte 2 ruhen. Die Abdeckung 15 wird nach unten Über die montierten Lampen 1 und das Reflektorsystern 14 positioniert und umfaßt die vier Seiten des Sockels 9 um den mit Schulter versehenen Oberrand Die Abdeckung 15 kann durch Ultraschallschweißen oder in anderer geeigneter Weise am Sockel 9 befestigt werden, um eine einheitliche Konstruktion fUr die Einheit zu schaffen, die in eine Kamera oder ein Blitzgerät als Einheit eingesteckt und dann herausgenommen und weggeworfen werden kann, wenn alle Lampen verblitzt sind.

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Wie in der US-PS 40 3 2 769 beschrieben, kann das Reflektorsystem aus zwei komplementären, streifenartigen, dünnwandigen Reflektorplatten 18 bestehen, von denen jede eine Reihe von Seite an Seite liegenden, die Lampen aufnehmenden Hohlräumen (im speziell dargestellten Fall fünf) auf der Vorderseite aufweist, die mit reflektierenden Oberflächen geformt sind, die einzelne Lampenreflektoren definieren, um jeweils eine der Lampen 1 aufzunehmen, wie in Fig. dargestellt. Das Reflektorsystem weist ferner einen U-fömrigen Steg 20 auf, der die Oberkanten der Reflektorplatten 18 verbindet und für diese einen Federgelenk-Mittenträger bildet. Vorzugsweise bestehen die Reflektorplatten und der U-förmige Steg aus einem einzigen Stück Kunststoff, beispielsweise Zeliulosepropionat mit einer maximalen Wandstärke von etwa 15 mil (0,38 mm), wobei der Steg 20 und die Hohlräume 19 darin vakuumgeformt sind. Die Reflektoraushöhlungen sind mit geeignet spiegelnden Reflektorflächen versehen,bei spielsweise dadurch, daß eine Schicht aus Aluminium oder einem anderen geeigneten Reflektormaterial mit üblichen Vakuumniederschlagsverfahren aufgebracht wird.

Fig. 2 zeigt eine elektrisch zündbare Blitzlampe mit Drahtzünder, wie sie in der Photoblitzeinheit nach Fig. 1 verwendet werden kann. Die Lampe besteht aus einem hermetisch dichten Lampenkolben 22 aus Klarglasrohr mit einem Quetschfuß 24 an einem Ende und einem Absaugröhr chen 26 am anderen Ende. Vom Quetschfuß 24 wird eine Zündeinrichtung abgestützt, die aus zwei Zuleitungsdrähten 28 und 30 besteht, die sich durch den Quetschfuß hindurch erstrecken und dort abgedichtet sind. Ein Draht 32 überspannt die Innenenden der Zuleitungsdrähte, und Perlen aus Zündmasse 34 und 36 sind auf den inneren Enden der Zuleitungsdrähte 28 bzw. 30 an ihrem Verbindungspunkt mit dem Draht angeordnet. Typischerweise hat der Lampenkolben 22 einen Innendurchmesser von weniger als 1/2 Zoll (13 mm) und ein Innenvolumen von weniger als 1 can. Ein verbrennungsförderndes Gas, beispielsweise Sauerstoff, und ein fadenförmiges verbrennbares Material 38, beispielsweise zerspante Zirkon- oder Hafnium-Folie, ist innerhalb des

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Lampenkolbens angeordnet. Typischerweise steht die Füllung aus verbrennungsfördemdem Gas unter einem Druck höher als 1 Bar, wobei die moderneren Subminiaturlampen Sauerstoff-Füll drucke von mehreren Bar haben. Wie noch näher erläutert wird, ist die Außenfläche des Glaskolbens 22 mit einer Schutzschicht abgedeckt, die ein UV-gehärtetes Photopolymer 40 enthält, das mit einem Färbemittel gemäß der Erfindung gefärbt ist.

FUr Beispielszwecke wird die Erfindung in dem Sinne beschrieben, daß sie bei der elektrisch zlindbaren Photoblitzlampe mit Drahtzlindung gemäß Fig. 2 und der Flashbar-Photoblitzeinheit gemäß Fig. 1 angewandt ist; es ist jedoch darauf hinzuweisen, daß die gleichen Prinzipien auch bei durch Hochspannung oder mechanisch gezUndeten Blitzlampen oder anderen Typen von Photoblitzeinheiten anwendbar ist, wie beispielsweise denjenigen, die als Blitzwürfel bezeichnet werden,und den planaren Anordnungen, die unter der Bezeichnung "Flipflash-Einheiten" gehandelt werden. Blitzwürfel strukturen sind beispielsweise in den US-PS 32 44 und 33 27 105 beschrieben; eine Blitzwürfelstruktur mit mechanischer Zündung ist in der US-PS 37 30 669 beschrieben, und die Konstruktion einer Flipflash-Einheit ist in der US-PS 41 13 424 beschrieben.

Eine mechanisch gezUndete Photoblitzlampe ist in mehreren Veröffentlichungen beschrieben, beispielsweise der US-PS 36 74 411. Wie dort beschrieben, weist eine mechanisch zu zündende Lampe ebenfalls einen dichten Glaskolben auf, der ein fadenförmiges verbrennbares Material und ein verbrennungsförderndes Gas enthält, die Zündeinrichtung besteht jedoch aus einem metallenen Zünderrohr, das dicht in ein Ende des Glaskolbens eingesetzt ist und von diesem herabhängt; dieses ZUnderrohr enthält einen koaxial angeordneten Drahtamboß, der teilweise mit einer Ladung eines schlagempfindlichen Materials beschichtet ist.

Eine Photoblitzlampe vom Hochspannungstyp 1st beispielsweise in der US-PS 40 59 389 beschrieben. Eine solche Lampe weist einen dichten Glaskolben auf, der ein fadenförmiges verbrennbares Material und ein

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verbrennungsfdrderndes Gas enthält, die zündeinrichtung besteht jedoch aus zwei voneinander entfernten Zuleitungsdrähten mit sphärisch geformten Abschlüssen, einer Glasfritteschicht Über den Zuleitungsdrähten, und einer Schicht aus Zündmasse Über den mit Fritte beschichteten Abschlüssen, wobei der fadenförmige Brennstoff mit beiden Abschlüssen in Kontakt steht, um für einen leitenden Weg zwischen diesen beiden zu sorgen.

Die Lampe mit Drahtzündung, mit Hochspannungszündung und mit mechanischer Zündung sind zwar in Struktur und Betriebsweise etwas unterschiedlich, sie ähneln sich jedoch insoweit, als die Zündeinrichtung an einem Ende des Lampenkolbens befestigt 1st und in betrieblicher Beziehung mit Bezug auf das fadenförmige Verbrennungsmaterial angeordnet 1st. Speziell wird der Zünddraht 32 der Blitzlampe nach Fig. elektrisch durch Strom zum Glühen gebracht, der durch die metallenen Draht-StUtzzuleitungen 28 und 30 fließt, woraufhin der glühende Draht die Perlen aus ZUndmasse 34 und 36 zündet, die ihrerseits den Brennstoff 38 zünden, der innerhalb des Lampenkolbens angeordnet 1st, um den gewünschten aktinischen Lichtstrom zu erzeugen. Der Betrieb der mechanisch gezündeten Lampe wird durch einen Schlag auf das ZUnderrohr eingeleitet, um ein Verpuffen des schlagempfindlichen Materials nach oben durch das Rohr hervorzurufen, wodurch das verbrennbare Material, das innerhalb des Lampenkolbens angeordnet 1st, gezündet wird. Der Betrieb der Hochspannungslampe wird eingeleitet, wenn ein Hochspannungsimpuls, beispielsweise von einem piezoelektrischen Kristall, über die beiden Zuleitungsdrähte angelegt wird; ein elektrischer Durchbruch des Zünders sorgt für dessen Verpuffen, durch das wiederum der zer- " spante metallische Brennstoff gezündet wird.

Erfindungsgemäß 1st die Photopolymerschicht 40 der Lampe nach Fig. 2 mit einem Färbemittel gefärbt, beispielsweise einem Farbstoff oder einem Pigment oder Mischungen davon, das nur einen Teil der gesamten Farbkorrekturfilterung bewirkt, der für die Photoblitzeinheit nach

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Fig. 1 erforderlich ist. Der Rest der Farbkorrektur wird dadurch erhalten, daß die Abdeckung 15 der Photoblitzeinheit gefärbt wird. Auf diese Weise wird eine schnelle visuelle Inspektion der UV-gehärteten Schicht 40 erleichtert, während gleichzeitig die einwandfreie Farbkorrektur des Lichtstroms von der Photoblitzeinheit beibehalten wird, ohne daß das Härten der Schicht verzögert wird, die Zusammenhalte-Integrität verschlechtert wird, oder irgendeine Verringerung des LichtStroms ungünstig beeinflußt wird, über das Maß hinaus, das zur photographischen Farbkorrektur erforderlich ist.

Photopolymere, die zur Verwendung in der Schicht 40 geeignet sind, und Verfahren zum Aufbringen der Schicht sind in der eingangs erwähnten US-PS 40 76 489 sowie den eingangs erwähnten älteren US-Anmeldungen 753 255 und 896 279 beschrieben. Mit "Photopolymer" soll ein durch Strahlung härtbares Polymer bezeichnet werden. Ein schnelles Härten eines solchen Polymers resultiert von irgendeinem Stimulus, der freie Radikale erzeugt, beispielsweise eine Quelle für ultraviolettes Licht. Ultraviolettes Licht im Wellenlängenbereich von 185 bis 400 nm wird zur UV-Härtung benötigt. UV-Licht von kommerziell verfügbaren Quecksilberdampflampen, Quecksilber-Metallhalogenid-Lampen oder gepulsten Xenon-Lampen ist in dem erforderlichen Wellenlängenbereich effektiv. Die Aushärtezeit mit UV-Licht kann zwischen Bruchteilen einer Sekunde oder einer Minute oder mehr variieren, je nach Filmdicke, Polymerstruktur, UV-Lichtintensität und Initiator-Typ und -Konzentration. Im hier interessierenden Anwendungsfall der Beschichtung von Photoblitzlampenkolben in Dicken von 5 bis 40 mil (0,13 bis 1,02 mti) kann die Härtezeit zwischen 0,1 see und 5 min. liegen, je nach der Quellenleistung und der Energieverteilung. Das Härten kann in Luft, unter Vakuum oder in einer inerten Gasatmosphäre erfolgen.

Das Photopolymer besteht grundsätzlich aus Prepolymeren, die allein verwendet werden oder mit reaktionsfähigen Monomeren verdünnt sind. Um dieses Material UV-härtbar zu machen, muß man jedoch einen Photo-

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sensibilisator oder Photoinitiator (beispielsweise ein Benzoinäther) benutzen, der direkt oder indirekt freie Radikale abgibt, wenn er UV-STrahlung ausgesetzt wird, selbst bei Zimmertemperatur. Beispiele von Prepolymeren sind Polyester, Epoxyacrylate, Acrylharze, Polyurethane, Thiolene, Alkene oder irgendeine einer Anzahl von allgemeinen Gruppen. Beispiele von reaktionsfähigen Monomeren sind Styrole, Acryl- und Methacryl-Ester und polyfunktionale Monomere, wie Äthylglycoldiacryl at, Trimethylolpropantriacrylat und Pentaerythritoltetraacrylat. Die Monomere dienen auch als die Viskosität herabsetzende Agentien und sind als solche Lösungsmittel, die das Prepoiymer lösen oder mit diesem mischbar sind. Dementsprechend reduzieren die reaktionsfähigen Monomere die Viskosität der Mischung auf verarbeitbare Werte und/oder erteilen dem gehärteten Film erwünschte Eigenschaften.

Ein Beispiel für ein flüssiges Photopolymer, das als zur Beschichtung von Photoblitzlampen besonders geeignet befunden wurde, ist ein Acrylourethanharz, das von der Firma Hughson Chemical Company als Type Nr. 3254-11 erhältlich ist. Bei speziellen Ausführungsformen der Erfindung sind zwei organische Farbstoffe, die als geeignet zur Verwendung als Farbzusatz mit diesem Photopolymerharz befunden wurden, ein Rot absorbierender blauer Farbstoff, der eine gefärbte Schicht mit einem Absorptionsminimum im Sichtbaren nahe 500 nm und einem Absorptionsmaximum nahe 600 nm liefert, und ein Grün absorbierender Purpurfarbstoff, der eine gefärbte Schicht mit einem Absorptionsmaximum nahe 560 nm liefert. Der blaue Farbstoff ist erhältlich von der American Cyanamid Company, Bound Brook, New Jersey, als Nr. BNF 55-3754, und der Purpurfarbstoff ist erhältlich von Sandoz Colors and Chemicals, Hanover, New Jersey, als Nr. Pink 6 BLS. Der blaue Farbstoff wurde dem erwähnten Acrylourethan-Photopolymerharz in einer Konzentration von 0,027 Gew.% hinzugefügt, während der Purpurfarbstoff dem Harz in einer Konzentration von 0,001 Gew.% hinzugefügt wurde. Die gefärbten flüssigen Photopolymerschichten wurden

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auf Photoblitzlampen aufgebracht, entsprechend Techniken, wie sie in der älteren US-Anmeldung 896 273 beschrieben sind, und zwar in der Weise, daß eine gleichförmige Schicht 40 mit einer Dicke von etwa 0,020 Zoll (0,51 mm) über der Außenfläche des Glaskolbens 22 erhalten wurde. Die Schichten wurden anschließend durch Belichtung mit UV-Strahlung im Wellenlängenbereich von 300 nm bis 400 nm gehärtet. Die blau gefärbte Schicht wurde mittels eines Laboraufbaus nach einer Belichtungsperiode von etwa 40 Sekunden gehärtet, wobei F6T5-Leuchtstofflampenquellen mit einer Spitze bei etwa 350 nm verwendet wurden; klare mit Photopolymer beschichtete Lampen, die unter dem gleichen Laboraufbau gehärtet wurden, erforderten ebenfalls 40 Sekunden Belichtung zur richtigen Aushärtung. Die purpur gefärbten Schichten wurden in einem Produktionsprozeß in einer Zeitspanne von etwa 25 Sekunden ausgehärtet, wobei FR40T12-Leuchtstofflampenquellen mit einer Spitzen-Ausgangsstrahlung bei 350 nm verwendet wurden; klare Photopolymerschichten erforderten ebenfalls eine Belichtungsperiode von 25 Sekunden bei diesem Produktionsaufbau. Diese gefärbten Schichten blichen nicht aus und änderten sich auch nicht zu ungünstigen Farben als Resultat des Aushärtprozesses, und, wie angegeben, die einzelnen Farbstoffzusätze verzögerten das Aushärten des Photopolymers nicht.

Es scheint, als ob der Rot absorbierende Blaufarbstoff einen ungünstigeren Effekt auf die Temperatur der Photopolymerschicht zum Zeitpunkt des Lampenblitzens hat, deshalb wurden die beschriebenen blau gefärbten Schichten von 20 mil (0,51 mm) Stärke auf spezielle Testlampen aufgebracht, wie sie in der US-PS 39 55 912 beschrieben sind. Diese Lampen enthalten eine leicht zündbare wasserstoffhaltige Substanz, beispielsweise ein zerspantes Papier, um in kontrollierbarer Weise ein Bersten der Lampe nach dem Zünden zu induzieren, zum Zwecke der Prüfung der relativen Festigkeit und Zuverlässigkeit der die Lampen zusammenhaltenden Gefäße, einschließlich des Glaskolbens und der Außenschicht. Nach dem Blitzen von 49 solcher Testlampen, die mit dem blau gefärbten Photopolymerharz beschichtet waren, wurde beobachtet, daß etwa 8% der Lampen Beschichtungsausfälle zeigten,

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die zu einem Bruch führten. Zu Vergleichszwecken wurde ein Kontroiltest in der Weise durchgeführt, daß 51 Testlampen der gleichen Type mit einer klaren (farblosen) Photopolymerschicht, die in der gleichen Weise aufgebracht war wie die gefärbte Schicht, geblitzt wurden. Nach dem Blitzen wurde ebenfalls beobachtet, daß etwa 8% dieser klar beschichteten Lampen Beschichtungsausfälle zeigten, die zu Brlichen führten. Daraus ergibt sich, daß das Betriebs verhalten der UV-gehä'rteten Schicht aufgrund des blauen Farbstoff-Zusatzes zum Zeitpunkt des Blitzens nicht verschlechtert wird.

Das beschriebene purpur gefärbte Photopolymerharz wurde auf insgesamt 640 Produktionslampen geschichtet, die in kommerzielle Flashbar-Photoblitzeinheiten montiert wurden, wie 1n Fig. 1 dargestellt. Die beschichteten Lampen wurden im Produktionsprozeß für eine Zeltspanne von 25 Sekunden ausgehärtet. Nach dem Blitzen aller 640 Lampen wurden keine Schichtrisse beobachtet.

Erfindungsgemäß wurde die Abdeckung 15 für diese Flashbar-Einheit mit einer blauen Pigmentmischung (beispielsweise Pigmentmischung Nr. 8137 der Firma Plastic Compounders, Cambridge, Ohio) gemischt, um ein Absorptionsmaximum nahe 680 nm und ein Absorptionsminimum nahe 475 nm zu erhalten. Dementsprechend ergänzte diese gefärbte Abdeckung 15 die Filterung der purpur gefärbten Photopolymerschichten auf der Blitzlampe 1, die in die Einheit montiert war, so daß die erforderliche Gesamtfarbkorrektur erhalten wurde. Der Spektralverteilungsindex (Spectral Distribution Index, SDI; American National Standard No. PH 2.28-1967, R73) war akzeptabel und lag innerhalb von 2 SDI-Einheiten von Bezugsmessungen.

Wenn die beschriebenen blau gefärbten Photopolymerschichten auf den Blitzlampen innerhalb der Flashbar-Einheit nach F1g. 1 verwendet würden, würde die gesamte Farbkorrekturfähigkeit der Einheit dadurch erhalten, daß die beschriebene Purpurfärbung in die transparente Abdeckung 15 eingebaut würde.

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Jeder Farbstoff als Einzel zusatz zum UV-gehärteten Harz erlaubte eine schnelle visuelle Inspektion der Beschichtung. Wie erwähnt, sind Beschichtungen ohne Farbzusatz schwierig zu inspizieren, weil sie optisch klar sind. Weiterhin ist die glasartige optische Klarheit von ungefärbtem UV-gehärteten Schichten so, daß ein versehentliches Mischen von unbeschichteten und beschichteten Lampen bei der Herstellung auftreten kann. Solche unbeschichteten Lampen sind schwierig zu beobachten und herauszulesen. Weiter ergeben solche unbeschichteten Lampenkolben unzureichenden Zusammenhalt beim Blitzen und ergeben nicht den richtig korrigierten Lichtstrom, der für akzeptable fotographische Resultate gefordert wird. Der Einbau nur eines Teils der Farbkorrektur in die UV-gehärtete Schicht minimiert die Beschichtungstemperatur während des Blitzens und ergibt eine maximale Beschichtungsfestigkeit.

Gemäß einer alternativen Ausführungsform der Erfindung kann das gewünschte Ziel der Färbung ohne Verschlechterung der Beschichtungsintegrität oder der Farbkorrekturqualität dadurch erreicht werden, daß ein Teil jeweils der erforderlichen Farbkorrekturkomponenten 1n das UV-härtbare Harz eingebaut wird, jedoch unter einer Konzentration, die niederiger als für richtigen Lichtstrom und richtiges Farbgleichgewicht adäquat ist, während der restliche Teil der Farbkorrekturfilterung an einer anderen Stelle untergebracht wird als in der Lampenschicht, beispielsweise in der transparenten Abwicklung 15. Beispielsweise kann die Schicht 40 der Blitzlampen der Einheit nach Figur 1 aus einem UV-härtbaren Photopolymerharz mit einem farbgebenden Zusatz bestehen, der beide oben erwähnten Farbstoffe (blau und purpur) mit entsprechend reduzierten Konzentrationen enthält. Als spezifisches Beispiel kann der blaue Farbstoff mit einem Absorptionsmaximum nahe 600 nm in einer Konzentration von 0,013 Gewichtsprozent im Photopolymerharz vorhanden sein statt der erwähnten 0,027 Gewichtsprozent. Der Purpurfarbstoff der Färbung zur Erreichung einer Absorption nahe 560 nm kann dem Harz in einer Konzentration von 0,0005 Gewichts-

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Prozent statt der oben erwähnten 0,001 Gewichtsprozent hinzugefügt werden. Diese reduzierten Konzentrationen der beiden Farbstoffe in der Photopolymerschicht sind niedriger als dazu erforderlich, einen vorgegebenen Lichtstrom und eine vorgeschriebene Farbgleichgewichtsfähigkeit für die Einheit zu erreichen. Dementsprechend wird die transparente Abwicklung 15 mit diesen gleichen (blauen und purpurnen) Farbstoffkomponenten 1n Konzentrationen gefärbt, die derart gewählt sind, daß die gefärbte Abdeckung zur Lichtfilterfähigkeit der gefärbten Schicht hinzutritt, um den gewünschten Lichtstrom und das gewünschte Farbgleichgewicht für die Einheit zu erhalten.

Bei einer anderen alternativen Ausführungsform kann die Schutzschicht des Lampenkoibens aus mehreren Lagen oder Auftragungen bestehen, wobei immer nur ein Teil der Farbkorrektur in irgendeine Schicht oder Kombination von Schichten eingebaut ist; das schließt Lampenschichten ein mit Lagen, die ungleich sind, beispielsweise eine UV-gehärtete Schichtlage und eine Lackschicht-Lage, oder eine UV-gehärtete Schichtlage und eine im Vakuum geformte Polykarbonathlilse. Beispielsweise zeigt Figur 3 eine zweilagige Schicht auf einer elektrisch zllndbaren Blitzlampe mit Drahtzündung ähnlich der in Figur 2 dargestellten, wobei entsprechende Elemente mit den gleichen Bezugszeichen versehen sind. Die erste Schichtlage 42 auf der Außenfläche des Glaskolbens 22 besteht aus einem UV-härtbaren Photopolymer, das mit einem Färbemittel gefärbt 1st, das einen Teil der gesamten Farbkorrekturfähigkeit der Lampe mit sich bringt. Diese Schicht kann eine Dicke von beispielsweise etwa 10 mil (0,25 mm) haben. Eine zweite transparente Schichtlage 44 Überdeckt die erste Schichtlage 42 und besteht aus einem Polymer, das mit einem Färbemittel gefärbt ist, das in Kombination mit der ersten gefärbten Lage die gesamte Farbkorrekturmöglichkeit der Lampe bildet. Beispielsweise kann die Außenschicht 44 aus einer anderen UV-härtbaren Photopolymerlage bestehen, oder eW Lackschicht, oder einer Polykarbonathlilse, und eine Dicke in der Größenordnung von 10 mil (0,25 mm) haben. Als ein spezielles Ausführungsbeispiel kann die erste Schichtlage 42

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- 2θτ-

mit dem oben beschriebenen Purpurfarbstoff in einer Konzentration von etwa 0,001 Gewichtsprozent gefärbt sein und ein Absorptionsmaximum nahe 560 nm ergeben. In Kombination mit dieser Filterschicht kann die zweite Schichtlage 44 mit dem oben beschriebenen Blaufarbstoff in einer Konzentration von 0,027 Gewichtsprozent gefärbt sein und flir ein Absorptionsmaximum im Sichtbaren nahe 600 nm ergeben.

Statt dessen kann die erste Schichtlage 42 mit einem Färbemittel gefärbt sein, das sowohl die Blau- als auch die Purpur-Komponente enthält, jedoch in einer reduzierten Konzentration. Die zweite Schichtlage 44 kann dann mit dem gleichen Färbemittel gefärbt sein, jedoch in einer Konzentration in der Weise, daß die gefärbte zweite Lage zur Lichtfilterfahigkeit der gefärbten ersten Lage 42 hinzutritt, um einen vorgegebenen Lichtstrom und eine vorgegebene Farbgleichgewichtsfähigkeit für die Einheit zu erhalten.

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Claims (12)

S6 P186 D Patentansprüche

1. Photoblitzlampe, insbesondere zur Verwendung in Photoblitzeinheiten, mit einem Klarglaskolben und einer transparenten Beschichtung aus einem UV-härtbaren Photopolymer, dadurch gekennzeichnet, daß die Photopolymerschicht derart eingefärbt ist, daß sie einen Teil der F1lterw1rkung hat, die zur Erzielung der Farbkorrektur für das abgegebene Licht erforderlich ist.

2. Lampe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Photopolymerschicht eine Schutzschicht mit einer Stärke zwischen etwa 5 und 40 mil (0,12 und 1,02 mm) ist.

3. Lampe nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Photopolymerschicht wenigsten einen Farbstoff und/oder ein Pigment in einer Gesamtkonzentration kleiner als 0,03 Gewichtsprozent enthält.

4. Lampe nach Anspruch 3, bei der die Photopolymerschicht einen organischen Farbstoff enthält, dadurch gekennzeichnet, daß die gefärbte Schicht ein Absorptionsmaximum nahe 560 nm hat.

5. Lampe nach Anspruch 3, bei der die Photopolymerschicht einen organischen Farbstoff enthält, dadurch gekennzeichnet, daß die gefärbte Schicht ein Absorptionsmaximum nahe 600 nm hat und ein Absorptionsminimum nahe 500 nm hat.

6. Lampe nach Anspruch 3, bei der die Photopolymerschicht zwei Farbstoffe enthält, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Farbstoff bei Einzelverwendung ein Absorptionsmaximum ergibt, das sich von dem des anderen merklich unterscheidet.

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INSPECTED

7. Lampe nach einem der Ansprüche 1-6, dadurch gekennzeichnet, daß auf die Photopolymerschicht eine zweite transparente Schicht aufgebracht ist, die derart eingefä'rbt ist, daß sie den anderen Teil der Filterwirkung hat, die zur Erzielung der Farbkorrektur für das abgegebene Licht erforderlich ist.

8. Lampe nach Ansprüchen 4 oder 5 und 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Einfärbung der zweiten Schicht ein Absorptionsmaximum hat, das sich von dem der Photopolymerschicht merklich unterscheidet.

9. Lampe nach Ansprüchen 6 und 7, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Schicht die gleichen Farbstoffe enthält wie die Photopolymerschicht, jedoch in einer Konzentration, die eine Filterwirkung mit sich bringt, die die der Photopolymerschicht zur erforderlichen ergänzt .

10. Photoblitzeinheit für Lampen nach einem der Ansprüche 1-6, mit einer transparenten Einrichtung zwischen den einzelnen Lampen und dem Äußeren der Einheit, insbesondere einer transparenten Abdeckung der Einheit, dadurch gekennzeichnet, daß die transparente Einrichtung derart eingefärbt ist, daß sie den anderen Teil der Filterwirkung hat, die zur Erzielung der Farbkorrektur für das abgegebene Licht erforderlich ist.

11. Photoblitzeinheit nach Anspruch 10 für Lampen nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Einfärbung der transparenten Einrichtung ein Absorptionsmaximum hat, das sich von dem der Photopolymerschicht merklich unterscheidet.

12. Photoblitzeinheit nach Anspruch 10 für Lampen nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die transparente Einrichtung die gleichen Farbstoffe enthält wie die Photopolymerschicht, jedoch in einer Konzentration, die eine Filterwirkung mit sich bringt, die die der Photopolymerschicht zur erforderlichen ergänzt.

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