DE973237C - Electronic flash unit - Google Patents
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- Discharge-Lamp Control Circuits And Pulse- Feed Circuits (AREA)
Description
(WiGBl. S. 175)(WiGBl. P. 175)
AUSGEGEBEN AM 31. DEZEMBER 1959ISSUED DECEMBER 31, 1959
E 4663 VIII c / 21 fE 4663 VIII c / 21 f
ElektronenblitzgerätElectronic flash unit
Die bisherigen elektronischen Blitzgeräte verwenden eine Gasentladungsröhre, über die ein als Speicher dienender Kondensator entladen wird. Die Entladungsdauer des Speicherkreises bewirkt eine Belichtungszeit für die fotografische Schicht, die im allgemeinen zwischen Vsooo und V2000 Sekunde liegt.The previous electronic flash units use a gas discharge tube over which a Storage capacitor is discharged. The discharge duration of the storage circuit causes an exposure time for the photographic layer which is generally between Vsooo and V2000 seconds lies.
Diese Kürze der Expositionsdauer ist für viele Fälle der praktischen Fotografie höchst unerwünscht, weil sie alle Bewegungsvorgänge sozusagen einfrieren läßt, wodurch in vielen Fällen infolge des Wegfalls der bei längerer Belichtungszeit auftretenden Bewegungsunschärfe unnatürlich wirkende Bilder zustande kommen. Anderseits stört der bei derartig kurzen Belichtungszeiten auftretende Ultrakurzzeiteffekt der fotografischen Schicht (inverser Schwarzschildeffekt), der eine Herabminderung des Gammawertes der fotografischen Schicht unter 1 bewirkt. Diese Herabminderung des Gammawertes kann zwar üblicherweise durch eine verlängerte Entwicklung bei höheren Temperaturen als normal bis zu einem gewissen Grad kompensiert werden, jedoch ist eine derartige Kompensation nur für Schwarzweißfotografie, nicht aber für Farbenfotografie möglich, bei der genau definierte Entwicklungsbedingungen für eine einwandfreie Farbbildung eingehalten werden müssen. Wenn somit eine Verlängerung der Entwicklungsdauer unzulässig ist, müssen die Eigenschaften der bisherigen Elektronenblitzbeleuchtungen in Kauf genommen werden. Man braucht daher außerordentlich großeLichtenergien, um den Ultrakurzzeiteffekt auch nur einigermaßen auszugleichen. Die Erfindung bezieht sich auf ein Elektronenblitzgerät mit bedarfweise auslösbarer Zündeinrichtung und strebt gegenüber den bisher üblichenThis short duration of exposure is highly undesirable for many cases of practical photography, because it freezes all movement processes, so to speak, which in many cases is a consequence the elimination of the motion blur that occurs with longer exposure times is unnatural effective images come about. On the other hand, the problem that occurs with such short exposure times Ultra-short-term effect of the photographic layer (inverse Schwarzschild effect), the one Reduction of the gamma value of the photographic layer below 1 causes. This degradation the gamma value can usually be increased by a prolonged development at higher Temperatures can be compensated for as normal to some extent, however, such is Compensation is only possible for black and white photography, but not for color photography, where exactly defined development conditions must be observed for perfect color formation. Thus, if an extension of the development time is inadmissible, the properties the previous electronic flash lighting can be accepted. One therefore needs extraordinarily large light energies in order to compensate for the ultra-short-term effect even to some extent. The invention relates to an electronic flash device with an ignition device that can be triggered if necessary and strives towards the hitherto usual
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Geräten eine definierte Verlängerung der Blitzentladung an. Erreicht wird dies erfindungsgemäß durch die Speisung der Entladung in der Elektronenblitzlampe gemeinsam sowohl mit Wechselstrom aus dem Netz als auch aus einem oder mehreren Speicherkondensatoren und durch eine Steuerung der Zündeinrichtung in Abhängigkeit von der Phase der Netzwechselspannung.Devices offer a defined extension of the lightning discharge. This is achieved according to the invention by feeding the discharge in the electronic flash lamp together with alternating current from the network as well as from one or more storage capacitors and through a Control of the ignition device depending on the phase of the AC mains voltage.
Es ist zwar bereits bekannt, in Ergänzung zuAlthough it is already known in addition to
ίο einem Elektronenblitzgerät eine zweite, getrennte Elektronenblitzröhre mit einem eigenen Speicherkondensator zu verwenden und diese durch eine Parallelschaltung mit dem ersten Gerät auszulösen. Hiermit läßt sich aber nur eine Erhöhung der für die Aufnahme wirksamen Lichtenergie und gegebenenfalls eine andere Lichtverteilung, nicht jedoch eine Verlängerung der Dauer eines Elektronenblitzes im Sinne der Erfindung erreichen. Außerdem stellt die Verwendung eines zweiten Blitzgerätes einen erheblichen technischen Mehraufwand dar, ohne mit ihm die eingangs dargelegte Aufgabe lösen zu können.ίο one electronic flash unit a second, separate one To use an electronic flash tube with its own storage capacitor and replace it with a To be triggered in parallel with the first device. But this can only be increased the light energy effective for the absorption and possibly a different light distribution, not however, achieve an extension of the duration of an electronic flash within the meaning of the invention. In addition, the use of a second flash unit represents a considerable additional technical expense without being able to solve the task set out at the beginning with him.
Es ist auch bekanntgeworden, im Entladungskreis einer Blitzröhre zur Vergrößerung seiner Zeitkonstante eine Induktivität vorzusehen, jedoch stellt diese Induktivität keine zusätzliche Energiequelle dar, da die in ihr während des Entladungsvorganges kurzzeitig gespeicherte Teilenergie nur aus der Ladeenergie des SpeicherkondensatorsIt has also become known to use the discharge circuit of a flash tube to enlarge its Time constant to provide an inductance, but this inductance does not represent an additional source of energy because the partial energy temporarily stored in it during the discharge process is only from the charging energy of the storage capacitor
selbst stammt. : itself comes from. :
Eine andere bekannteBlitzröhrenschaltung arbeitet mit zwei Speicherkondensatoren, die nach Art einer Spannungsverdopplerschaltung aufgeladen werden und bei ihrer Entladung über die Entladungsröhre hintereinandergeschaltet sind. Auch diese Reihenschaltung führt nicht zu einer Verlängerung der Entladungszeit. Ebensowenig vermag die bei solchen Schaltungen bestehende stromkreismäßige Verbindung mit dem Netz infolge ihrer im Vergleich zur Entladungsdauer erheblichen Zeitkonstante einen Energienachschub zu bewirken, der praktisch zu einer Verlängerung der Entladung beitragen könnte.Another known flash tube circuit operates with two storage capacitors, which according to Art a voltage doubler circuit and when discharged through the discharge tube are connected in series. This series connection does not lead to an extension either the discharge time. The current circuit-wise existing in such circuits is just as unsuccessful Connection to the network as a result of its considerable compared to the duration of the discharge Time constant to cause an energy replenishment that practically leads to an extension of the Discharge could contribute.
Bei dem Blitzgerät nach der Erfindung wird demgegenüber durch die zusätzliche Speisung der zunächst aus einem oder mehreren Speicherkondensatoren gespeisten Blitzentladung aus dem Wechselstromnetz sowie durch die von der Phase der Netzwechselspannung · abhängige Steuerung der Zündeinrichtung eine genau dosierbare Verlängerung des Blitzes ermöglicht. Dabei kann zweckmäßig die Steuerschaltung der Zündeinrichtung so ausgebildet sein, daß jeweils für einen Entladungsvorgang in der Elektronenblitzlampe nur während einer Halbwelle der Netzwechselspannung Energie aus dem Wechselstromnetz entnommen wird. Insbesondere ist es möglich, die Steuerschaltung derart auszubilden, daß der Zündvorgang in der Elektronenblitzröhre jeweils nur in einer bestimmten wählbaren Phasenlage ausgelöst wird.In the case of the flash device according to the invention, on the other hand, by the additional supply of the initially fed by one or more storage capacitors from the lightning discharge AC mains as well as through the control which is dependent on the phase of the mains AC voltage the ignition device enables a precisely metered extension of the flash. Here can expediently the control circuit of the ignition device be designed so that in each case for one Discharge process in the electronic flash lamp only during a half-cycle of the AC mains voltage Energy is taken from the alternating current network. In particular, it is possible to use the To train control circuit so that the ignition process in each of the electronic flash tube is only triggered in a certain selectable phase position.
Bei dem Blitzgerät nach der Erfindung kann die Entladungsröhre mit mehreren Elektroden ausge-In the flash device according to the invention, the discharge tube can be equipped with several electrodes.
rüstet sein, die es ermöglichen, verschiedene Energiequellen nacheinander über die gleiche Entladüngsstrecke zu entladen.be prepared that make it possible to use different energy sources one after the other over the same discharge path to discharge.
An sich sind zwar schon Entladungsröhren mit mehreren Elektroden bekannt, jedoch handelt es sich dabei entweder um Hilfselektroden zum Einleiten der Zündung oder um die Zusammenfassung mehrerer getrennt voneinander verlaufender Entladungsstrecken innerhalb eines gemeinsamen Gefäßes. Das Problem der Verlängerung einer Leuchtentladung durch Hinzuziehen einer zusätzlichen Spannungsquelle lag bei diesen bekannten Ausführungen von Entladungsröhren nicht vor.Although discharge tubes with several electrodes are known per se, they are either to auxiliary electrodes for initiating the ignition or to the combination several discharge paths running separately from one another within a common vessel. The problem of extending a luminous discharge by adding an additional one There was no voltage source in these known designs of discharge tubes.
Ferner kann durch eine geeignete Steuerschaltung erreicht werden, daß sich die Brenndauer der Entladungsröhre zwischen W'erten von 2 bzw. S ms einerseits und 10 ms anderseits regeln läßt.Furthermore, by using a suitable control circuit, the burning time of the Discharge tube can be regulated between values of 2 or 5 ms on the one hand and 10 ms on the other.
In der Zeichnung sind einige Ausführungsbeispiele des Blitzgerätes nach der Erfindung durch Schaltbilder erläutert.In the drawing, some embodiments of the flash device according to the invention are through Schematics explained.
Abb. ι zeigt eine Blitzentladungsröhre mit einem üblichen Speicherkreis und zusätzlicher Verbindung mit dem als zweite Energiequelle dienenden Wechselstromnetz;Fig. Ι shows a lightning discharge tube with a usual storage circuit and additional connection with that serving as a second energy source Alternating current network;
Abb. 2 stellt eine Entladungsröhre mit zusätzlichen Elektroden für die Zuführung der aus der zweiten Energiequelle entnommenen zusätzlichen Energie dar;Fig. 2 shows a discharge tube with additional electrodes for feeding the out of the second energy source represents additional energy taken;
Abb. 3 veranschaulicht eine mit mehreren zusätzlichen Elektroden versehene Blitzentladungsröhre in Verbindung mit einer die Regelung der Brenndauer1 ermöglichenden Steuerschaltung.FIG. 3 illustrates a lightning discharge tube provided with several additional electrodes in connection with a control circuit which enables the burning time 1 to be regulated.
Das Schaltbild in Abb. 1 zeigt die Prinzipschaltung der Verbindung einer für Elektronenblitzgeräte an sich bekannten Speicheranordnung mit dem Wechselstromnetz ΛΓ. Mit B ist die mit den Elektroden E1 und E2 versehene Blitzentladungsröhre bezeichnet, die in bekannter Weise gezündet werden kann und deren Entladung (Lichtblitz) nach erfolgter Zündung aus den Speicherkondensatoren C1 und C2 gespeist wird. Die Speicherkondensatoren werden vom Netz N aus über einen Transformator T und zwei Gleichrichter G1 und G2 in Reihe mit den Widerständen W1 bzw. W2 auf eine geeignete Spannung aufgeladen. Die Höhe der Spannung ist durch die Netzspannung und das Übersetzungsverhältnis zwischen der Primärwicklung 1 und den Sekundärwicklungen 2 bzw. 3 bestimmt.The circuit diagram in Fig. 1 shows the basic circuit of the connection of a memory arrangement known per se for electronic flash units to the alternating current network Λ Γ. The lightning discharge tube provided with electrodes E 1 and E 2 is designated by B , which can be ignited in a known manner and whose discharge (flash of light) is fed from storage capacitors C 1 and C 2 after ignition. The storage capacitors are charged to a suitable voltage from the network N via a transformer T and two rectifiers G 1 and G 2 in series with the resistors W 1 and W 2, respectively. The level of the voltage is determined by the mains voltage and the transformation ratio between the primary winding 1 and the secondary windings 2 and 3, respectively.
Wie die Schaltung zeigt, sind außerdem die beiden Speicherkondensatoren C1 und C2 während ihrer Entladung mit einer dem Netz entnommenen Wechselspannung verbunden. Diese Spannung liegt während der Entladung des Speichers mit den beiden Teilen des Speicherkreises in Reihe und bleibt auch nach der Entladung des Speichers mit den Elektroden der Entladungsröhre 5 in Verbindung,-bis schließlich im weiteren Verlauf der jeweiligen Wechselstromhalbperiode die Spannung zwischen, den Elektroden der Blitzentladungsröhre B unter die Brennspannung sinkt und die Entladung erlischt. Auf diese Weise wird die Speicherentladüng und somit der LeuchtvorgangAs the circuit shows, the two storage capacitors C 1 and C 2 are also connected to an alternating voltage drawn from the network during their discharge. During the discharge of the storage unit, this voltage is in series with the two parts of the storage circuit and remains in connection with the electrodes of the discharge tube 5 even after the discharge of the storage unit, until finally the voltage between the electrodes of the lightning discharge tube in the further course of the respective alternating current half-cycle B falls below the operating voltage and the discharge is extinguished. In this way, the storage discharge and thus the lighting process
in der Entladungsröhre B durch zusätzliche Energiezufuhr aus dem Wechselstromnetz ΛΓ verlängert. Die Spannungsverhältnisse' während der Entladeperiode sind durch Plus- und Minuszeichen angedeutet. extended in the discharge tube B by additional energy supply from the alternating current network ΛΓ. The voltage conditions' during the discharge period are indicated by plus and minus signs.
Bei dem Ausführungsbeispiel nach Abb. 2 erfolgt die Speisung der Entladung aus dem Netz über weitere Hilfselektroden, z. B. die Elektrode £., bzw. E3 und E1 (Abb. 3). Ferner findet nur ein Speicherkondensator C1 Verwendung, der wie in der Schaltung nach Abb. 1 ebenfalls aus dem Wechselstromnetz N über den Transformator T und den mit dem Widerstand W1 in Reihe liegenden Gleichrichter G1 aufgeladen wird. Die Ladespannung ist auch hier wieder in bekannter Weise durch die Höhe der Netzwechselspannung und das Übersetzungsverhältnis zwischen Primärwicklung 1 und Sekundärwicklung 2 des Transformators T bestimmt. In the embodiment according to Fig. 2, the discharge from the network is fed via additional auxiliary electrodes, e.g. B. the electrode £., Or E 3 and E 1 (Fig. 3). Furthermore, only one storage capacitor C 1 is used, which, as in the circuit according to FIG. 1, is also charged from the alternating current network N via the transformer T and the rectifier G 1 connected in series with the resistor W 1. The charging voltage is again determined in a known manner by the level of the AC mains voltage and the transformation ratio between the primary winding 1 and the secondary winding 2 of the transformer T.
Nach Zündung der Blitzlampe B, die mit bekannten Mitteln durchgeführt werden kann und im geeigneten Zeitpunkt erfolgen muß, wird die außerordentlich kurze Stoßentladung des Speicherkondensators C1 durch die über die Zusatzelektrode E3 verlaufende, durch den Widerstand W3 begrenzte Entladung aus dem Wechselstromnetz N ergänzt. So wird die Brenndauer der Blitzentladungsröhre verlängert, bis dieAugenblicksspannung der gerade durchlaufenen Wechselstromhalbperiode unter die Brennspannung gesunken ist.After ignition of the flash lamp B, which can be carried out with known means and must take place at the appropriate point in time, the extraordinarily brief surge discharge of the storage capacitor C 1 is supplemented by the discharge from the alternating current network N which runs over the additional electrode E 3 and is limited by the resistor W 3 . In this way, the burning time of the flash discharge tube is extended until the instantaneous voltage of the alternating current half-cycle that has just passed through has fallen below the burning voltage.
Abb. 3 zeigt eine Blitzentladungsröhre mit einer Steuerschaltung, die eine Einstellung der Entladungszeit in gewissen Grenzen ermöglicht. Mit B ist wieder die Entladungsröhre bezeichnet, die außer den Hauptelektroden E1 und E2 noch zwei zusätzliche Elektroden E3 und £4 enthält und in bekannter Weise mit einer die Entladung einleitenden Zündelektrode Z versehen ist. Der Hauptentladungskreis enthält die Speicherkondensatoren C1 und C2, die in bekannter Weise vom Wechselstromnetz N aus über den Transformator T1 und die an seinen Sekundärwicklungen 2 und 3 angeschlossenen Gleichrichter G1 und G2 aufgeladen werden. Unmittelbar hinter den Gleichrichtern liegen die an sich bekannten LadekondensatorenC3 und C4. Der Ladestrom für die Speicherkondensatoren C1 und C2 ist durch die Widerstände W1 und W2 begrenzt.Fig. 3 shows a lightning discharge tube with a control circuit that enables the discharge time to be set within certain limits. B again denotes the discharge tube which, in addition to the main electrodes E 1 and E 2 , contains two additional electrodes E 3 and E 4 and is provided in a known manner with an ignition electrode Z that initiates the discharge. The main discharge circuit contains the storage capacitors C 1 and C 2 , which are charged in a known manner from the alternating current network N via the transformer T 1 and the rectifiers G 1 and G 2 connected to its secondary windings 2 and 3. Immediately behind the rectifiers are the charging capacitors C 3 and C 4 , which are known per se. The charging current for the storage capacitors C 1 and C 2 is limited by the resistors W 1 and W 2.
Parallel zum Speicherkondensator C1 wird über einen Widerstand Wi ein Hilfskondensator C5 aufgeladen, dessen Minuspol an der mit der Kathode einer Steuerröhre R verbundenen Leitung liegt, während der Pluspol über die Primärwicklung eines Zündtransformators T3 mit der Anode der Steuerröhre R verbunden ist.In parallel with the storage capacitor C 1 , an auxiliary capacitor C 5 is charged via a resistor W i , the negative pole of which is connected to the line connected to the cathode of a control tube R , while the positive pole is connected to the anode of the control tube R via the primary winding of an ignition transformer T 3 .
Die Steuerröhre R, deren Heizfaden an einer Wicklung 4 des Netztransformators T1 liegt, besitzt zwei Gitter, von denen das zweite über den Abgriff eines den Speicherkondensator C2 überbrückenden, aus den Widerständen W5 und We gebildeten Spannungsteilers eine gegenüber der Kathode negative, in bekannter Weise sperrend wirkende Vorspannung erhält. Auch an dem ersten Gitter liegt über den Abgriff eines weiteren, aus den Widerständen W7 und W8 bestehenden Spannungsteilers eine negative Vorspannung.The control tube R, the filament of which lies on a winding 4 of the mains transformer T 1 , has two grids, the second of which is negative with respect to the cathode via the tap of a voltage divider that bridges the storage capacitor C 2 and is formed from the resistors W 5 and W e. receives in a known manner locking acting bias. A negative bias voltage is also applied to the first grid via the tap of a further voltage divider consisting of the resistors W 7 and W 8.
Zwischen dem Abgriff des Spannungsteilers W7, Ws und dem ersten Gitter ist die Sekundärwicklung eines Zwischentransformators T2 eingeschaltet, dessen Primärwicklung mit dem Wicklungspaar 5,6 des Netztransformators T1 über einen an sich bekannten, aus dem Kondensator C6 und dem Widerstand W9 gebildeten Phasenschieber verbunden ist. Über diesen Phasenschieber wird somit dem Transformator T2 eine in ihrer Phasenlage z. B. durch Verstellen des Widerstandes W9 regelbare Wechselspannung zugeführt. In Reihe mit der Primärwicklung des Transformators T2 liegt ferner eine Glimmlampe GL, die bekanntlich nur Spannungen oberhalb einer bestimmten Grenze durchläßt und infolgedessen die Wirkung hat, daß die Spannungskurve der zum Gitter der Röhre R gelangenden Steuerspannung in Form einer Impulsspannung verzerrt wird.Between the tap of the voltage divider W 7 , W s and the first grid, the secondary winding of an intermediate transformer T 2 is switched on, the primary winding of which is connected to the winding pair 5, 6 of the mains transformer T 1 via a known from the capacitor C 6 and the resistor W. 9 formed phase shifter is connected. About this phase shifter is thus the transformer T 2 in its phase position z. B. supplied by adjusting the resistor W 9 adjustable AC voltage. In series with the primary winding of the transformer T 2 there is also a glow lamp GL, which, as is known, only lets through voltages above a certain limit and consequently has the effect that the voltage curve of the control voltage reaching the grid of the tube R is distorted in the form of a pulse voltage.
Sobald die Kontakte S überbrückt werden, wird das zweite Gitter der Steuerröhre R auf Kathodenpotential gebracht und infolgedessen die Sperrwirkung dieses Gitters aufgehoben. Der nächste positive Spannungsimpuls an der mit dem ersten' Gitter verbundenen Sekundärwicklung des Zwischentransformators T2 überwindet dann die vom Spannungsteil W7, Ws abgenommene negative Vorspannung des ersten Gitters und ermöglicht das Fließen eines Anodenstromes. Der Stromverlauf ist dabei von dem Spannungsverlauf am Gitter in bekannter Weise abhängig.As soon as the contacts S are bridged, the second grid of the control tube R is brought to cathode potential and, as a result, the blocking effect of this grid is canceled. The next positive voltage pulse on the secondary winding of the intermediate transformer T 2 connected to the first grid then overcomes the negative bias of the first grid taken from the voltage part W 7 , W s and enables an anode current to flow. The current curve is dependent on the voltage curve on the grid in a known manner.
Der aus dem Hilfskondensator C5 gespeiste Anodenstronikreis fließt über die Primärwicklung des Zündtransformators T3 und induziert in bekannter Weise in dessen Sekundärwicklung einen erhöhten Spannungsstoß, der über die Zündelektrode Z den aus den Speicherkondensatoren C1 und C2 gespeisten Entladungsblitz in der Blitzröhre B einleitet. Die Bogenentladung wird über die Entladung der Speicherkondensatoren C1 und C2 hinaus verlängert, da über die Elektroden E3 und E4 auch die dem Netz entnommene Spannung an der Entladungsrohres liegt. Die Dauer dieser Verlängerung hängt von der Phasenlage der gerade durchlaufenen Wechselstromhalbperiode gegenüber dem Zündimpuls ab und kann somit durch Verstellung des beschriebenen Phasenschiebers in gewissen Grenzen geregelt werden. Die untere Grenze der Blitzdauer liegt wie bei bisherigen Blitzgeräten etwa bei 0,2 bis 0,5 ms, die obere Grenze z.B. bei 10 ms. Der Widerstand W3 in Reihe mit den Elektroden E3 und E1 dient auch hier wieder als Strom begrenzer.The anode electronic circuit fed from the auxiliary capacitor C 5 flows through the primary winding of the ignition transformer T 3 and induces an increased voltage surge in its secondary winding in a known manner, which initiates the discharge flash fed from the storage capacitors C 1 and C 2 in the flash tube B via the ignition electrode Z. The arc discharge is extended beyond the discharge of the storage capacitors C 1 and C 2 , since the voltage taken from the network is also applied to the discharge tube via the electrodes E 3 and E 4. The duration of this extension depends on the phase position of the alternating current half-cycle that has just passed through in relation to the ignition pulse and can thus be regulated within certain limits by adjusting the phase shifter described. As with previous flash units, the lower limit of the flash duration is around 0.2 to 0.5 ms, the upper limit, for example, 10 ms. The resistor W 3 in series with the electrodes E 3 and E 1 also serves here as a current limiter.
Claims (4)
Deutsche Patente Nr. 864659, 864807, 873 358.Legacy Patents Considered:
German patents No. 864659, 864807, 873 358.
Priority Applications (1)
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|---|---|---|---|
| DEE4663A DE973237C (en) | 1951-11-20 | 1951-11-20 | Electronic flash unit |
Applications Claiming Priority (1)
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| DEE4663A DE973237C (en) | 1951-11-20 | 1951-11-20 | Electronic flash unit |
Publications (1)
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| DE973237C true DE973237C (en) | 1959-12-31 |
Family
ID=7066373
Family Applications (1)
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| DEE4663A Expired DE973237C (en) | 1951-11-20 | 1951-11-20 | Electronic flash unit |
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