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Vorrichtung zur photographischen Belichtung, vorzugsweise für Vergrößerungsgeräte
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur photographischen Belichtung, vorzugsweise
für Vergrößerungsgeräte: Es ist eine bekannte Tatsache, daß Schwärzungsunterschiede
bei der Belichtung photographischer Schichten besser wiedergegeben werden, wenn
die Belichtung nicht durch kontinuierliche Bestrahlung, sondern diskontinuierlich
durch eine Mehrzahl von Lichtblitzen vorgenommen wird. Eine solche »stroboskopische«
Belichtung wird in bekannter Weise durch eine Blitzentladungsröhre erzeugt, von
der innerhalb der Belichtungszeit eine Mehrzahl von Lichtblitzen abgegeben wird.
Der praktischen Ausnutzung des bekannten Blitzbelichtungseffektes stehen jedoch
erhebliche technische Schwierigkeiten im Wege, die durch die vorliegende Erfindung
behoben werden. Es ist einleuchtend, daß der durch die Blitzbelichtung erzielbare
Effekt um so stärker in Erscheinung tritt, je kürzer und intensiver der einzelne
Lichtblitz ist. Man muß daher extrem kurze und intensive Lichtblitze erzeugen, und
zwar während einer relativ langen Belichtungszeit. Es liegen hier also andere Verhältnisse
vor als bei üblichen Blitzgeräten, die nur mit einem Einzelblitz die Belichtung
bewirken.
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Die Erfindung besteht darin, daß bei einer »stroboskopischen« Belichtungsvorrichtung
der beschriebenen Art zur Erzeugung der Lichtblitze ein mit hoher Spannung aufgeladener
Kondensator relativ geringer Kapazität vorgesehen ist, der sich in der Entladungslampe
mit langer Entladungsstrecke entlädt, die zwecks besserer optischer Fokussierung
mit geringem Durchmesser und geringem Windungsabstand in an sich bekannter Weise
gewendelt und mittels eines durch die Wendelachse geleiteten Luftstromes gekühlt
ist. Das Merkmal der Kühlung der Lampe durch einen Luftstrom für sich allein genießt
keinen Elementenschutz.
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Es ist bei Einzelblitzgeräten natürlich bekannt, einen Speicherkondensator
relativ großer Kapazität mit Hochspannung, d. h. einer Spannung von mehreren Tausend
Volt, aufzuladen und über eine gewendelte Entladungslampe zu entladen. Derartige
Hochspannungsblitzgeräte gelten als veraltet und sind in den letzten Jahren durch
Blitzgeräte mit Elektrolytkondensatoren ersetzt worden, die sich mit etwa nur 500
Volt über eine relativ kurze Entladungsstrecke bei relativ langer Blitzdauer entladen.
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Die veralteten Hochspannungsblitzgeräte mit gewendelten Entladungslampen
sind für eine »stroboskopische« Belichtung weder eingerichtet noch brauchbar, weil
der Speicherkondensator eine Aufladezeit von mehreren Sekunden benötigt, was naturgemäß
nur für Einzelblitz angängig ist. Solche Einzelblitzgeräte mit einer gewendelten
Entladungslampe sind auch bereits für Vergrößerungsgeräte verwendet worden, wobei
bei jeder Belichtung nur eine einzige Blitzentladung erzeugt wurde.
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Es ist eine wesentliche Komponente der Erfindung, daß zur Erzdugung
der Lichtblitze bei »stroboskopischer« Belichtung auf gewendelte, mit Hochspannung
betriebene, in der Blitzlichttechnik als veraltet geltende Entladungslampen zurückgegriffen
wird, während man bisher zur »stroboskopischen« Belichtung ausschließlich röhrenförmige
Entladungslampen verwendet hat, die große Schwierigkeiten bei der Fokussierung des
Lichtes machen. Die gewendelten Hochspannungsentladungslampen werden hier allerdings,
im Gegensatz zu den bekannten Hochspannungsblitzgeräten, in Verbindung mit Speicherkondensatoren
kleiner Kapazität benutzt, deren Aufladezeit vernachlässigbar klein ist. Es hat
sich gezeigt, daß man solche gewendelten Hochspannungsentladungslampen für »stroboskopische«
Belichtungsvorrichtungen verwenden kann, wenn sie in wirksamer Weise gekühlt werden,
und zwar mittels eines durch die Wendelachse geleiteten Luftstromes.
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Zweckmäßigerweise wird das dadurch erreicht, daß der Kühlluftstrom
durch einen hohlen Lampensockel an den Einschmelzstellen der Entladungselektroden
vorbeigeleitet ist. Es kommt nämlich in erster Linie auf die Kühlung der Elektrodeneinschmelzung
an, die bei thermischer Belastung undicht wird und zum Versagen der Entladungslampe
führt. Durch hohle Ausbildung des Lampensockels kann der Kühlluftstrom unmittelbar
an die Elektrodenanschlüsse der Entladungslampe gelangen und Wärme von dort abführen.
Diese Kühlwirkung kann noch verbessert werden, wenn man die aus den Einschmelzstellen
herausragenden Elektrodenanschlüsse
großflächig ausbildet oder
wärmeleitend mit einem Metallkörper von relativ großer Oberfläche verbindet.
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Bei Vergrößerungsgeräten, die zur Herstellung von Farbauszügen und
Rasteraufnahmen dienen, ist die »stroboskopische« Belichtung mittels kurzer, intensiver
Lichtblitze wegen der besseren Wiedergabe der Schwärzungsunterschiede von besonderer
Bedeutung. Man erhält durch eine solche Belichtung härtere, kontrastreichere Bilder
und schärfere Konturenwiedergabe. Der bei solchen Vergrößerungsgeräten übliche Projektionsstrahlengang
läßt sich bei Verwendung der geschilderten »stroboskopischen« Belichtungsvorrichtung
dadurch verwirklichen, daß die Entladungslampe innerhalb eines Reflektors vor einer
Opalglasscheibe angeordnet ist. Bisher hat man die zur Herstellung von Farbauszügen
und Rasterkopien dienenden Vergrößerungsgeräte mit einer Opalglasglühlampe betrieben,
da die für »stroboskopische« Belichtung bekannten röhrenförmigen Entladungslampen
eine Verwirklichung des üblichen Projektionsstrahlenganges nicht zuließen.
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Es hat sich herausgestellt, daß die »stroboskopische« Hochspannungsentladung
in einer langen Entladungsstrecke beim Einschalten der Zündvorrichtung nicht sofort
einsetzt. Am Anfang bleiben eine unbestimmte Anzahl der Zündimpulse wirkungslos
und lösen keinen Lichtblitz aus, ofenbar deshalb, weil der Ionisierungszustand der
Entladungsstrecke für eine Entladung noch nicht ausreicht. Durch diese Erscheinung
wird eine genaue Dosierung der Belichtungszeit erschwert. In weiterer Ausbildung
der Erfindung ist daher zur Beseitigung dieses Mangels vorgesehen, daß von einem
die Zündeinrichtung der Entladungslampe einschaltenden Schalter zugleich ein mit
Verzögerung ansprechendes Relais einschaltbar ist, das die Arbeitsspannung der Entladungslampe
einschaltet. Auf diese Weise findet während der definierten Verzögerungszeit des
Relais eine Vorionisierung der Entladungsstrecke statt, ehe die Arbeitsspannung
durch das Relais an die Entladungslampe angelegt wird. Dadurch wird eine genaue
Dosierung der Belichtungszeit möglich, weil die Gewähr gegeben ist; daß infolge
der Vorionisierung bei Einschaltung der Arbeitsspannung gleich der erste Lichtblitz
gezündet wird.
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Zweckmäßigerweise dient zur Steuerung der Zündspannung eine Zweigitterröhre,
wobei das eine Gitter (Steuergitter) den Rhythmus der Zündungen bestimmt und das
zweite Gitter zur Ein- und Ausschaltung der Zündung dient.
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Für den praktischen Betrieb der Belichtungseinrichtung ist es wichtig,
vor der Blitzbelichtung eine schwächere, optisch äquivalente Einstellbeleuchtung
zur Verfügung zu haben. Um eine solche zu erzielen, sind zweckmäßigerweise zwei
Speicherkondensatoren in Parallelschaltung vorgesehen, von denen der eine durch
ein von einem Schalter einschaltbares Relais an- und abschaltbar ist. Man kann dann
wahlweise die in der Regel erheblich kleinere Kapazität des einen oder die Kapazität
beider Kondensatoren benutzen.
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Um die Bedienung der Vorrichtung zu erleichtern, kann ein durch ein
Kabel anschließbares, die Schalter enthaltendes Fernbedienungsgerät vorgesehen werden.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist im folgenden unter Bezugnahme auf die
F i g. 1 bis 4 näher beschrieben.
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F i g. 1 zeigt ein Vergrößerungsgerät zur Herstellung von Farbauszügen
und Rasterkopien; F i g. 2 stellt in größerem Maßstab die Belichtungsvorrichtung
dar; F i g. 3 ist ein Schnitt durch den Lampensockel; F i g. 4 ist ein Schaltschema
der Belichtungsvorrichtung.
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Das Vergrößerungsgerät weist einen an einem Ständer 1 höhenverstellbaren
Tisch 2 auf. In bekannter Weise wird auf diesen Tisch 2 mittels einer Projektionskamera
3 über Kondensor 4 und Ob-,
jektiv 4' die Vorlage projiziert. Als Lichtquelle
dient eine in einem Reflektor 5 untergebrachte, eine Opalglasscheibe 6 gleichmäßig
ausleuchtende Blitzentladungslampe 7.
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Die Blitzentladungslampe 7 ist als 'Hochspannungslampe ausgebildet,
deren Entladungsstrecke von engen Wendeln 7' gebildet wird. Die eingeschmolzenen
Elektroden 8 und die Zündelektrode 9 sind mit Steckerstiften 10,11 verbunden, die
in einem hohlen Lampensockel 12 durch nach innen gerichtete Stege 13 gehalten werden.
Das Mutterteil 14 des Lampensockelsteckers ist in entsprechender Weise hohl ausgebildet
und in einem Lampenträger 15 untergebracht, der einen seitlichen Anschlußstutzen
16 aufweist. Durch den Anschlußstutzen 16 wird ein Kühlluftstrom eingeblasen, der
durch die hohlen Teile 12, 14 an den Einschmelzstellen der Elektroden 8 vorbei und
innen durch die Wendel 7' strömt. Es findet dadurch eine intensive Kühlung vor allem
der Elektroden 8 und auch der Wendel 7' statt.
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Die Entladungslampe 7 ist an zwei Speicherkondensatoren 17, 18 angeschlossen,
die über einen Entkopplungswiderstand 19 und einen diesen (19) überbrückenden Relaiskontakt
20 zueinander parallel geschaltet sind. Der Kondensator 17 hat eine Kapazität
von 0,1 pF, während der Kondensator 18 eine wesentlich größere Kapazität von 1 pF
hat, die jedoch, verglichen mit üblichen Speicherkondensatoren von Einzelblitzgeräten,
sehr klein ist. Die Speicherkondensatoren 17,18 werden über einen Vollweggleichrichter
21 mit einer hohen Spannung von 3200 Volt aufgeladen, die von der Sekundärwicklung
22' eines Netztransformators 22 abgegeben wird. Primärseitig ist der Transformator
22 durch einen Relaiskontakt 23 an das Netz anschaltbar. Bei geschlossenem Relaiskontakt
23 erhalten die Speicherkondensatoren 17, 18 Hochspannungsimpulse von doppelter
Netzfrequenz, und die Entladung der Kondensatoren 17, 18 erfolgt im gleichen Rhythmus,
wenn die Entladungslampe 7 an der Zündelektrode 9 entsprechende Zündimpulse erhält.
Die Zündelektrode 9 ist sekundärseitig an einem Zündtransformator 24 angeschlossen,
mit dessen Primärwicklung ein Zündkondensator 25 und ein Thyratron 26 in Reihe geschaltet
ist. Die Anodenspannung von 500 Volt, mit der sich der Zündkondensator 25 auflädt,
wird von einem Vollweggleichrichter 27 abgegeben, der von einem Netztransformator
28 gespeist wird. Der Netztransformator 28 speist gleichzeitig einen weiteren Vollweggleichrichter
29 mit einer Spannung von 20 Volt, die negative Steuerimpulse von doppelter Netzfrequenz
am Steuergitter 26' des Thyratrons 26 erzeugt. Ein zweites Gitter
26"
des Thyratrons 26 kann durch einen Schalter 30 an Masse gelegt und dadurch seine
Sperrwirkung aufgehoben werden. Ist der Schalter 30 geschlossen, so wird das Thyratron
26 im Rhythmus der am Steuergitter 26' auftretenden Steuerimpulse durchlässig, so
daß sich der Zündkondensator 25 entlädt, wobei an der Zündelektrode 9 entsprechende
Zündimpulse auftreten. Der Rhythmus der Zündimpulse wird also durch die Steuerimpulse
am Steuergitter 26' bestimmt, während die Ein- und Ausschaltung der Zündung durch
das Gitter 26" bzw. den Schalter 30 bewirkt wird.
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Vom Netztransformator 28 wird ein weiterer Vollweggleichrichter 31
gespeist, der eine niedrige Hilfsspannung von 6 Volt abgibt. An den Vollweggleichrichter
31 sind Relais 32, 33 angeschlossen. Das Relais 32 wird durch den Schalter 30 mit
eingeschaltet. Durch einen parallelgeschalteten Kondensator 34 wird erreicht, daß
das Relais 32 seinen Arbeitskontakt 23 mit einer bestimmten Verzögerung einschaltet.
Das Relais 33 wird von einem Schalter 35 eingeschaltet und betätigt seinen Arbeitskontakt
20 unverzögert.
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Durch Betätigung des Schalters 30 wird die Zündung eingeschaltet,
so daß am Zündgitter 9 der Entladungslampe 7 Zündimpulse auftreten. Da aber der
Relaiskontakt 22 zunächst noch offen ist, also die Entladungslampe 7 noch keine
Arbeitsspannung erhält, bewirken die ersten Zündimpulse, ohne daß Entladungen stattfinden,
eine Vorionisierung der Entladungsstrecke. Mit dem Schalter 30 wird jedoch zugleich
das Verzögerungsrelais 32 eingeschaltet, das mit Verzögerung den Arbeitskontakt
23 schließt und die Arbeitsspannung einschaltet. Da die Entladungsstrecke zu diesem
Zeitpunkt bereits vorionisiert ist, erfolgt nach dem Schließen des Relaiskontaktes
23 eine Entladung durch die Entladungslampe 7 bereits beim Auftreten des ersten
Hochspannungsimpulses an den Speicherkondensatoren 17, 18. Die Entladungen erfolgen
dann, solange der Schalter 30 geschlossen ist, mit doppelter Netzfrequenz und erzeugen
sehr kurze intensive Lichtblitze.
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Bei geöffnetem Relaiskontakt 20 ist nur der kleinere Speicherkondensator
17 in Tätigkeit, so daß eine schwächere stroboskopische Einstellbeleuchtung erzielt
wird. Betätigt man jedoch den Schalter 35, so wird der Relaiskontakt 20 durch das
Relais 33 geschlossen. Es wirken nunmehr während der eigentlichen Belichtungszeit
beide Speicherkondensatoren 17, !8, so daß eine ungleich intensivere stroboskopische
Belichtung erzielt wird.
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Um die Bedienungsschalter 30, 35 bei der Arbeit in der Dunkelkammer
bequem zugänglich zu machen, ist ein durch ein Kabel anschließbares Fernbedienungsgerät
36 vorgesehen, das einen Drucktastenschalter 30', einen Kippschalter 30" und einen
Schalter 35' enthält. Man kann dann durch Betätigen des Kippschalters 30" die Einstellbeleuchtung
einschalten. Nach Öffnen des Kippschalters 30" kann dann durch Umlegen des Kippschalters
35' auf »Belichtung« umgeschaltet und durch Betätigung der Drucktaste 30' die Belichtung
vorgenommen werden.