Высокоскоростной киносъемочный аппарат

 

.1. ВЫСОКОСКОРОСТНОЙ КИНОСЪЕМОЧНЫЙ АППАРАТ, содержащий распо .ложенные по ходу луча входной объектив , дополнительный объектив, первое отражающее зеркало, коллективную линзу , оптический ускоритель, состоящий КЗ трех кинематически связанных между собой плоских зеркал, оси вращения которых образуют между собой ребра трехгранной призмы, второе отражающее зеркало, блок коммутирующих объективов и фильмовый канал с фотоматериалом, отлич ающ И.йс я тем, что, с целью повышения ка .чества изображения путем исключения повторного экспонирования светочувствительного слоя фотоматериала,-второе зеркало ускорителя выполнено в виде клина, угол которого образован отражающей поверхностью зеркала и осью его вращения, а ребро двугранного угла клина перпендикулярно оси вращения зеркала, при этом оси вращения , зеркал уйкорителя составляют углы -6 с его меридиональной плоскостью , образованной входящим в ускоритель и выходящим из него луча1 ш , причем угол клина 6 - , где (Л - световой размер коммутирующего объектива в направлении, перпендикулярном направлению развертки, 3 расстояние от отражающей поверхности 2 клинового зеркала до поверхности коммутирующих объективов. о 00 о: 4

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК

ÄÄSUÄÄ 107 64 А

3(5D

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ т«

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

« р р

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21 ) 351 35 82/1 8-1 0 (22 ) 12. 11. 82 (4б ) 28. 02. 84. Бюп. Р 8 (72)A.Â. Никулин, В.И. Решеткин и A.A. Цуканов (71 ) Ленинградский ордена Трудового

Красного Знамени институт точной механики и оптики (53)778.584.83(088.8) (5б)1. Дубовик A.С. Фотографическая регистрация быстропротекакщих процессов. М., "Наука", 1975, с.139140.

2. Авторское свидетельство СССР

М 445014, кл. G 03 В 39/02, 1972 (прототип ). (54)(57) 1. ВЫСОКОСКОРОСТНОЙ КИНОСЪЕМОЧНЫЙ АППАРАТ, содержащий распо;ложенные по ходу луча входной объектив, дополнительный объектив, первое отражающее зеркало, коллективную линзу, оптический ускоритель, состоящий из трех кинематически связанных между собой плоских зеркал, оси вращения которых образуют между собой ребра трехгранной призмы, второе отражающее зеркало, блок коммутирующих объективов и фильмовый канал с фотоматериалом, о т л и ч а ю щ и:йс я тем, что, с целью повышения качества изображения путем исключения повторного экспонирования светочувствительного слоя фотоматериала,.второе зеркало ускорителя выполнено в виде клина, угол которого образован отражакщей поверхностью зеркала и осью его вращения, а ребро двугранного угла клина перпендикулярно оси вращения зеркала, при этом оси вращения зеркал ускорителя составляют углы "— -6c его меридиональной плоскостью, образованной входящим в усЯ

«бр«тель н выходящим нв нного лучами, причем угол клина Ь= —, где

8 — световой размер коммутирукщего обьектвва в направлен«в, перпендвкулярном направлению развертки, расстояние от отражающей поверхности Я клинового зеркала до поверхности коммутирующих объективов. у

1076864

Изобретение относится к кинотехнике, а именно к высокоскоростным киносъемочным аппаратам с коммутацией изображений.

Известны высокоскоростные киносъемочные аппараты с коммутацией

5 изображений, общий принцип действия которых заключается в том, что изображение объекта с помощью входного и вспомогательного объективов образуется на вращающемся зеркале, которое при вращении поворачивает изображение, даваемое зеркалом, так, что в любой момент времени, оно будет располагаться перпендикулярно отражаемому зеркалом главному лучу, 15 являющемуся продолжением оптической оси объективов. Между развертывающим зеркалом и кинопленкой располагается блок коммутирующих объективов, каждый из которых в определенный момент gp времени образует изображение объекта съемки на светочувствительном слое кинопленки, осуществляя коммутацию световых лучей.

Увеличение частоты киносъемки достигается применением оптических ускорителей, осуществляющих за счет соответствующего расположения оптических элементов увеличение угловой скорости светового пучка лучей раз- 3у3 вертки изображения путем многократного отражения от вращающихся зеркал t.1 3.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является высокоскоростной киносъемочный аппарат с оптическим ускорителем, кото;рый содержит расположенные по ходу луча входной объектив„ дополнительный объектив, первое отражающее зеркало, коллективную линзу, оптический ускоритель, состоящий из трех кинематически связанных между собой плоских зеркал, оси вращения которых образуют между собой ребра трехгранной призмы, второе отражающее зерка- 45 ло, блок коммутирукщих объективов, фильмовый канал с фотоматериалом (2).»

Однако при установке известного ускорителя в высокоскоростной киносъемочной аппарат строго по оптической оси аппарата так, что оси вращения зеркал ускорителя составляют прямые углы с его меридиональной плоскостью, содержащей входящий в ускоритель и выходящий из него лучи, и последующей работе .в процессе вращения зеркал ускорителя после экспонирования светочувствительного слоя фотоматериала - кинопленки - основным пучком лучей, образую- 60 щим изображение объекта съемки на светочувствительном слое кинопленки и отраженным от трех зеркал ускорителя, осуществляется повторное экспонирование светочувствительного слоя кинопленки пучком лучей параз ит но го блика, отр ажен ным от и ервого зеркала ускорителя. Фотографический материал подвергается экспонированию для получения скрытого изображения только один раз. B результате повторного экспонирования происходит разрушение образованного иэображения и после химического проявления получается черная засвеченная кинопленка вследствие увеличенного времени экспонирования.

Установка в ускорителе светозащитных шторок, срезающих паразитный блик, приводит к некоторому подрезанию и основного пучка лучей так, что одна из шторок подрезает до 1/3 кадра на одном конце кинофильма, а другая — до 1/3 с другой стороны кадра на противоположном конце кино фильма. Полные кадры получаются только в середине кинофильма. Таким образом, установка Светозащитных шторок приводит к подрезанию кадров и к потере объема информации кадров примерно на 2/3 длины кинофильма.

При работе трехзеркального ускорителя в киносъемочном аппарате световой пучок попадает в ускоритель и после трех последовательных отражений от зеркал выходит из него.

При вращении зеркал ускорителя световой пучок последовательно перемещается по поверхности блока коммутирующих объективов, каждый из которых образует изображение объекта съемки на светочувствительном слое кинопленки. Таким образом, осуществляется экспонирование светочувствительного слоя кинопленки на всем участке длины фильмового канала в пределах рабочего угла съемочного аппарата..

При дальнейшем повороте зеркал на угол больший рабочего световой пучок, отразившись от первого зеркала и минуя два других, попадает на блок коммутирующих объективов и перемещается по нему.

Таким образом паразитный блик, отраженный от первого зеркала через коммутирующие объективы осуществляет повторное экспонирование светочувствительного слоя кинопленки на участке фильмового канала и ухудшает качество изображения.

Цель изобретения — повышение качества изображения путем исключения повторного экспонирования светочувствительного слоя кинопленки в высоP коскоростном киносъемочном аппарате с оптико-механической коммутацией изображения с использованием трехзеркального оптического ускорителя разделением путей прохождения основного пучка световых лучей, обра1076864

50 зующего изображение объекта съемки на светочувствительном слое кинопленки и отраженного от трех зеркал ускорителя, и параэитного блика, отраженного от первого зеркала ускорителя.

Поставленная цель достигается тем, что в высокоскоростном киносъемочном аппарате, содержащем расположенные по ходу луча входной объектив, дополнительный объектив, первое отражающее зеркало, коллективную линзу,10 оптический ускоритель, состоящий иэ трех кинематически связанных между собой плоских зеркал, оси вращения которых образуют между собой ребра трехгранной призмы, второе стража- 15 ющее зеркало, блок коммутирующих объективов и фильмовый канал с фотоматериалом, второе зеркало ускорителя выполнено в виде клина, угол которого образован отражающей поверх- 20 ностью зеркала и осью его вращения, а ребро двугранного угла клина перпендикулярно оои вращения зеркала, при этом оси вращения зеркал ускорителя составляют углы †"-6с его меридиональной плоскостью, образованной входящим в ускоритель и выходящим из него лучами, причем угол клина

6 = d /2 где d — световой размер коммутирующего объектива в направле- 30 нии, перпендикулярном направлению раэ верт ки, а — расстояние от отражающей поверхности клинового зеркала до поверхности коммутирующих объективов.

Выбор угла наклона отражакщей поверхности .клинового зеркала производят в зависимости от габаритных размеров элементов оптической развертки киноаппарата, а именно от светового 40 размера Н коммутирующего объектива в направлении, перпендикулярном направлению развертки, и расстояния а от отражающей поверхности. клинового зеркала до поверхности коммутирующих объективов. За счет выполнения второго зеркала ускорителя в виде клина с углом клина между отражающей поверхностью зеркала и его осью вращения и ребром двугранного угла клина, перпендикулярным оси вращения зеркала, осуществляется разделение путей прохождения основного пучка световых лучей и параэитного блика. Поворотом ускорителя в киноаппарате осуществляется на- 55 правление основного пучка лучей на коммутирующие объективы, а лучей параэитного блика мимо них.

На фиг. 1 изображена схема высокоскоростного киносъемочного 60 аппарата с оптическим ускорителем; на фиг. 2 — графическое представление принципа действия трехзеркального оптического ускорителя; на фиг. 3 — ход лучей через ускоритель (для наглядности зеркала ускорителя изображены разнесенными вдоль оптической оси киноаппарата); на фиг

4 — графическое представление принципа действия трехзеркального оптического ускорителя, в котором второе зеркало выполнено в виде клина, на фиг. 5 — оптический ускоритель, повернутый относительно оптической оси киносъемочного аппарата.

Киносъемочный аппарат с оптическим ускорителем содержит входной объектив 1, полевую диафрагму 2, вспомогательный объектив 3, дополнительный компонент 4, первое отражающее зеркало 5, оптический ускоритель, состоящий из трех кинематически связанных между собой плоских зеркал 6, 7 и 8, при этом направление вращения среднего зеркала

7 противоположно крайним 6 и 8. Оси вращения зеркал 6-8 образуют между собой ребра трехгранной призмы, следовательно, параллельны между собой.

Отражающая поверхность каждого зеркала расположена таким образом, что иэображение передается непосредственно с одного зеркала на другое. В состав киносъемочного аппарата также входят второе отражающее зеркало 9, блок коммутирующих объективов 10 и фильмовый канал (не показан) с расположенной в нем кинопленкой 11.

Киносъемочный аппарат работает следукщим образом.

Входной объектив 1 образует промежуточное иэображение объекта съемки в плоскости полевой диафрагмы 2, ограничительное кадровое окно которой перекрывается шторками (не показаны). Вспомогательный объектив 3 и дополнительный компонент 4 переносят промежуточное изображение с помощью зеркала 5 в район зеркала ускорителя, образуя второе промежуточ:«ое изображение. Второе зеркало 7 ускорителя выполнено в виде клина с углом клина 6 между отражающей поверхностью зеркала и его осью вращения и ребром двугранного угла клина, перпендикулярным оси вращения зеркала 7. Зеркала 6-8 ускорителя повернуты относительно оптической оси киноаппарата так, что их оси вращения составляют углы(- -6) с его меридкональной плоскостью, содержащей входящий в ускоритель и выходящий из него осевые лучи. Основной световой пучок лучей после трех последовательных отражений от зеркал

6-8 выходит в направлении, указанном стрелкой E., и разворачивает изображение, отразившись от зеркапа

9, по поверхности коммутирующих объективов 10. Каждый из объективов

10 в момент наложения на него светового пятна образует на кинопленке 11

1076864 один кадр кинофильма. Таким образом, основной пучок лучей осуществляет экспонирование светочувствительного слоя кинопленки 11. При работе зеркал 6-8 ускорителя световой пучок, попадая на зеркало б в направлении стрелки А, после трех Последовательных отражений от зеркал 6-8 выходит в направлении стрелки + (фиг. 2/. При

Г вращении зеркал 6-8 ускорителя с угловой скоростью ы в направлениях .. указанных стрелками, вокруг осей

0„0„ 02 0, О 0 на угол Ы, основной световой пучок, переходит из положения Aö в положение А, после(ll довательно йеремещаясь по йоверх- (5 ности блока коммутирующих об ьектов

10 со скоростью развертки V. Каждый из ком фтирующих объективов 10 в определенный момент времени образует иэображение объектива съемки, построенное в районе зеркал 6-8 ускорителя, на светочувствительном слое кинопленки 11 в фильмовом канале (не показан) киноаппарата, выполняя определенную коммутацию световых лучей 25 во времени. Таким образом осуществляется экспонирование светочувствительного слоя кинопленки 11 на участке

LH в пределах рабочего угла у съемочного аппарата. 30

Весь цикл работы зеркал 6-8 уско-, рителя происходит в течение их одного оборота. При повороте зеркал .6-8 ускорителя на угол больший рабочего, т.е. больший, Ы, они устанавливаются З5 в такое положение-, при котором световой пучок, отразившись от зеркала б и минуя зеркала 7 и 8, выходит из ускорителя в направлении стрелки

При дальнейшем повороте зеркал

6-8 происходит его перемещение из положения А,, в положение A Таким образом, йараэитный блик, определяемый осевым лучом Ап„ через коммутирукцие объективы 10 производят повторное экспонирование светочувствительного слоя кинопленки 11 на участке MN, что недопустимо, так как при повторном экспонировании, светочувствительного слоя разруша-! ется скрытое изображение и засве- 50 чи ваются кадры кинофильма, выполнен ные в результате экспонирования светочувствительного слоя основным пучком лучей А(.

Поскольку зеркала 6-8 ускорителя установлены строго по оптической оси киноаппарата так, что их оси вращения составляют прямые углы с входящим лучом A и выходящим лучом

A, а отражаницие поверхности зер- 60 кал 6-8 параллельны их осям враще .ния 0 0, 0 0, ОЭО., то параэитный блик йроходйт по тому же пути, опре- деляемому оптической осью аппарата, что и основной пучок лучей с малым отставанием во времени, осуществляя повторное экспонирование светочувствительного слоя кинопленки 11.

При выполнении второго зеркала 7 ускорителя в виде клина с углом клина g между отражающей поверхностью зеркала 7 и его осью фращения и реб-... ром двугранного угла клина, перпендикулярным оси вращения зеркала 7, паразитный блик А, отраженный от первого зеркала 6 ускорителя, накладывается на коммутирующий объектив

10 и осуществляет экспонирование светочувствительного слоя кинопленки 11, а основной пучок лучей, определяемый осевым лучом А, за счет отражения от клинового зеркала 7, происходит мимо коммутирующего объектива 10.

Для того, чтобы разнести пучки световых лучей так, чтобы один иэ них полностью накладывался на коммутирующий объектив 10, а второй полностью проходил мимо, необходимо выполнить условие s n 26 = d/(:( где d — световой размер коммутирующего объектива в направлении, перпендикулярном направлению раз верткй, а — расстояние от отражакщей поверхности клинового зеркала до поверхности коммутирующих объективов.

Поскольку при повороте отражающей поверхности отраженный луч повернется на удвоенный угол и кроме того, угол поворота луча мал в связи с тем, что расстояние от отражающей поверхности клинового зеркала 7 до поверхности коммутирующих объективов

10 значительно больше светового размера коммутирующего объектива 10 в направлении, перпендикулярном направлению развертки изображения, наклон отражающей поверхности зеркала к его оси вращения можно определить по фор муле

Дпя того, чтобы(наложить основной пучок световых лучей на коммутирующий объектив 10, а паразитный блик направить мимо него необходимо повернуть зеркала 6-8 ускорителя относительно оптической оси киноаппарата на угол 6,,при этом выходящий луч переместится на угол 2 6, а оси вращений зеркал 6-8 ускорителя составят углы (--6) с меридианальной плоскость к киноаппарата, при этом паразитный блик, отраженный от зеркала 6 ускорителя выходит в направлении стрелки Ад и, отразившись от зеркала 9, проходит мимо коммутирующих объективов 10.

Таким образом, предлагаемый киносъемочный аппарат исключает повторное экспонирование светочувствительного слоя фотоматериала, по10768б4 вышая тем самым качество изображения, а также обеспечивает полный формат кадра на всей длине кинофильма, и как следствие, рассчитанный для данного киноаппарата объем инФормации: кадров.

1076864

Составитель С. Шигалович

Техред В.Далекорей Корректор М. Шароши

Редактор A. Лежнина Тираж 464 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Заказ 744/44

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4