Механизм точного позиционирования кадровой рамки

 

Изобретение касается аппаратуры, реализующей вторичную обработку фотографических изображений. Цель - упрощение конструкции. Механизм точного позиционирования кадровой рамки содержит четыре платы 2 - 5, при этом плата 2 - опорная (неподвижная), а остальные имеют возможность вращаться вокруг осей 6, 7, 8 с помощью шарниров. Оси шарниров размещены (в исходном положении) за пределами кадрового окна, расположенного в кадровой рамке 1. Оси шарниров перпендикулярны платам и точки их пересечения с плоскостью кадрового окна образуют остроугольный треугольник, две вершины которого расположены по разные стороны кадрового окна. Для поворота плат предусмотрены гидравлические системы с сильфонами 9. Установку кадра производят методом последовательного приближения при поочередном повороте плат, т.е. выбирают на кадре характерные линии, по которым осуществляют его установку. 2 з.п. ф-лы, 3 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) (1 () (я) G 03 В 27/53

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

@02 1 (21) 4442927/24-10 (22) 20.06.88 (46) 15,07.90. Бюл. М 26 (72) Р.А.Есин и В.И.Золенко (53) 778,588(088.8) (56) Патент ФРГ М 3320819,, кл. G 03 В 21/26,опублик. 1984. (54) МЕХАНИЗМ ТОЧНОГО ПОЗИЦИОНИРОВАНИЯ КАДРОВОЙ РАМКИ (57) Изобретение касается аппаратуры, реализующей вторичную обработку фотографических иэображений. Цель — упрощение конструкции, Механизм. точного.позиционирования кадровой рамки содержит четыре платы 2 — 5, при этом плата 2 — опорная.(неподвижная), а остальные имеют воэмож5

HocT(раща ьс вбкруг осеА 6, 7, 8 c помощью шарниров, Оси шарниров расположены (в исходном положении) за пределами кадрового окна, расположенного в кадровой рамке 1. Оси шарниров перпендикулярны платам, и точки их пересечения с плоскостью кадрового окна образуют остроугольный треугольник, две вершины которого расположены по разные стороны кадрового окна. Для поворота плат предусмотрены гидравлические системы с сильфонами 9. Установку кадра производят методом последовательного приближения при поочередном повороте плат, т.е. выбирают на кадре характерные линии, по кото рым осуществляют его установку. 2 з. и, ф-лы, 1 табл. 3 ил.

1578687 иэображения идентичных меток совмещения не совпадают с биссекторами по причине случайного положения негатива в кадровом окне. Далее начинается процесс

5 позиционирования (совмещения) — установка второго негатива на место первого негатива. Поворот П 1 платы 3 позволяет совместить иэображение и биссектор по метке 11. При этом наблюдается смещение

10 изображения вдоль биссектора метки 12.

Это смещение не вызывает заметного сдвига метки 12 в поперечном направлении. Поворот П2 платы 4 совмещает изображение и биссектор по метке 12 и одновременно

15 смещает изображение вдоль биссектора метки 11, не вызывая заметного ее сдвига в поперечном направлении.

Эта особенность поворотов П1 и П2 позволяет рассматривать их как независимые

20 или вернее квазинезависимые. При выполнении этих операций, изображения (негативы) совмещаются друг с другом в точке, находящейся на пересечении меток 11 и 12, Ось поворота ПЗ платы 5 расположена на Изобретение относится к фотографии, а точнее к аппаратуре, реализующей вторичную обработку фотографических. изображений, Целью изобретения является упрощение конструкции, На фиг, 1 схематически изображен механизм точного позиционирования кадровой рамки; на фиг, 2 и 3 — схема процесса совмещения фотографического изображения по меткам.

Механизм точного позиционирования изображения, расположенного в кадровой рамке 1, содер>кит опорную плату 2 и три подвижные платы 3, 4 и 5; которые соединены между собой осевыми шарнирами с внутренним трением 6, 7 и 8 и исполнительными механизмами гидравлических приводов, выполненными в виде металлически>: сильфонов 9.С помощью трубопроводов 10 сильфоны соединяются с механизмами управления перемещениями, которые могут быть вынесены за пределы механизма и выполнены в виде таких же сильфонов и винтовой передачи, управляемой реверсивными электродвигателями или же непосредственно оператором, Рассмотрим работу предлагаемого механизма позиционирования при совмещении фотографических изображений в кадровой рамке фотоувеличителя, Совмещаемые фотографические изображения должны иметь специальные метки совмещения или заменяющие их характерные детали плотности (линиаменть«), Вид и взаимное расположение меток (11, 12, 13), как пример, приведен ы на фиг.2, Механизм позиционирования, несущий изображение в кадровой рамке, устанавливается в фотоувеличитель. Увеличенное изображение негатива наблюдается на фотостоле. Положение первого фотографического изображения (негатива) запоминается с помощью специальных сеток, которые можно установить непосредственно в плоскость фотостола или в специальные контрольные устройства, например типа лупа с сеткой, Сетки контрольных устройств могут иметь вид, например, биссектора для метки негатива в виде штриха или двух взаимно перпендикулярных биссекторов для метки в виде перекрестья. Процесс запоминания поло>кения первого негатива в кадровом окне заключается в совмещении сеток с. изображениями соответствующих. меток

11, 12 и13 этого негатива. После эк. понирования фотобумаги светом первого негатива в кадровое окно устанавливается другой негатив, подлежащий совмещению с первым при фотопечати. При этом оказывается, что .

25 пересечении меток 11 и 12. При этом поворот ПЗ, не нарушая совмещения изображений в точке (11 и 12), поворачивает изображение до полного совмещения его с первым негативам в момент совмещения метки

ЗО 13 и ее биссектора.

Следует заметить, что в месте расположения меток 11, 12 и 13 в соответствии с фиг.

2 может не оказаться деталей изображения (линиаментов), пригодных для контроля со35 вмещения изображений. Может оказаться также, что шарнир 3 невозможно поместить в точку (11, 12), находящуюся, например. внутри кадровой рамки фотоувеличителя. В. этом случае метки 11, 12 и 13 и шарнир 8

40 окажутся смещенными из положений, указанных на фиг, 2, в положения, отмеченные на фиг. 3. В новом расположении меток и шарниров каждый поворот вызывает смещение (наведенное рассогласование) всех

45 меток, однако существует такое взаимное расположение меток и осей шарниров в плоскости кадра, . при котором наведенное рассогласованияе меньше величины вызывающего его поворота. Эта особенность по50 воротов по-воляет построить механизм, реализующий совмещение изображений методом последовательных приближений.

На Фиг. 3 метки 11, 12 и 13 расположены на расстоянияхА1, h2,h3, д1; д2, дЗ от иде55 ального своего положения, указанного на фиг. 2, а шарнир 3 сдвинут из своего положения (фиг, 2) на расстояние ЛОЗ.

Ооозначим индексами a«,яр,оз, P «,Pp,фз, y«,yg, уз,угловыеположенияме1578á87

ЛП1 = Я da cosa > =(R — д1) сна; (1)

ЛП21 = йг da sinai =Л2 da; (2)

ЛП31= йз da япг»з =(р — h3) da; (3)

ЛП2=r2 с3р cos/32 =(r+h2) d 3;(4)

ЛП 12 = r1 d/3 sin 3z =д1 dp; (5)

ЛП32 =гз dp совхоз =

=(г-р+ЛЗ) аР; (6)

ЛПЗ=рз dy созуз =

=(ЛОЗ+р — ЛЗ) dу, (7)

ЛП13 =д| d y; (8)

ЛПгд=(ЛОЗ-Лг) dy (9) Метод последовательных приближений при совмещении изображений работает в случае, если прямые смещения ЛП1, ЛП2, ЛПЗ суммы наведенных рассогласований положений совмещаемой фигуры

ЛП1 ЛП12+ЛП13;

ЛП 2 «Л П 21 + Л П 23;

ЛПЗ «ЛПЗ1 +ЛПЗ2.

Граничным условием существования мето- 45 да последовательных приближений соответствует равенство прямых и суммарных наведенных смещений. При этом

R) — д1) d a =01 dp+h1 dy; г = Л r) dP = Л 2 d а + (Л 03 + Л 2) d у;

ЛОЗ+р-ЛЗ) dy=

=(р — ЛЗ) da+(r — р+ ЛЗ) dP.

При равенстве угловых ний с1 а =0P = сну имеем: перемеще55

R — д1 =2д1;

r+ Л2 = Л2.+ ЛОЗ+ Л2;

ЛОЗ +р — ЛЗ =р — ЛЗ + г — р + ЛЗ; ток относительно их положения на фиг. 2, а

HH+eKCBML1 R1, Rg, R3, г1, r2, 1 3p 1 р 2 р 3, радиусы меток 11, 12, 13 относительно соответствующих шарниров 1, 2 и 3. Дадим поворотам П1, П2, ПЗ малые угловые прира- 5 щения d а, dP, ау. При этом каждое приращение поворотов вызывает соответствующие смещения всех меток, Обозначим Л

П1,ЛП2, ЛПЗ смещения меток в направлении, перпендикулярном линиаменту под дей- "0 ствием своего приращения поворота

d a, d j3 или d у, а индексами Л П21, Л П31, Л П12, Л П32, Л П13, Л П23 — аналогич. ные смещения меток, наведенные действием чужого поворота. Применением простых тригонометрических соотношений к введенным параметрам можно описать процесс совмещения изображений методом последова- тельных приближений, Так, например 20

R=3 д1;

r = Л03+ Л2;

ЛОЗ =г — р+ЛЗ;

R=3 д1 (10) r — ЛОЗ = 02

r — ЛОЗ = — ЛЗ р-ЛЗ =Лг г

Пусть А — максимальная величина начального сдвига совмещаемых изображений. Определим величину Ал — точность совмещения изображений, достигнутая после выполнения и числа шагов по методу последовательного приближения, На первом шаге поворот ПЗ = 4 сдвигает метку 12

ЛОЗ на величину ЛП 23 = — 1 А а поворот р+ азиз

П2, компенсируя этот сдвиг, наводит рассогласование метки 13 на величину г — э ЛОЗ

Л 03 А. На последующих шагах

Г совмещений рассогласование повторяется.

Таким образом, условия существования метода последовательного приближения определяются граничными соотношениями (10) и (11). Физический смысл соотношения (10) заключается в том, что если метка 11 выбрана (д1= Н) на краю кадра, противоположном шарнирам 2 и 3 (фиг, 3), то наведенные приращения смещений ЛП12 и ЛП13 максимальны и прямое смещение ЛП1 должно не менее чем в 3 раза превышать смещения П12 или П13. При этом радиус поворота ЛП1 должен более чем в 3 раза превышать высоту кадра R >3H, Однако если положение метки 11 выбрано в соответствии с фиг. 2 (д1=0), то на величину R не накладывадется никаких ограничений, Физический смысл соотношения (11) заключается в том, что в соответствии с фиг. 3 метка 13 должна быть ближе к шарниру 2, чем метка 12, B случае, если положения меток выбраны оптимальным образом (д1 «Н, Л2 «L, ЛЗ «Ц, то в соответствии с выражениями (1) — (9) наибольшее влияние друг на друга оказывают сме цения ЛП2 и

ЛПЗ. Можно найти количество шагов метода последовательного приближения при совмещении изображений в предположении. что ось шарнира 3 поворота ПЗ вынесена в соответствии с фиг. 3 на расстояние ЛОЗ, а метки 11, 12 и 13 расположены в соответствии с фиг. 2. При этом взаимное расположение осей шарниров 2 и 3 и меток 12, 13 имеет вид, представленный на фиг; 3.

1578687

В таблице приведены выражения для величины поворотов П2 и ПЗ, выполняемые на каждом шаге совмещения иэображений от первого по п-го.

Положив оси поворотов П2 и ПЗ симмет- 5 ричными относительно кадра., имеем

r — р = Л ОЗ, тогда

—.".=() =(.-,) (12)

Из соотношения (12) видно, что метод последовательных приближений при совмещении изображений работает тем эффекг тивнее, чем больше величина, т.е, чем

20 ближе к краю кадровой рамки расположены шарниры 2 и 3.

В принципе описанный механизм позиционирования может управляться с по-, мощью винтовых передач, установленных 25 непосредственно на платах механизма.Но в этом случае возникают нежелательные нагрузки на механизм от воздействия оператора на ручки управления. Кроме того, при визуальном контроле совмещения меток в Зо плоскости фотостола или вблизи ее расположение ручек управления непосредственно на механизме позиционирования затрудняет работу оператора. Поэтому возникает необходимость дистанционного управления поворотами кадровой рамки.

Задача дистанционного управления решена применением гидравлической передачи, где ведущее и ведомое звенья приводов выполнены в виде одинаковых металлических сильфонов. Сильфоны имеют малые габариты и вес и вписываются в контсрукцию механизма позиционирования. Металлический трубопровод, соединяющий сильфоны, поэволявт расположить ручки управления на корпусе фотоувеличителя в любом месте, удобном для оператора.

Формула изобретения

1. Механизм. точного позиционирования кадровой рамки, содержащий,опорнуа плату и расположенную параллельно ей подвижную плату с кадровой рамкой, о т л ич а ю шийся тем, что, с целью упрощения конструкции, между основными платами введены две дополнительные подвижные платы, параллельные основным, причем все платы последовательно соединены между собой с помощью снабженных приводами осевых шарниров, оси которых, располо- женные за пределами кадрового окна, перпендикулярны платам, а точки их пересечения с плоскостью кадрового окна образуют остроугольный треугольник, две вершины которого расположены по разные стороны кадрового окна.

2. Механизм по и. 1, о т л и ч à ю щ и йс я тем, что приводы осевых шарниров выполнены гидравлическими.

3. Механизм по пп. 1 и 2, о т л и ч а юшийся тем, что исполнительные механизмы гидравлических приводов выполнены в вице металлических сильфонов.

1578687

Юаг.т

Составитель Ю.Иванов

Редактор Н,Швыдкая Техред М.Моргентал Корректор Н.Ревская

Заказ 1916 Тираж 376 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101