Светомодулирующее устройство для записи фотографических фонограмм

 

Изобретение относится к оптическому приборостроению, в частности к устройствам для записи фотографических фонограмм и позволяет повысить качество фотографических фонограмм за счет уменьшения нелинейных и амплитудно-частотных искажений записываемого сигнала. При превышении величины записываемого сигнала 80% уровня (т.е. при искажениях, больше допустимых) пороговое устройство 22 открывается, поступает электрический сигнал на электронный ключ 23, который размыкается , и сигнал с усилителя 24 записи поступает на компрессор 25, где его уровень компенсируется до допустимых пределов и подается на гальванометр 26 для записи. 1 з.п. ф-лы, 10 ил. с S (О в S 00 д Ч фиг.1

А1

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

re ИЭО15РЕТЕНИЯМ И бтНРЫТИНМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4 706180/10 (22) 15.06.89 (46) 07.06,91. Бюл. Р 21 (71) Белорусский политехнический институт (72) В.Н.Иишута, К.Г.Ершов и P.Á.Èèòкин (53) 681.34.083.8 (088.8) (56) Бургов В.А. Теория фонограмм.

М.: Искусство, 1384, с. 30-55, рис. 120.,(54) СВЕТОМОДУЛИРУЮЩЕЕ УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЗАПИСИ ФОТОГРАФИЧЕСКИХ ФОНОГРАММ (57) Изобретение относится к оптическому приборостроению, в частности к (51)5 С 11 В 7/00, С 03 В 31/02

2устройствам для записи фотографических фонограмм, и позволяет повысить качество фотографических фонограмм за счет уменьшения нелинейных и амплитудно-частотных искажений записываемого сигнала. При превышении величины записываемого сигнала 80 7 уровня (т.е. при искажениях, больше допустимых) пороговое устройство 22 открывается, поступает электрический сигнал на электронный ключ 23, который размыкается, и сигнал с усилителя 24 записи поступает на компрессор 25, где его уровень компенсируется до допустимых пределов и подается на гальванометр

26 для записи. 1 з.п. ф-лы, 10 ил.

165486 7

Изобретение относится к области оптического приборостроения, в частности к устройствам для записи фотографических фонограмм. Цель изобретения — повышение качества записываемой фонограммы за счет уменьшения нелинейных и амплитудночастотных искажений записываемого сигнала.

На фиг.1 приведена схема системы светомодулирующего устройства для записи фотографических фонограмм на фиг.2 — схема оптического блока устройства на фиг.3 — вид А на фиг.2; на фиг.4 — система управления приводом микрообъектива, на фиг.5 — 7— распределение интенсивности освещенности на боковой грани призмы 13 (границы раздела темной и светлой частей изображения, т.е. пограничной кривой, для плоскости резкой наводки и при расфокусировке); на фиг.8 распределение освещенности (напряжение на фотодиоде) при смещении киноленты в обе стороны от плоскости резкой наводки, на фиг.9 — схема формирования сигнала управления, на фиг.10— схема привода подфокусировки микро— объектива.

Светомодулирующее устройство состоит из светооптической системы для формирования штриха и содержит уста.новленные вдоль оптической оси источник 1 света, первый конденсатор 2, маску 3 с вырезом, например, М-образ- 35 ной формы, линзу 4, зеркало 5, второй конденсор 6, механическую щель-диафрагму;7 и микрообъектив 8, образующий записывающий световой штрих 9 на кинопленке 10. В устройство введены до40 полнительный объектив 11, оптический блок, выполненный из оптически прозрачного материала, в виде прямоугольного параллелепипеда, образованный первой и второй прямоугольными призма45 ми 12 и 13, источник 14 и приемник 15 считывающег о и зл уч ения (пот о к Р ), первый усилитель 16 для усиления сигнала расфокусировки и уровня записи, . компаратор 17, система 18 управления 50 приводом 19 микрообъектива, поляризатор 20, анализатор 21, усилитель 24 записи, компрессор 25, гальванометр .26, схема 27 формирования сигнала, пропорционального подаваемому на за- 55 пись, и источник 28 питания. ! I

Устройство также содержит блок. управления приводом микрообъектияа и уровнем записи, включающий оптический блок формирования сигнала, пропорционального величине пограничной кривой, формирующей изображение фонограммы, и пропорционального уровню записывае— мого сигнала, систему формирования управляющего сигнала подфокусировкой, систему управления приводом для срав-, нения управляющего сигнала с граничным допустимым сигналом и при переключении управляющего сигнала при достижении данной границы для реверса микрообъектива, систему управления уровнем записи для непосредственного ,визуального контроля и управления.

Оптический блок (фиг.2) состоит из первой 12 прямоугольной призмы, верхняя грань 29 которой выполнена матовой, а гипотенузная грань имеет первое прозрачное токопроводящее покрытие 30. Гипотенузная грань второй 13 прямоугольной призмы имеет второе прозрачное токопроводящее покрытие 31.

Между гипотенузными гранями прямо-, угольных призм введен первый 32 слой электрооптического материала, толщина которого задана прокладками 33. Боковая грань второй 13 прямоугольной призмы имеет последовательно нанесенные третье прозрачное токопроводящее покрытие 34, фотополупроводниковое

35, зеркально отражающее 36 и ориентирующее 37 покрытия. Со стороны считывающего излучения Р расположена опс тически прозрачная подложка 38, на которую нанесены четвертое прозрачное токопроводящее 39 и ориентирующее 40 покрытия. Между подложкой 38 и боковой гранью призмы 13 введен второй 41 слой электрооптического материала, толщина которого задана прокладкой

42. К прозрачным токопроводящим слоям

30 и 31, 34 и 39 подведено напряжение питания соответственно U g) и U я .

Верхняя матовая грань 29 первой 12 прямоугольной призмы имеет отградуированную шкалу 43 (фиг.2 и 3), на которую проецируется световое пятно 44 для визуального контроля уровня записи непосредственно в плоскости киноленты.

Система формирования управляющего сигнала подфокусировкой (фиг. 1) содержит первый компаратор 17, схему 27 формирования сигнала, пропорционального подаваемому на запись (гальванометр 26), выход которого соединен с первым входом данного компаратора 17, 1654867 второй вход компаратора соединен с первым усилителем 16, а выход компаратора 17 подключен к системе 18 управления приводом микрообъектива 8.

Система управления приводом микро5 объектива 18 (фиг.1) состоит (фиг.4) из второго компаратора 45, управляющего электронным переключателем 46 для изменения полярности управляющего напряжения обеспечения направления движения микрообъектива в соответствии с изменением величины управляющего напряжения, второго усилителя

47 (для последующего усилений сигнала управления), вход которого соединен с выходом электронного переключателя

46, а выход — с приводом 48 подфокусировки, первого К1 и второго К2 переменных резисторов, включенных между общей шиной (проводом) и источником установочного напряжения, а. ползуны резисторов соединены с первьми входами соответственно электронного переключателя 46 и второго компарато- 25 ра 45, вторые входы которых соединены с выходом первого компаратора 17 (фиг. 1) .

Система управления уровнем записи состоит из приведенного оптического блока 1-15, первого усилителя 16 (фиг.1), порогового устройства 22, переключающего (раэмыкающего) элект.ронный ключ при превышении уровня сигнала его допустимого значения (80X уровень), т.е. пороговое устройство 35 включает и выключает электронный ключ

23. При этом выход первого усилителя

16 соединен с входом электронного ключа 23, подключенного параллельно компрессору 25, причем вход компрес- 40 сора соединен с усилителем 24 записи, .а выход — с входом гальванометра 26.

Светомодулирующее устройство для записи фотографических фонограмм ра- 45 ботает следующим образом.

Вырез маски 3 (фиг.1) имеющнй, например, И-образную форму и освещаемый источником 1 света, выполненным с возможностью перемещения вдоль опти- я) ческой оси устройства, изображается ахроматической линзой 4 в плоскости механической щели-диафрагмы 7. Микрообъектив 8 изображает механическую щель в плоскости движущейся киноплен- 55 ки 10, образуя записывающий световой штрих 9 стандартных размеров (1,87.

0,006 мм2 при записи на 35 мм кинопленке). Равномерную освещенность пишущего штриха и уменьшение световых потерь обеспечивают канденсоры 2 и 6. Еонденсор 2 вместе с лин. îÀ 4 изображает нить лампы 1 в плоскости модуляционного зеркала 5, а конденсор

6 переносит это изображение в плоскость входного зрачка микрообъектива

8. При этом от всех участков освещенной механической щели в объектив попадают одинаковые пучки света, заключенные в телесных углах с основанием, равным площади входного зрачка объектива, Положение изображения маски относительно механической щелн определяется угловым положением зеркала 5, крутильные колебания которого вокруг оси а-а зависят от величины электрического сигнала, подводимого к гальванометру 26. При этом изображение маски 3 колеблется в направлении, перпендикулярном длинной стороне механической щели. Соответственно изменяются длины освещенных участков механической щели и ее изображения— пишущего светового штриха.

В режиме визуального контроля уровня записи и правильной установки гальванометра к прозрачным токопроводящим покрытиям 30 и 31 (фиг.2) прикладывается напряжение питания U<<, величина которого больше некоторого порогового Пп, ) Un огределяющего переход фредерикса в электрооптичес- ком материале, например, жидком кристалле (7(K). В результате в слое 32 ЖК происходит переориентация осей моле.кул. При этом изменяется показатель преломления ЖК на величину, определяемую различными значениями показателя преломления ЖК при его исходной ориентации и в электрическом поле.

То есть, показатель преломления YKK становится меньше показателя преломления оптического стекла и „>и ..

При таком соотношении световой луч испытывает полное внутреннее отражение при условии, что угол падения луча на границу раздела больше преде- ланного угла полного внутреннего отражения, определяемого выражением

sing = -- — —. При угле падения луча

AP пст (поток Р ) на гипотенузную грань пряЭ моугольной призмы 12, равном 45У (фиг.2), это условие выполняется для большого класса оптических стекол с показателем преломления n ) 1,5. Таким образом, испытав на гипотенузной

165486 7 грани прямоугольной призмы 12 полное внутреннее отражение, луч отражается под углом 45 на верхнюю грань призмы 12. В результате при крутильных

5 колебаниях зеркала 5 вокруг оси а-а на матовой верхней грани 29, являющейся койтрольным экраном, вертикальная граница светового пятна 44 (фиг.3) перемещается, указывая на предварительно отградуированной шка,ле 43 величину модуляции.

В режиме автоматической фокусировки микрообьектива 8 напряжение Uq

= О. При этом происходит восстановле- 15 ние исходной ориентации осей молекул

ЖК слоя 32 (фиг.2) и наблюдается примерное равенство показателей преломления ЖК и оптического стекла и и . В этом случае световой поток 20 ст

Р проходит гипотенузные грани прямо3 угольных призм 12 и 13 .и поступает на боковую грань прямоугольной призмы

13. Под действием светового потока

РЗ, прошедшего третье прозрачное

25 токопроводящее покрытие 34 в слое фотополупроводника 35, ограниченном размерами светового пятна 44, происходит изменение его электрических параметров (изменение проводимости за 30 счет возникновения под действием записывающего света дополнительных носителей зарядов). Это приводит к тому, что на данном участке к слою электрооптического материала 4 1 (например, i(K) прикладывают уже не некоторое исходное напряжение питания

U, а напряжение, равное Up + Мл .где величина 5U< определяется интенсивностью засветки фотополупровод- 40 ника 35 потоком Рз. В результате действия на слой Е(К 4 1 нового электрического поля, величина которого больше порогового, определяющего переход

Фредерикса в ЖК, в последнем происхо- 45 дят переориентация его молекул и изменение оптических свойств ЖК, на этом участке, т.е. он будет прозрачным. Это приведет к тому, что поток считывающего излучения, прошедший поляризатор 20 и ранее поглощавшийся в слое ЖК 41, проходит последний и, отразившись от зеркально отражающего покрытия 36, поступает на анализатор

21 и далее на приемник 15 считывающего излучения. Таким образом, изменение оптической плотности слоя ЖК 41 регистрируется с использованием канала считывающего излучения Рс, включающего источник 14, поляризатор 20, анализатор 21 и приемник 15 (фиг.1).

Сигнал с выхода приемника 15 поступает в первый усилитель 16 и далее в схему формирования управляющего сигнала (элементы 17 и 27, фиг.1) и в схему управления уровнем записи (элементы 22-26, фиг.1).

Необходимость такого построения предлагаемого оптического блока (элементы 11-15, 20-21, 28, фиг.1) формирования сигнала, пропорционального величине расфокусировки пограничной кривой, формирующей изображение фонограммы, обусловлено тем, что недостаточно поставить фотоприемник 15 на место оптически управляемого элемента, выполненного на боковой грани прямоугольной призмы 15. При такой установке с выхода фотоприемника 15 будет сниматься сигнал, пропорциональный некоторой интегральной интенсивности светового потока (Р, не зависящий от резкости границы темной и светлой частей формируемого в плоскости фотоприемника 15 изображения фонограммы.

Так, например, при подаче на обмотку гальванометра 26 некоторого постоянного во времени сигнала и при сфокусированном положении микрообьектива 8 в плоскости боковой грани призмы 13 будет сформировано изображение (граница раздела темной и светлой частей), представленное на фиг.5. При этом с выхода фотоприемника 15, установленного в плоскости боковой грани призмы 13, снимался бы сигнал, пропорциональный интегральной интенсивности светового потока площадью S = axb.

Величина этого сигнала тем выше, чем выше интенсивность светового потока на светлом участке анализируемого а изображения площадью S = — -xb и за2 висит от мощности источника 1 света.

В случае расфокусировки микрообьектива 8 резкость штриха 9 снижается, при этом в плоскости боковой грани призмы 13 будет сформировано изображение, представленное на фиг.6. То есть„ граница раздела темной н светлой частей будет размыта (участок шириной с).

Однако, с выхода фотоприемника 15, установленного в плоскости боковой грани призмы 13, снимался бы такой же сигнал; что и в первом случае (фиг.1), так как интегральная интенсивность

1654867

55 светового потока не изменилась. Таким образом, использование фотоприемника

15 по данной схеме не позволяет осуществлять автоматическую фокусировку микрообъектива 8.

Фотоприемник 15 (фиг.1) установлен в канале считывающего излучения Р с создаваемого дополнительного введенным источником 14 излучения. При таком построении схемы в плоскости установки фотоприемника 15 формируется преобразованное иэображение штриха 9. Так, при его расфокусировке в плоскости фотоприемника 15 будет сформировано иэображение не такое, как на фиг.2, а как на фиг,3. Это происходит по следующим причинам. На участке изображения площадью cXb к слою электрооптического материала (в нашем случае HK) 41 (фиг.2) .прикладывается напряжение Бп + М, где

ЬП определяется интенсивйостьв засветки фотополупроводника 35 потоком

Р расфокусированного (размытогo) участка ° Однако величина 5 U2 4 П2, l где Q U определяется интенсйвностью засветка фотополупроводника 35 потоа-с ком Р на участке ††-хЬ (на участЭ 2 ке с более высокой освещенностью).

Следовательно, на участке площадью с Ь к слов электрооптического материала 4 1 будет приложено напряжение !

УП + 6U величина которого меньше найряжения U + hU, приложенного к слою электроойтического материала 41 а-с на участке — — — х Ь. В то же время

2 величина Бп + hU меньше порогового, определяющего переход Фредерикса в

НК, следовательно, на этом участке не произойдет переориентации молекул, а значит, при расфокусировке микрообъектива 8 на фотоприемник 15 будет поступать меньший оптический сигнал, причем его величина пропорциональна площади оставшейся освещенной части а-с размером ††- Ь анализируемого поля.

С выхода фотоприемника 15 сигнал поступает в первый усилитель 16 и далее в системы управления приводом и уровнем записи.

В режиме визуального контроля уровня записи и правильной установки гальванометра к прозрачным токопроводящим покрытиям 30 и 31 (фиг.2) прикладывается напряжение питания U <, В результате в слое 32 (EK) происходит переориентация осей молекул. При этом изменяется показатель преломления ПК на величину, определяемую различными значениями показателя преломления НК при его исходной ориентации и в электрическом поле.

Система формирования управляющего сигнала фокусировки (позиции 17 и 27, фиг.1), состоящая из первого компаратора 17 и схемы 27 формирования сигнала, пропорционального подаваемому на запись (гальванометр), выход которой соединен с первым входом данного компаратора, второй вход компаратора соединен с первым усилителем, а выход компаратора подключен к системе управления приводом, работает следующим образом.

С помощью схемы 27 (фиг.1) формирования сигнала, пропорционального подаваемому на запись, снимается часть сигнала, поступающего на запись, и подается на первый вход компаратора. Схема 27 представляет собой делитель напряжения и усилитель сигнала. Причем для устойчивой работы системы автофокусировки необходимо, чтобы верхняя граничная частота пропускания схемы 27 была не больше верхней границы частотной характеристики оптической схемы формирования сигнала, пропорционального расфокусировке и подаваемого на второй вход компаратора 17 для получения сигнала управления фокусировкой поступающего на вход схемы 18 управления приводом.

Поясним подробно процесс формирования сигнала при расфокусировке микро40 объектива 8 и поступающего для сравнения с записываемым (неискаженным) на второй вход компаратора 17.

Проследим, как изменяется (законо.мерность изменения и его пределы) сформированное изображение (граница раздела темной и светлой частей) в, плоскости боковой грани призмы 13 (фиг.2), а следовательно, и электрический сигнал на выходе фотоприемни50 ка 15.

При подаче на обмотку гальванометра некоторого постоянного во времени записываемого сигнала на грани призмы 13 будет сформировано изображение: при сфокусированной системе микрообъектив-кинопленка граница раздела темной и светлой частей изображения будет резкой (фиг.Я и напряжение на

1654867

12 выходе фотоприемника 15 будет определяться шириной светлой части изображения, т.е. только величиной записываемого сигнала (U () (сигнал расфокусировки будет стремиться к нулю п1„, - О); при .расфокусировке системы микрообъектив-кинолента вследствие наличия в канале считывающего излучения ) создаваемого дополнительно введенным источником 14 излучения и перераспределением напряжения на слое электрооптического материала 41 (фиг.5-7), образуется расфокусированный (размытый) участок 1-2, ширина которого пропорциональна величине расфокусиров ки, где 2 — граница размытости, которая изменяется по закону изменения расфокусировки. Напряжение на выходе фотоприемника 15 в данном случае будет определяться напряжением записываемого сигнала U><<, определяемого положением границы 1 раздела, и напРЯжением РасфокУсировки Б г ср грани- 25 цы 2 раздела.

В процессе записи фонограммы переменной ширины с помощью предлагаемого светомодулирующего устройства будут изменйться положения границы раздела световой и темной частей фонограммы (граница i) по закону записываемых звуковых сигналов. Следовательно, бу.дет изменяться напряжение U+< на выходе фотоприемника 15 пропорционально изменению амплитуды записываемого звукового сигнала. В то же время будут изменяться положение границы 2, определяемое величиной расфокусировки микрообъектива, и соответственно напряжение расфокусировки U д <, сниЛО маемого с фотоприемника 15.

Сигнал управления фокусировкой микрообъектива формируется следующим образом. На выходе фотоприемника 15 в процессе записи фонограммы имеется два сигнала: напряжение записываемого сигнала Uzz< и напряжение, о6ус.ловленное расфокусировкой U < . Дан- ные напряжения усиливаются уси ;ителем 16 и подаются на один из входов компаратора 17.

В то же время часть сигнала, подаваемого для записи на гальванометр 26 (с усилителя записи 24) посредством схемы 27 формирования сигнала, т.е. напряжение U Р подается на второй

3g гг вход компаратора 17, Следовательно, сигнал управления подфокусировкой (на выходе компаратора 1 7) будет определяться

)гг, qgy (U Зсгп 1. рис ) Ныгг1

Для получения сигнала управления, тождественного напряжению расфокусировки, необходимо, чтобы U с,п = U9ö„ г согласно (1) . Это достигается в процессе калибровки и юстировки светомодулируищего устройства до начала записи фонограммы.

Калибровка светомодулирующего устройства производится следующим образом. Заряжается светочувствительная кинолента в лентопротяжный тракт аппарата записи, включается светомодулирующее устройство. На вход усилителя 24 записи записываемый звуковой сигнал не подается, что соответствует паузе, и будет освещена половина механической щели (напРЯжение У>о,го), что соответствует рабочей точке. В дальнейшем при подаче записываемого сигнала. данное чапряжение будет изменяться от максимального значения

U ап щ „(когда щель полностью освещена) до минимального значения

"Ма. rnnЗатем на вход усилителя 24 записи подается установочный гармонический сигнал (f = 100 Гц), временно отключают привод автофокусировки и путем ручной фокусировки микрообъектива 8 определяют максимальную величину сигнала на выходе фотоприемника 15 и усилителя 16 (при постоянной величине входного сигнала), что соответствует плоскости резкой наводки, т.е. отсутствию расфокуслровки микрообъектива и резкой пограничной кривой ° Следовательно, таким образом определим величинУ напРЯжениЯ Нзггд, поДаваемого на первый вход компаратора. Затем путем изменения коэффициента передачи (усиления) схемы 27 формирования сигI нала устанавливают напряжение U9gp подаваемое на второй вход компаратора, равным напряжению U д, подаваемому на первый вход компаратора. Тогда„ согласно уравнению (1) сигнал управления фокусировкой (У „о „ ) зависит от величины расфокусировки и, как следствие, определяется изменением освещенности Е при изменении границы размытости (фиг.5-7) на свето1 чувствительной площадке фотоприемника 15 и равен напряжению U 4 на фотодиоде, которое определяется данным

16 5486 /!

15

25

55 распределением Е,рс . При смещении киноленты от плоскЬсти резкой наводки в обе стороны распределение освещенности (напряжение U+,« = U p g«q>) будет иметь вид, показанныи на фиг.8.

На фиг.8а показана схема смещения плоскости киноленты от плоскости установки — резкой наводки О (допустимое значение расфокусировки — (3)4 5—

7 мкм, в обе стороны до значения 1,240 мкм). На фиг.86 показано распределение Ео< и Б „, обусловленные данным смещением.

При положении киноленты в плоскости резкой наводки О значения Е „и

ЦФ- «акси ьнь| (так как расфокусировка равна нулю и пограничная кривая-резкая).

Если кинолента смещается от плоскости резкой наводки О вправо (фиг.8а), то значения E you, и U®ù минимальны (точка 1, фиг.86), так как расфокусировка максимальна и и огра-ничная кривая имеет большую ширину (фиг,2) . При смещении киноленты от 1 опять к 0 значения Е., „и U < максимальны (О) . Если кинолента смещается от О к 2 влево (фиг.8а), значения

Е« а и U «аz опять минимальны (точка 2, фиг.86). При смещении от 2 к О значения Е, „и Uqох максимальны (О) . В следующйх периодах колебаний процесс аналогично повторяется.

1".ак видно из фиг.8а,б распределение освещенности и напряжения (Б,ра

= Б „,,), являющееся в дальнейшем сигналом управления приводом фокусировки микрообъектива, позволяет следить микрообъективом за положением киноленты и изменять направление привода микрообъектива при огклонеиии киноленты от крайних значений (1,2, фиг.8а,б) к плоскости резкой наводки, а также следить при положении киноленты в плоскости резкой наводки О.

Следовательно, сигнал управления (фиг.86) позволяет обеспечить резкое иэображение штриха в процессе записи фонограммы для плоскости установки (О) и при отклонении киноленты в пределах границ смещения (1 — 2), т.е. все положения киноленты в данных пределах расфокусировки будут плоскостями резкой наводки микрообъектива.

Однако, сигнал управления не поз-воляет задавать направление смещения привода микрообъектива при отклонении киноленты от плоскости резкой наводKH (О) D ту, или другую сторо г. (то»вЂ”

f<

<ки О, О сигнала управле»»а,

Схем» управления приводом фок спровки работает следующим образом.

Современное развитие микросхем отехники позволяет обеспечить схемой управления приводом направления смещения киноленты от плоскости резкой наводки. Необходимо, чтобы схема управления приводом при несовпадении смещения микрообьектива от плоскости резкой наводки (О) со сиещением киноленты от данного положения (т.е. при противоположном направлении) обеспечивала реверсирование привода, причем реверсирование должно обеспечиваться до того моиента, когда отклонение киноленты от плоскости резкой наводки не превыыает допустимого отклонения в пределах глубины резко изображаемого пространства иикрообъективои, что возможно определить (при соответствующей калибровке) по величине уменьшения сигнала управления (при противоположном движении привода), обусловленного допустимой расфокусировкой. Одна из возможных схем управления приводом микрообъектива представлена на фиг.4.

На фиг.4 представлена схема устройства (фиг.1) формирования сигнала привода микрообъектива для подфокусировки, где показаны операционный« усилитель 47, предназначенный для усиления сигнала управления, компаратор 45, управляющий электронным переI ключателем 46 для изменения полярности напряжения и обеспечения направления движения иикрообъектива в соответствии со смещением киноленты относительно плоскости резкой наводки. Резистором R1 устанавливается напряжение, равное максимальному значению сигнала управления U«,„,„<, (при отсутствии расфокусировки). Резистором R2 устанавливается напряжение ( меньше (примерно равно половине) величины напряжения, обусловленного допустимым значением расфокусировки

U® д. Допустимое значение расфокусировки (т.е. не вносящее заметных искажений) определяется глубиной резко изображаемого пространства микрообъективом и зависит от его числовой апертуры.

Схема формирования сигнала управления привсдом фокусировки микрообъектива работает следующим образом.

1654867

Кинолента находится в положении и процесс продолжается. Так как сигплоскости резкои наводки (О фиг 8а) нал управления переключением злектТогда U р 0, подаваемое на .переклю- ронного ключа и привода поступает чатель 6, максимально и равно . Г,,,.;, при значении напряже pgp ния U меньшеU 1» . Сигнал с компаратора 45 не го напряже»»ия U »»<, обусловленного »оступает в данном случае на переклю- допустимым значением щ сме ения киноатель 46 (не переключаются фазы сиг- ленты, и при высоком быстродействии ала). а вход

) Н ы операционного усили- логических элементов (логи (логические эленап име в ЭВИ, теля 47 поступают равные сигналы, 10 менты, используемые, например, в ! следовательно, на его выходе сигнал позволяю р т и оизводить миллион и более управлен вления равен нулю и микрообъектив операций в у ду), сек н ) то значение раснеподвижен (установленныи ранее на фокус р к си овки в момент изменения наплоскость резкой наводки). правления движения привода не будет

Пу ть кинолента смещается вправо 15 превышать допустимое значение расфоот положения реэкои нав аводки (к точ- кусировки. В остальных же случаях е боке 1, фиг.8а), при этом начинает схема управления обеспечивает еще оП И лее точное слежение микрообъектива за уменьшаться напряжение Б » ® ». сме ением плоскости киноленты, и ,данное напряжение, меньшее Ugp 10», смец i обеспечивается резкое изображение заб ет подаваться на входы операцион- 20 обеспе уде я с 1 емого свеного усилителя, ус я 47 силиваться и по- писываюцего штриха, формиру ступать на привод микрообъектива. томодулирующим устройством, в плосП оложим что микрообъектив бу- кости кинол енты. Значительное автомар едп

У т иха дет смещаться в ту же сторону что и тическое увеличение резкости ш р т е. б дет подфокусировать-25 в процессе записи приводит к уменьшекинолента, т.е. у и нелинейных ся, что приведет к ув еличению сигна- нию амплитудно-частотных и н ла,.поступающего с компаратора 17, искажен P ий в и о ессе записи. Также и приближаться опять к значению предложенное светомодулирующее уст- .

U . При достижении данного зна- ройство позволяет контролировать вери дост личину изменения записываемого сигначения напряжения (при наведении на резкость) сигналы на входе операцион- ла (р у ф ла (u»» ин фонограммы) непосредственно на самой киноленте, что позволяет ного усилителя 47, будут равны, упавляющий сигнал равен нулю нулю и микро- более объективно контролировать проP с записи фонограммы и исключить, о ъектив ., с записи ф р б неподвижен. Таким образом, цесс записи ф ае мик ообъектив мгно- искажения, обусловленные р ду пе емо ляв данном случае микроо ъекти

ы относивенно подфокусируется и удет б дет следить З5,цией или смещением фонограммь тельно ее базового (нормируемого) за смещением киноленты. положения. Градуировка шкалы уровня

1 изменения записываемого сигнала проае мик ообъек" тив начинает ДвигатьсЯ отн исходит след и образом. относительно

40 ложную сторону, чем кинол писываемого сигнала, равного U80p

",55 В (что соответствует 1002

* УРОвню) на верхней матовой r a 29 сировка системы микрообъектив-кинопервой прямоугольной призмы 12 дела45 ют отметку 100Е уровня затем подают

Б ая = 0,775 В и делают отметку 502 переключатель 3. Когда данное напря- Ъ одновременно калу для визуальног обусловленного до устимым значением расфокусировки, сработает комнаратор

2, сигнал которого переключит электельно прои- При противоположном направлении

P онный ключ 3. Следовательно, вижения киноленты (что возможно эойдет изменение направления движения д только в случае отклонения киноленты привода микрообъектива и он начнет ки 0) б ет в еот плоскости установки 0) удет вреопять следить за положением плоскоса- 5 менно происходить расфокусировка сис- ти киноленты. Опять увеличивается напряжение (так как расфокусировка темы, пока U p +p уменьшится до величины меньше обусловленной, допустиуменьшается) и при достижении им знанавливается мой расфокусировкой, включается логичения U p „ привод останавливает

1654867 ческий элемент, например К 176ЛЛ7, который включит каналы 3 и 4 электронного переключателя, и произойдет реверсирование, т.е. включаются выходы 8 и !4 вместо 1 и 7 (каналы К, К и и этом закрываются). Величина

UI„ +pN устанавливается путем измерения величины сигнала Upped qp при смещении киноленты от плоскости резкой наводки с помощью иикрометрического винта на допустимую величину расфокусировки (5 — 7 ики). Величина

U p> >p измеряется и соответствует максимальному значению U happ gpss (при временно отключенном приводе фокусировки и ручной настройке), т.е. при отсутствии расфокусировки. Установочные напряжения подаются от задающего генератора, частота (Герц) которого должна быть равна

f

:Я К (2) СЯ. где V — скорость движения киноленты, мм/с, R — радиус гладкого барабана, ми, так как частота смещения киноленты вдоль оптической оси системы обусловлена радиальным биением гладкого барабана, на котором происходит запись фонограммы на киноленте.

Привод 19 подфокусировки микрообъектива 8 может иметь также различное конструктивное решение. Однако в качестве привода подфокусировки невозможно использовать, например, электродвигатель с реверсом, так как электродвигатель не сможет обеспечить подфокусировку при движении киноленты.

Наиболее подходящим вариантом является привод, выполненный в виде иагнитоэлектрического пр еобразователя (по .аналогии с диффузорным громкоговорителем), у которого подвижной системой виесто диффузора является микрообъек.45 тив, жестко связанный с каркасом катушки. Упрощенная схема привода представлена на фиг. 10.

Таким образом, подавая сигнал уп.равления согласно выражению (2) и посредством блока 18 (схемы управления приводом), подвижная система магнитоэлектрического преобразователя будет смешаться вместе с микрообъективом 8.

Таким образом, микрообъектив будет следить за положением плоскости киноленты и автоматически подфокусироватьСистема управления уровнеи записи, состоящая из оптического блока (11-15, 20-21, 28 фиг.1), noporoaoro устройства 22, электронного ключа, коипрессора, при этом выход первого усилителя соединен с входои порогового устройства, выход которого соединен с входом электронного ключа,подключенного параллельно компрессору, работает следующим образом.

За 100%-ный уровень сигнала принята иаксииальная величина сигнала при допустимых нелинейных искажениях (3%) тракта звукопередачи и составляет в абсолютных величинах U=1,55 В.

При записи электрических сигналов .звуковой частоты допустииый уровень записи 80%, т.е. имеется запас по уровню записи.

Поэтому, если сигнал по уровню меньше ЯОХ (U = 1,24 В), т.е. имеет нелинейные искажения меньше допустимых, сигнал по уровню не нужно компрессировать (т.е. не нужно сжимать его динаиический диапазон). В .данном случае электрический сигнал должен поступать на гальванометр, минуя коипрессор, поэтому пороговое устройство 22 в данном случае (при сигнале иеньшеи U = 1,24 В) не пропускает сигнал от усилителя 16. Электронный ключ 23 при отсутствии сигнала замкнут и сигнал с усилителя 24 записи через электронный ключ поступает на гальванометр 26 для записи.

При превышении величины записываеиого сигнала 80% уровня (т.е. при искажениях больше допустимых) пороговое устройство 22 бткрывается, поступает электрический сигнал на электронный

,ключ 23, который размыкается, и сигнал с усилителя 24 записи поступает на компрессор 25, где его уровень коипрессируется до допустимых пределов и подается на гальванометр для записи. Предложенное схемное решений позволяет значительно уиеньшить нелинейные и амплитудно-частотные искажения записываемого сигнала, так как при допустимом уровне сигнал не проходит через компрессор, вносящий дополнительные искажения.

Итак, предложенное СНУ для записи

I фотографических фонограмм позволяет повысить качество фотографических фонограмм путем автоматической фокусировкой записываемого сигнала, позво". ляющей следить за резкостью погранич1654867 ной кривой, формирующей изображение фонограммы (т.е. самим непосредственно иэображением, но не положением плоскости изображения) сравнения управляющего сигнала с допустимьм гра ничным сигналом и переключением уп| равляющего сигнала для реверса приода микрообъектива и гарантирующим, то искажения будут меньше граничных опустимых. Предложенное устройство также позволяет производить объективный визуальный контроль непосредственно записываемой фонограммы и управлять автоматически уровнем записи- 1 ваемого сигнала при минимальных дополнительных вносимых искажениях.

Формула изобретения

1. Светомодулирующее устройство для записи фотографических фонограмм, содержащее последовательно расположенные вдоль оптической оси источник света, первый: конденсор, маску с вырезом, линзу, зеркальный гальванометр, второй конденсор, механическую щелевую диафрагму, микрообъектив, усилитель записи и компрессор, причем вход компрессора соединен с выхо.дом усилителя записи, а выход — с входом зеркального гальванометра, отличающееся тем, что, с целью повышения качества записываемой фонограммы за счет уменьшения нелинейных и амплитудно-частотных искаже- З5 ний записываемого сигнала, в него введены оптически связанные дополнительный объектив, оптический блок, источник считывающего излучения, поляризатор, анализатор, источник пита- 40 ния, приемник считывающего излучения, первый усилитель формируемого сигнала, компаратор, пороговый блок, схема формирования сигнала, пропорционального подаваемому на зеркальный галь- 45 ванометр, электронный ключ, схема управления приводом микрообъектива и привод подфокусировки микрообъектива, причем оптический блок выполнен.в вие прямоугольного параллелепипеда, 50 образованного первой и второй прямоугольными призмами, на гипотенузных. гранях которых нанесены первое и второе прозрачные токопроводящие покрытия, между которыми введен первый 55 слой электрооптического материала, верхняя грань первой прямоугольной призмы выполнена матовой и имеет отградуированную шкалу визуального. контроля уровня записи непосредственно в плоскости киноленты, на боковую грань второй призмы последовательно нанесены третье прозрачное токопроводяцее покрытие, фотополупроводниковое, зеркально отражающее и ориентирующее покрытия, а со стороны введенного считывающего излучения на оптически прозрачную подложку нанесены четвертое прозрачное токопроводящее и ориентирующее покрытие, между прозрачной подложкой и боковой гранью второй призмы нанесен второй слой электрооптического материала, в канале считывающего излучения установлены оптически связанные источник считывающего излучения, поляризатор, оптический блок, анализатор и приемник считывающего излучения, выход которого соединен через первый усилитель с компаратором и пороговым блоком, выход компрессора через схему формирования сигнала, пропорционального подаваемому, на зеркальный гальванометр соединен с вторым входом компаратора, выход которого через схему управления приводом микрообъектива соединен с входом привода подфокусировки микрообъектива, выход порогового блока соединен с входом электронного ключа, подключенного параллельного компр ес сору.

2. Устройство по п.1, о т л и— ч а ю щ е е с я тем, что схема управления приводом микрообъектива состоит из второго компаратора, электронного переключателя, второго усилителя, первого и второго переменных резисторов, включенных между общей шиной и источником установочного напряжения, ползуны резисторов соединены с первыми входами соответственно электронного переключателя и второго компаратора, вторые входы которых соединены с выходом первого компаратора, а выход электронного переключателя соединен с входом второго усилителя сигнала управления, выход которого является выходом схемы управления приводом микрообъектива.

1654867

1654867

Фиг.9

Составитель С.Подорский

Редактор Л. Гратилло Техред Л.Олийнык Корректор Л. Патай

Заказ 1954 Тираж 349 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

1!3035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

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