АЭРОФОТОАППАРАТ Российский патент 2006 года по МПК G03B37/00 

Изобретение относится к оптическому приборостроению, а именно к аэрофотосъемке, и может быть использовано при создании кадровых аэрофотоаппаратов.

Известен отечественный кадровый спектрозональный аэрофотоаппарат АС-707-01, выпускаемый ОАО "Красногорский завод им. С.А.Зверева" (Руководство по технической эксплуатации БЛ1.723.042-01РЭ, 1998 г. - направлено в ФИПС по заявке №2003118969/28(020480) от 28.08.2003 г.), содержащий по ходу луча объектив, фотозатвор, аэрофотопленку в пленкопротяжном механизме, механизм компенсации сдвига изображения, механизм фокусировки, содержащий привод фокусировки и исполнительный механизм, выполненный в виде винтовых кинематических пар. При этом фокусировка выполняется посредством подвижки механизма компенсации сдвига изображения, подпружиненного к винтам механизма фокусировки, в направлении, параллельном оптической оси объектива от привода фокусировки, управляемого по сигналам изменения скорости, высоты и давления полета носителя. Основной резьбой винтов исполнительного механизма фокусировки выбрана резьба М12×1,75. Это крупный шаг резьбы, во много раз больше значения глубины резкости объектива (для объектива "Уран-37", входящего в аэрофотоаппарат АС-707-01, глубина резкости составляет 0,1 мм), что не обеспечивает высокой точности фокусировки, так как при малых перемещениях плоскости наилучшего изображения объектива, обусловленного глубиной резкости последнего, требуются более малые перемещения винтов механизма фокусировки.

Наиболее близким к предлагаемому изобретению является аэрофотоаппарат АК-108Ф, выпускаемый ОАО Красногорский завод им. С.А.Зверева (Руководство по технич. эксплуатации АК-108Ф, 1991 г., рекламный проспект, чертеж толкателя БЛ6.138.563. Сб, 2000 г.). Он содержит последовательно расположенные на оптической оси объектив, фотозатвор и аэрофотопленку в пленкопротяжном механизме. Пленкопротяжный механизм состоит из последовательно расположенных приемного пенала, мерного валика, выравнивающего стола и подающего пенала. Пеналы расположены на корпусе кассеты, в которой находятся оба привода: привод подающего пенала и привод приемного пенала. Выравнивающий стол расположен на оптической оси за аэрофотопленкой. Мерный валик и выравнивающий стол расположены в корпусе механизма компенсации сдвига изображения. Кроме того, этот механизм содержит привод компенсации сдвига изображения. Корпус механизма компенсации установлен на опорах (толкателях), закрепленных по углам корпуса с внешней стороны выравнивающего стола. Каждая из опор установлена таким образом, что один ее конец установлен на подшипниках в обойме, снабженным зубчатым колесом, кинематически связанным с приводом механизма фокусировки, а другой конец опирается в корпус механизма компенсации сдвига изображения с установленным на нем выравнивающим столом. Корпус механизма компенсации сдвига изображения поджат к свободному концу опоры пружиной, установленной в корпусе кассеты. Механизм фокусировки состоит из привода фокуксировки и исполнительного механизма, выполненного в виде винтовых кинематических пар. При этом все четыре опоры выполнены в виде винтовых кинематических пар, расположенных параллельно оптической оси. Корпус механизма компенсации сдвига изображения со стороны аэрофотопленки опирается на винтовые кинематические пары, а с другой стороны - подпружинен упругими элементами к последним. Винты исполнительного механизма фокусировки выполнены на резьбе с мелким шагом (в данном случае М8×0,25), что повышает точность фокусировки по сравнению с аэрофотоаппаратом АС-707-01, но одновременно снижает надежность работы механизма фокусировки, так как при изменении режимов фотографирования (скорости полета, высоты и давления) в отсеке носителя возникает необходимость фокусировки аэрофотоаппарата как в сторону увеличения фокусного расстояния объектива, так и его уменьшения. При этом возникают знакопеременные нагрузки на винты исполнительного механизма и привода фокусировки. В случаях реверсивной работы привода фокусировки нагрузки на винты вызывают интенсивный износ резьбы, обусловленный ее мелким шагом. Кроме того, для обеспечения точности работы механизма фокусировки требуется безлюфтовая винтовая передача, обеспечиваемая технологической притиркой, что повышает трение в резьбовой паре винт-гайка, а это может привести к наволачиванию металла в резьбе и ее заклиниванию, что резко снижает надежность работы, и в конечном счете, снижает качество изображения снимков.

Задачей изобретения является создание надежного и качественного кадрового аэрофотоаппарата с повышенными эксплуатационными характеристиками.

Технический результат - увеличение точности работы механизма фокусировки, увеличение надежности работы аэрофотоаппарата при повышении качества снимков.

Это достигается тем, что в аэрофотоаппарате, содержащем последовательно расположенные на оптической оси объектив, фотозатвор, аэрофотопленку в пленкопротяжном механизме, состоящем из последовательно расположенных приемного пенала, мерного валика, выравнивающего стола и подающего пенала, при этом выравнивающий стол расположен на оптической оси за аэрофотопленкой, кроме того, мерный валик и выравнивающий стол вместе с приводом компенсации образуют механизм компенсации сдвига изображения, в корпусе которого и размещены мерный валик с выравнивающим столом, а сам корпус установлен с возможностью перемещения вдоль оптической оси на опорах, по крайней мере, одна из которых выполнена в виде винтовой кинематической пары, являющейся исполнительным механизмом механизма фокусировки, который содержит привод фокусировки, винтовая кинематическая пара установлена параллельно оптической оси и кинематически связана с корпусом механизма компенсации со стороны выравнивающего стола, а с другой стороны корпус механизма компенсации подпружинен к опорам упругим элементом, в отличие от известного, винтовая кинематическая пара выполнена по типу дифференциального винта, причем он дополнительно снабжен резьбой с меньшим шагом, на которую с возможностью поступательного перемещения установлена втулка, кинематически связанная с корпусом механизма компенсации, подпружиненным упругим элементом к последней.

На фиг.1 изображена схема аэрофотоаппарата, на фиг.2 - дифференциальный винт.

Аэрофотоаппарат состоит из последовательно установленных на оптической оси объектива 1 (фиг.1), фотозатвора 2 и аэрофотопленки 3. Аэрофотопленка 3 находится в пленкопротяжном механизме, состоящем из приемного пенала 4, мерного валика 5, выравнивающего стола 6 и подающего пенала 7. У каждого пенала имеется свой привод: 8 - привод приемного пенала 4, а 9 - привод подающего пенала 7. Аэрофотоаппарат содержит механизм компенсации сдвига изображения, состоящий из корпуса 10, в котором находятся мерный валик 5 и выравнивающий стол 6, и привода компенсации сдвига изображения 11. Выравнивающий стол 6 кинематически связан с приводом компенсации 11. Корпус 10 механизма компенсации сдвига изображения установлен на опорах 12, расположенных равномерно по периметру корпуса 10 параллельно оптической оси. По крайней мере, одна из этих опор выполнена в виде винтовой кинематической пары 13, которая вместе с приводом фокусировки 14 образует механизм фокусировки. Винтовая кинематическая пара 13 (фиг.2) выполнена в виде дифференциального винта, состоящего из винта 15 и резьбовой втулки 16, имеющими резьбу с меньшим шагом. Корпус 10 механизма компенсации сдвига изображения подпружинен пружиной 17 к втулкам 16.

Аэрофотоаппарат работает следующим образом. При включении его в режиме "СЪЕМКА" происходят срабатывание фотозатвора 2 и, через объектив 1, экспонирование кадра при одновременной компенсации сдвига изображения посредством работы механизма компенсации сдвига изображения. Выравнивающий стол 6 начинает движение в направлении движения изображения фотографируемой местности со скоростью компенсации сдвига изображения, определяемой в зависимости от скорости полета носителя и высоты фотографирования. В это время аэрофотопленка 3 выравнена на выравнивающем столе 6. Далее производятся экспонирование аэрофотопленки 3 посредством срабатывания фотозатвора 2 и пропускание светового потока, ограниченного апертурной диафрагмой (на фиг.не показано) объектива 1 и выдержкой фотозатвора 2. После этого мерным валиком 5, соединенным с приводом компенсации 11, приводами 8 и 9 приемного 4 и подающего 7 пеналов производятся перематывание экспонированного кадра и подготовка аэрофотоаппарата к съемке следующего кадра. При этом выравнивающий стол 6 возвращается в исходное положение. В процессе фотографирования может происходить изменение режимов, то есть скорости и высоты полета, а также давления в отсеке носителя. Это вызывает расфокусировку аэрофотоаппарата и, как следствие, потерю качества снимков. Для устранения этого недостатка необходимо выполнить фокусировку аэрофотоаппарата, для чего привод фокусировки 14, работающий по сигналам от датчиков скорости, высоты и давления, приводит в движение исполнительный механизм фокусировки, который поворачивает винт 15. Поворачиваясь вокруг оси, винт 15, одновременно, перемещает вдоль оси втулку 16 на величину, ограниченную числом оборотов и шагом резьбы "h" винтовой пары винт 15 и втулка 16 дифференциального винта. При этом втулка 16, вращаясь на дополнительной резьбе с шагом "h_i" винта 15, одновременно перемещается вдоль оси винта 15 на величину разности шагов резьбы (h-h_i). Далее втулка 16 толкает подпружиненный к ней корпус 10 механизма компенсации сдвига изображения и установленный на нем выравнивающий стол 6 в сторону фокусировки аэрофотоаппарата и устанавливает его в положение наилучшего изображения. Таким образом использование в качестве винтовой пары дифференциального винта обеспечивает незначительные перемещения, для чего потребовался бы винт с чрезвычайно малой резьбой (Г.А.Веркович. Справочник конструктора точного приборостроения, Ленинград, Машиностроение, 1989 г., с.345-348).

В данном конкретном случае все четыре опоры 12 выполнены в виде винтовых кинематических пар, работающих от одного привода фокусировки 14.

Преимущества предложенного технического решения по сравнению с ближайшим аналогом состоят в следующем:

- обеспечивается высокая точность фокусировки аэрофотоаппарата в широком диапазоне скорости, высоты и давления фотографирования;

- обеспечивается высокое качество снимков;

- увеличивается надежность работы аэрофотоаппарата.

Изобретение относится к оптическому приборостроению, к аэрофотосъемке и может быть использовано при создании кадровых аэрофотоаппаратов. Аэрофотоаппарат содержит последовательно расположенные на оптической оси объектив, фотозатвор, аэрофотопленку в пленкопротяжном механизме. Пленкопротяжный механизм состоит из последовательно расположенных приемного пенала, мерного валика, выравнивающего стола и подающего пенала. Выравнивающий стол расположен на оптической оси за аэрофотопленкой. Мерный валик и выравнивающий стол вместе с приводом компенсации образуют механизм компенсации сдвига изображения. Корпус установлен с возможностью перемещения вдоль оптической оси на опорах. Одна из опор выполнена в виде винтовой кинематической пары, которая является исполнительным механизмом механизма фокусировки. Механизм фокусировки содержит привод фокусировки. Винтовая кинематическая пара расположена параллельно оптической оси и кинематически связана с корпусом механизма компенсации со стороны выравнивающего стола. С другой стороны корпус механизма компенсации подпружинен упругим элементом. Винтовая кинематическая пара выполнена по типу дифференциального винта. Он дополнительно снабжен резьбой с меньшим шагом, на которую установлена втулка с возможностью поступательного перемещения. Втулка кинематически связана с корпусом механизма компенсации и подпружинена упругим элементом. 2 ил.

Аэрофотоаппарат, содержащий последовательно расположенные на оптической оси объектив, фотозатвор, аэрофотопленку в пленко-протяжном механизме, состоящем из последовательно расположенных приемного пенала, мерного валика, выравнивающего стола и подающего пенала, при этом выравнивающий стол расположен на оптической оси за аэрофотопленкой, кроме того, мерный валик и выравнивающий стол вместе с приводом компенсации образуют механизм компенсации сдвига изображения, в корпусе которого размещены мерный валик с выравнивающим столом, а сам корпус установлен с возможностью перемещения вдоль оптической оси на опорах, по крайней мере одна из которых выполнена в виде винтовой кинематической пары, являющейся исполнительным механизмом механизма фокусировки, который содержит привод фокусировки, винтовая кинематическая пара установлена параллельно оптической оси и кинематически связана с корпусом механизма компенсации сдвига изображения со стороны выравнивающего стола, а с другой стороны корпус механизма компенсации подпружинен к опорам упругим элементом, отличающийся тем, что винтовая кинематическая пара выполнена по типу дифференциального винта, для чего она дополнительно снабжена резьбой с меньшим шагом, на которую с возможностью поступательного перемещения установлена втулка, кинематически связанная с корпусом механизма компенсации подпружиненным упругим элементом.