Устройство для стабилизации оптического изображения киноаппарата Советский патент 1990 года по МПК G03B17/00 G01C21/24 

Изобретение относится к области гироскопии, в частности к применению гиростабилизаторов оптического изображения в киносъемочных аппаратах (КСА),оно может быть применено для съемок в космическом пространстве в целях космической навигации, для стабилизации изображения в КСА и . наблщцательных приборах (например, биноклях и др.) при их использовании на колеблющемся основаниио

Целью изобретения, является исключение наклона изображения в поле зрег; ния при панорамировании

На фиго 1 представлена схема описываемого устройства; на - схема оптической системы сстабилизащшо

Устройство содерАит трехстепенный гироскоп, состоящий из..ротор а I, внут ренней и наружной рамок 2,3 соответ- ственно, датчик угла, например фотоприемник 4, установленный на внутренней рамке, датчики 5, 6 моментов и усилителя 7, 8« С осями вращения ги- роскопа кинематически соединены оси вращения входного оптического элемента (зеркала 9), закрепленного в двухосном подвесе. На корпусе устройства размещен двухстепенный гирйскоп, состоящий из ротора 10, рамки 11 и датчика 12 угла, электрически соединенного с датчиком 5 момента. Устройство крепится к корпусу КСА 13 перед его объективом 14 На корпусе устрой- ства или КСА укреплен источник 15 оптического излучения (светодиод,-лампочка и др.)о Неподвижное зеркало 16 укреплено на корпусе устройства, которое жестко связано с корпусом КСА

Устройство работает спедукщим образом.

Общим тумблером включается питание роторов I, 10, источника 15, датчи- ков 5, 6 моментов, усилителей 7, 8 и фотоприемника 4.Световые лучи, идуч щие от снимаемого объекта, попадают на подвижное зеркало 9, связанное с трехстепенным гироскопом, затем на не .подвижное зеркэпо 16 и через объектив 14 на фотопленку. Световая энергия от источника 15, сформированная в виде узкого пучка лучей, попадает на фотоприемняк 4, в последнем возникает электрический сигнал, который через усилители 7, 8 поступает на соответ- ствующие датчики 5, 6 моментов, в peзультате чего на осях подвеса гирос-/

копа возникают моменты силы, вызывающие прецессию гироскопа в таком направлении, чтобы центр координат фотоприемника 4 совместился с центром светового пучка лучей. Всякое смещение .светового пучка лучей с центра координат фотоприемника 4, вызываемое колебаниями КСА 13, будет каждый раз вызывать прецессию гироскопа, совмещение центра координат с центром светового пучка лучей. Таким образом, вследствие этой оптической связи Гироскоп следит за колебаниями КСА, гфоисходящими около среднего положения.

Из анализа оптической схемы стабилизации известно, что при развороте зеркала 9 относительно зеркала 16 вокруг вертикальной оси появляется наклон изображения вокруг оп тической ;оси КСА 13, Угол наклона изображения равен углу взаимного разворота зер- |кал. Для того, чтобы исключить этот ;поворот изображения, появляющийся во ;время панорамирования (т.е. поворота КСА вокруг вертикальной оси), чеоб ХОДИ1Ж) обеспечить синхронный и синфазный поворот подвижного зеркала 9 с неподвижным зеркалом 16 Такое вращение подвижного зеркала 9 совместно с КСА 13 при его развороте вокруг верг тикапьной оси обеспечив ается сигналом с датчика 12 двухстепенного гироскопа. При возникновении угловой скорости панорамирования, вектор которой направлен вертикально, возникает прецессия ротора 10 двухстепенного гироскопа, вследствие чего появляется электрический сигнал с датчика 12 угла, который через датчик 5 момента создает на оси внутренйей рамки 2 момент, вызывающий прецессию наружной рамки 3, а следовательно, враще- ние подвижного зеркала 9 вокруг вертикальной оси. Сигнал с датчика 12 двухстепенного гироскопа обеспечивает синхронное и синфазное вращение, а возможное угловое рассогласование исключается описанной системой с фотоприемником 4. В связи с тем, что двухстепенный гироскоп измеряет одновременно с угловой скоростью панорамирования угловую скорость колебаний рук оператора, сигнал с датчика 12 - угла поступает на датчик 5 момента /через фильтр 17. низких частот.

Применение описываемого устройства для стабилизации оп171ческого

512155076

изображения киноаппарата позволяетвыполнять съемку с рук без сложных

обеспечить при киносъемках свободноерельсовых путей, гатативов и гиростапанорамирование, .при этом возможнобилизирующих устройств.

Составитель В.Скурятина Редактор И Цалихина ТехреД; M.J tictbiK

Заказ 990

Тираж 379

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

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

tfiof.l

Корректор С.Шевкун Подписное