Скоростная киносъемочная камера Советский патент 1986 года по МПК G03B41/04 

Изобретение относится к кинотехнике, а именно к киносъемочным камерам с оптической компенсацией непрерывного движения кинопленки, предназначенным для исследования быстропротекающих процессов.

Целью изобретения является повышение качества изображения путем уменьшения величины остаточного сдвига изображения и снижение энергопотребления путем уменьшения массы компенсатора.

На фиг.1 представлена принципиальная схема скоростной киносъемочной камеры; на фиг.2 - расположение

10

где 1 - шаг кадров;

Z - число граней призм;

п - показатель преломления

материала призм,

при этом масса призмы находится в квадратичной зависимости от ее то ны.

При прохождении пучка световых лучей через съемочный объектив 1 образуется промежуточное изображе объекта съемки в плоскости полево диафрагмы 2. После, прохождения пе призмы 3 компенсатора пучок лучей падает в первый объектив 5 оборач

призм компенсатора относительно дне- ющей системы, пс редняя фокальная

нового обтюратора.

Скоростная киносъемочная камера (фиг.1) содержит телецентрический съемочный объектив 1, полевую диафрагму 2, призменный компенсатор из двух идентичных многогранных призм 3 и 4, оборачивающую систему из двух объективов 5 и 6, между которыми размещена отклоняющая система в виде двух расположенных под углом 90 друг к другу неподвижных зеркал 7 и 8, и апе.ртурную диафрагму 9, размещенную в задней фокальной плоскости первого объектива 5, совмещенной с передней фокальной плоскостью второго объектива 6 оборачивающей системы. В плоскости апертурной диафрагмы 9 между призмами 3 и 4 расположен жестко связанный с компенсатором и ограничивающий рабочий угол компенсации дисковый обтюратор 10 с вырезами. За компенсатором установлен фильмовый ка- нал 11 с экспозиционным окном 12, в который помещена кинопленка 13.

Призмы 3 и 4 компенсатора повернуты относительно бис сектрисы угла выреза обтюратора 10 в противоположные стороны на углы |3 и (фиг,.2) (углы между соответствующими нормалями NJ и Nt{ к рабочим граням призм 3 и 4 и биссектрисой угла выреза обтюратора 10), причем сумма углов +|3 Р oi g, где oi. g - рабочий угол ком20

25

30

плоскость которого совмещена с плоскостью полевой диафрагмы 2, а его задняя фокальная плоскость, в которой установлена оптически сопряженная с входным зрачком съемочного объектива 1 апертурная диафрагма 9, совмещена ,с передней фокальной плоскостью второго объектива 6 оборачивающей системы. Из объектива 5 выходит параллельный пучок лучей, который, отражаясь от первого неподвижного зеркала 7, проходит сквозь апертур-,, ную диафрагму 9, напротив которой находится вырез дискового обтюратора 10, отражается от второго неподвижного зеркала 8 и попадает во второй объектив 6 оборачивающей системы. Далее пучок лучей проходит через вторую призму 4 компенсатора и фоку- 35 сируется вторым объективом 6 оборачивающей системы в плоскости экспозиционного окна 2. фильмового канала 11 на светочувствительном слое кинопленки 13. За счет указанных связей в оптической системе кинокамеры обеспечен телецентрический ход главного луча в пространстве изобралсений.

Скоростная киносъемочная камера работает следующим образом.

При вращении призм 3 и 4 компенсатора с дисковым обтюратором 10 образующий изображение объекта съемки пучок световых лучей последовательно

40

45

подвергается их смещающему действию.

пенсацш (угол п о ворота компенсатора). 50 Суммарное перемещение изображения Толщина d призм 3 и 4 компенсатора за время экспонирования одного кадра, в данной киносъемочной камере рассчи- ограничиваемое угловым размером тывается с учетом двукратного прохож- выреза обтюратора 10 и соотзетствуюдения луча через компенсатор:

J ,

ттт 1 / /1 COS 2o -,paS

2T(-sin2cip g(l vn -sin 2oLpu&

где 1 - шаг кадров;

Z - число граней призм;

п - показатель преломления

материала призм,

при этом масса призмы находится в квадратичной зависимости от ее толщи ны.

При прохождении пучка световых лучей через съемочный объектив 1 образуется промежуточное изображение объекта съемки в плоскости полевой диафрагмы 2. После, прохождения первой призмы 3 компенсатора пучок лучей попадает в первый объектив 5 оборачива-

плоскость которого совмещена с плоскостью полевой диафрагмы 2, а его задняя фокальная плоскость, в которой установлена оптически сопряженная с входным зрачком съемочного объектива 1 апертурная диафрагма 9, совмещена ,с передней фокальной плоскостью второго объектива 6 оборачивающей системы. Из объектива 5 выходит параллельный пучок лучей, который, отражаясь от первого неподвижного зеркала 7, проходит сквозь апертур-,, ную диафрагму 9, напротив которой находится вырез дискового обтюратора 10, отражается от второго неподвижного зеркала 8 и попадает во второй объектив 6 оборачивающей системы. Далее пучок лучей проходит через вторую призму 4 компенсатора и фоку- сируется вторым объективом 6 оборачивающей системы в плоскости экспозиционного окна 2. фильмового канала 11 на светочувствительном слое кинопленки 13. За счет указанных связей в оптической системе кинокамеры обеспечен телецентрический ход главного луча в пространстве изобралсений.

Скоростная киносъемочная камера работает следующим образом.

При вращении призм 3 и 4 компенсатора с дисковым обтюратором 10 образующий изображение объекта съемки пучок световых лучей последовательно

щее рабочему углу компенсации, рав- но смещению кинопленки. За один оборот компенсатора происходит съемка числа кадров, равного числу граней призм 3 и 4 и числу лопастей диско31

вого обтроратора 10, которме периодически перекрывают отверстие апер- турной диафрагмы 9, обеспечивая получение раздельных кадров. Кинопленка 13 в фильмовом канале II дви- жется непрерывно. Скорости вращения призм 3 и 4 с обтюратором 10 и движения кинопленки согласованы между собой. Стрелками на схеме показаны направления вращения призм 3 и 4 ком- пенсатора с обтюратором 10 и движения кинопленки.

Уменьшение сдвига изображения призменным компенсатором повышает качество изображения скоростной ки- нокамеры, увеличивает ее разрешающую способность как фотографической системы. Уменьшение толщины призм компенсатора уменьшает его массу, в результате возможно использование менее мощного приводного электродвигателя и улучшение характеристики разгона кинокамеры до заданной частоты киносъемки.

Фо рмула изобретения

Скоростная киносъемочная камера, содержащая последовательно установленные телецентрический съемочный объектив, полевую диафрагму, компенсатор, выполненньм в виде двух идентичных многогранных призм, расположенных на оси вращения и жестко связанных между собой, оборачивающую систему из двух объективов, между которыми размещена отклоняющая система в виде двух расположенных под уг

5 О

5 0

5

4

лом 90 друг к другу неподвижных зеркал, нормали которых лежат в плоскости, образованной оптической осью съемочного объектива и осью вращения компенсатора, а также апертур- ную диафрагму, в плоскости которой расположен дисковый обтюратор с вырезами и фильмовый канал с экспозиционным окном, при этом апертурная диафрагма размещена в задней фокальной плоскости первого объектива, совмещенной с передней фокальной плоскостью второго объе-ктива оборачивающей системы, а дисковый обтюратор укреплен на оси вращения компенсатора между его призмами, отличающаяся тем, что, с целью повышения качества изображения путем уменьшения величины остаточного сдвига изображения и снижения энергопотребления путем уменьшения массы компенсатора, призмы компенсатора повернуты вокруг его оси вращения на равные углы в противоположные стороны относительно биссектрисы угла выреза обтюратора, при этом сумма углов поворота призм равна рабочему углу компенсатора, а толщина d каждой призмы определяется из соотношения:

d

COS 2о

2ir.sin 2Ыр,1 --- IrEEif -r Уп -8 п 2о1|.,,5где Н - шаг кадра,

К,

Z - число граней каждой призмы; .E рабочий угол компенсации; п - показатель преломления стекла призмы.

4

.Z

Изобретение относится к кинотехнике и позволяет повысить качество изображения путем уменьшения величины остаточного сдвига изображения и снизить энергопотребление путем уменьшения массы компенсатора. Для этого призмы 3 и 4 компенсатора повернуты относительно биссектрисы угла выреза обтюратора 10 в противоположные сторо ы на равные углы, v сумма которых равна рабочему углу компенсатора. Вращающиеся призм ы 3 и 4 с обтюратором IО смещают образующий изображение объекта съемки пучок световых лучей, причем суммарное смещение за время экспонирования одного кадра, соответствующее рабочему углу компенсатора, равно смещению кинопленки. Число снятых кадров за один оборот компенсатора paBtto числу граней призм 3, 4 и числу лопастей обтюратора 10, периодически перекрывающих отверстие апер- турной диафрагмы 9 для обеспечения получения раздельных кадров. Приводится соотношение, из которого определяется толщина каждой призмы. 2 ил. (Л И o -si ел ел ю