Установка для съемки быстропротекающих процессов Советский патент 1987 года по МПК G03B39/02 

вание первого кадра первой строки происходит в момент, когда один из секторньЬс вьфезов обтюратора 5 открывает щель 4 диафрагмы 3, а секторный вырез обтюратора 7 занимает вертикальное положение. При подходе

f

Изобретение относится к оптическому приборостроению , а именно к аппаратуре для фоторегистрации процессов вр времени: в научных исследованиях.

Цель изобретения - упрощение конструкции, и повышение качества изображения.

На фиг. 1 показана общая схема установки; на фиг. 2 - сканирующее устройство, вид со стороны источника света; на фиг. 3 - то же, вид сверху; на фиг. 4 - разрез А-А на фиг. 2; на фиг. 5 - дисковые .Ьбтюраторы прерывателя света с кон- ..тактными кулачками; на фиг. 6 - ,схема управления электромагнитами.

Установка для съемки быстропроте- кающих процессов содержит осветительную системуiсостоящую из источника 1 света, конденсора 2, диафрагмы 3 с плоской щелью 4.и прерывателя света в виде первого дискового обтюратора 5 - кадрового обтюратора с двумя диаметрально расположенными вырезами fe с углом раскрытия |5 , и второго обтюратора - обтюратора 7 экспозиции G одним секторным вырезом 8 с углом раскрытия с . Обтюратор 5 жестко закреплен на оси 9, на которую насажены шестерня 10 и регулируемые KOIH- тактные кулачки 11 и 12. Обтюратор 7 жестко закреплен на конце полой оси 13, на другом конце которой имеется щестерня 14, кинематически связанная через щестерни 15 - 17 с шестерней 10. Эта система шестерен обеспечивает увеличение угловой скорости вращения обтюратора 7 в целое четное число раз по сравнению с обтюратором 5. На конце оси 9 имеется шкив 18, который ремнем 19 связан со шкивом 20 на оси коллекторного электродвигателя 21, скорость вращевторого секторного выреза обтюратора 5 кулачок 11 через подпружиненный сердечник и рычаг обеспечивает поворот зеркала на угол сканирования. Скорость съемки ограничена временем срабатьшания электромагнитов.6 ил,

ния которого регулируется автотрансформатором 22. Киносъемка фаз движущегося объекта 23 в рабочей области осуществляется однообъективной камерой-фотоаппаратом 24 в одну фото- пластинку 25 с использованием сканирующего устройства 26. На фиг. 1 сканирующее устройство 26 условно

Q,повернуто на 90 в реальной установке ось вращения сканирующего устройства 26 должна быть параллельна траектории объекта 23, а оптическая ось фотоаппарата 24 перпендикулярна

5 ей. Кулачок 11 взаимодействует с контактами 27, а кулачок 12 - с контактами 28 (фиг. 5).

Сканирующее устройство 26 имеет основание 29 с осью 30 и пружиной 0 31. На основании 29 закреплено храповое колесо 32, взаимодействующее с коромыслом 33 и собачкой 34. Рабочий ход коромысла 33 осуществляется с помощью шарнирно закрепленного электромагнита 35, а возврат - с п омощью пружины 36. Собачка 37 удерживает храповое колесо 32 от поворота при обратном ходе коромысла 33. На основании 29 имеется пере- ставляемый штифт 38, который взаимо- . действует с контактами 39. На основании 29 закреплена также П-образная рамка 40, в которой двумя пружинами 41 и 42 удерживается плоское зеркало 35 43 с наружным отражающим слоем.Пружи- . нами 41 и 42 зеркало 43 постоянно от- ,клонено до упора в регулировочный . винт 44 (фиг. 4). При подаче элек- - трического тока в электромагнит 45 его подпружиненный сердечник 46

действует на рычаг 47 и поворачивает зеркало 43 на угол сканирования

Ч до упора в регулировочный винт 48. Включение сканирующего устройст- ва 26 осуществляется контактами 49

датчика пуска (не показан) или вручную кнопкой 50 (фиг. 6).

Установка работает следующим образом.

При съемке объекта - падающей вертикально вниз капли 23 воды, диафрагма 3 должна быть установлена так что ось щели 4 вертикальна, а плоский луч света перпендикулярен траектории капли 23. На расстоянии m от траектории капли 23 устанавливается сканирующее устройство 26, при этом его ось 30 должна быть вертикальна. На расстоянии п от оси 30 устанавливается однообъективная KaMe pa - фотоаЬпарат 24 типа Фотокор или павильонная штативная фотокамера с матовым стеклом для наводки на , резкость. Расстояния шип зависят от масштаба съемки, от угла пово рота f зеркала 43, от числа кадров в одной строке и от размеров фотопластинки 25. Фотоаппарат 24 фокусируется по нити отвеса, совпадающей с траекторией капли 23, при этом изображение щели 4 должно располагаться в начале строки, т.е. в углу фотопластинки 25. На этом подготовка установки к съемке заканчивается. Съемка последовательных фаз полета капли 23 осуществляется в темном помещении или при неактивном освещении. В фотоаппарат 24 с закрытым затвором объектива устанав ливается открытая кассета с фото- пластинкой 25. Включается электродвигатель 21 и автотрансформатором 22 устанавливается необходимая частота вращения (по тахометру, не показан) кадрового обтюратора 5. При этом цепь питания электромагнитов 35 и 45 контактами 49 датчика пуска и кнопкой 50 разорвана. Сканирующее устройство 26 находится при этом в ждущем режиме, электромагниты 35 и 45 обесточены, зеркало 43 находится в соответствующем положении (фиг. 4).

Как только капля 23 входит в зону действия датчика пуска, его контакты 49 замыкаются и подготавливают цепь питания для прохождения сигналов от контактов 27 и 28. Одновременно с замыканием контактов 49 (или с некоторым опережением) открывается зат- вор (не показано) фотоаппарата 24. Экспонирование первого кадра первой

строки происходит,когда правый секто 6 (фиг. 5) кадрового обтюратора 5 .

занимает вертикальное положение и открывает щель 4 диафрагмы 3 и сектор 8 обтюратора 7 также занимает вертикальное положение. Время экспозиции определяется частотой вращения углом раскрытия ot обтюратора 7 и шириной щели 4. При экспонировании первого кадра контакты 27 и 28 разомкнуты, электромагниты 35 и 45 обесточены. При подходе следующего сектора 6 обтюратора 5 к щели 4 диафрагмы 3 кулачок 11 замыкает контакты 27, при этом срабатьшает электромагнит 45, сердечник 46 которого втягивается внутрь и рычагом 47 поворачивает зеркало 43 на угол сканирования Ч до упора в винт 44 и удерживает его в этом положении. При одно временном совмещении секторов 6 и 8 со щелью происходит- экспонирование первого кадра второй строки. Как только экспонирование этого кадра заканчивается и сектор 6 перекрывает щель 6, кулачок 12 замыкает контакты 28 при еще замкнутых контактах 27, при этом срабатывает элек- тромагн1 т 35 и поворачивает коррмыс- лом 33 с собачкой 34 храповое колесо 32, а вместе с ним и зеркало 43 на угол Y , после чего контакты 27 и ,28 размыкаются. При этом электромагниты 35 и 45 обесточиваются. Коромысло 33 пружиной 36 возвращается в исходное положение, а собачка 34 заскакивает за очередной зуб храпового колеса 32. Сердечник 46 под действием пружины выходит из электромагнита 45 и зеркало 43 под действием пружин 41 и 42 занимает первоначальное положение, упираясь в винт 44. Экспонирование последующих кадров осуществляется аналогичным образом. Как только храповое колесо 32 поворачивается на заданное число пар кадров, штифт 38 приближается к неподвижным контактам 39 и размыкает их, при этом цепь питания электромагнитов 35 и 45 разрьшается, одновременн о с этим закрывается затвор объектива фотоаппарата 24. После обработки фотопластинки 25 производят визуальную оценку результатов съемки и, если требуется, вносят необходимые коррективы.После этого, собачки 34 и 37 вьшо ,дятся из зацепления с храповым колесом 32,к.оторое под действием пружины 31 возвращается в исходное положение, поворачиваясь по часовой стрел

ке (фиг. 3) до регулируемого упора (.не показан), после чего установка готова к очередной съемке. Количество } адров в одной строке изменяют перестановкой штифта 38.Ско- . рость съемки ограничена временем срабатьшания электромагнитов 35 и 45 и не превьшает 100 кадров в секунду. Оптическая емкость установки может регулироваться по желанию в пределах 2-30 кадров.

Формула изобретения

Установка для съемки быстропроте- каюйрпс процессов, содержащая осветительную систему в виде последовательно расположенных источника света, конденсора и щелевой диафрагмы, рабочую зону, за которой расположено плоское зеркало, установленное с в озможностью поворота относительно оси, перпендикулярной плоскости, образованной оптическими осями осветительной системы и расположенной за плоским зеркаА

0

5

лом съемочной камеры, а также прерыватель света, связанный с приводом плоского зеркала, отличающа- я с я тем, что, с целью упрощения конструкции и повышения качества изображения, прерыватель света вьшол- нен в виде последовательно установленных за щелевой диафрагмой двух дисковых обтюраторов с коаксиально расположенными осями,кинематически связанными между собой, при зтом первьй дисковый обтюратор выполнен с двумя секторными вырезами, а второй - с одним секторным вырезом, причем плоское зеркало установлено с возможностью наклона относитель- но его оси поворота, а привод зеркала выполнен в виде подпружиненных электромагнитов, при этом связь между приводом зеркала и прерывателем света выполнена в виде установленных на оси первого дискового обтюратора кулачков, взаимодействующих с контактами цепи питания подпру синенных электромагнитов.

Изобретение относится к оптическому приборостроению и позволяет упростить конструкцию устройства и повысить качество изображения. Прерыватель света в установке выполнен в виде размещенньк за щелевой диафрагмой 3 дисковых обтюраторов 5 и 7. Обтюратор 5 выполнен с двумя секторными вырезами, а обтюратор 7 - с одним. Прерьшатель связан с приводом зеркала, выполненным в виде подпружиненных электромагнитов.Ки-. носъемка фаз движущегося объекта ; 23 осуществляется фотоаппаратом 24 на фотопластинку 25 с помощью сканирующего устройства 26. Экспониро(Л ISD 00 ГС о ел 00

J-

Lj

г I

ff

35

55:: ( 2

xXxV/хУ/ХХ/х

32

38

Фиг.З

itO

«3

Фиг. «

27

11

L/

8

1Z

28

50 Фиг. б

Составитель С.Шилагович Редактор М.Бланар Техред И.Попович

Заказ 7264/А4 Тираж 421Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Фиг. 5

Корректор Е.Сирохман