Высокоскоростная фотокамера с оптико-механической коммутацией /ее варианты/ Советский патент 1987 года по МПК G03B39/02 

Изобретение относится к высокоскоростной фотографии.

Цель изобретения - повьпиение светосилы путем увеличегшя коэффициента пропускания и упрощение конструкции.

На фиг, j изображена оптическая система по первому варианту выполнения камеры; на фиг. 2 - разрез А-А на фиг, 1; на фиг. 3 - оптическая система камеры по второму варианту выполнения; на фиг, А - разрез Б-Б на фиг. 3; на фиг, 5 - оптическая система камеры по третьему варианту выполнения; на фиг, 6 - разрез В-В на фиг, 5; на фиг, 7 - оптическая система камеры по четвертому варианту выполнения; на фиг, 8 - разрез Г-Г на фиг, 7.

Фотокамера по первому варианту выполнения (фиг. 1 и 2) содержит входной обьектив 1, кадровую рамку 2 (полевую диафрагму), плоское зеркало 3, промежуточный обьектив 4 работающий с единичным увеличением и включаюищй два компонента 5, между которыми расположены плоское зеркало 6, апертурная диафрагма 7, а так же предохранительный затвор 8, далее следуют развертывающее зеркало 9 с плоскими зеркальными гранями, венец коммутируюрдих объективов 10, расположенных по дуг е окружности, и цилиндрическая фокальная поверх-, ность 11, на которой расположен фильмовой канал. Не участвующие в образовании изображения участки компонентов промежуточного объектива и коммутирующих объективов 10 могут быть срезаны (срезанные участки компонентов показаны пунктирной линией). Оптические оси входного оптического блока и коммутирующих объективов лежат в одной гтоскости, перпендикулярной оси вращения развертывающего зеркала 9, Световые о твер - стия апертурной диафрагмы 7 и коммутирующих объективов 10 прямоугольные с большей стороной, параллельной оси вращения зеркала 9,

Фотокамера по второму варианту (фиг, 3 и 4) содержит входной об7зек- тив 1, прямоугольную апертурную диафрагму 7 (в данном случае она является выходным зрачком входного объектива) , предохранительный затвор 8, причем развертывающее зеркало 9 выполнено с асферической вогнутой поверхностью, прямоугольные диафрагмы 2, являющиеся входными зрачкаг-oi коммутируюи)-1х объективов 10, и фо-. кальную поверхность 11. с регистри- рующим материалом. Входной объектив входит в венкц коммутирующих обг-.ективов .10, а их оптические оси лежат в одной плоскости,- перпендикулярной оси вращения зеркала 9. Фотокамера по третьему варианту выполнения (фиг 5 и 6) содержит последовательно установленные входной объектив i, апертурную диафраг- Nfy 7, затвор 8, развертывающее зер- капо 9, а также коммутирующие объективы 10, в фокальной поверхности П которых расположен регистрирующий материал, установленную перед входным объективом 1 плоскопараллельную светоделительную пластину 13, дополнительный объектив 14, дополнительный участок фокальной поверхности 15 и визирное устройство 16,

По четвертому варианту выполнения фотокамера (фиг. 7 и 8) содержит входной объектив 1, затвор 18, развертывающее зеркало 9, коммутирующие объективы 10 с фокальной поверхностью 11, а также установленное под углом и оптической оси плоское зеркало 6.

Камера по первому варианту выполнения (фиг, 1 и 2) работает следующим образом.

5

0

5

Входной объектив 1 строит изображение объекта съемки в плоскости кадровой рамки 2, Далее при помощи зеркала 3 и промежуточного объектива 4 это изображение переносится на

отражающ ю грань зеркала 9 и окончательно одним нз коммутирующих объек- тиво в 10 - на фокальную поверхность 11, Изображение апертурной диафраг мы 7 в обратном ходе лучей первый компонент 5 промежуточного объектива 4 совместно с плоскими зеркалами 3 и 6 строит вблизи входного объектива I . В прямом ходе лучей изображе„ ние апертурной диафрагмы 7 формируют второй компонент 5 промежуточного объектива 4 и развертывающее зеркало 9 на оправе одного из коммутирующих объективов 10, При враще- нии зеркала 9 изображение апертурной диафрагмы последовательно проходит коммутирующие объективы 0, за каждым из которых на фокальной дуге при этом высвечивается кинокадр.

i

Затвор 8 предохраняет от повторного наложения записи при следующем обор те зеркала 9.

Вследствие того, что апертурная диафрагма смещена в поперечном направлении Сфиг, 2) выше плоскости оптических осей системы, ее изображение формируется на кoм fyтирующих объективах ниже этой плоскости. В результате участки компонента 5, расположенные ниже оптической оси, и участки коммутирующих объективов 10 выше их оптических осей не участвуют в образовании изображений и могут быть исключены. Это позволяет разместить венец коммутирующих объетивов 10 симметрично относительно оптической оси входного оптического блока и реализовать оптимальное расположение сектора рабочих углов камеры.

Камера по втopo ly варианту выполнения (фиг. 3 и 4) работает следующим образом.

Входной объектив 1 строит изображение объекта съемки на отражающей грани зеркала 9, которое затем переносится одним из коммутирующих объективов 10 на фокальную поверхность 1. Изображение выходного зрач ка 7 входного объектива 1 зеркало 9 формирует на одном из входных зрачков 12 коммутирующего объектива 10 При вращении зеркала 9 изображение зрачка 7 системы последовательно прохо.оит по коммутирующим объекти-, вам 10, за каждым из которых высвечивается кинокадр. Затвор 8 предохра няет от повторного наложения записи.

Большая ось вытянутого эллипсоида вращения отражающей поверхности зеркала 9 равна 2R. При этом, если его малая полуось равна R cos Ч , изображение зрачка 7 зеркало 9 формирует на диафрагму 12 крайнего коммутирующего объектива 10 (при соответствующем угле поворота зеркала 9) в отсутствие осевого астигматизма в зрачках. Если малая полуось равна R, зеркало 9 формирует изображение зрачка 7 в отсутствие осевого астигматизма в зрачках на центральном коммутирующем объективе (в данном случае замененном на входной объектив 1). Оптимальная величина малой полуоси находится в интервале между указанными знaчeния JИ и для определенной геометрии каждой конкретной схемы является своей.

10

15

20

25

82059

По третьему варианту выполнения фотокамеры (фиг. 5 и 6) за счет установки гиюскопар ллельной светоделительной njiacTHHTji 13 перед входным объективом 5 1, образующей дополнительный канал с дополнительным венцовмм объективом 14 п дополнительрс 1м участком фокапь- ной поверхности 15, исключается отсутствие одного.кадра в серии регистрируемых снимков.

Излучение oi объекта съемки при прямом проходе входного оптического блока отражается пластиной 13 в визирное устройство 16, задающее поле обзора и используемое при фокусировке. Кроме того, в момент, когда оптическая ось входного блока совпадает с нормалью к отражающей поверхности зеркала 9, осуществляется зкспо- центрального к.адра также при помощи пластины 13, дополнительного объектива 4 и дополнительного участка фокальной поверхности 15. Таким образом, регистрация ведется без пропуска центрального кадра.

По четвертому варианту выполнения фотокамеры с оптической коммутацией реализована возможность комплексного использования рассмотренных технических решений (фиг. 7 и 8). В зтом варианте входной оптический блок образован расположенным под острым углом к оптической оси плоским зеркалом 6, установленным перед входньп 35 объективом 1, за которым расположены затвор 8 и развертывающее зеркало 9 описанной формы, и формирует изображение объекта посредством венца срезанных коммутирующих объективов 40 10, расположенных по дуге окружности, йа цилиндрической фокальной поверхности 1 1.

Оптические оси входного объектива 45 1 и к о Mf-iy тирующих объективов 10 лежат в одной плоскости, перпендикулярной оси вращения. Конструктивно входной объектив 1 можно также разместить в венце коммутирующих объекти- 50 ВОВ 10. Апертурной диафрагмой сис- и выходным зрачком входного объектива 1 является оправа последнего (с прямоугольным либо усеченным из круглого световым отверстием), 55 а входными зрачками коммутирующих объективов 10 и выходными зрачками системы -- целом являются такие же оправы кoм з тиpyющиx объективов 10 (вращающееся зеркало 9 переносит

30

512

зрачка с единичным увсиэображениеличением).

Четвертый вариант исполнения фотокамеры объединяет преимущества рассмотренных вариантов.

Формула изобретений

t. Высокоскоростная фотокамера с оптико-механической коммутацией, содержащая входной оптический блок из двух компонентов, первый из которых выполнен в виде входного объектива, развертывающее зеркало, венец коммутирующих объективов, оптические оси крайних из которых образуют сектор рабочих углов, а также расположенный в плоскости изображения коммутирующих объективов фильмовой канал, отличающаяся тем, что, с целью повышения светосиль путем увеличения коэффициента пропускания, второй компонент входного оптического блока выполнен в виде двух объективов, между которыми размещены установленное под углом к оптической оси отражающее зеркало, апертур- ная диафрагма и затвор, при этом апертурная диафрагма смещена относительно оптической оси в направлении параллельном оси вращения развертывающего зеркала, на расстояние, превыщающее половину светового отверстия апертурой диафрагмы в направлении смещения, и сопряжена отражающим зеркалом с входным объективом, причем затвор установлен соосно апертурной диафрагме, а сек

5

тор рабочих углов расположен cvtM- метрично относительпо оптической оси входног о объектива.

2. Высокоскоростная фотокамера с оптико-механической коммутацией, содержащая входной оптический блок из двух компонентов, первый из которых выполнен в виде входного объектива, развертывающее зеркало, венец ком- мутируюи1их объективов, оптические оси крайних из которых образуют сектор рабочих углов, а также расположенный в плоскости изображения ком- мутируюп(их объективов фильмовой канал, отличающаяся тем, - что, с целью упрощения конструкции, отражающая поверхность развертывающего зеркала выполнена в виде эллипсоида вращения, больщая полуось каждого лежит в плоскости, образованной оптическими осями коммутирующих объективов и равна радиусу R дуги окружности, на которой расположены центральные точки входных зрачков коммутирующих объективов, а малая полуось эллипсоида меиьще R, но боль- ще R cos f , гдз Ч„ - половина

MU.KCMiXKC

угла между оптической осью входного оптичеокого блока и оптической осью крайнего коммутирующего объектива;, при этом расстояние вдоль оптической оси от входного зрачка входного объектива до отражающей поверхности развертывающего зеркала равно R, 35 а второй компонент входного оптич.ос- кого блока выполнен в виде последовательно расположенных апертурной диафрагмы и затвора.

0

5

0

Изобретение относится к фотографии и позволяет повысить светосилу путем увеличения коэф. пропускания фотокамеры и упростить ее конструкцию. Один из компонентов входного оптического блока содержит два объектива 5 с размещенными между ними плоским зеркалом 6, апертурной диафрагмой 7 и предохранительным затвором 8. Первый объектив 5 с помощью зеркал 3 и 6 строит изображение апертурной диафрагмы 7 в обратном ходе лучей вблизи входного объек- тика I. В прямом ходе лучей ее изображение формируется на оправе одного из коммутирующих объективов 10 с по- MOL ibm второго объектива 5 и разверты- зеркала 9. Затвор 8 предотвращает повторное наложение записи при последующих оборотах зеркала 9. Установка апертурной диафрагмы 7 со смещением относительно оптических осей системы позволяет разместить венец коммутирующих объективов 10 симметрично относительно оптической оси входного блока. Приведено описание второго варианта фотокамеры. 2 с.п.ф-лы, 8 ил. с S (Л 1.

7 в

а

«L

Фиг.

3-8

С/

Фаг. 6

б 1 в

Фиг.

Фаг.8