Оптическая схема киноаппарата с непрерывным движением кинопленки Советский патент 1991 года по МПК G03B41/04 

Изобретение относится к кинофототехнике, конкретно к съемочным камерам с признанным компенсатором.

Целью изобретения является повышение временного раз p emeHHHt

На фиг.1 представлена оптическая схема киноаппарата5 на фиг,2 - компенсационная призма, сечение.

Оптическая схема содержит входной объектив 1, призменный компенсатор 2, оборачивающую систему 3 фильмовый канал 4 с кинопленкой 5. Призменный компенсатор 2 выполнен в виде четырехгранной призмы, которая содержит расположенные друг за другом ряды из оптических волокон,-, причем оптические волокна предыдущего ряда уложены перпендикулярно оптическим волокнам последующего ряда, а полированные торцы рядо в оптических волокон образуют входные а и расположенные противопоожно им выходные б грани призмы, при этом плоскости граней в, г образованы торцами рядов, оптические волокна которых расположены перпендикулярно оптическим волокнам рядов, торцы котоых образуют грани а, б призмы.

В установленной на оптической оси иноаппарата призме 2 входные грани а располагаются в фокальной плоскости (плоскости изображения) объектива 1, а выходные грани б располагаются в окальной плоскости оборачивающей системы 3.

Оптическая схема киноаппарата работает следующим образом.

Входной объектив 1 строит изображение объекта на входной грани волоконно-оптической призмы 2. С выходной грани призмы промежуточное изображение объекта с помощью оборачивающей системы 3 переносится через фильмовый канал 4 на/кинопленку 5.

При вращении волоконно-оптической призмы 2 промежуточное изображение, проецируемое объективом 1 на входную грань а призмы 2, перемещается с удвоенной скоростью в плоскости выходной грани-б призмы.2. Оборачивающая система 3 переносит подвижно в фильмовом канале 4 изображение объекта на транспортируемую кинопленку 5. Ось вращения призмы 2 кинематически соединена с механизмом транспортирования кинопленки, например, с помощью редуктора (не показано) таким образом, чтобы обеспечить равенство линейных скоростей изображения и киноплен

0

ки. Поэтому в процессе экспонирования изображение объекта неподвижно относительно кинопленки.

Ряды волоконно-оптической призмы выполнены из ленточного волоконно-оптического жгута.

Диаметр волокна в жгуте равен 20 мкм. Скорость перемещения изображения на выходной грани увеличивается в 2 и 2,2 раза для центральной и периферийной точек граней. Экспонирование кадра происходит в пределах Ј 4&.

При последовательном повороте призмы 2 на 90° работают грани, образованные слоями волоконно-оптических элементов, размещенных взаимно перпендикулярно.

При повороте призмы 2 на угол oi линейная скорость перемещения элементов входной грани AJA (фи.2) определяют из соотношения

25

V т|р + р +i ; (1)

6 lЈ iЈ . itf. v f& c0nnf)

Г dt dtf dt dt fcW

где

P

- радиус-вектор, т.е. расстояние от оси вращения призмы до входной грани; (х - угол поворота призмы; СЭпр угловая скорость вращения

призмы.

С учетом (2) соотношение (I) нимает вид

при

„оо„р-га7

Р

(3)

Изображение объекта строится в плоскости А1, А1,1 входной грани призмы. При повороте призмы элементы изображения смещаются по горизонтальным линиям, т.е. элемент А перемещается в В .

Величина радиуса вектора 0( 0В определяется из l OB D

f OB1 1(B D)1 + (OB) (4) Обозначая OD R (d „p - толщина призмы) и АА1 aR (), определим величину B(D UABC; ЙА в С, используя результаты промежуточных расчетов

С(la1- 2asintUl (5)

iЈ ( a

doЈ 1au-2asin i-H

a1- 2asinuЈ.+l

COSW

lUl

sinui)

(6)

Смещение AfB элемента изображения входной грани призмы определяется ДАВС и т.е.

А-, в -А

+ ).

со sot

(asinot+

(8) (9)

Линейная скорость перемещения элементов изображения в плоскости выходной грани призмы определяется аналогично (3)

-I№HI .

n dft dy dN djf ... .,„

BV IT W dF -d4 S)lo)

где (W , 63 иг угол поворота и угловая скорость элемента изображения в плоскости выходной грани призмы. Соотношение (8) с учетом (10) примет вид

Ф

Угол поворота W определяется по формулам:

ft arctg а - (р- 20() actg a +

+ - ф-);(12)

,.„/а л) В1 D а - sinOt .,,.

tg jb-oL -.13)

а - sin tf. cos ОС.

arcth

определяется из

(1

(14) в виде

dj) , . 1 as i nut dot H-a -2asino;

(15)

Смещение E F элемента изобряжения на выходной грани призмы определяется из ДСКЬ, UEFG, &E F G с использованием результатов промежуточных расчетов:

1620981

5

10

E F1 (asin0(- sin4- cos4 +

+ cosV),(16)

При переменном угле поворота приз- менного компенатора оС 1; 2; 3; 4; 5 и переменном параметре а 0; 0,2; 0,4; 0,6; 0,8; 1 расчетные числовые значения изменения линейной скорости перемещения изображения V показывают, что значение скорости в плоскости выходной грани призмы изменяется в пределах

t5 2V«Ј VeЈ2,2V ,

а для осевого луча (а 0)

Vfc V 2(OnPR Oipdnp. (17) Таким образом, при вращении воло- 20 конно-оптической призмы изображение в плоскости выходной грани перемещается относительно волоконной структуры призмы (() T1TO приводит к уменьшению времени экспонирования и повы- 25 шению динамического пространственного разрешения.

Формула изобретения

30 1. Оптическая схема киноаппарата с непрерывным движением кинопленки, содержащая размещенные на оптической оси входной объектив, световой затвор в виде установленной с возможностью

эе вращения вокруг оси, перпендикулярной оптической оси, компенсационной призмы, входные и противоположные им выходные грани которой параллельны оси ее вращения, оборачивающую систему,

40 Установленную с возможностью перемещения вдоль оптической оси, и фильмовый канал, отличающаяся тем, что, с целью повышения временного разрешения, компенсационная приз 5 ма выполнена четырехгранной в виде расположенных друг за другом рядов из оптических волокон, причем оптические волокна предыдущего ряда уложены перпендикулярно оптическим во50 локнам последующего ряда, а полированные торцы рядов оптических волокон расположены в плоскостях с входными и выходными гранями призмы, расположенными в фокальных плоскостях соот- сс ветственно входного объектива и оборачивающей системы.

А

А

и

Изобретение относится к кинофо- тотехчике и позволяет повысить временное разрешение киноаппаратов с непрерывным движением кинопленки. В оптической схеме киноаппарата в качестве оптического компенсатора используется размещенная на оптической осп между объективом 1 и оборачивающей системой 3 четырехгранная призма 2, выполненная в виде расположенных друг за другом рядов m оптических волокон, причем оптические волокна предыдущего ряда уложены перпендикулярно оптическим волокнам последующего рпда. При этом грани а и б и перпендикулярные им грани в и г образованы попнрован- ными торцами взаимно перпендикулярных рядов из оптических волокон. При вращении волоконно-оптической призмы 2 изображение объекта, проецируемое объективом 1 на входную грань я призмы 2, перемещается с удвоенной скоростью в плоскости выходной грани б приз-, мы 2. Оборачивающая система 3 переносит подвижное в фплъмопом кгнлпе 4 изображение объекта на транспортируемую пленку 5. 2 ил. и читаю ВЯ&, Фиг.1