Способ безобтюраторной кинопроекции Советский патент 1993 года по МПК G03B41/14 

| Изобретение относится к системам и методам кинопроекции с использованием цуговых ксеноновых ламп и может быть использовано в осветительных системах кинопроекторов.

; Цель изобретения - повышение надеж- |ности в работе и упрощение конструкции кинопроектора, реализующего способ. I Поставленная цель достигается тем, что по способу кинопроекции, заключающемся в просвечивании фильмокопии модулированным световым потоком за счет изменения величины электрического тока, питающего ксеноновую лампу, величину тока, модулированного по амплитуде и непрерывного во времени, изменяют соответственно с режимами работы лампы. При этом рабочий режим лампы обеспечивают с помощью импульса тока, имеющего не менее двух локальных максимумов с ко- |эффициентом глубины модуляции не менее 130%, при скорости изменения тока не более ПО А/с. При смене кадров через лампу про- Иускают ток, удовлетворяющий условию:

1Ж-К W U

- а

где W - номинальная мощность лампы;

U - напряжение ее горения;

Киа - постоянные коэффициенты для различных типов лампы, а при ее зажигании пропускают постоянный ток 3, удовлетворяющий условию

ж з 21Ж.

Сопоставительный анализ заявляемого решения с прототипом показывает, что заявляемый способ отличается от известного тем, что питание лампы при кинопроекции непрерывным во времени и модулированным по амплитуде током в зависимости от режимов ее работы обеспечивает сокращение времени работы лампы в рабочем режиме и величины рабочего тока в лампе на 25-30%, что приводит к снижению скорости эрозии электродов и увеличению времени работы лампы в кинопроекторе. Благодаря безобтюраторному способу кинопроекции исключается громоздкий и сложный механизм обтюратора и уменьшается мощность питающей аппаратуры, что упрощает конструкцию кинопроектора, реализующего предложенный способ.

СО

00

со | ю ел

Предлагаемый способ кинопроекции реализован следующим образом,

Перед проекцией фильма с помощью высоковольтного поджига в ксеноновой лампе возбуждают дугу с током зажигания з величина которого должна быть несколько выше (в 1,2-2), чем ток дуги в ждущем режиме ж, и удовлетворяет условию: ж 3 2U.

При кинопроекции (смене кадров) ток дуги снижают до уровня ждущего режима -ж, удовлетворяющего следующему условию:

1Ж К U а ,

где W - номинальная мощность;

U - напряжение горения;

К и (Z - постоянные коэффициенты для различных типов ламп.

Величина тока дуги в ждущем режиме работы лампы, должна удовлетворять двум условиям; ее нижней границей является ток, при котором дуга горит устойчиво в течение времени между импульсами рабочего тока, то есть, времени смены кадра. Верхнейтра- ницей является ток, при котором лампа создает освещенность, недостаточную для наблюдения движения кадра во время его смены при проекции фильма. Другими словам, притоке U в ждущем режиме, меньшем указанного, дуг овой разряд в лампе будет неустойчив и дуга погаснет, что прервет кинопроекцию.

При токе дуги 1Ж, большем указанного, во время кинопроекции будет видна про- тяжка ленты и заметно мелькание изображения, что также недопустимо.

Исследования, проведенные нами с лампами различной мощности, - от 0,15 до 10 кВт, показали, что коэффициенты в ука- занных выражениях принимают следующие значения:

0,08 К 0.12 0,7 « 0,9

Коэффициент и характеризует зависимость I от номинальной мощности лампы, а коэффициент К характеризует разброс параметров для данного типа лампы. При определении 1Ж была использована общепринятая методика определения ус

тойчивости горения дуги.

Для определения коэффициентов а и К после получения результатов измерений 1Ж для различных ламп проводилась их математическая обработка.

Особо следует отметить, что при выборе тока 1Ж необходимо стремиться к меньшей возможной его величине, чтобы снизить затраты электроэнергии и нагрев пленки и повысить ресурс лампы и КПД кинопроектора.

5

5

0 5 0

5

®

5

0

5

Исследования, проведенные с лампами, показали,что практически ж в 10+20 ниже тока дуги лампы lg во время стояния кадра в кадровом окне при его проецировании на экран, Лампа, горящая при столь малом токе (ж OJ+O.OSig), естественно создает световой поток в десятки раз меньший, чем при Стоянии кадра и его проекции.

Сьгласно закону Тэльбота яркость мелькающего экрана при движении кадра в кадровом окне во время его смены в течение 10 мс при общей длительности цикла 40 мс в 4 раза ниже, чем яркость экрана при стоянии кадра.

Вследствие отмеченных выше причин, яркость экрана при смене кадра в десятки ( -40-50) раз ниже, чем при стоянии кадра. Благодаря этому, а также инерционности зрения, движение кадра во время его смены становится незаметным для зрителя при проецировании фильма.

При остановке кадра в кадровом окне на лампу подают импульс тока рабочего режима. Длительность импульса равна времени стояния кадра в кадровом окне. Известно, что число световых вспышек, поступающих на кадр во время его стояния в кадровом окне, должно быть не меньше двух при частоте кадросмен 24 к/с. Следовательно, импульс тока тоже должен иметь два или более локальных максимума. Увеличение числа максимумов тока в импульсе больше 5 нецелесообразно ввиду отсутствия эффекта мелькания при частоте повторения импульсов выше 75 Гц. При наличии нескольких максимумов тока в импульсе для избежания мелькания изображения глубина модуляции тока должна быть не менее 30%. Минимальный уровень тока в импульсе во избежание погасания лампы должен быть не меньше величины тока лампы в ждущем режиме. Характер модуляции и форма импульса тока могут быть различными. Достаточным условием является обеспечение необходимой освещенности и отсутствие мелькания изображения на экране.

Проведенные исследования показали, что при скорости нарастания тока лампы в импульсе более 10 А/с возникает эффект перенапряжения. Это приводит к быстрому разрушению катода лампы.

При скорости спадания тока лампы в импульсе более 106 А/с напряжение на электродах лампы опускается значительно ниже, чем напряжение ее горения и лампа погасает. Следовательно, скорость изменения тока в рабочем импульсе лампы не должна превышать 106А/с.

При работе любой дуговой лампы по различным причинам возможно ее непроизвольное погасание. При этом повторное зажигание лампы осуществляют при номинальном для данной лампы токе, т.е. десятки и сбтни ампер.

Во время кинолроекции такой режим зажигания недопустим, так как будет заметна протяжка ленты и заметно мелькание изображения.

При токе зажигания, равном току ждущего режима, зажигание лампы затруднено.

При двукратном превышении тока зажигания лампа зажигается устойчиво, а про- дергивания кадра и его мелькание не заметны. При начале продергивания кадра импульс тока оканчивается и ток дуги сни- 1жают до ждущего режима до рстанрвки но- JBprq кадра в кадровом окне и подачи | следующего импульса тока рабочего режи- ма. . ......

Таким образом, при использовании j предлагаемого способа достигаются следующие преимущества по сравнению с изве- |стными способами кинопроекции: 1) Снижение величины рабочего тока и време- |ни работы лампы в рабочем режиме обеспе- чивает увеличение времени.работы лампы в

кинопроекторе и сокращение годового потребления ламп в кинопроекторах. При этом приблизительно в два раза сокращаются затраты; 2) за счет снижения скорости эрозии электродов увеличивается надежность работы узлов кинопроектора; 3) исключение сложного механизма обтюратора обеспечивает упрощение конструкции кинопроектора.

Формула изобретения

1.Способ безобтюраторной кинопроекции путем синхронизации изменений тока через ксеноновую лампу и смены кадров кинофильмам кадровом окне, пропускания через ксеноновую лампу при стоянии кадров кинофильма в кадровом окне не менее двух импульсов тока, отличающийся тем, что. с целью повышения эффективности кинопроекции, ток непрерывно проходит через ксеноновую лампу, коэффициент модуляции тока при стоянии кадра кинофильма в кадровом окне не менее 30%. величина тока во время смены кадров в пределах от десяти до двадцати раз меньше величины тока во время стояния кадра в кадровом окне.- .

2.Способ по п. 1,отличающийся тем, что скорость изменения тока не более 106А/с.

Использование: кинопроекция, осветительные, системы. Сущность изобретения: фильмокопия просвечивается световым потоком, модулированным изменением величины электрического тока, питающего осветительную лампу. Причем при стоянии кадра в кадровом окне импульс тока имеет не менее двух максимумов, а при смене кадра величина тока в пределах от десяти до двадцати раз меньше величины тока во время стояния кадра в кадровом окне. 1 з.п. ф-лы.