КИНОПРОЕКТОР С НЕПРЕРЫВНОЙ ПОДАЧЕЙ КИНОПЛЕНКИ И ОПТИЧЕСКИМ ВЫРАВНИВАНИЕМ Советский патент 1934 года по МПК G03B41/04 

На чертеже фиг. 1 показывает перемещение изображения предмета при повороте зеркала; фиг. 2 - зеркальный многоугольник; фиг. 3 и 4 - перемещение изображения предметов в гранях зеркального барабана: фиг. 5 и 6 - схематические изображения оптики; фиг. 7 - общий вид установки в плане; фиг. 8 - то же. боковой вид; фиг. 9 - укрепление противопожарной катушки; фиг. 10 - схематический вид головки; фиг. 11 - схему механизма головки; фиг. 12 - схему расположения частей механизма головки; фиг. 13 - схему расположения катушек и зеркального многогранника; фиг. 14 и 15 - детали механизма для совмещения кадра; фиг. 16 - разрез зеркального многогранника.

В основу конструкции предлагаемого кинопроектора положены следующие соображения: известно, что если зеркальную поверхность OO₁ (фиг. 1) повернуть вокруг какой-нибудь оси О, лежащей в ее плоскости в положение ОО₂, то изображение А₁ предмета А переместится в точку А₂ как бы повернувшись вокруг той же оси О в том же направлении, в каком произошел поворот зеркала, но на угол, вдвое больший.

Известно также, что если светящуюся точку поместить на место ее мнимого изображения в плоском зеркале и последнее повернуть на 180°, то изображение точки окажется на том месте, где прежде находилась сама точка.

Применяя это положение к рассматриваемому случаю кинопроектора, его можно видоизменить так: если плоская зеркальная поверхность вращается с определенной угловой скоростью вокруг оси, лежащей в ее плоскости, а предмет перемещается вокруг той же оси, в ту же сторону, но с угловой скоростью, вдвое большей (точнее, все точки предмета перемещаются вокруг той же оси по концентрическим окружностям с одинаковой угловой скоростью, равной удвоенной угловой скорости вращения зеркала), то положение изображения предмета в зеркале останется не измененным.

Перемещение изображения предметов в гранях зеркального многогранника, с большим числом зеркальных граней (в рассматриваемом случае девяносто шесть), при повороте всего многогранника вокруг его оси OO₁ (фиг. 2) на небольшой угол (4°), происходит так же (с небольшой погрешностью), как происходило бы в том случае, если бы эта грань повернулась на такой же угол вокруг некоторой оси О₀ (фиг. 3).

Перемещение грани АВ (фиг. 4) из положения АВ в положение А₃В₃ представим себе в виде трех отдельных перемещений и посмотрим, как будет происходить перемещение изображения; в каждом из этих случаев:

а) Поворот грани АВ вокруг оси О, лежащей в ее плоскости, на угол, равный повороту всего многогранника, после чего грань займет положение АВ. Как будет перемещаться изображение в этом случае, мы уже видели.

б) Перемещение оси О по вертикали в положение О₁, при котором грань займет положение, A₂B₂, параллельное A₂B₁. В предлагаемой конструкции проектора каждая точка кадра отражается в зеркальной грани девяностошестигранника в продолжение его поворота на угол, соответствующий одной грани, т.е. на 4°. Поэтому, в нашем случае, при перемещении грани из АВ в ВС (фиг. 3), ДЕ - промежуточное положение. Максимальное значение отрезка ОО₁ можно определить так:

причем ODO₁ измеряется половиною дуги BE, которая, в свою очередь, равна значит ODO₁=1°.

Подчеркнутое равенство теперь примет такой вид

Другими словами, смещение оси вращения О₀ будет происходить на 0,041 мм в ту и другую сторону, что, как увидим далее, практического значения не имеет.

в) Перемещение грани из положения A₂B₂ в положение A₃B₃. Это перемещение происходит в плоскости зеркала и поэтому влияния на положение изображения не окажет.

Из рассмотренных нами положений делаем следующий вывод: если кадр движется вокруг оси, лежащей в непосредственной близости от отражающей поверхности многогранника с значительным числом зеркальных граней, вращающегося в ту же сторону с угловой скоростью, вдвое меньшей, и если обе эти оси параллельны между собою, то изображение кадра в зеркальной грани многогранника кажется неподвижным.

Оптическая часть кинопроектора показана на фиг. 5 и 6, где фиг. 6 дает схематическое изображение оптики с сохранением изломов, образуемых оптической осью при отражении от зеркал, а фиг. 5 дает изображение той же оптики, но С выпрямленной оптической осью.

Лучи источника света, пройдя конденсор фонаря Q, собираются в точке а; расходясь снова из нее они попадают в кадровый конденсор Q₂; последний направляет их через кадровое окно на зеркальную грань многогранника. Отразясь на нее, лучи направляются в первый объектив O₁ с фокусным расстоянием в 100 мм. который проектирует изображение кадра в ограничительную раму i. Это пространственное изображение, по размеру почти вдвое меньшее самого кадра, проектируется на экран вторым объективом О₂ с фокусным расстоянием, вдвое меньшим нормального для данных условий.

Фонарь с конденсором может быть с успехом заменен фонарем с зеркальной лампой; S₁, S₂ и S₃ - зеркала, отражающие лучи света.

Кинопроектор состоит из стола, на крышке которого помещены (фиг. 7 и 8) сверху фонарь 2, подставка 13 для головки и электродвигатель 12, а снизу прикреплены кронштейны 17 и 18 для подающей и принимающей бобин.

Фонарь 2 может быть применен любого типа, а кронштейны 17 и 18, в отличие от обычных, имеют крестообразную форму и на оконечностях горизонтальной перекладины каждого кронштейна укреплены крюки 14 для подвешивания противопожарных коробок 9.

В кронштейне подающей бобины неподвижно закреплена ось, на которую и надевается бобина, а на кронштейне принимающей бобины имеется прилив для шарикового подшипника, в котором вращается ось, на бобины. На этой же оси неподвижно насажен шкив 11, соединяющийся пассом со шкивом фрикционного приспособления головки 19. Внису этот кронштейн имеет упор 16. Оси обоих кронштейнов как неподвижная, так и вращающаяся, короче обычных на столько, что при надетой бобине не выступают наружу и не имеют на своих оконечностях никаких задвижек; их функции выполняют пластинки крышек противопожарных коробок.

Кронштейн подающей бибины обращел в сторону механика, а кронштейн принимающей - в сторону помощника.

Каждая противопожарная коробка на задней стенке имеет по две петли 15, которыми она привешивается к кронштейну. В задней ее стенке имеется продолговатое отверстие, в которое проходит ось кронштейна. Продолговатая форма отверстия дает возможность свободно снимать и подвешивать коробку.

В случае воспламенения фильма в коробке коробку вместе с катушкой, можно быстро снять с кронштейна. В передней открывающейся стенке коробки позади круглого выреза, затянутого сеткой, имеется выгнутая пластинка, которая при закрытой крышке удерживает бобину на оси.

Головка проектора 3 состоит из кожуха, в которой цилиндрическая оправа 71 (фиг. 12, 13) через посредство подставки прикрепляется к столу и имеет по своему обрезу с обеих сторон отверстия с нарезкой для прикрепления внешней и внутренней досок, а на поверхности - прилив с одним нарезанным отверстием для ввинчивания стержня телеобъектива. Внешняя доска 62 кожуха имеет форму круга и закрывает отверстие цилиндрической оправы со стороны помощника механика. Внутренняя доска кожуха имеет форму, похожую на твердую соломенную шляпу; эта доска закрывает отверстие цилиндрической оправы со стороны механика. К ней прикрепляются все остальные части головки за исключением телеобъектива. Доска имеет вырез, приходящийся против рабочей части зеркальной поверхности многогранника, и другой вырез - углубление для прохождения ленты.

Кадровая рамка прикрепляется к внутренней доске кожуха тремя винтами 60. Отверстия в основании рамки, служащие для прохождения этих винтов, сделаны продолговатыми, что позволяет регулировать расстояние от поверхности рабочего кадра до зеркал многогранника.

К рамке с одной стороны привинчивается оправа кадрового конденсора 54 (фиг. 12), имеющая отверстия для охлаждения, а с другой - две колодки 30. В вырезах рамки помещаются прижимные салазки с пружинами. Дверца рамки вращается на оси 59, прикрепленной к самой рамке. Дверца удерживается в закрытом положении с помощью защелки 58 и выступа 57. При нажатии на защелку дверца открывается автоматически благодаря пружине, так же как и в других конструкциях. В вырезах дверцы укреплены полозья 32. Весь фильмовый канал имеет на участке кадрового окна слегка выгнутую (дугообразную) форму, соответствующую движению кадра по кругу, с радиусом 145,2 мм.

Кадровый конденсор имеет фокусное расстояние, равное 4,25 см и служит для направления лучей на зеркальную грань многогранника. Между оправой конденсора и окном, а также в самой оправе имеются отверстия для охлаждения.

Верхний барабан 20 (фиг. 10) имеет назначение непрерывно продвигать ленту через кадровое окно. Он может быть насаживаем на ось любой стороной. Внешний диаметр барабана 96,8 мм, число зубцов 64. Лента удерживается на барабане вращающимся роликом 22, ось которого закрепляется в подпружиненной оправе 2. С другой стороны барабана лента удерживается срезанным роликом 25 механизма совмещения кадра. Этот механизм состоит из треугольной основы 24, к которой неподвижно прикреплен винтами срезанный с одной стороны ролик 25. Ролик этот имеет отверстие, приходящееся над соответствующим отверстием в треугольной основе. В эти отверстия проходит винт-ось. В двух других углах основы также проделаны два отверстия; одно из них имеет винтовую нарезку для ввинчивания винта 81 (фиг. 14), на который надевается ролик 26, гайка 84 закрепляет ролик и одновременно служит контр-гайкой. Под шляпкой винта 81 подложена изогнутая пружинящая шайба 82. В другое отверстие основы (ненарезанное), проходит винт 80, на который надевается соленоидальная пружина 83 и навинчивается барашковая рукоятка 27.

Оба винта проходят в дугообразный вырез во внутренней доске кожуха. Передвигая за рукоятку весь механизм можно, удлиняя и укорачивая путь ленты от окна до барабана, "установить рамку". Завинчивая же и отвинчивая головку 27, можно регулировать степень трения, с которым продвигается механизм в вырезе.

Нижний барабан 5 (фиг. 10) имеет диаметр 48,4 мм и число зубцов 32, Он служит для подачи (в окно) и приема (с верхнего барабана) ленты, которая удерживается на барабане двумя каретками 36 обычного устройства.

На выступающей оси нижнего барабана насажен шкив с фрикционным креплением к оси, который, соединяется пассом со шкивом автонаматывателя. Фрикционное устройство обычное. Как барабан, так и ролики могут иметь на своей поверхности выемки, соответствующие изображению на ленте для предотвращения царапин.

Проектор приводится в движение электродвигателем, соединенным пассом со шкивом 10 (фиг. 8, 11, 15). На оси шкива насажена шестерня 46, передающая движение через посредство двойной промежуточной шестерни 44 и 45 шестерне нижнего барабана 43, а от нее, посредством цепной передачи, - оси верхнего барабана. Ось верхнего барабана посредством двух шестерен 42 связана с осью многогранника (отношение шестерен 1:6). Обе эти шестерни должны иметь мелкий зуб и быть хорошо пригнанными друг к другу, так как от этого зависит чистота проекции.

Зеркальный многогранник 63 (фиг 12 и 13) имеет форму, изображенную на фиг. 15 в разрезе.

Зеркальные грани расположены по внутренней стороне и имеют длину (на чертеже в вертикальном направлении) 24 мм, а в ширину - 9,5 мм. По внутренней стороне вблизи от зерка-многогранник выстлан пропускной бумагой (которую время от времени следует менять) для предохранения зеркал от попадания на них масла.

Подшипники, находящиеся на внутренней доске кожуха, имеют наружные масленки. Внутренние подшипники, находящиеся в раме механизма 50, имеют масленки, соединенные трубками с отверстиями 85 во внешней доске кожуха.

Рама внутренних подшипников механизма имеет форму треугольника, одна сторона которого закруглена. В середине имеется вырез для облегчения веса. В ней помещаются все внутренние подшипники механизма. Рама винтами прикрепляется к внутренней доске кожуха. Рама может быть заменена сплошной коробкой, с бумажной прокладкой, в месте прикрепления к внутренней доске кожуха.

Телеобъектив состоит из трубы 4 (фиг. 7), помещаемых в ней двух светосильных объективов с кремальерами с различными фокусными расстояниями и ограничительной рамки, помещающейся в том месте, где образуется пространственное изображение кадра.

Зеркало 40 (фиг. 7) - овальное, стеклянное или металлическое; зеркало 33 (фиг. 10) - овальное стеклянное или металлическое, и 35 - прямоугольное.

Работа по проектированию производится так. Прежде всего надо открыть дверцу рамки и передвинуть механизм совмещения кадра вверх до отказа: затем откинуть обе прижимные каретки нижнего барабана и открыть правую противопожарную коробку, после чего надеть бобину с лентой на ось и закрыть коробку. Вытянуть около одного метра ленты и, наложив ленту на правую сторону нижнего барабана, опустить правую каретку, потом сделав петлю, заложить ленту в канал рамки и закрыть дверцу. Перекинуть через неподвижный ролик механизма совмещения ленту и, вложив ее в зазор между срезанным роликом 25 и поверхностью барабана, наложить на левую сторону барабана, приподняв для этого за рукоятку ролик 22 (фиг. 10). Сделать петлю, и, наложив ленту на левую сторону барабана, опустить левую каретку, затем, глядя в зеркальную грань многогранника, поставить кадр в рамку, опуская механизм совмещения кадра и одновременно натягивая ленту, захватив ее рукой ниже кадрового окна. Включить электродвигатель и открыть заслонку фонаря. Лента закладывается, как обычно, эмульсионной стороной к свету.

1. Кинопроектор с непрерывной подачей кинопленки и оптическим выравниванием, отличающийся применением для оптического выравнивания барабана 63 с девяностошестью зеркалами 72, расположенными внутри него, и вращаемого с угловой скоростью, вдвое меньшей, чем кадр, но в одну сторону с ним (фиг. 2, 10 и 13).

2. При кинопроекторе по п. 1 приспособление для выравнивания кадра в кадровом окошке, состоящее из срезанного с одной стороны валика 23, установленного на оси треугольного основания 24, в двух других углах которого установлены винт 81 для ролика 26 с закрепительной гайкой 84 и винт 80, обвитый пружиною 83 для барашковой рукоятки 27 (фиг. 10, 14).

3. При кинопроекторе по п. 1 применение противопожарных коробок 9, снабженных петлям и 15 для подвешивания их на крюки 14 кронштейнов 17 и 18, имеющих крестообразную форму, причем вогнутая пластинка в передней открывающейся стенке коробки служит для удерживания бобины на оси (фиг. 8, 9).

4. При кинопроекторе, указанном в п. 1, применение телеобъектива 4, установленного на стержне 8 трубчатыми зажимами 7, 7 (фиг. 7).