Предлагаемое приспособление для оптического выравнивания изображения на экране при непрерывном протягивании фильма основано на принципе сдвига стеклянной пластинкой и последующим выпрямлением колебаний зеркалом или призмой.
На чертеже фиг. 1 показывает схему прохождения луча через компенсатор; фиг. 2 -кривые изменени5, сдвига; фиг. 3-вид компенсатора, в различных фазах вращения; фиг. 4 - общий вид устройства; фиг. 5-то ;же в разрезе; фиг. б - вид вращающегося щитка; фиг. 7- приспособление для приведения в действие зеркала; фиг. 8-а, Ь, с, d, е- детали устройства тянущего барабана; фиг. 9 и 10 - вид осветительной призмы.
Если на пути Светового луча из точки S (фиг. 1) поместить стеклянную пластинку с параллельными поверхностями РР н PiPi, то луч, из пластинки, будет итти в направлении, параллельном прежнему пути до пластинки, и будет казаться идущим из точки 5i, сдвинувщиеь, таким образом, на величину х. , .
Из оптики и на чертеже виднО:
1 :,0
sinlp II sin Y
HI a fe-cos P IV a T + P
a - угол падения и угол выходзэ
луча из пластинки; Р - угол преломления; а-; толщина пластинки; X - величина сдвига; л/ -коэфициент преломления. уравнений II, -IH и IV выводим:
V х т: sin 1;
cos р
о sin (а - Р
VI х COS Э
Давая пластинке равномерное вращательное движение против часовой стрелки, будем, иметь меняющуюся or max до mm величину сдвига х. Кривая этого изменения будет такая крива (фиг. 2), где по вертикали отложены величины сдвига, а по горизонтали соответствующие им углы падения (а) Отсюда же можно видеть, что величина сдвига X меняется только от угла поворота, а от параллельного самой себе перемещения пластинки сдвиг не меняется; этот то сдвиг х и используется для компенсирования движения фильма. Нгь фиг. 2 первая прямая есть равномерное движение фильма (т. е. пропорциональное углу поворота пластинки). Вторая
вычислена по Г и VI формулам, шричем взято значение а такое, чтобы первая и вторая линии пересекались /при )5с + 45°. Разумеется, можно взять значение а таким, чтобы пересечение 1этих( линий было при другом угле а. Вычитая из первой прямой вторую кривую, получаем третью кривую. Эта кривая будет представлять собой относительное колебание точки S или центра кадра, причем нулевые точки ее будут «при тех же значениях а, при каких пересекаются вторая и первая линии.На чертеже для наглядности эти кривые значительно контрастированы (нацри-; .мер шах третьей кривой будет 4; 0,8 мм). Технически эта идея оформляется следующим образом. Пластинки 7 уКла ываются кольцом по окружности, перпендикулярной к плоскости кадра (фиг. 3 эд 4); объектив 2 помещается внутри чкольца. Пластинок может быть три, и более. Отсюда можно -зачк/Тючить, что каждая пластинка может довернуться по формуле УП на 2а
360 -, где - количество пластинок z,
причем пластинка /, проходя между объективом и фильмом, компенсирует движение только одного кадра. Пла стинки вращаются против часовой стрелки. Тушью залитые места пластинок, не участвующих в компенсировании, смогут быть вырезаны. Схема действия Локазана на фиг. 3.
Вычислив по формуле VH, чему равняется 2а, вычисляют, чему равняется а, -т. е. толщина пластинки по I и VI фор 4мулам. Затем надо определить, насколько ададо удлинить расстояние между кадром И объективом вследствие введения - пла«стинок по формуле VIII а - ; эта вели чина и есть дополнительное расстояние между объективом и кадром, оптическое же расстояние остается- прежним. Исходя из экономии света и постоян тва оптического расстояния, надо считать, что наилучшим числом пластинок 8 компенсаторе будет четыре. Тогда данжые для построения компенсатора, счи-тая, что на один метр фильма приходится 52,5 кадра, центр кадра будет шаходиться на
524
из Vli уравнения определяем « + 45°, подставляя в I и VI уравнение, получаем ,402 мм (взято оптическое стекло легкий крон № 518/589, и 1,5193),
Рещая VIII уравнение, находим а-г- -
7J
9,708 мм. Следовательно, объектив надо отставить от рамки (кадра) на дополнительные 9,7 мм,
В основу расчета компенсатора положено: объектив находится внутри компенсатора так, чтобы при вращении последнего объектив с зеркалом 7 ни в коем случае не задевался пластинками 7. Компенсаторы рассчитываются для трех объективов; объективы ТОМП fs 1 и (Хо ,2); № 3 и (Ка 4), № 5 (№№ 6, 7, 8, 9); в скобках указаны объективы, работающие с теми же компенсаторами, что и. предыдущий номер; объективы ТРИЛН работают с тем же компенсатором, что и ТОМП №5. Расчет величины самого компенсатора производится по формулам:
d + (d-(R-r) + (K+3).
где d - нормальное расстояние между объективом и кадром (а - -) по формуле Vni; (R - г) -пространство, через которое приходит пластинка при вращении; К- наибольший путь, проходимый лучом в пластинке (при а 45°). ,5-|-1,5 - наименьшее расстояние, на Которое допустимо приближение пластинки к объективу и кадру.
R 1,414
как катеты и гипотенуза квадрата. Решая для объектива Ка 3 ТОМП d .
57,3 мм, а 9,7 мм, К 31 мм,
,W,.
имеем из Х уравнения 7 -г 33 мм, отсюда по X уравнению г 80 мм и мм; щирИна пластинки 40 мм.
На фиг. 4 показаны пластинки 7 оптического компенсатора, 2-объектив; 3 - рамка, 4 - фильм, 5 - тянущий барабан, 6-подвижной горизонтальный щиток, 12- осветительная призма.
В момент смены кадров и пластинок (фип 3) обе пластинки дают на экране изображения, взаимно дополняющие одно другое. Так как на экране изображение находится непрерывно, то обтюратор не нужен (чем экономится 30-40/о световой энергии). Для того, iro6bi не освещать (и не подвергать нагреванию) места фильма, не проекТ1фующиеся, на экран, поставлен вращающийся щиток б (фиг. б) с прорезью, смещающейся вместе с кинокадром, причем угол 9 ограничивает место одновременной проектировки частей двух кадров (в момент смены пластинки и кадров). По формуле
У 1
360 6
Это есть время смены кадров, деленное на все время проектирования одного кадра..
Для того, .чтобы исправить колебание, оставшееся после компенсатора, по вь1ходе из объектива, отражаются подвижным зеркалом или призмой 7 (фиг. 5) на неподвижное зеркало 8, отразившись от которого падают на экран. Зеркало 7 получает колебание через ось 9 от рыЧага 10, который, в свою очередь, получает колебание от диска с кривой поверхностью /7 (фиг. 7), жестко насаженной на ось компенсатора. Лмплитуда колебаний зеркала около 4:0°15. Для того, чтобы зеркало могло совершить обратный путь, так как кривая JJ толкает его только в одну сторону, на ось Р надета спиральная пружина, надавливающая рычаг W в сторону кривой с такой силой, что давление рычага 70 на кривую // равно 0,6 кг (т. е. несколько больше силы, нужной для приведения зеркала в такое колебательное движение). Ось 9 должна быть устроена так, чтобы зеркало 7 могло передвигаться по горизонтали.
Приращения к радиусу оси G для получения кривой поверхности рассчитывается по формуле
Sr ||9,524 .(°-m . К
Xfl л 2 L45cos J f
где г-радиус кривой, -длина рычага /О, Г -фокусное расстояние, объектива. Барабан 5, тянущий фильм, устроен следующим образом (фиг. 8). Внутри него проходит двухгранная ось (5с), передающая движение надетой на неб втулке (5&) с двумя лопастями. На щеках барабана поставлены ребра (5/) на
-д- внутренней длины, причем идут они
радиально. Количество ребер равняется количеству зубцов на окружности барабана. Ребра с левой стороны барабана поставлены против зубцо1з, а с правой- между зубцами, т. ё. сдвинуты относительно друг друга наполовину. Втулка (5) с двумя лопастями П1 ижимается пружиной в левые ребра, длина лопа-. стей равняется половине длины внутреннего пространства. Для того, чтобы барабан отстал от общего движения компенсатора (в виду неправильного прохождения кадра), нажимают внешний выступ (5е) втулки (5й), и лопасти ее выходят из левых ребер, входя в правые ребра; лопасти опережакзт барабан
на кадра и по освобождении выступа лопасти возвращаются назад, но уже опережая ход барабана -j-. Для
экономии света световой пучок, освещающий кадр, оставлен прежней силы и направления, но для того, чтобы освещать только движущийся кадр, этот пучок предварительно пропускается через осветительную призму J2, которая и сдвигает его на величину, соответствующую движению кадра. Осветительная призма (фиг. 9) делается из кусков (около 20 штук) стекла так, что улЬженные по окружности параллельно плоскости кадра они, при одном обороте давали бы углы наклона, равные углу наклона (в соответствующий момент) пластинки компенсатора, т. е, колеблется в пределах d + 45°; толщина призмы та же, что и пластинке компенсатора, но стекло берется уже не оптическое, а простое. На фиг. 9 и 10 изображена эта кольцевая призма с зареза.ми Т, О, К, Е. Поверхность призмы внутри этого угла цилиндрическая с осью, перпендикулярной к радиусу, освёща1ощая сразу два кадра. Осветительная призма может отливаться прямо, но уже с винтовой поверхностью.
Предмет изобретения.
1. Приспособление к кинопроектору для оптического выравнивания изображения на экране при посредстве вра&1 люш Язая 17|ШС ИН с параллелЬиыи}) гранями,, отляпающе ся тем, что нес1Ерлько (т- е три, четыре и более) гшоски шпастииы 1 с параллель |ь|ми «гранями образуют замкнутый контур,. плоскость которого перпеидикул:ярна к плоскости кадра, а для компенсирования остаточных колебаний приценено качающееся зеркало 7.
2. При приспособлении по п. Гпрщ (Менеиие призмы 12, расположённбй перед кадровым окном и составленной из нескольких кусков цростого стекяг уложенных по окружности параллельно плоскости кадра; с целью получеищ углов наклона,, равных углу наклона; пластин 7 компенсатора или колЁцевс призмы с винтЬвой поверхностью.
