КИНЕМАТОГРАФИЧЕСКИЙ АППАРАТ С РАВНОМЕРНОЙ ПОДАЧЕЙ ФИЛЬМА Советский патент 1929 года по МПК G03B41/08 

Настоящее изобретение касается кинематографического аппарата, в котором при проектировании, фильм непрерывно движется во всех своих частях с равномерной скоростью. Рядом с непрерывно движущимся фильмом, проходящим перед конденсатором, перемещается проектирующая оптическая система, которая в течение некоторого промежутка времени сопровождает каждое изображение, заставляя его проекцию на экране оставаться неподвижной. Чтобы перейти от спроектированного уже изображения к следующему, оптическая система перемещается в направлении, обратном движению фильма. В течение промежутка времени, необходимого для перехода оптической системы к следующему изображению, проектирование прерывается, будучи преграждено вращающейся секторной шторкой.

Устройство предлагаемого аппарата показано на прилагаемых чертежах, где на фиг. 1 изображен вид на аппарат справа, на фиг. 2 - вид на него сверху, на фиг. 3-5 - соответственно вид на аппарат сзади, слева и спереди, на фиг. 6 и 7 - соответственно разрезы по линии А-В и EF на фиг. 2, на фиг. 8 и 9 - разрез по линиям CD и GH на фиг. 1, на фиг. 10 - деталь аппарата, на фиг. 11 - схема различных взаимных положений катков и кулаков, на фиг. 12 - схема построения очертаний кулачков и на фиг. 13-16 - различные оптические схемы, могущие применяться в предлагаемом аппарате.

Фильм 1 с верхней разматывающей бобины пропускается между рамочкой 2 (фиг. 1, 2, 7) и полозьями 3, огибает снизу валик 4, облегает сверху барабан 5, проходит между барабаном и вторым валиком 6, откуда направляется к наматывающей бобине.

Кинофильм 1, освещаемый лучами, направленными конденсатором, проходит в натянутом состоянии мимо рамочки 2, которая прижимает ее к полозьям 3. Рамочка 2 прижимает фильм 1 силой стальных пружинок 7 и 8 (фиг. 7), которые, опираясь с одной стороны на неподвижные стаканчики 9 и 10, другими концами давят на буфера 11 и 12. Стаканчики 9 и 10 заделаны в пластину 13, которая прикреплена к станине 16 (фиг. 3, 7-8) шарниром 14 и пружинным затвором 15. Для вкладывания фильма между рамочкой 2 и полозьями 3 отпирается затвор 15 и пластинка 13 поворачивается вокруг вертикальной оси шарнира 14. Валики 4 и 6 свободно вращаются на осях, прикрепленных к станине 1б. Ведущий барабан 5 (фиг. 5) снабжен зубьями для того, чтобы тянуть фильм, и закреплен на нижнем валу 17 (фиг. 9). Этот вал 17, будучи установлен на шарикоподшипниках 18 и 19, приводится во вращение закрепляемой на нем, помощью винта 20, рукояткой 21. Противоположный от рукоятки 21 конец вала 17 снабжен большой шестерней 22, образующей червячное сцепление с малой шестерней 23 верхнего вала 24 (фиг. 4). Большая шестерня 22, помимо вышеупомянутого назначения, будучи снабжена выточкой наподобие шкива, служит для передачи вращения, помощью ременного соединения, наматывающей бобины киноаппарата.

Верхний вал 24 также установлен на шарикоподшипниках 25 и 26 и оканчивается, с одной стороны резьбой с двумя контргайками 27 и 28 (фиг. 4 и 6). Эти контргайки 27 и 28 служат для установки вала 24 и для предупреждения продольного расшатывания. Противоположный конец вала 24 снабжен системой кулачков 29 и 30 и маховиком 31. Система кулачков состоит из помещенных рядом трех кулачков. Крайние кулачки совершенно одинаковы и, как могущие выполнять одинаковую работу, по существу представляют собой один раздвоенный кулачок 29. Средний же кулачок 30, хотя по форме совершенно тождествен с крайними, но повернут в противоположную сторону. Маховик 31 служит для придания плавности вращению вала и снабжен по окружности выточкой, в форме желобка, для передаточного ремня. Соединение маховика 31, помощью ремня, может понадобиться для приведения в действие киноаппарата электромотором или для передачи к магнетодающему ток источнику света. Кроме того, к маховику 31 привинчена секторная шторка 32, которая препятствует проектированию в момент перехода оптической системы от одного изображения к другому.

Система кулачков 29 и 30 расположена внутри прореза салазок 33, установленных, ради уменьшения трения, на роликах 34, 35, 36 и 37. Эти ролики установлены на осях, неподвижно заделанных в станину, и позволяют салазкам совершать движение по вертикальной оси. Перемещение салазок 33 вверх и вниз происходит под действием кулачков 29 и 30, на которые опираются каточки 38, 39 и 40, установленные на шарикоподшипниках, прикрепленных к салазкам, помощью болтов 41 и 42.

В специальное отверстие салазок 33 (фиг. 7) вставлен и закреплен двумя контргайками 43 и 44 тубус 45 оптической системы. Внутри этого тубуса устанавливается об′ектив 46, а обращенный к рамочке 2 конец тубуса снабжен камерой 47. Эта камера имеет форму усеченной четырехгранной пирамиды, боковые грани которой изготовлены из листового металла, одно основание отсутствует, образуя рамку, ограничивающую проектируемое на экран изображение, а второе - занято объективом 46.

Механизм салазок 33 и камера 47 снабжены покрышками 48 и 49, служащими для защиты его от загрязнения, а также для предохранения его от механических повреждений и случайного попадания туда фильма.

Об′ектив 46 снабжен резьбой для завинчивания в тубус 45. Вращением об′ектива 46 будет изменяться расстояние от него до фильма. Чтобы воспрепятствовать поворачиванию об′ектива под влиянием сотрясений, последний снабжен зубчатой пружинной кнопкой, зацепляющейся о накатанную поверхность. Пользование этим приспособлением возможно» лишь при полной остановке аппарата.

Для удобства наводки на фокус во время действия аппарата та часть станины 16, к которой прикреплены шарнир 14 и затвор 15, сделана перемещающейся вдоль оптической оси, для чего она снабжается направляющими пазами и кремальерой или микрометрическим винтом.

Для приведения сдвинувшегося изображения в положение, необходимое для правильного проектирования, ось, валика 4 закрепляется не к станине, а к специальному рычагу 50 (фиг. 10), поворачивающемуся вокруг винта 51, укрепленного к станине. При повороте рычага 50, валик 4, перемещаясь вверх или вниз, уменьшает или увеличивает промежуток фильма между рамочкой 2 и барабаном 5, чем устраняется сдвиг изображения. Для удержания рычага 50 в необходимом положении, он снабжен зубцом 52, перемещающимся по зубчатой дуге 53.

Действие предлагаемого кинематографического аппарата заключается в следующем: при вращении рукоятки 21 по направлению часовой стрелки, фильм 1 непрерывно протягивается с равномерной скоростью по вышеописанному пути. Против конденсатора, проходя между рамочкой 2 и полозьями 3, она подвергается, в пределах рамочки 2, освещению проекционным фонарем. Отсюда фильм 1 проектируется на экран помощью об′ектива 46, в который попадают лучи лишь через отверстие камеры 47, обращенное к фильму. Таким образом, несмотря на то, что освещению подвергается одновременно более одного изображения, на экран может быть спроектирована лишь та часть фильма, которая умещается против отверстия камеры 47. Это отверстие по формату равно отдельному изображению фильма.

Прохождению перед конденсатором одного изображения - по времени соответствует один оборот верхнего вала 24. Поэтому один полный оборот насаженных на него кулячков 29 и 30 заставляют салазки 33 совершить два полных хода: вниз - проектирующий и вверх - для перехода оптической системы к следующему изображению. Проектирование изображения может происходить в течение промежутка времени, за который протягивается лишь часть изображения. Во время прохождения остальной части, оптическая система перемещается вверх, чтобы занять место против следующего изображения, которое она также будет сопровождать вниз, проектируя на экран.

Очертание упомянутых выше кулачков есть кривая, вписанная в замкнутый ряд равных окружностей радиусом r, соответсвующим различным положениям каточков 38, 39 и 40. Замкнутый ряд окружностей расположен в плоскости вокруг точки О, отвечающей центру вала, несущего кулачки. Расстояние от центра О до центра одной из окружностей замкнутого ряда равно R. Если взять положение одного прямолинейного отрезка, соответствующего R, за нулевое, то все остальные R можно представить в виде Rα или Rβ, где α или β - суть углы, образуемые R_o и Rα (β) около центра О. Для получения равномерной скорости перемещения опирающейся на кулачок системы, рабочая часть периферии ограничена рядом окружностей, центры которых расположены по спирали Архимеда. Отсюда:

Для наивыгоднейшего же возвращения опирающейся на кулачок системы к начальной точке Архимедовой спирали (находящейся на R_o), рабочая часть периферии ограничена рядом окружностей, центры которых расположены, согласно следующей формуле:

Соотношений между α и β определяется следующими данными:

α_min=0°; α_max=β_min; β_max=360°.

При работе части периферии, лежащей в пределах α, одическая система движется с равномерной скоростью и сопровождает отдельное изображение фильма.

При работе же части периферии, лежащей в пределах β, оптическая система со скоростью, изменяющейся в виде косинусоиды, возвращается навстречу движению фильма и устанавливается против следующего изображения.

Оптическая система прибора сострит (фиг. 13) из об′ектива о, перемещающегося перпендикулярно оптической оси. При движении об′ектива o, во время проектирующего хода вниз со скоростью фильма ф, изображение на экране э также незначительно перемещается на расстояние, равное ходу об′ектива. При большом экране это и не играет никакой роли, при малом же - такой сдвиг конечно нежелателен.

Для исключения этого, может быть применена система с горизонтальным ходом салазок (фиг. 14) и прикрепленными к ним об′ективом о, с трехгранной призмой а и с горизонтально движущимся фильмом ф. При этом, однако, получается удаление об′ектива от экрана на расстояние, равное ходу салазок, которое никакой роли не играет, ибо оптическое расстояние от об′ектива до фильма остается неизменным. Тем не менее, об′ектив может оставаться неподвижным. Для этого, снабдив об′ектив обычной кремальерой для наводки на фокус, может быть применена система (фиг. 15), состоящая из неподвижного об′ектива о н и двух подвижных призм а, б. Горизонтально движущимися салазками обе призмы приводятся в прямолинейно - возвратное движение, одинаковое по направлению, но различающееся по скорости: ход сопровождающей изображение призмы а в два раза больше хода призмы б. Таким образом, оптическое расстояние от проектируемого изображения до об'ектива о к через призмы а, б остается неизменным. На экране э при этом не получается ни сдвига, ни нарушения “резкости”.

Для применения источника света с и конденсатора к с горизонтальным направлением оптической оси, в вышеописанную систему может быть введена еще одна трехгранная призма в, устанавливаемая неподвижно между призмой б, и об′ективом о н. Полученная таким образом система (фиг. 16) действует так же, как предыдущая (фиг. 15), но только повернутая на 90° и снабженная призмой в, чтобы проектирование направить горизонтально на экран э.

1. Кинематографический аппарат с равномерной подачею фильма, отличающийся применением салазок 33, поддерживающих оптическую систему 45-47 и приводимых в прямолинейно-возвратное передвижение, - в вертикальном направлении, при посредстве роликов 38, 39 и 40, опирающихся на кулачки 29, 29, 30, установленные на оси 24, получающей вращение, при посредстве винтового зацепления 22, 23, от вала 17 зубчатого барабана 5, каковые кулачки 29, 30 и 29 снабжены такими профилями (фиг. 12), что при проектировании изображения - оптическая система продвигается равномерно, а при возвращении ее в начальное положение - ускоренна (фиг. 1-12).

2. При аппарате, указанном в п. 1, применение камеры 47 (фиг. 4) в виде усеченной, четырехгранной призмы, образующей рамку для ограничения проектируемого на экране изображения.

3. При аппарате, указанном в п. 1, применение секторной шторки 32, прикрепленной к маховику 31 и служащей для прикрывания оптической системы во время передвижения ее в начальное положение (фиг. 6).

4. При аппарате, указанном в п. 1, приспособление для установки сдвинувшегося изображения, состоящее (фиг. 10) из рычага 50, поддерживающего ось направляющего ролика 4 и снабженного зубцом 52, сцепляющимся с зубчатой полосой 53 на станине.

5. Форма выполнения аппарата, указанного в п. 1, отличающаяся применением салазок, передвигающихся в горизонтальном направлении, и оптической системы, снабженной добавочной призмой а (фиг. 14).

6. Видоизменение аппарата, указанного в п.п. 1 и 5, отличающееся применением двух добавочных призм а и б (фиг. 15), установленных на горизонтально подвигающихся салазках для проектирования изображения на экран через неподвижный об′ектив.

7. Форма выполнения аппарата, указанного в п. 6, отличающаяся применением трех призм а, б и в (фиг. 16), из коих призмы а и б установлены на вертикально передвигающихся салазках, а призма в установлена у неподвижного об′ектива.