Камера для фотографирования объектов типа метеоров Советский патент 1981 года по МПК G03B19/02 

Изобретение относится к фототехнике, а именно, к астрономической ап паратуре, используемой для фотографи рования ярких объектов типа метеоритов - болидов. Известно устройство для регистрации времени пролета болида, в которо световой поток последовательно моделируется секторами быстроходного обтюратора, раз(еляющими фотографический след болида на пленке на штрихи, а также двумя стрелками медленного абтюратора, вращающимися с различной угловой скоростью: одна с частотой 1 об/с, а другая с частотой, опережающей первую стрелку на 1 оборот за 8 ч. При этом взаимное расположение и форма штрихов, экранированных стрелками медленного обтюратора, зависит от времени фотографирования болида. Время пролета болида вычисляют по расположению стрелок в фиксированный момент времени рЗ Недостатками устройства являются сложность конструкции, высокие требования кнадек{ности и необходимость обработки большого количества фотоматериалов. Наиболее близким по технической сущности к изобретению является камера для ночного фотографирования объектов типа метеоров, содержащая объектив, затвор, модулятор, управляемый приводом и связанный с секторными оптическими элементами, периодически отклоняющими световой поток, кассету с фотоматериалом, установленную с возможностью поворота, световой репер и датчик времени, с которым синхронизированы затвор, световой репер и приводы вращения модулятора и кассеты. Кадр фотопленки экспонируется длительное время , в течение которого может пролететь метеор, световой поток от которого при быстром вращении модулятора пересекается его секторами с периодом, длительность которого много меньше длительности пролета метеора.Размещенные на полови не секторов модулятора оптические эле менты выполнены в виде клиньев/разделяющих фотослед метеора на две пре рывистых линии, смешенных друг относительно друга, примем вектор определяется ориентацией кассеты относител но преломляющих ребер клиньев в фиксированный момент времени. Поворотное устройство, медленно вращающее.кассе ту в фокальной плоскости объектива, меняет направление вектора смещения относительно фотопленки с течением времени. При этом направление смещения фиксирует момент пролета метеора внутри интервала экспозиции, а угловая скорость метеора определяется по интервалам на фотоследе 2. Недостатком данной камеры является значительный момент инерции модулятора с оптическими клиньями, затрудняющий его периодические остановки в заданные моменты времени, необходимые для получения опорных точек, .и вызывающий неравномерность угловой скорости при возобновлении его вращения. Кроме того, вибрация подвижных элементов камеры не позволяет опре.делить скорость и момент пролета метеора в период торможения и набора скорости модулятором с заданной точностью, а также затрудняет производить измерение параметров траектории метеора по фотограмме точнее 0,01 мм. Целью изобретения является повышение точности измерения метрологических харёктеристик пролета бблида в процессе всего периода измерения путем уменьшения вибрации. Указанная цель достигается тем, что в камере, содержащей расположенные на оптической оси объектив с затвором, модулятор, управляемый приводом, оптический элемент, кассету с фотоматериалом, световой репер и датчик времени, соединенный со световым эепером, затвором, приводом модулятор и кассетой, оптический элемент снабжен автономным приводом и установлен с возможностью вращения вокруг оптической оси объектива, при этом модуля тор снабжен узлом его вывода из светового потока и расположен за оптичес ким элементом, а кассета установлена неподвижно, при этом автономный привод связан с выходом датчика времени причем узел вывода модулятора из светового потока выполнен в виде установ 4.4 ленного на оси его привода подпружиненного коромысла, на одном конце которого закреплен модулятор, а другой конец соединен с электромагнитом, коорый связан с выходом датчике времени. На чертеже изображена принципиальная схема устройства. Устройство содержит объектив 1 с откидной крышкой-затвором 2, управляемой электромагнитным приводом 3, выполненный в виде клина элемент 4, кинематически связанный с автономным приводом 5, установленный в плоскости апертурной диафрагмы объектива 1 и перекрывающий часть светоЕюго потока. За оптическим элементом Ц расположен модулятор 6, кинематически связанный с приводом 7. На оси и привода 7 установлено коромысло 9 , соединенное с электромагнитом 10, образуя узел вывода модулятора 6 из светового потока. Кассета 11 с фотоматериалом расположена в фокальной плоскости объектива 1. Датчик 12 времени электрически связан .с приводами 3 и 7, с автономным приводом 5 электромагнитом 10 и световым репером 13. Камера работает следующим образом. Оптическая ось объектива 1 ориентируется в зенит. В ночное время при фотографировании крышка-затвор 2 открыта, оптический элемент k и модулятор 6 приводятся во вращение соответственно с помощью автономного привода 5 и привода 7. Фотоматериал, располагаемый в кассете 11 , экспонируется длительное время. При пролете метеора посылаемый им в объектив 1 световой поток, проходячерез зону оптического элемента k , дает два изображения следа движения метеора. При вращении модулятора 6 с периодом, много меньшим длительности пролета метеора, фотослед метеора изображается в виде двух прерывистых линий, прямой и смещенной. Вектор смещения АБ определяется ориентацией преломляющего ребра оптического элемента в данный момент времени. Так как автономный привод 5 поворачивает оптический элемент Ц с периодом, не большим периода экспозиции данного кадра, то вектор АБ с течением времени меняет направление. Таким образом, направление смещения фиксирует относительный момент пролета метеора. Угловая скорость метеора определяется по длине перерыва или штриха на фотоследе. Датчик 12 времени в известные моменты эремени периодически включает световой репер 13, изображение кото рого образует опорные вектора ВГ, и одновременно электромагнит. 10, котор разворачивает вокруг оси 8 коромысло 9 с расположенным на нем модулятором 6 на угол, необходимый для вывода модулятора 6 из светового потока ,для одновременного получения опорных точ на фотоследах звезд, при этом вращение модулятора 6 не прекращается. . В установленное время датчик 12 времени выдает команды для закрытия крышки-затвора 2 с помощью электромагнитного привода 3. Использование изобретения позволя ет значительно снизить вибрации элементов камеры за счет снижения момента инерции модулятора, освобожден ного от тяжелых оптических клиньев и изготовляемого из тонкого листовог материала. Расположение оптического элемента в плоскости апертурной диафрагмы объектива позволяет уменьшить его габариты, поскольку сечение светового потока в этой плоскости имеет наименьшие размеры. Установка кассеты с фотоматериалом неподвижно относительно корпуса камеры также снижае ее вибрацию. Кроме того, вывод модулятора из светового потока без остановки его вращения при получении опорных точек на фотоматериале позволяет избежать на фотограмме участков неравномерного прерывания фотоследа, что дает возможность сохранить точность в определении скорости и моме та пролета болида, в течение всего периода измерения и довести точност измерения по фотограмме до О ,0020,003 мм. A формула изобрет.ени Камера для фотографирования объектов типа метеоров, соАержаи;ая расположеные на оптической оси обьектив с затвором, модулятор, ут1ра4М1яф« Ц11Й приводом, оптически й элемент, кассету с фотоматериалом, световой репер и датчик времени, соединенный со световым репером, затвором, приводом модулятора и кассетой,отличающая с я тем, что, с целью повышения точности измерения метрологических характеристик пролета болида в процессе всего периода измерения путем уменьшения вибраций, в ней оптический элемент снабжен автономным приводом и установлен с возмсмкностью вращения вокруг оптической оси объектива, при этом модулятор снабжен узлом его вывода из светового потока и расположен за оптическим элементом, а кассета установлена неподвижно, при этом автономный привод связан с выходом датчика времени. 2. Камера по п.1, отличаю щ а я с я тем, что узел вывода модулятора из светового потока выполнен в виде установленного на оси его привода подпружиненного коромь1сла, на одном конце которого закрёги1е« модулятор, а другой конец соединен с электромагнитом, который сайзан с выходом датчика времени. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Крамер Е. Н. Об определении времени вспышки метеора при помощи подвижной лопасти абтюратора. Астрономи.ческий циркулятор № 135, 1952, с. 10. 2.Авторское свидетельство СССР № , кл. G 03 В 19/02, 1970 (прототип).