Устройство для покадровой смены светофильтров

 

Изобретение относится к оптическому приборостроению и позволяет повысить быстродействие устройства и упростить его конструкцию. В корпусе 1 вьшолнена полость 2 диаметром, равным сумме трех внешних диаметров опт рав 3-5. Поочередная установка свеИ 18 17 11 в 5 (Л ND 00 00 ю Фи.1

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛ ИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН

А1 (5D4 G 03 B

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АBTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Unum

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3960559/24-10 (22) 08.10.85 (46) 07.08.87. Вюл. У 29 (72) А.И.Некрасов (53) 771.351 (088.8) (56) Патент США Ф 3868714, кл. G 03 В 11/00, 1975;

Патент ГДР У 251198, кл. G 03 В 11/00, опублик. 1963 ° (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПОКАДРОВОЙ СМЕНЫ

СВЕТОФИЛЬТРОВ (57) Изобретение относится к оптическому приборостроению и позволяет повысить быстродействие устройства и упростить его конструкцию.В корпусе 1 выполнена полость 2 диаметром, равным сумме трех внешних диаметров оп-. рав 3-5. Поочередная установка све132878 тофильтров 6-8 в окне А осуществляет-ся за один оборот поворотного кольца 18 с кулачком 20. Заходная фаска Б кулачка 20 воздействует последователь но на цилиндрические пальцы 15-17, перемещая рычаги 9-11 с соответствующими.оправами 3-5 светофильтров 6-8.

Начало процесса цветопередачи опре-! деляется блоком 24 управления по пе- реднему фронту сигнала оптронной па2 ры 25, оптически сопряженной через отражательное покрытие Е на внешней поверхности кулачка 20, при совмещении его с передним фронтом импульса синхронизации. Поворотное кольцо 18 приводится во вращение двигателем 23 посредством шестерни 21 и зубчатого венца 19. Оправы 3-5 и поворотное кольцо 18 с кулачком 20 выполненыиз сополимерного материала .2 з.п. Ф-лы, 2 ил.

Изобретение относится к оптическому приборостроению, конкретно к устройствам формирования цветодсленных изображений.

Целью изобретения является повы- 5 шение быстродействия и упрощение конструкции.

На фиг.1 изображено устройство для покадровой смены светофильтров, общий вид; на фиг.2 — то же, фронтальная

10 проекция с подпружиненными рычагами.

Устройство (фиг. 1 и 2) покадровой смены фильтров содержит корпус в виде диска 1, выполненный из метал15 ла, например алюминиевого сплава.

Диск 1 неподвижно закреплен, например, на корпусе телекамеры (показан условно) . В дглске 1 выполнено центральное отверстие А с диаметром д

20 и полость (Выточку) 2., в которую помещены оправы 3-5 со светофильтрами 6-8. !

Светофильтры 6-8 изготовлены из цветного стекла или окрашенной пленки с заданными оптическими характеристиками (R,G,В цветов). Каждая оправа 3-5 закреплена на свободном конце соответствующего рычага 9-11„ которые выполнены идентичными, поме- З0 щены в полость 2 и имеют возможность поворота относительно диска Оси

12-14 поворота рычагов 9-11 равномерно размещены на диаметре D близком к диаметру D полости 2 (фиг.2) .

Диаметр D полости 2 в три раза больше наружного диаметра. D, оправ 3-5.

На каждом рычаге 9-11 укреплены цилиндрические пальцы 15-17. Последние размещены вблизи поворота осей 12-14 40 и каждый палец удален на расстоянием от оси симметрии 00 соответствующего

l рычага (фиг.2) ° На периферии диска 1 установлено приводное кольцо 18, имеющее возможность вращения относительно него, На поворотном кольце l8 выполнен зубчатый венец 19 и кулачок

20 напротив пальца 16 рычага 10.

Наружная дуга Д кулачка 20 несет напыленную алюминиевую пленку Е с заданными отражательными свойствами.

Приводное кольцо 18, венец 19 и ку-. лачок 20 выполнены из самосмазывающегося полимерного материала, например сополимера. Приводное кольцо 18, венец 19 и кулачок 20 могут быть выполнены единой деталью, например, методом прессования. С венцом 19 сцеп- лена шестерня 21, закрепленная на валу 22 электродвигателя 23. Вход двигателя подключен с помощью электрического канала ь к выходу блока 24 управления. Последний закреплен на другом торце диска 1 или вынесен на корпус, например, телекамеры (не показан). Напротив отражающей поверх— ности Д, например, на корпусе телекамеры установлена оптронная пара 25, выход которой через электрический канал подключен к одному из выходов блока 24 управления.

Расположение оптронной пары 25 выбрано так, что ее вход сопряжен с отражательной поверхностью Е на угле поворота кольца 18, соответствующем установке заданного, например, красного фильтра 6 в окне А. Смена фильтров 6-8 и их расположение в кадровом окне, например, телевизионной камеры осуществляются поворотом поворотного кольца 18 на заданный угол с задан3 13287 ной скоростью. В полости 2 диска 1 между каждым рычагом 9-11 и цилинд.рической поверхностью диаметром Р размещаются также три пружины 26-28 растяжения, концы каждой из которых 5 шарнирно закреплены на соответствующем рычаге 9-11 и диске 1.Усилие отдельной пружины должно быть больше суммарного усилия сопротивления, создаваемого трением в опорах вращения, отдельного10 рычага и его дебалансирующего момента, вызванного смещением от оси поворота суммарного центра тяжести рычага, оправы и светофильтра.

Устройство работает следующим об- 15 разом.

На вход блока 24 управления подается напряжение. синхронизации U „„„ например, от синхронизатора передающей телекамеры. Блок 24 управления 20 обрабатывает сигнал синхронизации и выдает на выход питающее напряжение, которое по связи о подается на вход двигателя 23. Выходной вал 22 и шестерня 21 под действием пускового вра-25 щательного момента двигателя 23 начинают движение в заданном направлении (стрелка Ж). Сцепленный с шестерней

21 зубчатый венец 19 приводит в движение поворотное кольцо 18 с кулач.ком 20. Далее заходная фаска Б кулачка 20 подходит к цилиндрической поверхности пальца 16 и давит на него начальной кромкой.

В этот момент палец 15 выходит из 35 контакта с краем дуги В кулачка 20, и рычаги 9 и 10 становятся свободными для поворота. При этом внешняя поверхность кулачка 20 с отражающей поверхностью Е выходит из зоны срабаты-40 вания оптронной пары 25, сигнал которой изменяется на выходе и через электрический канал г далее поступает на вход g блока 24, управления. В блоке 24 этот сигнал по фазе сравни- 45 вается с фазой напряжения синхронизации, частота и фаза импульсов которого совпадает с частотой и фазой, например, телевизионных полей. Вал 22 двигателя 23 продолжает вращение с ускорением, так как усилия сопротивления передаточного механизма, приведенные к валу 22, меньше усилий, создаваемых пусковым моментом двигателя 23. 55

Далее под действием усилий, создаваемых наклонной поверхностью заходной фаски Б на пальце 16, возникает

82 крутящий момент относительно оси поворота поворотного элемента 10. Последний совместно с оправой 4 начинает движение в направлении окна А.

Оправа 4 в точке е соприкасается с наружным диаметром оправы 3 и толкает ее вместе со свободным для поворота рычагом 9 в направлении выхода из окна А.

Рычаги 9 и 1О с оправами 3 и 4 соответственно продолжают движение к своим конечным положениям, пока палец 16 скользит по наклонной поверхности заходной фаски Д в пределах поворота кольца 18 на угол 1, . Оправа 5 также освобождается от оправы 3 и может начать движение до встречи с оправой 4 под действием гравитации и дебаланса масс относительно поворотной оси 14 элемента 11.

В условиях невесомости или при установке пружины 28 этих движений оправа 5 не производит.

После отработки поворотным коль- цом 18 угла, палец 16 приходит в свое конечное положение и касается точкой начала дуги В. В процессе поворота элементов 9 и 10 на угол Ы оправа 4 соприкасается в точке на участке е с оправой 3, а последняя соприкасается в этой же точке на участке ез . В конце поворота на угол

, оправа 4 упирается в оправу 5 в точке и и останавливается, так как оправа 5 ограничена в повороте в точке I(цилиндрической поверхностью D выточки 2.

Сопряжения оправ 5 и 3 с выточкой 2, оправы 4 с оправами 5 и 3 и пальца с дугой В выполнены с суммарным гарантированным зазором, обес- печивающим свободное вращение поворотного кольца 18 при скольжении пальца 16 по движущейся дуге В. Далее поворотное кольцо 18 поворачивается на угол - Ы„. В пределах этого угла поворота оправа 4остается зафиксированной в окне А и может перемещаться под динамическими воздействиями только в пределах заданного люфта укаэанных сопряжений. Эти люфты малы и могут составлять десятые и даже сотые доли миллиметра. Рабочий световой поток, пройдя через зеленый светофильтр 7, окрашивается зеленым цветом.

Далее после поворота поворотного кольца 18 на угол N заходная фаска Б подходит к пальцу 17 ° Дуга В уходит

1328782 от соприкосновения с пальцем 16, и рычаг 10 становится свободным для поворота, Процесс передачи усилий от вала 22 двигателя 23 и взаимодействие оправ 4 и 5 производится аналогичным образом в угле поворота поворотного кольца 18 2, и так далее в угле поворота 3 . За один оборот поворотного кольца 18 в окне А поочередно устанавливаются зеленый, си- 10 ний и красный светофильтры.

Время разгона двигателя 23 до момента вхождения в синхронизм зависит от суммарной величины сил сопротивления, инерционных масс перемещаю- 15 щихся частей механизма и мощности двигателя и может составлять единицы и даже десятые доли секунды. Момент вхождения в синхронизм фиксируется блоком 24 управления по передне- 20 му фронту сигнала оптронной пары 25 при совмещении его с передним фронтом импульса синхронизации, например, телевизионного сигнала. Этот момент времени определяет начало процесса цветопередачи.

Работа механизма в режиме цветопередачи при наличии пружин 26-28 производится аналогичным образом. При этом усилия пружин 26-28 создают дополнительную нагрузку на двигатель 23.

Однако эти усилия малы и составляют единицы процента от усилий, развиваемых двигателем 23 в режиме синхронного вращения. 35 !

Работа Механизма в режиме передачи черно-белых изображений осуществляется следующим образом.

После окончания сеанса цветопередачи на вход блока 24 управления подается другая команда на переключение устройства в режим черно-белой передачи. В момент срабатывания от края поверхности Е оптронной пары 25 на ее 45 выходе вырабатывается сигнал, который по электрическим каналам поступает на вход блока 24 управления, Блок 24 управления выдает тормозной импульс напряжения длительностью порядка 0,05.-0, 1 с на своем выходе, который по каналу ь поступает на вход работающего электродвигателя 23. Ротор электродвигателя под действием тормозного момента замедляет свое движение за время 0,05-0, 1 с и останавливается. Выбег вала двигателя с нагрузкой не превышает угла поворота ,поворотного кольца 18 (oL-oGq). При этом торец Г трети кольца 20 останавливаются между пальцами 15 и 16.

Далее блок 24 управления по программе выдает на вход двигателя 23 переполюсованное напряжение, ротор которого начинает движение в обратном направлении. !

Торец Г также начинает движение навстречу пальцу 15, подпружиненному пружиной 26 в конечное положение. Далее торец Г упирается в палец 15 и останавливается. Останавливается также ротор двигателя 23.

Одновременно край отражательной поверхности Е входит в зону срабатывания оптронной пары 25, а оправа 4 полностью освобождает окно А под действием пружины 26. На вход блока 24 управления от оптронной пары 25 поступает другой сигнал, по которому блок 24 управления снимает напряжение питания двигателя 23.

Устройство обесточивается, а окно А свободно для прохождения рабочего светового потока. Этот момент определяет начало, например, сеанса передачи черно-белых телевизионных изображений. Длительность перехода от режима цветопередачи в режим черно-белой передачи может составлять порядка 0,05-0, 15 с.

Формула изобретения

Устройство для покадровой сме- ны светофильтров, содержащее корпус в виде диска с центральным окном на оптической оси и размещенные в нем оправы для цветоделения светофильтров, каждая из которых укреплена на одном из концов подпружиненного рычага, другим концом установленного с возможностью поворота на оси, причем оси вращения рычагов расположены симметрично относительно оптической оси, а также установленное соосно оптической оси и связанное с приводом поворотное кольцо и расположенный.соосна ему направляющий кулачок в виде части кольца, взаимодействующий с выступом соответствующего рычага, о т л ич а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения быстродействия и упрощения конструкции, в корпусе выполнена полость, диаметр которой равен сумме трех внешних диаметров оправ, а рычаги размещены в полости, при этом выступы выполнены з виде цилиндричес1328782 териала.

Фие.2,Составитель С.БЫгалович

Техред М. Ходанич Корректор,Л.Пилипенко

P ед акт ор О. Гол ов ач

Заказ 3487/49 Тираж 420 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 ких пальцев, взаимодействующих с внутренней поверхностью кулачка, расположенного на поворотном кольце, при этом размер кулачка равен одной

5 трети длины окружности кольца, уменьшенной на диаметр цилиндрического пальца, а на одном из концов кулачка со стороны внутренней поверхности выполнен скос для контактирования с пальцем соответствующего рычага, причем поворотное кольцо установлено на диске.

2. Устройство по п.1, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что привод выполнен в виде реверсивного двигателя, вал которого кинематически связан с поворотным кольцом, а вход его подключен к выходу блока управления, первый вход которого подключен к концевому выключателю в виде оптронной пары, элементы которой оптически сопряжены через отражательное покрытие, выполненное на внешней поверхности направляющего кулачка, а второй вход связан с синхронизатором.

3. Устройство по п.1, о т л и— ч а ю щ е е с я тем, что оправы и поворотное кольцо с направляющим кулачком выполнены из сополимерного ма

Устройство для покадровой смены светофильтров Устройство для покадровой смены светофильтров Устройство для покадровой смены светофильтров Устройство для покадровой смены светофильтров Устройство для покадровой смены светофильтров 

 

Похожие патенты:

Изобретение относится к области кинотехники, конкретно к контрольноизмерительной технике для проверки киноаппаратуры

Бленда // 1168888

Изобретение относится к устройству для цветной фотографической печати

Изобретение относится к области оптико-электронных устройств пеленгации и может быть использовано в устройствах защиты приборов от их обнаружения на поле боя

Изобретение относится к области конструирования оптических приборов

Изобретение относится к области конструирования оптических приборов, содержащих в своем составе светозащитные бленды

Изобретение относится к фото-видеотехнике и может найти применение в других устройствах для защиты оптики

Изобретение относится к оптическому цветофильтру, который может применяться как адаптер для оптических съемочных и проекционных аппаратов, при использовании кино- или видеокамер, а также проецировании слайдов или пленок для изменения окрашенности фотографируемого или проецируемого объекта в широких пределах, с учетом индивидуальных потребностей

Изобретение относится к приборостроению, радиоэлектронным измерениям с использованием приборов с электронно-лучевой трубкой, к области неразрушающего контроля и может быть использовано, в частности, при ультразвуковом контроле сварных соединений и других металлоизделий в машиностроении, в судостроении, на транспорте

Изобретение относится к устр-вам для защиты, передней линзы объективов от разрушения и запьшения находящимися в окружающей среде микрочастицами

Бленда // 1352438
Изобретение относится к кинофототехиике, в частности к устройствам для защиты оптических приборов от засветки прямыми солнечны.ми лучами
Наверх