Устройство для импульсного освещения при скоростной киносъемке

 

Союз Советских

Социалистических

Республик

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВ йТВЛИ:ТВУ

<>859990 (б1) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 13.1279 (21) 2850424/18-.10 с присоединением заявки ¹â€” (23) Приоритет

Опубликовано 3 0.08.8 1. Бюллетень " 3 2

Дата опубликования описания 300881 (5()м KB 3

G 03 В 15/05

Государственный комитет

СССР по делам изобретений н открытий (53) УДК 771.448.6 (088. 8) (72) Автор изобретения

В.A.Ìèøèí (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИМПУЛЬСНОГО ОСВЕЩЕНИЯ

ПРИ СКОРОСТНОЙ КИНОСЬЕМКЕ

Изобретение относится к фотосъем= ке быстропротекающих процессов, в частности к устройствам скоростной кинорегистрации при визуализации нестационарных газодинамических процессов путем фиксирования положения иэображений однократными вспышками света.

Известно устройство для импульсно- 1О го освещения при скоростной киносъемке, содержащее блок питания, гаэоразрядную лампу, включенную в цепь накопительного конденсатора, блок синхронизации и запуска. Для формирования 15 длительности свечения газораэрядной лампы в нем и гашения ее в нужный момент времени последовательно с источником света включен электрически взрываемый проводник (плавкий эле- 20 мент), разрывающий цепь питания (1).

Недостатком этого устройства является наличие неопределенности отключения разрядного тока при взрыве из-эа шунтирования сопротивления 25 проводника дуговым разрядом. Если возникающие на индуктивности разрядного контура при отключении тока напряжение выше пробивного напряжения в парах металла, оставшегося на на- 30 копительной емкости Оь 7 0с, то происходит дуговой разряд.

Наиболее близким техническим решением к предлагаемому изобретению является устройство, содержащее блок питания, газораэрядную лампу, включенную последовательно с управляемым коммутатором, например, тиратроном, в цепь формирующей линии, замкнутой на волновое сопротивление, блок управления и запуска, выход которого соединен с входом коммутатора (2) .

Это устройство позволяет получить на согласованной нагрузке (импульсной лампе) вспышки световой импульсацлительностью 2-5 мс с крутым фронтом и отчетливо выраженной вершиной, т.е. позволяет задать форму светового экспонирующего импульса, близко к прямоугольной. Однако с помощью такого устройства сформировать импульс тока точно прямоугольной форьы невозможно,.так как схема устройства формирует импульс с наложеннычи колебаниями на его вершине. Нестабильность амплитуды светового импульса приводит к неравномерному распределению яркости на объекте и к

859990 нестабильности плотности почернения на снимке. В результате значительно сиижается качество фотоизображения.

Увеличение числа 1.С -звеньев формирующей схемы устройства приводит лишь к увеличению крутизны переднего и заднего фронтов формируемого импульса, величина же наложенных на вершине колебаний при этом изменяется незначительно. Хотя при увеличении числа LC-звеньев в линии амплитуда колебаний в системе несколько уменьшается, но амплитуда же первого выброса на вершине импульса остается постоянной. Величина амйлитуды выброса практически не зависит от числа звеньев, однако длительность !5

его уменьшается. Иаличие амплитуды первого выброса малой длительности, величина которой может достигать

30-40% от амплитуды основного экспонирующего импульса, приводит к не- 2О равномерной освещенности объекта, а следовательно к неравномерной засветке кадра по длине фотопленки.

Быстрое нарастание тока во время действия короткого выброса большой амплитуды приводит к повреждению лампы. При этом значительно сокращается срок ее службы.

Цель изобретения — стабилизация энергии вспышки путем получения прямоугольного экспонирующего светоного импульса с постоянной амплитудой тока, а также повышение надежности °

Указанная цель достигается тем, что в устройство введен блок коррек- З5 ции экспонирующего светового импульса, включенный между формирующей линией и газоразрядной лампой, соединенной одним электродом с коммутатором, а другим — с источником питания.

Блок коррекции экспонирующего светового импульса выполнен в виде двухполюсника, состоящего из индуктивности, шунтированной сопротивлением и емкостью, и параллельно подключенной к его входу корректирующей емкости.

На чертеже представлена функциональная схема устройства.

Устройство содержит блок 1 питания, блок ? управления и запуска, вход которого соединен с датчиком синхронизации (не показан), а выходс входом коммутатора 3, выполненного на металлокерамическом импульсном тиратроне,, например, ТГИ1-100/8 или ТГИ1-500/1б, газораэрядную лампу 4, соединенную одним электродом с коммутатором 3, а другим — с источником 1 питания и через блок 5 коррекции — с формирующей линией б.

Блок 5 коррекции выполнен в виде двухполюсника 7-9 ((.,-Ц,ц- С ), состоящего из индуктивности 7 (Ь ), шунтированной сопротивлением 8 (йш) и емкостью 9 (С ), и параллельно подключенной к его входу корректирующей емкости 10 (С, ), Устройство работает следующим образом.

В исходном состоянии емкости С (не показано) формирующей линии б заряжены до полно" î напряжения от источника 1 питания.

При подаче на вход блока 2 управления запускающего импульса, снима емого с датчика синхронизации в момент воздействия начального скачка давления, на его выходе формируется импульс с достаточно крутым фронтом и подается на вход коммутатора

3, например, тиратрона. В исходном состоянии коммутатор 3 закрыт напряжением смещения. При воздействии на его вход синхроимпульса он замыкается. В этот момент к лампе 4 прикладывается высокое напряжение

0 2-2,2- кВ,превосходящее разрушающее напряжение в постоянном режиме.

Емкость 10 (C ) блока 5 коррекции, предварительно заряженная до напряжения питания U начинает разряжаться через индуктивность 7 (L<) и нагрузку Р „= Й + Й то ° r«R динамические сопротивления газоразрядной лампы 4 и замкнутого коммутатора 3, и лампа 4 вспыхивает.

Это означает начало экспонирования кадра.

Причем в начальный момент ток

U разряда З = д я . Если с.+ то=P- /1Iс,где р- волновое сопротивление линии, то в момент замыкания коммутатора 3 на нагрузке устанавливается напряжение 0()=К к(Р „, >g„, равное половине зарядного напряжения U .По мере разряда емкости 10(C ) со времени ток уменьшается, а одновременно с этим нарастает общий ток разряда 1 „„ формирующей линии

6. При разряде формирующей линии б на нагрузке p = Rн формируется импульс с достаточйо крутым фронтом, но со значительными колебаниями на

его вершине. Поступающий на вход блока 5 коррекции импульс, форма и прямоугольность которого могут быть ис.;кажены наложенным первым выбросом, формируется с помощью включенных в разрядный контур цепи устройства последовательно двухполюсника 7,8 и 9 ((,<-R - С ) и параллельно подключенной к его входу корректирующей емкости 10 (С ), корректируется, компенсируя осцилляции и заметно уменьшая амплитуду первого выброса. При этом длительность фронта нарастания амплитуды основного импульса изменяется незначительно. В момент окончания формирования среза амплитуды импульса на нагрузке коммутатор 3 запирается и газоразрядная лампа

859990

Формула изобретения (вспышка) 4 гаснет, эк спониравание заканчивается. Величина индуктивности выбирается такой,что ток в ней эа время действия разрядного тока в линии увеличивается до своего максимального значения. Это создает напряжение на во время действия импульса такой формы, которое компенсирует колебания амплитуды первого выброса на его вершине. Емкость 9 (С ) компенсирует искажения формы импульса, создаваемые паразитной ем1 костью нагрузки Сн . Она выбирается из условия R ц С в = С К щ

Процесс эффективного сглаживания вершины импульса имеет место при значении параметров корректирующей цепи близко к оптимальным, которые выбираются из следующих зависимостей.

В реальных условиях паразитная емкость нагрузки C> < С и если С„= С и 4=(зв, то Rш =Rн.p=Ж;(С С =cH 20 и С 1 -- Ь, / R H .

Последние три равенства позволяют обеспечить постоянство общегo тока через нагрузку линии, при котором наилучшим образом компенсируются 35 осцилляции и амплитуда первого выброса. В результате значительно увеличивается срок службы лампы 4. Время экспонирования определяется длительностью и формой основного импульса,. ко- () торые выбираются из условия согласования параметров формирующей линии и компенсации потерь на активном сопротивлении разрядного контура в течение формировании плоской вершины им и пульса C,çâ" ) : — Х (р +p 1, где 8то число звеньев линии, Г„= 8и„/ и - " вС в длительность формируемого импульса, максимальный ток в импульсе, что 40 обеспечивает получение равномерного распределения яркости на объекте, а следовательно, и плотности почернения в кадре на длине фотопленки (не показано). . 45

Для увеличения оптического разрешения объекта в течение реального времени О, 1- 3 мс при токе через лампу 1 = 250-500 А стабильность формы экспонирующего импульса на нагрузке выдерживается на уровне 0,1-0,6Ъ от амплитуды. Это обеспечивает постоянство энергии вспышки по всей ширине импульса, а также стабильность и сохраняеглость снимков, полученных в реальном времени при импульсном экспонировании. В результате повышается качество изображения объекта и надежность результатов. Благодаря включению блока 5 коррекции и получению постоянства тока через нагрузку линии предлагаемое устройство Может работать и в стробоскопическом режиме с частотой > 100 вспышек/с без разрушения газоразрядной лампы (с принудительным охлаждением), что расширяет диапазон исследований.

Обеспечение стабильности формы зкспснирующего светового импульса за счет включения в устройство блока коррекции значительно увеличивает срок службы лампы при работе с повышенной энергией излучения, что повышает надежность результатов, 1. Устройство для импульсного освещения при скоростной киносъемке, содержащее блок питания, газоразрядную лампу, включенную последовательно с управляемым коммутатором в цепь формирующей линии, блок управления и запуска, вход которого соединен с датчиком синхронизации, а выход с входом коммутатора, о т л и ч а ю— щ е е с я тем, что, с целью стабилизации энергии вспышки путем получения прямоугольного светового импульса с постоянной амплитудой тока, а также повышения надежности, в него введен блок коррекции экспонируюшего светового импульса, включенный между формирующей линией и газоразрядной лампой, соединенной одним электродом с коммутатором, а другимс источником питания.

2. Устройство по п.1,о т л и ч а ю щ е е с я тем, что блок коррекции экспонирующего светового импульса выполнен в виде двухполюсника, состоящего иэ индуктивности,шунтированной сопротивлением и емкостью, и параллельно подключенной к его входу корректирующей емкости.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе.

1. Авторское свидетельство СССР

;9 209970, кл. G 03 В 15/05, 1966.

2. Каганский И.Г. Адиабатическое сжатие плазмы в токомаке. Л., Наука, 1979, с.80-81 (прототип).

Составитель С.Коврина

Редактор M.Ëûñîrîðîâà Техред А, Ач Корректор С. Корниенко

Заказ 7544/70 Тираж 506 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

133035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д.4/5

Филиал ППП Патент, r.Óærîðîä, ул.Проектная, 4

Устройство для импульсного освещения при скоростной киносъемке Устройство для импульсного освещения при скоростной киносъемке Устройство для импульсного освещения при скоростной киносъемке Устройство для импульсного освещения при скоростной киносъемке 

 

Похожие патенты:

Изобретение относится к микроскопии и позволяет повысить качество микрофотографий путем снижения времени экспонирования и повышения точности экспозиции

Изобретение относится к фототехнике и позволяет повысить коэффициент полезного действия

Изобретение относится к конструкциям фотовспышек с импульсными газоразрядными лампами цилиндрической формы, преимущественно к конструкциям малогабаритных фотовспышек, включая фотовспышки, встраиваемые в фотоаппарат

Изобретение относится к аппаратуре для освещения обьектов съемки при фотографировании , преимущественно к конструкциям электронных малогабаритных фотовспышек с импульсными газоразрядными лампами цилиндрической формы, включая фотовспышки, встраиваемые в фотоаппарат , и повышает светотехнические характеристики фотовспышки Осветитель содержит импульсную цилиндрическую лампу 1, зеркальный цилиндрический отражатель и прозрачную светопропускающую пластину 13

Изобретение относится к фотографической технике и позволяет облегчить ввод экспозиционных параметров в фотоаппарат

Настоящее изобретение относится к устройству формирования изображений, которое выполняет множество операций съемки, чтобы получать множество фрагментов данных изображения, которые должны использоваться для составления изображений, и к способу для управления им. Заявленные устройства формирования изображений содержат модуль формирования изображений, модуль получения, модуль определения, при этом модуль формирования изображений выполнен с возможностью получать множество данных изображения, для обработки комбинирования изображений, посредством выполнения множества операций съемки, включающих в себя операцию съемки с излучением света, выполняемую посредством вынуждения светоизлучающего устройства излучать свет, и операцию съемки без излучения света, выполняемую без вынуждения светоизлучающего устройства излучать свет, а модуль определения выполнен с возможностью определять значения управления экспозицией для операции съемки с излучением света и операции съемки без излучения света на основе информации, полученной посредством модуля получения относительно яркости объекта из предварительного излучения света, выполняемого посредством светоизлучающего устройства. Технический результат заключается в получении предпочтительного составного изображения посредством комбинирования данных изображения, получаемых посредством выполнения операции съемки посредством вынуждения светоизлучающего устройства излучать свет, и данных изображения, получаемых посредством выполнения операции съемки без вынуждения светоизлучающего устройства излучать свет. 2 н. и 14 з.п. ф-лы, 8 ил.
Активно-импульсный ПНВ содержит в качестве источника подсветки объекта импульсный излучатель, а в качестве приемника изображения ЭОП с импульсной модуляцией коэффициента усиления. При этом момент включения максимального усиления ЭОП регулируют с помощью независимого генератора импульсов, причём частота следования импульсов которого отличается от частоты следования импульсов импульсного излучателя. Технический результат состоит в отсутствии канала синхронизации между ЭОП и системой импульсной подсветки, что обеспечивает возможность одновременной работы нескольких активно-импульсных ПНВ в одном направлении.

Изобретение относится к усовершенствованным внешним лампам-вспышкам фотоаппарата и относится к фотографическому оборудованию. Заявленная внешняя лампа-вспышка для фотоаппарата содержит ламповый патрон (2) и ламповый цоколь (1). Углубление для размещения батареи (4) и крышка углубления для размещения батареи (3) содержатся в ламповом патроне (2). Литиевая батарея (5) размещается в углублении для размещения батареи (4), и литиевая батарея (5) содержит контакт электрического вывода (6). Контакт электрического вывода (6) имеет форму прямоугольной пластины и состоит из прямоугольных сторон торцевой поверхности (61) и прямоугольных сторон нижней поверхности (62), где прямоугольные стороны торцевой поверхности (61) размещены на поверхности передней части (51) литиевой батареи (5); и прямоугольные стороны нижней поверхности (62) расположены на нижней поверхности (52) литиевой батареи (5). Контакт электрического ввода (7) расположен в углублении для размещения батареи (4) и расположен на боковой стенке углубления для размещения батареи (4) напротив нижней поверхности (52) литиевой батареи (5). Технический результат – повышение производительности. 1 з.п. ф-лы, 4 ил.
Наверх