Устройство для стабилизации оптического изображения

Устройство для стабилизации оптического изображения

Реферат

 

Использование: системы получения изображения с использованием оптических элементов для стабилизации положения изображения. Сущность изобретения: устройство содержит трехстепенный гироскоп с наружной и внутренней рамами и два зеркала, установленные на раме, жестко связанной с внутренней рамой гироскопа, причем одно из зеркал установлено с возможностью поворота и кинематически связано с наружной рамой. Кроме того, устройство содержит два датчика угла и два датчика момента наружной и внутренней рамок соответственно. Предусмотрена регулировка сигнала с датчика угла внутренней рамки на датчик момента на оси внешней рамки. 1 з. п. ф-лы, 2 ил.

Изобретение относится к оптическому приборостроению, в частности к системам получения изображения с использованием оптических элементов для стабилизации горизонтального и углового положения изображения.

Известны устройства для стабилизации оптического изображения (Бабаев А. А. Стабилизация оптических приборов, Л. Машиностроение, 1975, с. 40-43, рис. 2.5, 2.6, 2.7, 2.8, 2.9).

Наиболее близким к изобретению является устройство (там же, с. 42, рис. 2.8), которое содержит трехстепенной гироскоп и два зеркала, обеспечивающие стабилизацию поля зрения.

Устройство содержит трехстепенной гироскоп с наружной и внутренней рамками, датчики угла наружной рамки, соединенный с датчиком момента, связанным с осью поворота внутренней рамки, датчик угла которой соединен с датчиком момента, связанным с осью поворота наружной рамки, а также два зеркала, закрепленных в общей раме, жестко связанной с внутренней рамкой гироскопа. Одно зеркало закреплено неподвижно, а второе с возможностью вращения и кинематически связано с наружной рамкой гироскопа. Датчик угла внутренней рамки электрически связан с датчиком момента на оси внешней рамки через усилитель, снабженный переключателем крутизны сигнала.

Отличительным признаком изобретения является то, что оба зеркала установлены в единой раме, жестко связанной с внутренней рамкой трехстепенного гироскопа, причем одно из них кинематически связано с наружной рамкой гироскопа. Кроме того, возможно ручное управление коррекцией наружной рамки посредством усилителя с переключателем крутизны сигнала, обеспечивающее вертикальное панорамирование.

На фиг. 1 показана кинематическая схема устройства; на фиг. 2 внешний вид устройства, установленного на кинокамере.

Устройство для стабилизации оптического изображения содержит трехстепенной гироскоп, состоящий из наружной рамки 1, внутренней рамки 2 и ротора 3, подвижное 4 зеркало и неподвижное 5 зеркало, размещенные в раме 6, связанной с внутренней рамкой 2. Кинематическая пара 7 выполнена с соотношением звеньев 1: 2 и связывает зеркало 4 с наружной рамкой 1. Электрическая система коррекции наружной рамки 1 состоит из датчика угла 8, датчика момента 9 и усилителя 10. Электрическая система коррекции внутренней рамки 2 состоит из датчика угла 11, датчика момента 12 и усилителя 13, снабженного переключателем 14 крутизны сигнала.

При возникновении колебаний киносъемочного аппарата вокруг горизонтальной оси, перпендикулярной оптической оси киноаппарата, наружная рамка 1 колеблется вместе с киноаппаратом, а внутренняя рамка остается неподвижной.

Причем, благодаря кинематической связи зеркало 4 поворачивается на половину угла поворота наружной рамки 1, но в обратную сторону, обеспечивая тем самым неизменность положения снимаемого объекта в кадровом окне киноаппарата. При включении переключателя 14 к оси наружной рамки 1 прикладывается дополнительный момент, что обеспечивает вращение внутренней рамки 2 cинхронно c разворотом киноаппарата вокруг горизонтальной оси, перпендикулярной оптической оси киноаппарата.

Размещение зеркал 4 и 5 в общем корпусе исключает их взаимный разворот вокруг вертикальной оси и, соответственно, методическую погрешность двухзеркальной системы, приводящей к повороту (наклону) изображения вокруг оптической оси киноаппарата.

Формула изобретения

1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ СТАБИЛИЗАЦИИ ОПТИЧЕСКОГО ИЗОБРАЖЕНИЯ, содержащее трехстепенный гироскоп с наружной и внутренней рамками и два зеркала, отличающееся тем, что оба зеркала закреплены в дополнительно введенной общей раме, жестко связанной с внутренней рамкой гироскопа, при этом одно зеркало закреплено неподвижно, а другое кинематически связано с наружной рамкой.

2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что дополнительно содержит два датчика угла и два датчика момента наружной и внутренней рамок соответственно, причем датчик угла внутренней рамки электрически связан с датчиком момента на оси внешней рамки через усилитель, снабженный переключателем крутизны сигнала.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2