Кинопроектор с оптическим выравниванием

Кинопроектор с оптическим выравниванием

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

№ 24725

АВТОРСКОЕ СВИДЕТЕЛЬСТВО НА ИЗОБРЕТЕНИЕ

ОПИСАНИЕ кинопроектора с оптическим выравниванием.

К авторскому свидетельству Я. И. Великина, заявленному 21 февраля 1929 года (ваяв. свид. М 41192), с присоединением заявки от 28 мая,. 1929 года (ваяв. свид. № 48108).

0 выдаче авторского свидетельства опубликовано 31 декабря 1931 года.

В предлагаемом кинопроекторе пгдаю- I ший механизм сообшает фильму непрерывное движение с псстоянной скоростью, движущийся же вместе с гроектируемым кадром световой пучок получает от компенсирующей зеркальной системы добавочное, равное и < братно направленное движение. Сложением этих движений и дост гается „стояние" движущегося кадра на акзане.

1 атентуются два варианта кинопроек- тора.

На схематическом черт-.же фиг. 1 изображает вид проектора сбоку с частичным вертикальным разрезом; фиг. 2 — тот же вид спереди с частичнь. м вертикальным р зреж м; фиг. 3 — тот же вид сверху; фиг. 4 — то же, разрез по линии ЬЬ на фиг. 1; фиг 5 — то же, разрез по линии аа на фиг. 1; фиг. 6 — вид сбоку видоизмененного проектора; фиг. 7 — разрез его. по линии аа на фиг. 6; фнг 8 — разрез его по линии ЬЬ на фиг. 6; фиг. 9 — разрез его по линии сс на фиг. б; фиг. 10 — разрез его по линии dd на фиг. 6; фиг. 11— разрез его r о линии ее на фиг. 6.

Г, ервый вариант кинспроектора состоит из оптической системы, двух расгределителей, двух ксмпенсаторов, подающего механиз. а, приспособления для установки изсбражения в кадровом окошке („в рамку"), автоматического затвора, фонаря и подающей и приемной бобин для фильма.

Оп1 ическая система состоит из двух расположенных под углом друг к другу объективов 1 и 2 (фиг 1). Объектив 1 расчитан так, что ь> проектирующий световой пучок вышел из него цилиндрическим и ч|обы он мог проектировать без искажения площадь двух последовательных кадров (т.-e. габарит пути одного кадра за время его проектирования). Объектив 2 проектирует на экран неподвижный компенсированный пучок. Между объективами 1и2 установлены два распределителя, предназначенные для направления пучка, проектирующего четный кадр, к правому компенсачору, а пучка, проект р1ющего нечетный кадо к левому ксмпенсатору.

Распределители состоят из двух одинаковых плоских зеркал: правого 3 — для четных и левого 4 — для нечетных кадров (фиг. <, 3 и 4). Каждое из зеркал 3.и 4 ограничено двумя концентрическгми полуокружностями и диаметром (фиг. 3), образующим полукольцо такой и грины, .т бы падающий на него движущийся световой пучок во всех положениях целиком умец ался на нем. На фиг. 1 и 4 след проектирующего пучка из бражен в двух крайних положени .х в виде пунктирных пара лелограма:ов. Зеркала 3 и 4 вр щаются около проходящих через их геомеа ри еские центры осей 5 и б, относительно которых они д лжны быть урав:-;овешены контргрузами (на фиг. 2 зеркала 3, 4 сняты с осей 5, б). Плоскости зеркал 3 и 4 перпендикулярны друг к другу и пересес каются по линии lol (фиг. 1), гроходя через точку о пересечения оптических осей

rno u on объектив" в 1 и 2 нормально к, биссектрисе образуемого ими угла, На I своих осях зеркала 3 и 4 установлены

1 так, что, вращаясь с одинаковой угловой скоростью (один оборот за время проектирования двух кадров), они поочередно уступают друг другу место, наподобие зубцов находящихся в зацеплении зубчатых колес. В известном положении механизма, когда граница двух последовательных кадров на - фильме пересекается в окошке с оптической осью mo объектива 1, радиусы, ограничивающие зеркала 3 и 4, касаются друг друга в точке 0 пересечения оптических осей объективов. Это положение соответствует среди.- му момен у смены кадров. По окончании этой смены прошедшая через Проектируемый (напр. четный) кадр часть светового пучка будет восприниматься целиком одним из зеркал (правыму до того момента, когда начнется следующая смена кадров. В середине этого периода смены в точке о коснутся друг друга диаметрально противоположные ра-! диусы зеркал 3 и 4; световой пучок, проектирующий нечетный кадр, будет отражаться левым зеркалом.

Главные оптические оси mo u on объективов пересекаются друг с другом под, прямым углом. Соответственно этому угол падения проектирующего цилиндрического светового пучка как для правого, так и

1 для левого зеркала будет равен 60" .

Отразившись от правого или левого зер-, кала распределителя, центральный луч; этого пучка пойдет í,право или налево в плоскости, проходящей через линию lol нормально к средней плоскости проектора.

Отраженный луч и справа, и слева от линии

101 расположится к ней под углом 45 ., Эта плоскость совпадает с плоскостью фиг. 4.

Правый компенсатор, предназначенный для компенсирования поступательного движения пучков,проектирующих четные кадры, состоит из пары зеркал 7 и 8 таких размеров, чтобы проектирующий пучок во всех положениях умещался на них полностью. Плоскости этих зеркал нормальны к плоскости фиг. 4 и расположены друг к другу под углам в 45, а к линии lol— под углами в 67" 30 . Отразившись от правого зеркала распределителя под углом в 45 к линии lol, пучок, проектирун>щий четный кадр, упадет на верхнее зеркало

7 компенсатора под углом в 22 30 и, снова отразившись, пойдет параллельно линии

lol до встречи с нижним зеркалом 8. На это зеркало пучок упадет также под углом в 22 30 и, отразившись от него, упадет на правое же зеркало распределителя подуглом в 45 к линии lol(cpm угле падения, равном 60 ). Ка. ;дый луч этого цилиндрического пучка (фиг. 1и4), благодаря ниже описанному расположению зеркал, упадет на ту точку зеркала распределителя, от которой он отразился перед тем, и опишет, таким образом равнобедренный прямоугольный треугольник с вершиной в точке, лежащей на зеркале распределителя. Так как угол вторичного падения на эту точку будет также равен 60, то очевидно, что вторично отраженный пучок пойдет нормально к линии mo, т.-е, параллельно линии оп. Неподвижность этого пучка после его вторичного отражения от зеркала распределителя достигается компенсирующим передвижением обоих зеркал

7 и 8 компенсатора, наглухо соединенных с трубчатым ползуном П, имеющим скольжение без вращения около стойки 13, параллельной линии lol (фиг. 2, 4 и 5).

Скорость эчого скольжения должна быть равна скорости движения фильма, деленной на 2sin 45 . Благодаря движению компенсатора, скорость перемещения светового пучка, движущегося поступательно вместе с фильмом, уменьшается вдвое на отрезке пути, параллельном lol между верхним и нижним зеркалами 7 и 8 компенсатора; отразившись же от нижнего зеркала 8, пучок лишае. ся поступательного движения, т.-е. делается неподвижным, компенсированным.

Левый компенсатор, состоящий из пары зеркал 9 и 10, предназначен для компен сирования поступательного движения пучков, проектируюших нечетные кадры. Он имеет такое,. е устройство, как вышеописанный правый компенсатор, и расположен симметрично последнему относительно средней плоскости проектора. Его компенсирующе е передвижение при посредстве ползуна 12 и стойки 14 (фиг. 2, 4 и 5) происходит в то время, пока левое зеркало распределителя воспринимает и отражает световой i учок, а правый компенсато в 7,8 возвращается в начальное положение. Цикл возвратно-поступательного передвижения каждого компенсатора продолжается в течение периода проектирования двух последовательных кадров: половину п одолжительностч цикла плюс время смены кадров длится компенс рующее движение, остальное время минус возврат компенсатора в начальное положение. Циклы движений правого и левого компенсаторов сдвинуты друг относительно друга на полпериода. Таким образом период компеси- рующего движения одного компенсатора целиком покрывает период возврата в на- чальное положение другого компенсатора и смены кадров. !

Подающий механизм проектора получает свое движение от главного вала 15,непо- средственно соединенного с электромотором, один оборот которого подает фильм на два кадра. На главном валу 15 наса- жены две одинаковые шайбы 16 и 17 oco- бого профиля, повернутые друг относительно другана 180 (фиг. 1 и 4). Катящиеся по этим шайбам ролики ползунов П и 12 ! приводят в движение соединенные с ними зеркала7, 8 и 9, 10 компенсаторов. Кривая, ограничивающая шайбы, вычерчивается по кривым скоростей и ускорений в доста- I точной мере плавной, чтобы свести к минимуму силы инерции. (180 + а) центрального угла шайбы очерчиваются по кривой, сообщающей ползунам 11 и 12 скольжение с указанной выше скоростью

/скорость фильма омпенсации (2 4 угол + cooT

2 s.n 45с вгтствуе-. времени смены кадров}. Осталь-,, ные (180 — a) очерчиваются так, что дают возможность ползунам 11 и 12 под влиянием пружин 18 и 19 (фиг. 1,2 и 4) вернуться в начальное положение. Вал 15 снабжается кснтгрузами для уравновешения неравномерно движущихся масс.

Передача or главного вала .15 на оси

5 и 6 зеркал 3 и 4 распределителя состоит из пяти спиральных зубчаток. В средней плоскости проектора на главный вал 15 насажена зубчатка 20 (фиг. 2, 4 и 5), находящаяся в зацеплении с зубчаткой 21 (фиг. 2 и 3), насаженной на трубчать|й вал 22, вращающийся около стойки 23, параллельной линии lol n стойкам 13 и 14 (фиг, 1, 2 и 3). На другой конец трубчатого вала 22 насаженазубчатка24 (фиг. 2 и 3), находящаяся в зацеплении с двумя одинаковыми зубчатками 25 и 26, насаженными на оси 5 и б зеркал 3 и 4 распределителя.

Подшипники осей 5 и 6 жестко связаны с. муфтой 27 (фиг. 3), укрепленной на стойке 23 в таком положении, чтобы зеркала 3 и 4 распределителя занимали вышеописанное положении. Диаметры и углы, этих спиральных зубчаток подбираются так, чтобы движение зеркал 3 и 4 ра пределителя совершалось с той же угловой скоростью, что и движение главного вала15, но в разные стороны (на фиг. 1 сняты с осей зубчатки 24 и 26, а на фиг. 2— зубчатки 25 и 2б). На том же главном валу 15 насажена шестерня 28 (фиг. 2), сообщающая движение подающему барабану Зб (фиг. 1 и 2) через поср=дство зубчатой пер;дачи 29, 80, 81, 82, 88, которая расчитывается в соответствии с диаметром барабана Зб так, чтобы за один оборот главного вала подавалось два кадра фильма.

Приспособ.ление для установки изображения в кадровом окошке („в рамку" ) состоит из вышеупомянутой передачи 29, 30, 81, 32, 33, передающей вращение от шестерни 28 главного вала 15 на ось подающего барабана 36. Приспособление сообща:т барабану 86 на ходу добавочный поворот относительно его оси и, следовательно, относительно главного вала 15 и компенсирующего механизма, изменяя тем положение кадра относительчо кадрового окошка. Шестеоня 28 главного вала 15 через паразитную зубчатку 29 сцепляется с зубчаткой 80, наглухо насаженной на оси барабана 36. На другом конце этой оси насажено зубчатое колесо 81, находящееся в зацеплении с шестернями 82, оси которых укреплены на барабане 86.

Эти шесте они находятся в зацеплечни с обычно неподвижным зубчатым венцом 83, по которому они прокат. ва-ется, при чем их оси описывают окружность около оси соединенного с кими барабана Зб, тем самым вращая его (в ту же сторону, но с меньшей скоростью, чем его ось). Поворот венца 83 посредством шестесеики и шайбчоки 34 (фиг. 1 и 2) сообщит барабану Зб добавочное вращение, независимо от вращения, сообщаем",ãî ему главным валом 15. Этот поворот, сообщенный барабану 86 на ходу, сдвинет границы кадра в кадровом окошке до совпадения с границами компексируемого (умещающегося на зеркалах компенгатора) проектирующего светового пучка. При этом будет иметь место указанное в описании распределителя относительное положение его зеркал и фильма в окошке, а проекция кадра на экрана войдет „в рамку". . Фонарь 85 обычного устройства равномерно освещает кадровое окошко двойной высоты. Очевидно, что в каждый данный момент проектируется один кадр, занимающий лишь половину всей освещенной площади. Поэтому полезно используется также лишь половина всего света от фонаря.

Так как и в проекторе с обтюратором используется только половина света от фонаря (вторая половина поглощается обтюратором), то заданная осве енность экрана может быть достигнута в описываемом устройстве фонарем такой же силы, какой должен быть применен для этой цели в проекторе с обтюратором. Кадровое окошко легко доступно для осмотра и заправки фильма и ограждено кожухом 87.

В корпусе фонаря 85 расположен автоматический противопожарный затвор, который представляет собой плоский зеркаль- ный диск 88 (фиг. 1 и 2), отражающий лучи фонаря на кадровое окошко. Этот диск может быть повернут около своей оси из рабочего положения, в котором он образует угол в 45 оптической оси то объектива 1 (фиг. 1), до положения 38, параллельного оси то и соответствующего остановке механизма кинопроектора. Установка диска в вертикальное положение достигается действием пружины, прижи- мающей зеркальный диск 88 к соответ-, ствующему упору. Рабочее положение . диска достигается действием сжимающего пружину экектромагнита, прижимающего диск 38 к другому упору. Электромагнит имеег общее включение с электромотором (пружина и электромагнит показаны на фиг. 1 и 2 закрытыми кожухом 39). Оста-, новка механизма, т.-е. выключение электро-, мотора и вместе с ним электромагнита, освобождает пру:тину затвора, которая поворачивает зеркальный диск 88 в поло- жение, параллельное оси то объектива 1, чем преграждает доступ света к кадоовому окошку.

Приемная и подающая бобины 40 и 41 (фиг. ) получают вращение от главного вала 15 через фрикционные муфты обыч-, ного устройства с холостым ходом в одну сторону. Зубчатая передача заключена в кожух 42 (фиг. 2).

Существенное отличие второго вари- анта кинопроектора от вышеописанного первого заключается в том, что проектирующий световой лучок совершает двойной путь, благодаря чему освещается не все окно, и лишь про;..ктируемый кадр; этим достигается некоторая экономия света. Кроме того во втором варианте проектора введен ряд конструктивных изменений отдельных деталей (например качающиеся заркала компенсаторов) и применены сменные кассеты, содержащие подающий барабан и приемную и подающую бобины, чем ускоряется заправка фильма в проектор и уменьшается опасность его воспламенения.

Способ выравнивания в этом проекторе в существенном сходен с вышеописанным.

Выравнивание изобретениИ для проекции четных кадров производится правым компенсатором, а на четных — левым. Перебрасывание пучка света от четных кадров к правому компенсатору и от нечетных к левому прсизводится распределителем.

Распределитель состоит из двух одинаковых зеркальных дисков 43 и 44 (фиг. 6, 7, 10 и 11), вращающихся в свсих плоскостях около взаимно перпендикулярных осей.

Диски 43, 44 мо.ут иметь то же устройство, что и диски 8, 4 (фиг, 1 и 2). Цилиндрический пучок света от фонаря 41отражает я правым диском распределителя к правому компенсатору, а левый — к левому.

Правый компенсатор состоит из двух зеркал 45 и 4б, а левый — из зеркал

47 и 48. Качание обоих зеркал 45, 4б в одну и ту же сторону, на один и тот угол сообщает отражаемому ими световому пучку поступательное двйжение, зависимость которого от угла качания выражается формулой d == r. з1п2м, где d— поступательное (нормальное к его направлению) перемещение пучка, r — расстояние между осями качания зеркала и л — угол качания. Подходящим выбором расстояния r можно угол я сделать достаточно малым (несколько градусов) и соответственно свести к минимуму скоЭ рости, ускорения и, следовательно, денствующие в механизме силы. Совершенно таким же образом световой пучок, отраженный левым диском 44 к левому компенсатору, приводится его качающимися зеркалами 47, 48 в такое же поступательное движение. Скорость движения этого пучка должна быть равна скорости движения фильма.

Пройдя далее через две призмы 49, 50 (или две пары зеркал), пучок огибает отчасти стоящий на его пути объектив и, сконцентрировавшись в кадровом окне 51 (фиг. 7) на одном кадре, точно следует за ним в его движении. Пройдя затем через Ьильм, пучок поступает в вертикальный объектив 52 и горизонтальный объектив 58.

Выйдя из вертикального объектива 52, пучок встречает на своем пути правый диск 43 распределителя (если он до того прошел через четнйй кадр) или левый диск 44 (если он прошел через нечетный) и, соответственно этому, отражает,на правый 45, 46 или на левый 47, 48 компенсатор. Зеркала компенса ора сообщают движущемуся вместе с фильмом пучку. компенсирующее равное, но обратно направленое движение .и отражают его, вследствие этого, уже неподвижным. Далее пучок встречает тот же диск 43 или 44 распределителя, который и направляет его через горизонтальный объектив 53 на экран.

Таким образом путь светового пучка в проекторе таков. Из фонаря 41 осветительный пучок проходит на зеркало или призму 42, на правь и или левый зеркальный диск (43 или 44) распределителя, на нижнее, а затем верхнее зеркала правого (45, 46) или левого (47, 48) компенсатора, затем снова на тот же зеркальный диск (43 или 44) распределителя и через две призмы 49, 50 или две пары зеркал направляется в кадровое окно 51.

На этом пути пучок приводится в поступательное движение со скоростью, равной скорости фильма, и следует за ним, концентрируясь целиком на движущемся проектируемом кадре.

Прошедший через фильм (проектирующий) пучок из окна 51 проходит в вертикальный объектив 52 на тот же диск (48 или 44) распределителя, на тот же компентасор, но сперва на верхнее (46 или 48), а потом на нижнее (45 или 47) его зеркало, затем снова íà! от же диск (43 или 44) распределителя и через горизонтальный объектив 53 направляется на экран.

Н: этом пути пучок, следующий за фильмом, приобретает обратно направленное поступательное движение той же скорости, оставаясь на всем пути параллельным осветительному пучку и через горизонтальный объектив поступает неподвижным на экран.

М

Зеркальные диски 43, 44 распределителя приводятся во вращение посредством трубчатого вала 54, охватывающего стойку 55 (фиг. 6, i и 11). Вращение передается на вал 54 от валчка 56 посредством зуб-. чатых колес 57, 58. На с..ойке 55 укрепляется деталь 59 (фиг. 11), служащая подшипником для валов дисков. За дисками на этих валах укрепляются спиральные шестерни 60, 61, сцепленные с такой же шестерней 62, насаженной на трубчатый вал 54, вращение которого, таким образом, и передается дискам.

Валик 56 несет на себе шайбу 68, сообщающую качательное движение зеркалам компенсатора посредством катящихся по его периферии роликов 64, 65 (фиг.

10 и 11). Ролики эти, описывая дужки около осей качания нижних зеркал 45, 47, увлекают в своем движении эти и связанные с ними тягами верхние 46, 48 зеркала, преодолевая сопротивление пружин бб, 67 (фиг. 10). Валик 58 получает вращение от вала 70 через посредство пары конических шестерен 68, 69 (фиг. 6).

Вертикальный вал 70 несет на себе механизм установки изображения в кадровом окошке, служащий одновременно передачей к нему от горизонтального вала 71 соединенного с электромотором.

Механизм установки изображения „в рамку" состоит из укрепленной на валу 70 шестернч 72, сцепляющейся с планетарными шестернями 78, опирающимися на наружный регулирующий зубчатый венец 74.

Эти шестерни вращаются вокруг осей укрепленных на хомутике 75, который насажен на трубчатый вал 76. Вал этот, увлекающий планетарные шестерни 73, приводится во вращение посредством конических зубчатых колес от горизонтального вала 71, связанного с подающим барабаном 77. Поворот регулируюшего венца

74 на некоторый угол сообщает добавочный поворот подающему барабану 77, изменяя его положен!е относительно компенсаторов и распределителя, что и требуется для установки изображения „в рамКу

Сменные кассеты 78 (фиг. 6, 7, 8, и 9) снабжены подающим барабаном 77 и питающей 79 и п иемной 80 бобинами. Кассета является кожухом, изолиру.сщим весь путь фильма в и„-оекторе и устанавливается на штифты, связанные со станиной проектора. Одним из штифтов является вал 71, служащий осью вращ=ния для подающего барабана 77; два других служат валами для бобич 79 и 80. При этом вал приемной б бины 80 приводится во вращение пе.едачей от вала 71, соединенного, в свою очередь, передачей с электромотором. По окончании демонстрирования одного мотка (части) фильма кассету, сод:..ржащую его, снимают со штифтов, а на ее место ставят другую кассету со следующим мотком (частью), — продолжением фильма, заправленным в кассету.

После этого заранее включают электромотор, что может происходить автоматически при установке сменной кассеты на. штифты, если с ней соединить штепсельную вилку.

В этом варианте проектора также может быть применен противопожарный затвор, подобный вышеописанному диску 38 (фиг. 1).

Изобретатель указывает их в общих чертах, что второй вариант проектора, путем некоторых изменений, может быть присп-соблен для проектирования стереоскопических фильмов с чередующимися правыми и левыми кадрами. В частности, например, ати изменения должны коснуться вертикального объектива 52, который должен иметь такой диаметр, чгобы им могла проектироваться площадь трех (а не двух) последовательных кадров. Соответственно атому увеличиваются диски распределителя и зеркала компенсатора.

Передаточное число шестерен, передающих вращение от валика 56 шайбы на вал 55 распределителя, должно соответствовать числу смен кадров за время проекции одного кадра (примерно — шесть смея), Благодаря этому ускоренно вращающиеся диски будут лишать света каждый кадр три раза за время его проекции и создадут как для

„правых" кадров, так и для „левых" режим проекции, сходный с таковым при проекции с трехлопастным обтюратором.

В течение 1, времени проекции кадра при перемеживающемся освещении последнего (три периода све à H два периода тени} зеркала будут совершать компенсирующее качание. Остающаяся 6 часть (третий период тени) должна быть использована для возвращения зеркал в начальное положение.

В соответствии с этим должен измениться профиль ведущей шайбы 63.

Предмет изобретения.

1. Кинопроектор- с оптическим выравниванием, отлищающийся тем, что между двумя объективами 1 и 2, расположенными под углом друг к другу, установлены на осях 5 и б два распределителя в виде зеркальных полукольцевых дисков 3 и 4, приводимых во вращение от главного вала 15 при посредстве спиральных зубчаток 20, 21, 24, 25 и 2б, и две пары компенсирующих зеркал 7, 8 и 9, 10, для приведения, в возвратно - поступательное передвижение которых служат шайбы 16 и 17 особого профиля, насаженные на главном валу

15 (фиг. 1, 2, 4 и 5).

2. При кинопроекторе, указанном в п. 1, приспособление для установки изображения в кадровом окошке, состоящее из зубчатых колес 31, сцепляющихся с шестернями

32, прокатывающимися по зубчатому венцу

33, для поворачивания которого служит шестеренка с шайбочкой 34 (фиг. 2}.

3. При кинопроекторе, указанном в и. 1, применение зеркального диска 38, расположенноко в корпусе фонаря 35 и снабженного пружиною, для спуска которой, при остановке электромотора, служит особый электромагнит (фиг. 1 и 3).

4. Видоизменение кинопроектора по п. 1, отличаюшееся применением распределителя, составленного из двух зеркальных дисков 43, и 4, вращающихся вокруг взаимно перпендикулярных осей, и двух компенсаторов, каждый из которых состоит из двух зеркал 45 и 46 или 47 и 48, совершающих в одну сторону качания вокруг параллельных осей, с целью поочередного компенсирования кадров (фиг. б, 7 10 и 11).

5. При кинопроекторе, указанном в и. 4, применение сменных кассет 78, снабженных подающим барабаном 77 и приемною

80 и питающею 79 бобинами и устанавливаемых на валу 71, служащем осью вращения для подающего барабана 77 (фиг. 8 и 9).

6. При кинопроекторе, указанном в п. 4, применение механизма для установки фильма в рамке, состоящего из шестерни 72, сцепляющейся с шестернями 73, опирающимися на регулирующий зубчатый венец 74 и насаженными на полый вал 7б, приводимый во вращение от горизонтального вала 71, связанного с подающим барабаном 77 (фиг. 6 и 8).

Н А.