Устройство для формирования объемногоизображения

Устройство для формирования объемногоизображения

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

(72) Авторы иаобретеиия

Е. Б. Шелемин и Н. С. Колобков с

t, 1

1 (: 1

1 (7!) Заявитель.(54) УСТРОЙСТВО ЙЛЯ ФОРМИРОВАНИЯ ОБЪЕМНОГО

ИЗОБРАЖЕНИЯ

Изобретение относится к кинофототех нике, а именно к кинопроекционным устройствам для воспроизведения объемных иэображений трехмерных объектов.

Известно устройство для проекции диафильмов и кинопленок, содержащее источS ник света, излучающий световой ноток в заданном направлении через систему линз, систему. перемещения пленки и плоский экрвв (1).

Недостатком данного устройства является относительно малая эона обзора по. лученного объемного .изображения, не превышающая 5о, что обусловлено как способом проекции изображения, так и особен15 костями объемного зрения, человека ° .

Наиболее близким к предлакенному по технической сущности является кинонро.екционное устройство обьемного изобра-.жения, содержащее источник светового потска, оптический блок формировании светового потока, систему смены кадров и плоский диффузный экран, установленные по ходу светового потока 21.

Недостатком данного устройства является малая зона обзора полученного объеO много изображения, не превышающая 5 .

Бель изобретения - увеличение эоны обзора объемного изображения.

Укаэанная цель достигается тем, что в устройство для формирования объемного изображения, содержащее последовательно расположенные.на оптической оси источник счета, обтюратор, объектив, лентопротяжный механизм с приводом, корректирующую оптичесиую систему, состоя« шую из анаморфотного элемента и преобразователя диаметра пучка светового потока, и экран, между экраном и корректирующей оптической системой введены призма Доне, закрепленная в подвижном основании, связанном с автономным приводом,: дополнительное поворотное основание, на котором установлен экран, и связанное с дополнительным asroao brM приводом, и два зеркала, одно из которых шарнирно закреплено.в вилке, расположенной на oct . вращения экрана, а другое закреплено на

822i32

45

50 дополнительном поворотном основании,. при этом приплод лентопротяжного механиз ма и оба автономных привода связаны между собой введенным блоком синхронизации.

На чертеже изображено устройство, общий вид.

Устройство содержит расположенные на оптической оси источник 1 света, дисковый обтюратор 2 с отверстием а, связан ный с лентопротяжным механизмом З,управляемым приводом 4, объектив 5, корректирующую оптическую систему 6, состоящую из анаморфотного елемента 7 и преобразователя диаметра пучка излуче-. ния 8. Призма Йове 9,закреплена. внутри подвижного основания 10, связанного с автономным приводом 11. Экран 12 установлен в дополнительном поворотном основании 13, связанным с дополнительным автономным приводом 14. Йополнительное поворотное основание 13 снабжено закрепленной на оси вращения экрана 12 вилкой 15 с шарнирно установленным в нем зеркалом 16, а также закрепленным в нем зеркалом 17. Зеркало 16 наклонено к оптической оси устройства под углом, обеспечивающим оптическую связь светового потока, излучаемого источником света 1, с экраном 12. Привод 4 лентопротяжного механизма 3, автономный привод

11 вращения призмы Йове 9 и дополнительный автономный привод 14 вращения экрана 12 связаны посредством блока синхронизации 18, Угловая скорость вращения призмы Йове 9 равна половине угловой сксрости вращения экрана 12., Кадры 19 на негативной пленке 20 представляют собой с точностью до масштаба се» чения изображаемого объекта плоскостями, совпадающими с плоскостью экрана

12 при его вращении, причем каждому кадрУ 19 негативной пленки 20 соответствует свое положение экрана 12, Устройство работает следующим образом.

Световой поток от источника 1 света проходит последовательно через обьектив 5, негативную пленку 20,, корректирующую оптическую систему. 6 и попадает на призму Йове 9„обсрачивающую изб брежение на 180О. Затем световой поток, огреэившись ат зеркал 16 и 17, попадает на экран 12, образуя увеличенное теневое изображение кадра:19 негативной пленки 20. При последовательной смене кадров 19, изображающим сечения грехмерного объекта, каждому кадру 19 соответствует мгновенное положение экрана

12, параллельное плоскости сечения объекта. Призма Йове 9, вращаясь с угловой скоростью в два раза меньше угловой скорости вращения экрана 12,замедляет вращение изображения сечений трехмерного объекта в плоскости экрана 12. При частоте кинопроекции, обеспечивающей слитное восприятие мелькающих сечений обьекта, наблюдатель 21 видит контуры объемного изображения трехмерного объекта и может, осматривать его в зоне, составляющей около 180, за исключением

8 частей зоны, перекрываемыми конструктивными элементами устройства (подставкой, двигателем и т.п.}.. Увеличение частоты кинопроекции, обеспечивающей слитное восприятие изображения объекта, поэволяет получить движущееся изображение объекта. Экран 12 выполнен непрозрачным или полупрозрачным, что дает воэможность видеть объемное изображение обьекта соответственно только со стороны проекции, либо с обеих сторон экрана 12. В качестве источника счета 1 используется лазерный источник излучения видимого диапазона, в том числе и с электрической модуляцией потока, что обеспечивает большую яркость изображения. Зеркала 16 и 17 выполнены сферическими или асферическими для обеспечения соответствующего увеличения и коррекции искажения изображения сечений на экране 12, образующегося иэ- эа наличия разности хода оптического пучка для различных эон экрана

12. Лентопротяжный механизм 3 может быть заменен двумерным сканером или панелью с электрическим управлением, установленным между корректирчошей оптической системой 6 и обьективом 5, для создания теневой картины сечений изображения. В случае использования двумерного сканера возможна трехмерная индикация изображения в реальном масштабе времени, например, положения в пространстве самолетов в зоне аэропорта.

Мощность. дополнительного автономного привода 14.вращения экрана 12 можно. снизить за счет помещения экрана 12 в герметиэированный обьем с вакуумным отсосом для создания небольшого разряжения и с прозрачными стенками, выполненными, например, в виде светофильтров, пропускающих излучение источника света 1 и достаточно узком спектре, что позволяет наблюдать иэображение обьекта в освещенном помещении, т.е. увеличиваег удобство наблюдения.

Использование устройства позволяет воспроизводить и осматривать движущее822 ся цветное объемное изображение обьекта в зоне, составляющей около 180 на экд ране размером до 1 м, и предназначено для воспроизведения объемного изображе» ния обьекта в системе трехмерной индикации, а также в качестве рекламного и учебного пособия в курсах черчения и аналитической геометрии.

Формула изобретения

Устройство для формирования объемного изображения, содержащее последовательно расположенные на оптической оси 15 источник света, обтюратор, обьектив, лентопротяжный механизм с приводом, корректирующую оптическую систему, состоящую из анаморфотного элемента и преобразователя диаметра пучка светового по- 2й тока, и экран, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью увеличения зоны обзора объемного изображения, между экраном

132 6 и корректирующей оптической системой введены призма.Qoae, закрепленная в псевижном основании, связанным с автономным приводом, дополнительное повсротное основание, на, котором установлен экран, и связанное с дополнительным автономным приводом, и два зеркала, одно из которых шарнирно закреплено в вилке, расположенной на оси вращения экрана, а другое закреплено на дополнительном поворотном основании, при этом привод лентопротяжного механизма и оба автономных привода свяI заны между собой введенным блоком синхронизации.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Патент США Ж 3979159, кл. 352-,136, опублик. 1976.

2. Кулагин С. В. Киносъемочная и кинопроекционная аппаратура, M., Высшая школа, 1967; с. 133-138, 207218.

ВНИИПИ Заказ 1850/72

Тираж 506 Подписное

Филиал ППП Патент, г.Ужгород,ул.Проектная,4