Аппарат для подводной съемки — SU 1430932 (original) (raw)
) 4 0 03 В 17/О И КОМИТЕТ СССР ТЕНИЙ И ОТКРЫТ ГОСУДАРСТВЕН ПО ДЕЛАМ ИЗО ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕН(71) Ленинградскии л. Р 38 механичСоветс ескии инго Союза й, Я.П Э.Г. Т л 3 ВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ ститут им. Маршала коУстинова Д,Ф.(54) АППАРАТ ДЛЯ ПОДВОДНОЙ СЬЕМКИ(57) Изобретение относится к специальным видам фото- и киносъемок ипозволяет повысить качество формнруемого изображения объекта. Аппарат содержит размещенный на корпусе 1 датчик-глубиномер 24, электроды которого 26-31,электрически соединеныс устройствами и узлами автоматики аппаратаа: уйстройством коммутации 1. блокбатарейного питания 9, устройствомблокировки и сигнализации 10, устройством управления 3 приводом светофильтра 8, устройством управления14 источника освещения 20. В корпусе размещены также устройство визуальнога отображения условий съемкив виде дешифратора 7 и дисплея 18,размещенного в плоскости кадровогоокна 19. С увеличением глубины погружения аппарата при подводной съемкепоследовательно замыкаются электроды 25-26, 32, 28-29, 30, 27-31, чтовызывает включение соответствующихэлектрических цепей устройств авто/5 ская наб Проектная,риятие, г, Ужгоро Тираж 442 В 11 ИИПИ Государственног по делам изобретени 13035, Москва, Ж, Рауш1430932 Изобретение относится к кинофототехнике, в частности к аппаратуредля подводной съемки,Цель изобретения - повьпдение качества съемки. 5На фиг,показано устройство, общий вид, на фиг. 2 и 3 - схема соединения устройств автоматики с датчиком-глубиномером, на фиг. 4 - схема управления механизмом автоматического введения цветокорригирующегосветофильтра; на фиг5 - схема управления источником искусственногоосвещения, на фиг. 6 - принципиальная схема преобразователя-дешифра 15тора и устройства коммутации блокабатарейного питания.,Аппарат содержит размещенные внутри герметичного корпуса 1 объектив 2, 20 сквозной оптический визир 3, кассету ф 4 с цветной пленкой, механизм 5 протягивания пленки с затвором 6 и приводным электродвигателем 7, цветокорригирующий светофильтр 8, блок 9 25 батарейного питания, устройство 1 О блокировки при неблагоприятных условиях съемки, устройство 11 коммутации блока батарейного питания, автоматический привод введения цветокорригирующего светофильтра, состоящий из исполнительного привода 12, связанного с устройством 13 управления, а также устройство управления источником искусственного освещения, состоящее из электронного блока 14, управляющего электромагнита 15, и блока 16 магнитоуправляемых контактов, размещенного на наружной поверхности корпуса 1 аппарата. 40Кроме того, внутри герметичного корпуса 1 размещено устройство визуального отображения условий съемки, состоящее из преобразователядешифратора 17 и дисплея-транспаран 45 Кроме пяти основных электродов в полость капилляра введены еще два дополнительных электрода 30 и 31, рас" положенные между третьим 28 и пятью 27 электродами. Дополнительные электроды 30 и 31 включены во входную матики 1 О, 13, 14, 18, 17 и срабатывание указанных устройств дпя обеспечения оптимальных режимов съемки.При уменьшении глубины погружениявсе устройства автоматики 1 О, 13,14, 18, 17 под действием сигналов от электродов 25-31 датчика 24 срабатывают в обратном порядке. 2 з.п. ф-лы, 6 ил. та 8, размещенного в плоскости ограничительного кадрового окна 9.Снаружи корпуса 1 аппарата размещен источник 20 искусственного освещения с блоком 21 автономного питания, блок 22 управления уровнем осве" щенности, электрически соединенный посредством кабеля 23 с блоком 6 магнитоуправляемых контактовНа наружной. поверхности герметичного корпуса аппарата установлен датчик-глубиномер 24, выполненный на основе открытого с одного конца капилляра, заполняемого водой при погружении аппаратаВ станках датчика-.глубиномера 24 выполнены сквозные поперечные каналы, через которыев полость цилиндра герметично введены пять основных элетродов 25-29. При этом первый, считая от открытого конца капилляра, электрод 25, второй 26 и последний 27 включены во входную цепь управления устройством 11 коммутации блока батарейного питания, третий 28, четвертый 29 и любой предшествующий электроды (например, электрод 26) включены во входную цепь устройства 13 управления исполнительным приводом 12 цветокорригирующего светофильтра, а последний электрод 27 и любой предшествующий электроды (например, электрод 29) включены во входную цепь управления устройством 1 О аварийной блокировки и сигнализации и неблаго" приятных условиях съемки или достижения предельной для аппарата глуби 1430932цепь электронного блока 14 устройства управления источником искусственного освещения.С целью обеспечения работы устрой 5 ства визуального отображения условий съемки все электроды датчика-глуби- номера 24 электрически соединены с входными цепями преобразователя-дешифратора 17, при этом в полость капилляра могут бвть введены дополнительные электроды, например электрод 32, размещенные между первым 25 и третьим 28 электродами.Выходные, цепи преобразователядешифратора 7 электрически соединены с индикаторными элементами дисплея-транспаранта 18.С целью максимального использования функциональных возможностей электронной схемы преобразователя-дешифратора 7 и минимизации электронных усилительных элементов в блоках устройства автоматики 10, 11, 13 и 4 целесообразно соединить входные це пи указанных устройств с выходными цепями преобразователя-дешифратора 17, при этом уменьшается число разветвлений от электродов дачика-глу-. биномера 24, а число электродов, эле- З 0 ктрически соединяемых с входными цепями преобразователя-дешифратора 17, не ограничивается, а зависит лишь от количества выполняемых блоками и устройствами автоматики функций и ступеней регулирования режимов съемки.Исполнительный привод цветокорригирующего. светофильтра 12 выполнен на основе дифференциального электромагнитного механизма с магнитной фик О сацией двух стабильных положений и состоит из двух электромагнитов 33 и 34, имеющих неподвижные подпятники 35 и 36 из магнитомягкого материала и подвижные сердечники 37 и 38 из постоянных магнитов, связанных жесткой тягой 39 с пальцем 40, входящим в паз коромысла 41, качающегося на оси 42, На противоположном конце коромысла 41 закреплен цветокорригирующий светофильтр 8Обмотки магнитов 33 и 34 соединены электрически с выходами 43 и 44 устройства 13 управления исполнительным приводом. Входы 45-47 устройст 55 ва 13 управления электрически соединены с электродами 26, 28 и 29 датчика-глубиномера 24 через схему преобразователя-дешифратора 17. Устройство 13 управления исполнительным приводом представляет собой триггерную ячейку, например триггера Шмитта, формирующую короткий импульс тока, подаваемого в обмотки электромагнитов 33 и 34, при этом полярность импульсов тока зависит от направления движения столба жидкости в капилляре датчика-глубиномера 24.Электронный блок 14 устройства управления источником освещения (фиг. 5) представляет собой цифроаналоговый преобразователь, Формирующий постоянног напряжение на выходах 48 и 49, ступенчато изменяющееся по величине в зависимости от подаваемых на входы 50-52 комбинаций электрических сигналов, причем числов входов определяется числом уровней освещенности, создаваемьс. источником 20 искусственного освещения.Выходы 48 и 49 электронного блока 14 электрически связаны с обмоткой 53 управляющего электромагнита 15, ;"еющего П-образное ярмо 54, а входы 50 и 51 электрически соединены с электродами 30 и 31 датчика-глуби- номера 24 через схему преобразователядешифратора 17.Блок 16 магнитоуправляемых контактов отделен от управляющего магнита 15 стенкой герметичного корпуса выполненного из немагнитного материала, и закреплен на наружной поверхности корпуса . Блок 16 .строго ориентирован относительно магнитного потока, создаваемого Л-образным ярмом управляющего электромагнита 15.Блок 16 магнитоуправляемых контактов состоит из одного или нескольких герметизированных магнитоуправляемых контактов (герконов) 55 конструктивно заключенных в герметичный корпус 56, при этом контакты герконов электрически соединена с блоком 22 управления уровнем освещенности через соединительные проводники кабеля 23.Блок 22 управления уровнем искусственного освещения представляет собой электронную схему, управляющую уровнем электрической энергии, подаваемой от блока 2 автономного питания к источнику 20 искусственного освещения в зависимости от глубины погружения и выполненную, например, на основе мощного многостабильного40 ключевого элемента, число стабильныхсостояний которого зависит от числагерконов в блоке 16 и количества комбинаций их замкнутых и разомкну 5тых состояний.Преобразователь-дешифратор 17состоит из генератора 57, например,на основе автоколебатеяьного мультивибратора, двух инвертирующих усили телей 58 и 59, входы которых соединены с противофазными выходами генератора посредством резистивных делителей 60-62 и 63-65 и ограничивающих резисторов 66 и 67, при этом ре зистивные делители соединены с электродами 27, 30 и 38, 32 датчикаглубиномера 24. Входы инвертирующих усилителей 58 и 59 соединены через разделительные конденсаторы 68 и 69 20 с входами логической схемы, содержащей два одновходовых инвертора 70 и 7, один двухвходовый инвертор 72 и один трехвходовый инвертор 73 с ди- одами 74 и 75, ограничивающими порог 25 чувствительности.Выходы 76-79 инверторов 70-73 электрически соединены с индикаторными элементами дисплея-транспаранта 18, выполненными, например, на основе 30 дискретных светоизлучающих диодов, световидных матриц или многосегментных светоизлучающих индикаторов,при этом выход 76 инвертора 70 соединенс входом устройства 10 блокировки при З 5 неблагоприятных условиях съемки, выходы 77 и 78 инверторов 71 и 72 - с входами 50 и 51 электронного блока 14, управляющего уровнем искусственногоосвещения, выходы 78 и 79 инверторов 72 и 73 - соответственно с входами 45 и 46 устройства 13 управления исполнительным приводом цветокорригирующего светофильтра 8.Подача питания от батарейного бло ка 9 на привод 7 механизма 5 протягивания пленки и устройства автома.ики 13, 1 О, 14, 18, 17 осуществляется силовым транзистором 80, управ ляемым по базовой цепи двухкаскад ным усилителем тока на транзисторах 81 и 82 с разными типами проводимости, при этом резисторы 83-85 являются ограничителями базовых токов, а резисторы 86 и 87 шунтируют базоэмиттерные переходы транзисторов 82 и 81 соответственноБаза транзистора 81 через ограничительный резистор 85 подключена к первому, считая от открытого конца капилляра электроду 25 датчика-глубиномера 24. Второй, считая от открытого конца капилляра, электрод 26 соединен с отрицательным полюсом источника 9 батарейного питания .Выход 88 устройства коммутации подключен к положительным вводам цепей питания устройства автоматики 10, .13, 14, 18, 17 и к приводу механизма 5 протягивания пленки, причем подача питания к приводу .механизма 5 осуществляется непосредственно от коллектора транзисторов 80 через кнопку 89 пуска механизма аппарата, а к цепям питания устройства автоматики 10, 13, 14, 18, 17 - через переключатель 90.Аппарат работает в двух режимах, соответствующих съемке в атмосфере и под водой.При съемке в атмосфере переключатель 90 (фиг . 6) переводится в нижнее положение, при этом питание от блока 9 батарейного питания подается на кнопку 89 пуска механизма 5, минуя силовой транзистор 80,При нажатии кнопки 89 питание подается только на приводной электродвигатель 7 механизма 5 протягивания пленки, Режим экспонирования светочувствительного материала при съемке в атомсфере обеспечивается лишь при посредстве экспонометрического устройства (не показано),При съемке в атмосфере питание на блоки и устройства автоматики 1 О, 13, 14, а также на преобразователь- дешифратор 17 и дисплей-транспарант 18 не подается, что экономит энергоресурс батарей 9.Для съемки под водой перед погружением переключатель 90 переводится в верхнее положение. При погружении аппарата вода поступает в капилляр до уровня электродов 25 и 26, что приводит к замыканию электрической цепи между ними через объемное сопротивление жидкости и вызывает появление базовых токов транзисторов 81 и 82, что, в свою очередь, вызывает открывайие транзистора 80 до состояния насыщенияВ результате напряжение питания от батарейного источника 9 через открытый коллекторный переход силового транзистора 80 поступает на привод механизма 5 протягивания плен 143093215 ки через кнопку 89 пуска механизма,а на устройства автоматики 13, 1 О,14, 18, 17 через замыкание контакты переключателя 90.Сигнальный генератор 57 начинаетвырабатывать однополярные, напримерположительные, прямоугольные импульсы с частотой, например, в диапазоне 10-100 кГц, 10Электрические сигналы с парафазных выходов генератора поступаютчерез суммирующие резистивные цепочки 60, 62, 66 и 63, 65, 67 соответственно на входы инвертирующих 58и 59.Параметры резистивных цепочек выбраны таким образом, чтобы соблюдались равенства:В 60 + В 62 = Вбб, 20В 63 + В 65 = В 67,Вбб = В 67.Благодаря указанному выбору параметров резистивных цепочек и при у"ловии соблюдения симметричности выходов мультивибратора величины входныхтоков на входах инвертирующих усилителей 58 и 59 противофазных выходов генератора "а" и "б" равны по величине и,действуя раздельно по ветвям 60, 62и 66 на вход инвертора 58, а по ветвям 63, 65 и 67 на вход инвертора 59в течение всего периода пульсаций генератора 57, они поддверживают низкий уровень потенциала на выходах инверторов 58, 59.Дальнейшее увеличение глубины по гружения аппарата приводит к последовательному смачиванию электродов датчика-глубиномера 24, что приводит к 40замыканию электрических цепей междуоб 1 цими электродами 26, 29, 31 и электродами 32, 2830, 27.При достижении уровня электрода 32столбом жидкости в капилляре проис-45ходит замкнутые электрической цепимежду электродами 28 и 32. Это приводит к частичному шунтированию резистивного делителя 63, 65 через ограничивающее сопротивление резистора 5064 и электроды 26-32, В результатена входе инвертора 59 появляются отрицательные перепады напряжения, пульсирующие с частотой генератора 57 исовпадающие по фазе с сигналом на 55инвертирующем входе "б" генератора57, а на выходе усилителя 59 и импульсы положительной полярности с амплитудой на 1-1,5 В меньше максимальной. В результате уровень сигнала свыхода усилителя 59, пройдя разделительньй конденсатор 69, поступает навход "в" инвертора 73 и оказываетсядостаточным для периодического срабатывания инвертора 73 с частотойгенератора 57, но недостаточным длясрабатывания инвертора 72, на входе"г" которого включен ограничительный диод 75.Появление лульсируюшего напряжения на выходе 79 инвертора 73 обеспечивает свечение индикаторного элемента дисплея-транспаранта, соответствующего отметке глубины погружения, например 3 м, что облегчаетоператору контроль за условиями съемки,Дальнейшее погружение, например,до глубины 5 м, а значит увеличениядавления воды и проникновение сто бажидкости в капилляре 24 к послецующим электродам, приводит к замыканию электрической цепи между электродами 28 и 29.При этом делитель из резисторов 63и 65 оказывается шунтированным объемным сопротивлением жидкости междуэлектродами 28 и 29, минуя добавочный резистор 64, что приводит к возрастанию отрицательного перепада навходе усилителя 59 и увеличению амплитуды положительного импульса наего выходе до максимального значения.Этот положительнй сигнал, пройдя разделительный конденсатор 69, обладает амплитудой, достаточной для срабатывания инвертора 72 по входу "г"и на его выходе 78 вызывает высвечивание индикаторного элемента дисплеятранспаранта 18 - "5 м", соответствующего достигнутой глубине. Одновременно:",оисходит блокирование работыинвертора 73 по цепи его входа "д",электрически соединенного с выходом78, что приводит к прекращению свечения индикаторного элемента "3 м".Электрический сигнал с выхода 78поступает также на вход 45 устройства 13 управления исполнительным приводом цветокорригирующего светофильтра 8. Указанное устройство 13 формирует короткий импульс тока, поступающий в обмотки электромагнитов 33 и34. Полярность импульса такова, чтосердечник 38 выталкивается из электромагнита 34, а сердечник 37 втягивается в электромагнит 33. В резуль35 9 14309 тате перемещения сердечников 37 и 38 коромысло 41 поворачивается по часовой стрелке и вводит цветокорригирующий светофильтр 8 в оптический канал объектива 2. После окончания дейст 5 вия импульса тока сердечник 37 остается зафиксированным в верхнем положении за счет сил магнитного сцепления с подпятником 35, коромысло 41 с закрепленным на нем цветокорригнру ющим светофильтром 8 удерживается в заданном положении пальцем 4, установленным на тяге 39.Таким образом обеспечивается съем ка на цветную пленку с правильной цве - топередачей, т.е. с высоким качеством без дополнительного освещения на глубине от 5 до 8-9 м.Погружение на глубине 9 м сопровождается дальнейшим пронкновением столба жидкости в капилляр 24 до уровня электрода 30, что приводит к частичному шунтированию резистивного делителя 60, 62 через резистор 61 и 25 объемное сопротивление жидкости между электродами 29 и 30, В результате на входе инвертирующего усилителя 58 формируются отрицательные перепады напряжения, совпадающие по фазе с сиг налом на неинвертирующем входе "а" генератора 57, а на выходе усилителя 58 - противофазные импульсы положительной полярности с амплитудой на 1-,5 В меньше максимальной.Это приводит ктому, что уровень сигнала с выхода усилителя 58, прошедшего через разделительный дифференцирующий конденсатор 68, оказывается достаточным для срабатывания ин вертора 71. Пульсирующее напряжение с выхода 77 инвертора 71 подается на индикаторный элемент дисплея-транспаранта 18 - "9 м", сигнализирующего своим свечением о необходимости при менения источника искусственного ос-вещения.Высвечивание индикатора глубины 45 м" при этом блокируется благодаря подаче сигнала с выхода 77 инвертора 5 О 71 на запрещающий вход "е" инвертора 72, Возможность свечения индикатора глубины "3 м" также блокируется подачей сигнала с выхода 77 на запрещающий вход "ж" инвертора 73., 55Сигнал с выхода 77 инвертора 77 также поступает на вход 5 устройства 14 управления источником искусственного освещения 20, которое формирует 32Опостоянное напряжение, подаваемоена обмотку электромагнита 15. Частьмагнитного потока, создаваемого об 1моткой 53, концентрируется ярмом 54и замыкается через магнитопроводящиеконтакты герконов 55, в результатечего геркон 55 замыкает цепь управления уровнем освещения источникаискусственного освещения 20.Кроме того, сигнал с выхода 77 инвертора 71 поступает на вход 46 устройства 3 управления исполнительным .приводом цветокорригирующего светофильтра 8.Таким образом, при появлении сигнала на выходе 77 устройство 13 вырабатывает короткий импульс тока с полярностью, обеспечивающей вывод цветокорригирующего светофильтра 8 изоптического канала объектива 2. Приэтом сердечник 38 втягивается в электромагнит 34, а сердечник 37 выталкивается из электромагнита 33.После окончания действия импульсасердечник 38 остается зафиксированным в нижнем (фиг. 4) положении засчет сил магнитного сцепления с под,пятником 36.Цветокоррегирующий светофильтр 8 .удерживается в выведенном из оптической схемы положении коромыслом 41,входящим в зацепление с пальцем 40тяги 39, жестко связанной с сердечниками 37 и 38.Дальнейшее погружение до глубины25 м приводит к замыканию электрической цепи в капилляре 24 между электродами 27 и 31,Делитель из резистора 60, 62 оказывается шунтированным, минуя добавочнное сопротивление 61, что приводит к возрастанию отрицательного перепада на входе инвертирующего усилителя 58 и увеличенкФ положительного импульса на его выходе до максимального значения,В связи с этим амплитуда сигнала,прошедшего разделительный конденсатор 68, возрастает до величины,достаточной для срабатывания инвертора 70, и на его выходе 76 появляется пульсирующее с частотой генератора 57 напряжение.Сигнал с выхода 76 поступает наиндикаторный элемент дисплея-транспаранта и вызывает высвечивание символа "А" (аварийность), Кроме того,:выход 76 электрически связан с уст -ройством 10 блокировки привода механизма 5 иротягивания пленки аппарата и аварийной,например звуковой, сигнализации.Устройство 10 производит блокировку механизма 5 посредством отключения электродвигателя 7 от цепи питания и применения электродинамического торможения двигателя 7, При этом момент времени полной остановки двигателя 7 привода механизма 5 строго совпадает с закрытым положением затвора 6 (обтюратора), чтообеспечивает отсутствие засвеченных кадров на 16 пленке в соответствии со стандартными требованиями, предъявляемыми к съемочной аппаратуре.При всплытии оператора с камерой на поверхно:ть все автоматические устройства аппарата под действием сигналов от электродов датчика-глуби- номера 24 срабатывают в обратном порядке, а при извлечении .аппарата из воды в атмосферу вследствие размыва ния электродов 25 и 26 источник 9 батарейного питания отключается от потребителей.,При этом механизм 5 протягивания пленки может быть включен вновь 30 посредством перевода переключателя 90 в нижнее положение, что обеспечивает возможность продолжения съемки над водой при обесточенных цепях питания устройств автоматики, обеспечивающих съемку под водой.При непроизвольном отпускании аппарата из рук оператора при подводной съемке аппарат благодаря положительной плавучести всплывает 40 на поверхность, причем на глубине 0,5-1 м происходит выключение цепей питания устройством коммутации блока 9 батарейного питания, что обеспечивает отсутствие расхода ресурса 4 батарей. Формула из обретения1. Аппарат для подводной съемки, содержащий герметичный корпус, уста- б 0 новленные в нем объектив, оптический визир, цветокорригирующий светофильтр, механизм протягивания плен" ки и кассету, а также устройство блок ировки и сиг нализ а цни с элек трической цепью управления и блок батарейного питания с устройством коммутации и электрической цепью управления, о т л и ч а ю щ и й с я тем,что, с целью повыщения качества, онснабжен датчиком-глубииомером, установленным на корпусе и выполненнымв виде капилляра. в полость которогочерез стенку перпендикулярно к егооси герметично введены пять электродов, причем иервый и второй электроды, расположенные у открытого конца капилляра лротив друг друга, ипятый электрод связаны с электрической цепью управления устройствомкоммутации блока батарейного питания, а третий и четвертый электродырасположены против друг друг за первыми двумя электродами, причем третий и четвертый электроды и один изпервых двух электролов связаны сэлектрической цепью управления введенным дополнительньм. приводом цветокоррегирующего светофильтра, приэтом пятый электрод и один из первыхчетырех электродов связаны с электрической цепью управления устройствомблокировки и сигнализации. 2. Аппарат по п. 1, о т л и ч а ющ и й с я тем, что он снабжен источником освещения с блоком автономного питания и устройством управления, при этом датчик-глубиномер выполнен с двумя дополнительными электродами, один из которых расположенмежду третьим и пятым электродами,а другой - против пятого электрода,причем дополнительные электроды подключены к устройству управления источником освещения,3. Аппарат по п. 1, о т л и ч аю щ и й с я тем, что с целью повыщения. удобства эксплуатации, онснабжен электронным устройством визуального отображения условий съемки, управляющие входы которого подключены к соответствующим электродам датчика-глубиномера, при этомдатчик-глубиномер выполнен с дополнительным электродом, раслоложенньюмежду первым и третьим электродами.