Товаров: 0 (0р.)

Ирисовая диафрагма: Ирисовая диафрагма | это… Что такое Ирисовая диафрагма?

Диафрагма (оптика)Ирисовые диафрагмы по сравнению с другими типами а также История

В оптике , А диафрагма представляет собой тонкий Непрозрачная структура с отверстием ( диафрагмы ) в его центре. Роль диафрагмы заключается в том, чтобы останавливать прохождение света, за исключением света, проходящего через апертуру . Таким образом , это также называется остановка (ые остановки диафрагмы , если она ограничивает яркость света , попадающего в фокальной плоскости, или поле остановки или конусную остановку для других применений диафрагмы в линзах). Диафрагма расположена на пути света линзы или объектива., а размер диафрагмы регулирует количество света, проходящего через линзу. Центр апертуры диафрагмы совпадает с оптической осью линзовой системы.

Цейсс вращающейся диафрагмы, 1906. [1] Одним из диафрагмы с пятью отверстиями .

В большинстве современных камер используется регулируемая диафрагма, известная как ирисовая диафрагма , которую часто называют просто ирисовой диафрагмой .

См. Статьи о диафрагме и числе f, чтобы узнать о фотографическом эффекте и системе количественной оценки изменения отверстия в диафрагме.

Ирисовые диафрагмы по сравнению с другими типами

Девятилепестковая радужная оболочка

Объектив Pentacon 2.8 / 135 с 15-лепестковой диафрагмой

Механизм диафрагмы объектива Canon 50mm f / 1.8 II, с пятью лопастями

Естественная оптическая система, имеющая диафрагму и апертуру, — это человеческий глаз. Ирис является диафрагма, то ученик апертура. В человеческом глазу радужная оболочка может как сужаться, так и расширяться, что меняет размер зрачка. Неудивительно, что фотографический объектив со способностью непрерывно изменять размер своей апертуры (отверстие в середине кольцевой структуры) известен как ирисовая диафрагма.

Ирисовая диафрагма может уменьшить количество света, попадающего на детектор, за счет уменьшения апертуры, обычно с помощью «листьев» или «лезвий», образующих круг. [2]

В первые годы фотографии объектив можно было оснастить одной из набора сменных диафрагм [1] , часто в виде латунных полос, известных как упоры Уотерхауса или диафрагмы Уотерхауса. Ирисовая диафрагма в большинстве современных фото- и видеокамер регулируется подвижными лопастями, имитирующими радужную оболочку глаза.

Диафрагма имеет от двух до двадцати лепестков (большинство линз сегодня имеют от пяти до десяти лепестков), в зависимости от цены и качества устройства, в котором она используется. Прямые лезвия создают многоугольную форму отверстия диафрагмы, а изогнутые лезвия улучшают округлость отверстия диафрагмы. На фотографии количество лепестков ирисовой диафрагмы можно угадать, посчитав количество дифракционных выступов, сходящихся от источника света или яркого отражения. Для нечетного количества лезвий шипов будет вдвое больше, чем лезвий.

В случае четного числа лопастей два шипа на каждую лопасть будут перекрывать друг друга, поэтому количество видимых шипов будет числом лопастей в используемой диафрагме. Это особенно заметно на снимках, сделанных в темноте с небольшими яркими пятнами, например, на ночных городских пейзажах. Однако некоторые камеры, такие как Olympus XA или объективы, такие как MC Zenitar-ME1, используют двухлопастную диафрагму с прямоугольными лезвиями, создающими квадратную диафрагму.

Точно так же расфокусированные световые точки ( круги нерезкости ) выглядят как многоугольники с тем же числом сторон, что и у диафрагмы . Если размытый свет круглый, то можно сделать вывод, что диафрагма либо круглая, либо изображение было снято «широко открытым» (с лезвиями, утопленными в стороны объектива, что позволяет внутреннему краю оправы объектива эффективно стать радужной оболочкой).

Форма отверстия диафрагмы имеет прямое отношение к появлению размытых не в фокусе областей на изображении, называемом боке . Более округлое отверстие позволяет получить более мягкие и естественные области вне фокуса.

В некоторых объективах используются диафрагмы особой формы для создания определенных эффектов. Это включает в себя диффузионные диски или решето отверстия в Rodenstock Tiefenbildner-Imagon , Fuji и Сим мягкого фокуса линзы диафрагму сектора из Dreamagon Seibold в , или круговой фильтре аподизации в Minolta / Sony Smooth Trans Фокус или Fujifilm APD линзы.

Некоторые современные автоматические наводящие камеры вообще не имеют диафрагмы и имитируют изменение диафрагмы с помощью автоматического нейтрального фильтра . В отличие от настоящей диафрагмы, это не влияет на глубину резкости . Реальная диафрагма , когда более-замкнутая приведет глубины поля к увеличению (т.е., потому что фон и при условии , как появляются более в фокусе , в то же время) , и если диафрагма открыта снова глубина резкости будет уменьшаться (т.е. фон и передний план будут все меньше и меньше разделять одну и ту же фокальную плоскость). [3]

История

В своей работе 1567 года « La Pratica della Perspettiva» венецианский дворянин Даниэле Барбаро (1514–1570) описал использование камеры-обскуры с двояковыпуклой линзой в качестве вспомогательного средства для рисования и указывает, что изображение становится более ярким, если линза закрыта настолько, что оставляет изображение окружность посередине. [4]

В 1762 году Леонард Эйлер [5] сказал относительно телескопов, что «необходимо также снабдить внутреннюю часть трубы одной или несколькими диафрагмами с небольшой круглой апертурой, чтобы лучше исключить посторонний свет».

В 1867 году д — р Десайр Ван Монкхавен , в одном из самых ранних книг по фотографической оптике, [6] проводит различие Betweens стопы и диафрагм в фотографии, но не в оптике, говорил:

«Давайте посмотрим, что происходит, когда упор удален от линзы на нужное расстояние. В этом случае упор становится диафрагмой.
* В оптике стоп и диафрагма — синонимы. Но в фотографической оптике они становятся таковыми только из-за досадной путаницы в языке. Упор уменьшает апертуру объектива до его центральной апертуры; диафрагма, напротив, позволяет всем сегментам линзы воздействовать, но только на различные излучающие точки, расположенные симметрично и концентрически по отношению к оси линзы или системы линз (ось которой к тому же во всех случаях обычное дело) «.

Это различие сохранялось в « Словаре фотографии» Уолла 1889 года (см. Рисунок), но исчезло после того, как теория остановок Эрнста Аббе объединила эти концепции.

По словам Рудольфа Кингслейка , [7] изобретатель ирисовой диафрагмы неизвестен. Другие считают, что это устройство было создано Джозефом Нисефором Ньепсом примерно в 1820 году. Г-н Дж. Х. Браун, член Королевского микроскопического общества , похоже, к 1867 году изобрел популярную улучшенную ирисовую диафрагму [8].

Кингслейк имеет более определенную историю для некоторых других типов диафрагм, таких как регулируемая диафрагма « кошачий глаз» из двух скользящих квадратов М. Нотона в 1856 году и остановки Уотерхауса Джона Уотерхауса в 1858 году.

В Гамбургской обсерватории в Бергедорфе был установлен большой рефрактор с апертурой 60 см (~ 23,6 дюйма) от Reposold и Steinheil (линзы). [9] Уникальной особенностью Hamburg Great Refractor является ирисовая диафрагма, которая позволяет регулировать диафрагму от 5 до 60 см. а б «Гамбургская обсерватория» (PDF) .

Ирисовая диафрагма

Авторы патента:

Бельский Александр Борисович (RU)

Юдин Александр Евгеньевич (RU)

Страхов Вячеслав Викторович (RU)

Лапшин Василий Викторович (RU)

G03B9/06 — в виде двух и более совместно поворотных элементов, например ирисового типа (диафрагменные затворы G03B 9/08)

G03B9/02 — диафрагмы

Владельцы патента RU 2281539:

Открытое акционерное общество «Красногорский завод им. С.А. Зверева» (RU)

Изобретение относится к оптическому приборостроению и может быть использовано в оптических системах с повышенными требованиями к чистоте рабочей среды. Диафрагма содержит систему лепестков. Лепестки закреплены на подвижном элементе. Подвижный элемент установлен в неподвижной оправе. Привод диафрагмы состоит из электродвигателя и подвижного элемента. Система лепестков и привод диафрагмы соединены между собой гибкой связью.

Подвижный элемент выполнен в виде системы подвижных шкивов. Лепестки закреплены на верхней плоскости шкивов. На нижней плоскости выполнены оси. Оси вставлены в отверстия неподвижной оправы. На цилиндрической образующей каждого шкива выполнен паз. В пазу размещена гибкая связь. Лепестки диафрагмы имеют возможность поворота вокруг осей. Натяжение гибкой связи осуществляется регулировкой электродвигателя. Технический результат — повышение долговечности диафрагмы и чистоты рабочей среды за счет уменьшения трения скольжения при значительном упрощении конструкции. 2 ил.

 

Изобретение относится к оптическому приборостроению и может быть использовано в оптических системах с повышенными требованиями к чистоте рабочей среды.

«Классическая» ирисовая диафрагма состоит из набора тонких дугообразных пластинок(лепестков), кольцевой оправы и поворотного кольца(коронки). Лепестки имеют на концах штифты. Один штифт(осевой) каждого лепестка входит в отверстие кольцевой оправы, другой(ведомый) — в соответствующий радиальный паз поворотного кольца.

При повороте коронки все лепестки поворачиваются в оправе, изменяя диаметр отверстия диафрагмы (Справочник конструктора оптико-механических приборов./Под редакцией Панова В.А., Ленинград, Машиностроение, 1980 г., с.338, 339).

Ирисовая диафрагма по а.с. № 1760516, МПК G 03 В 9/06, опубликованному в 1992 г., содержит: две соосные неподвижные пластины с направляющими пазами, одну в виде кольца, а другую в виде диска; поворотную оправу в виде кинематически связанных между собой наружного кольца и центрального диска; две группы расположенных между ними лепестков, при этом осевые штифты групп лепестков расположены по двум концентрическим окружностям, центр которых находится на оптической оси. Данная диафрагма имеет весьма сложную, многозвенную конструкцию.

Наиболее близким техническим решением к изобретению является механизм управления диафрагмой (а.с. № 1191867, МПК G 03 В 9/06, опубликованное в 1985 г.). Он содержит неподвижную оправу, на которой закреплен на опорах подвижный элемент, выполненный в виде коронки, связанной с системой лепестков. Привод диафрагмы содержит электродвигатель, блоки натяжения и сжатия и приводной элемент, выполненный в виде гибкой связи, а именно троса. Блок натяжения состоит из упора и направляющих, а сжатие осуществляется с помощью пружин сжатия. Трос связан с электродвигателем и подвижным элементом. Данная конструкция является сложной и имеет низкие эксплуатационные характеристики из-за наличия трущихся деталей.

Задачей изобретения является создание ирисовой диафрагмы с повышенными эксплуатационными характеристиками.

Технический результат — повышение долговечности диафрагмы и чистоты рабочей среды за счет уменьшения трения скольжения при значительном упрощении конструкции.

Это достигается тем, что в ирисовой диафрагме, содержащей систему лепестков, каждый из которых закреплен на подвижном элементе, который в свою очередь установлен в неподвижной оправе, и привод диафрагмы, состоящий из электродвигателя, соединенного гибкой связью с подвижным элементом, в отличие от известного подвижный элемент выполнен в виде системы подвижных шкивов, на верхней плоскости каждого из которых жестко закреплен один лепесток, при этом на цилиндрической образующей каждого шкива выполнен паз для размещения в нем гибкой связи, а на нижней плоскости шкивов выполнены оси, которые вставлены в отверстия неподвижной оправы, и лепестки имеют возможность поворота вокруг этих осей, при этом плоскости шкивов, на которых закреплены лепестки, разнесены между собой по высоте, и все шкивы соединены между собой гибкой связью, натяжение которой определяется положением электродвигателя.

На фиг.1 изображена ирисовая диафрагма (вид сверху), на фиг.2 (масштаб 2,5:1) — вариант размещения ирисовой диафрагмы в линзовом объективе.

Устройство (фиг.1, 2) содержит систему лепестков 1, каждый из которых жестко закреплен на своем поворотном шкиве 2. Все поворотные шкивы 2 размещены на неподвижной оправе 3, и каждый из них выполнен в виде диска, на верхней плоскости которого жестко закреплен лепесток 1, а на нижней выполнена ось 5. На цилиндрической образующей поворотного шкива 2 прорезан паз, в котором, образуя петлю вокруг этого шкива 2 для исключения проскальзывания, размещен и жестко закреплен приводной элемент 4, выполненный в виде гибкой связи. Оси 5 поворотных шкивов 2 размещены в отверстиях неподвижной оправы 3. Плоскости шкивов 2, на которых закреплены (например, расклепаны) лепестки 1, разнесены по высоте друг относительно друга для устранения трения между лепестками 1 и соединены между собой гибкой связью 4. Для устранения вертикального перемещения поворотных шкивов 2 в отверстиях неподвижной оправы 3 возможно закрепление их разжимными шайбами.

Привод диафрагмы состоит из электродвигателя 6, на валу которого установлен шкив 7, с жестко закрепленной на нем гибкой связью 4.

Диафрагма работает следующим образом.

Крутящий момент шагового электродвигателя 6, на валу которого закреплен шкив 7, передается на приводной элемент 4, жестко закрепленный на каждом поворотном шкиве 2 лепестков 1. В свою очередь приводной элемент 4 передает вращательное движение с вала электродвигателя 6 на шкивы 2, которые поворачиваются вокруг осей 5. При достижении крайних положений раскрытия лепестков 1 концевой выключатель 8 отключает электродвигатель 6. Таким образом, при вращении вала двигателя 6 в ту или иную сторону происходит плавное, равномерное перемещение лепестков 1 диафрагмы.

Примером конкретного исполнения ирисовой диафрагмы служит предложенное устройство для диафрагмирования круглого светового отверстия, изменяющегося в пределах от 235 до 197 мм. В качестве гибкой связи применена тонкая проволока (0,1-0,2 мм), что в отличие от троса приводит к упрощению конструкции и процесса сборки предлагаемого механизма диафрагмы. В устройстве используется шаговый электродвигатель типа ДШИ-200 или FL28STH.

Таким образом, в результате предложенного решения обеспечено получение технического результата: создана ирисовая диафрагма упрощенной конструкции с отсутствием трения лепестков, что обеспечивает долговечность работы диафрагмы при повышенных требованиях к чистоте рабочей среды.

Ирисовая диафрагма, содержащая систему лепестков, каждый из которых закреплен на подвижном элементе, который, в свою очередь, установлен в неподвижной оправе, и привод диафрагмы, состоящий из электродвигателя, соединенного гибкой связью с подвижным элементом, отличающаяся тем, что подвижный элемент выполнен в виде системы подвижных шкивов, на верхней плоскости каждого из которых жестко закреплен один лепесток, при этом на цилиндрической образующей каждого шкива выполнен паз для размещения в нем гибкой связи, а на нижней плоскости шкивов выполнены оси, которые вставлены в отверстия неподвижной оправы, и лепестки имеют возможность поворота вокруг этих осей, при этом плоскости шкивов, на которых закреплены лепестки, разнесены между собой по высоте и все шкивы соединены между собой гибкой связью, натяжение которой определяется положением электродвигателя.

 

Похожие патенты:

Ирисовая диафрагма // 1742777

Изобретение относится к оптическому приборостроению, может быть использовано в качестве апертурной, полевой и виньетирующей диафрагмы для двухканальных зеркальных и зеркально-линзовых объективов и позволяет расширить эксплуатационные возможности диафрагмы.

Диафрагма для объективов // 1597844

Изобретение относится к диафрагмам для объективов и позволяет увеличить разрешающую способность системы диафрагма — объектив при его глубоком диафрагмировании. .

Устройство для формирования диафрагмы // 1543378

Изобретение относится к оптическому приборостроению. .

Диафрагма для осветительных систем // 1513411

Изобретение относится к диафрагмам для оптических приборов, в частности для осветительных систем. .

Диафрагма // 1425583

Изобретение относится к оптическому приборостроению. .

Устройство для формирования диафрагмы // 1265682

Изобретение относится к оптичес кому приборостроению и может быть использовано при создании приборов для ограничения размеров сфокусированных и близких к коллимированным световых пучков, Цель изобретения .

Диафрагма // 1206747

Изобретение относится к области приборостроения и позволяет повысить технологичность за счет снижения материалоемкости и трудоемкости изготовления . .

Механизм управления диафрагмой // 1191867

Полностью закрывающаяся лепестковая диафрагма // 1191866

Диафрагма // 1150605

Оптическое устройство регулирования потока излучения // 2113002

Ирисовая диафрагма // 1760516

Изобретение относится к оптическому приборостроению, может быть использовано в фототехнике и астрономической оптике и позволяет расширить эксплуатационные возможности путем одновременного диафрагмирования кольцевого и соосного ему круглого центрального световых отверстий.

Ирисовая диафрагма для зеркального и зеркально-линзового объективов // 1739351

Изобретение относится к оптическому приборостроению, конкретно к элементам оптических систем, ограничивающих пучки лучей, и расширяет эксплуатационные возможности путем одновременного диафрагмирования кольцевого и соосного ему круглого центрального световых отверстий двухканальных оптических систем.

Щелевая диафрагма // 1723558

Изобретение относится к оптическому приборостроению, в частности к устройствам , управляющим световым потоком, и позволяет повысить точность установки ширины щели диафрагмы и ее стойкость к воздействию мощного излучения.

Ирисовая диафрагма // 1686402

Изобретение относится к оптическому приборостроению, в частности к диафрагмам для зеркальных и зеркально-линзовых оптических систем. .

Диаграмма для зеркального и зеркально-линзового объективов // 1647500

Изобретение относится к оптическому приборостроению и позволяет повысить качество диафрагмирования пучков световых лучей в зеркальных и зеркально-линзовых объективах.

Диафрагма с переменным отверстием // 1631502

Изобретение относится к оптическому приборостроению и позволяет упростить конструкцию и расширить эксплуатационные возможности диафрагм с переменным отверстием.

Диафрагма для объективов // 1597844

Изобретение относится к диафрагмам для объективов и позволяет увеличить разрешающую способность системы диафрагма — объектив при его глубоком диафрагмировании. .

Перемещаемая диафрагма // 1571538

Изобретение относится к оптическому приборостроению, в частности к устройствам, управляющим световым потоком, и позволяет расширить пределы перемещения диафрагмы при сохранении ее габаритов, а также обеспечить управление диафрагмой при установке ее в труднодоступных местах.

Диафрагма для осветительных систем // 1513411

Изобретение относится к диафрагмам для оптических приборов, в частности для осветительных систем. .

Морской тренажер для обучения, тренировки и повышения квалификации операторов и специалистов по применению гидрофизических комплексов обнаружения и классификации аномалий водной среды // 2348060

Изобретение относится к информационным системам моделирования и тренинга и может быть использовано для исследования, проектирования, испытания и поддержки гидрофизических комплексов обнаружения и классификации аномалий водной среды

Ирисовая диафрагма 2-28 мм | PHYWE