DE2843440C2

DE2843440C2 - Vorrichtung zum Feststellen von Fehlstellen bei einem Film mit Bewegungsbildfolge

Info

Publication number: DE2843440C2
Application number: DE2843440A
Authority: DE
Inventors: Howard Wilmette Ill. Bowen; John Steve Evanston Ill. Little
Original assignee: RESEARCH TECHNOLOGY Inc LINCOLNWOOD ILL US
Current assignee: RESEARCH TECHNOLOGY Inc LINCOLNWOOD ILL US
Priority date: 1977-12-22
Filing date: 1978-10-05
Publication date: 1985-01-03
Also published as: JPS58146957U; JPS5488182A; GB2011090A; GB2011090B; DE2843440A1; FR2412815B1; CA1103327A; US4276547A; FR2412815A1

Description

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Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Feststellen von bestimmten Eigenschaften eines Bandmaterials, mit einer Führung für das Bandmaterial, einer an der Bahn des Bandmaterials angeordneten kapazitiven Vorrichtung, deren Kapazität sich durch Eigenschaftsänderungen im vorbelaufenden Bandmaterial ändert, einem Phasendetektor zum Erfassen der infolge von Kapazitätsänderungen auftretenden Phasenverschiebungen gegenüber einem Referenzsignal und einer vom Detektorsignal aktivierten Steuerung.

Eine derartige Vorrichtung ist bereits bekannt (US-PS 34 43 218). Mit dieser Vorrichtung wird beispielsweise der Feuchtigkeitsgehalt einer vorbewegten Papierbahn gemessen, deren Dielektrizitätskonstante sich mit dem Feuchtigkeitsgehalt ändert. Es wird mit einer Frequenzmodulation gearbeitet, wobei die jeweilige Betriebsfrequenz das Ausmaß der gerade vorhandenen

Feuchtigkeit signalisiert.

Diese bekannte Vorrichtung mag zum Feststellen des Feuchtigkeitsgehalts einer Papierbahn geeignet sein, sie genügt jedoch nicht den Anforderungen, wenn bei einem Film mit Bewegungsbildfolge Fehler festgestellt werden sollen, worauf die Erfindung gerichtet ist. Hierfür erweist sich die bekannte Vorrichtung und die bei ihr vorgesehene Frequenzmodulation als zu wenig empfindlich, so daß eine unerwünscht hohe Fehlerquote in Kauf genommen werden muß.

Dementsprechend liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, die bekannte Vorrichtung so zu verbessern, daß sie bei einfachem Aufbau und geringem Aufwand empfindlicher reagiert und daher für das Feststellen von Fehlern bei Filmen mit Bewegungsbildfolge gut geeignet ist

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß zum Feststellen von durch Fehlstellen verursachten, ein Mindestmaß überschreitenden Eigenschaftsabweichungen in einem als Film mit Bewegungsbildfolge vorliegenden Bandmaterial ein Kristall-Oszillator und ein mit diesem sowie mit der kapazitiven Vorrichtung verbundener Resonanzkreis vorgesehen sind, wobei der Phasendetektor die Phasenverschiebung zwischen dem originären Oszillatorsignal und dem vom Resonanzkreis beeinflußten Oszillatorsignal feststellt und ein Steuersignal von im wesentlichen konstanter Frequenz liefert, das über einen Schwellwertdetektor den Sandmaterialantrieb steuert

Es hat sich gezeigt, daß eine in dieser Weise ausgebildete Vorrichtung, die ohne Frequenzmodulation arbeitet und auf eine vorbestimmte Mindestphasenverschiebung anspricht, unanfällig für Störungen ist und mit niedriger Fehlerquote bereits bei sehr geringen Phasenverschiebungen von etwa '/io Nanosekunden anspricht Dementsprechend kann ein durch die Vorrichtung durchlaufender Film sehr genau auf das Vorhandensein von Fehlstellen überprüft werden.

Zweckmäßige Weiterbildungen, die auf den Einsatz der Vorrichtung zur Fehlerkonirolle bei Filmen mit Randperforationen und einer FilmK>r,spur abgestellt sind, ergeben sich aus den Unteransprüchen. Das für die Randperfgrationen und den Bereich der Filmtonspur vorgesehene Abtasten mittels eines anliegenden Abtastarms ist bereits bekannt (DE-OS 24 36 632).

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachfolgend anhand einer schematischen Zeichnung näher erläutert. Es zeigt

F i g. 1 eine Vorderansicht einer Vorrichtung zum Erfassen von Filmfehlern, wobei die kapazitiven Sensoren sichtbar sind;

Fig.2 eine Seitenansicht der Vorrichtung nach Fig.l;

F i g. 3 einen Schnitt entlang der Linie IH-HI in F i g. 1; und

F i g. 4 einen Schaltplan der Phasendetektorschaltung, die in Verbindung mit den kapazitiven Filmabtastfühlern der in Fig. 1—3 dargestellten Anordnung verwendet wird.

Die beanspruchte Vorrichtung umfaßt eine Einrichtung zum Abtasten von Unregelmäßigkeiten in der Filmdicke, wie sie beispielsweise durch unsachlich ausgeführte Klebestellen entstehen können. Für die Abtastung der Filmdicke besitzt die Vorrichtung einen V-förmigen Sattel mit Auflagekanten aus Saphir und einer auf der Oberseite des »V« ruhenden Metallplatte, wobei der Film zwischen dem V-förmigen Sattel und der Metallplatte hindurchgeführt wird. Der Film wirkt dabei als

Dielektrikum, und Änderungen in der Filmdicke verursachen Schwankungen im Dielektrikum und führen damit zu Kapazitätsänderungen.

Die Vorrichtung zum Feststellen von Filmfehlern wird auch zum Auffinden von Bruchstellen, Einrissen, ausgerissenen Stellen, bei denen Fimmaterial fehlt, vergrößerten Perforationslöchern und Filmschwachstellen verwendet. Die hierfür angepaßte Abtasteinrichtung benutzt ein Filmführungsbauteil in Form eines V-förmigen Blockes mit Zylindern aus Saphir, die den Film an seinen Außenkanten unterstützen, und ein Paar von federbelasteten Fühlern mit Spitzen aus Saphir. Der »V-Block« bildet eine stationäre Unterstützung für den Film an seinen äußersten Kanten, wobei die Mitte der Filmbahn ununterstützt bleibt Einer der Abtastfühler ist so angeordnet, daß er eine Kraft entgegen der Unterstützungsrichtung des Filmes entlang der Mittellinie der Perforationsspur ausübt. Dieser Fühler besitzt eine Spitze bzw. ein Tastelement mit einer flachen Oberfläche, welches so bemessen ist, daß es ein normales Perforationsioch überspannt. Wenn eine Filmbeschädigung auftritt, wird dieser Fühler in Richtung auf dar- den Film unterstützende Filmführungsbauteil ausgelenkt, da der Film an solchen Stellen eine verminderte Fähigkeit hat, dem Fühlerdruck standzuhalten. Der zweite Fühler arbeitet auf ähnliche Weise wie der erste, er ruht jedoch auf dem Film zwischen der Bildspur und der Tonspur, und zwar nahe der Kante der Tonspur. Die Bewegung dieser Fühler wird durch Sensoren erfaßt, welche sich oberhalb der Felderarme der Fühler befinden.

Das in den F i g. 1 und 2 dargestellte System 10 zum Erfassen von Filmfehlern besteht aus einer Grundplatte 11 mit einer darauf angebrachten Abdeckung 12, innerhalb derer eine Abtastanordnung 13 und eine Abtastanordnung 14 für die Perforation und die Tonspur vorgesehen sind. Führungsrollen 15 und 16 unterstützen den Filmstreifen 18. Im dargestellten Beispiel ist der Filmstreifen ein Kinofilm, obwohl das erfindungsgemäße System auch auf andere Arten von Filmen angewandt werden kann. A vf der Grundplatte 11 ist mittels eines Gelenkstiftes 20 ein Schwenkarm 19 angebracht. Eine nach oben gerichtete Bewegung des Schwenkarmes 19 wird durch einen Anschlagstift 9 begrenzt. Auf dem Schwenkarm 19 sind Bauteile angebracht, die zu der Abtastanordnung 13 und der Abtastanordnung 14 für die Perforation und die Tonspur gehören. Der Anschlagstift 9 hält diese Bauteile des Fehlererfassungssystems in ihrer richtigen Arbeitsstellung, wenn ein Film durch die Vorrichtung läuft.

Die Abtastvorrichtung 13 besteht aus einem metallischen Stützteil 21, welches am einen Ende des Schwenkarmes 19 angebracht ist. Zylinderförmige Filmführungsbauteile 22 aus Saphir sind auf dem metallischen Stützteil 21 befestigt und bilden eine V-förmige Auflage für den Filmstreifen 18. Ein Dickenabtastarm 23, der vorzugsweise als Metallblattfeder ausgebildet ist, ist auf einer Schaltungsplatte 24 unmittelbar oberhalb des Schwenkarmes 19 angebracht und bildet die eine Platte eines Kondensators. Die andere Platte des Kondensators wird durch die obere Fläche des metallischen Stützteils 21 gebildet. Wenn sich die Filmdicke ändert, ändert sich damit das Dielektrikum zwischen der Metallblattfeder des Dickenabtastarmes 23 und dem metallischen Stützteil 21, wodurch Änderungen in der Kapazität erzeugt werden. Wie aus Γ i g. 3 hervorgeht, liegt der Dikkenabtastarm 23 aut der gesamten Breite des Films 18 auf.

Die Abtastanordnung 14 für Perforation und Tonspur besteht aus einem metallischen Stützteil 25, welches in der Nähe des Stützteiles 21 auf dem Schwenkarm 19 angebracht ist Das Stützteil 25 besitzt einen V-förmigen Auflagesattel 26, der aus zylindrischen Armen 26a und 266 aus Edelstein besteht, weiche auf dem Stützteil 25 angebracht sind. Wie aus den F i g. 1 und 3 ersichtlich ist, ist für die Perforationsabtastung ein biegsamer Abtastarm 27 aus Metall vorgesehen, der auf der Schaltungsplatte 24 verankert ist Der Edelstein 27a an der

ίο Spitze des Abtastarmes 27 gleitet über die Spur von Perforationslöchern 31, wie dies in Fig. 3 gezeigt ist. Die Abmessungen des Edelsteines 27a sind so, daß das Abtastelement 27a in ein ausgerissenes Perforationsloch hinein absinken kann und dadurch eine abwärts gerichtete Auslenkung des Abtastarmes 27 verursacht Ein Metallteil 28, welches auf der Schaltungsplatte 24 angebracht ist, bildet die Platte eines Kondensators, während dessen andere Platte durch denjenigen Abschnitt des Abtastarmes 27 aus Metall gebildet wird, der dem ebenen Abschnitt des Metallteües 28 benachbart ist Das Metallteil 28 kann ein MeWoIock sein, in den eine Vertiefung eingearbeitet ist, in die hinein der Abtastarm 27 angehoben wird, wenn eine Dickenzunahme des Films auftritt und aus der heraus er sich nach unten absenkt wenn ein ausgerissenes Perforationsloch auftritt.

In ähnlicher Weise ist ein biegsamer Abtastarm 30 aus Metall für die Tonspur vorgesehen, welcher ebenfalls auf der Schaltungsplatte 24 verankert ist und auf dem Film zwischen den Filmbildern 32 und der Tonspur 33 aufliegt, wie dies aus F i g. 3 hervorgeht. Auch der Abtastarm 30 besitzt einen Edelstein 30a, der auf der Filmoberfläche gleitet. Der Kondensator wird durch eine metallische Kondensatorplatte oder einen spanabhebend ausgearbeiteten Metdllblock 29 gebildet, welcher auf der Schaltungsplatte 24 angebracht ist, und andererseits durch Abschnitte des metallischen Abtastarmes 30, die dem Metallblock 29 gegenüberliegen.

Wie aus F i g. 2 am deutlichsten zu erkennen ist, wird der Film, wenn ein Einriß oder eine verworfene Stelle vorkommen, tiefer in den durch die zylindrischen Auflager 26a und 26b gebildeten Sattel absinken, wodurch eine Kapazitätsänderung in dem kapazitiven Abtastarm für die Perforation oder die Tonspur erzeug·: wird. Die Steuerschaltung zum Abfühlen der dun^i das Filmverhalten erzeugten Kapazitätsänderungen ist in Fig.4 dargestellt. Ähnliche Schaltungen sind für den Perforationsabtastkanal 35, den Tonspurabtastkanal 36 und den Dickenabtastkanal 37 verwendet Diese Kanäle sind jeweils mit einem aus dem Abtastarm 27 und dem Metallteil 28 gebildeten Kondensator 38, einem aus dem Abtastarm 30 und dem Metallteil 29 gebildeten Kondensator 39 und mit einem aus dem metallischen Stützteil 21 u.id uem Abtastarm 23 gebildeten Kondensator 40 verbunden.

Ferner ist ein Oszillator 41 vorgesehen, de»" ein Signal mit einer Frequenz von 4,5 MHz erzeugt. Es können aber auch Oszillatoren mit anderen Frequenzen verwendet werden. D".t Oszillator 41 besitzt einen Kristall 42, welcher mit einem invertierenden Verstärker 44 und einem Widerstand 45 parallel geschaltet ist. Ein Eingang des Verstärkers 44 ist über einen Kondensator 43 an Masse gelegt. Der Ausgang des Verstärkers 44 ist über einen Kondensator 46 und einer Diode 48 mit dem posi-

tiven Pol B+ einei Spannungsquelle verbunden. Der Kondensator 46 liegt ferner an dem Eingang einer invertierenden Pufferschaltung 47. Der Ausgang der Pufferschaltung 47 speist die Eingänge nicht-invertierender

Pufferschaltungen 57, 58 und 59. Der Ausgang der Pufferschaltung 47 ist ferner über einen Kondensator 52 mit einer Impulsformerschaltung 49 verbunden. Die Impulsformerschaltung 49 besteht aus einem invertierenden Verstärker 50, dessen Eingang über einen Widerstand 51 an Masse liegt und über einen Widerstand 53 an B-V. Der Ausgang der Impulsformerschaltung 49 liefert ein Steuersignal an die Phasendetektoren 54,55 und 56 der Kanäle 37,36 und 35.

Pufferschaltungen 57, 58 und 59 leiten das Oszillatorsignal über Kopplungskondensatoren 60, 61 und 62 an Resonanzkreise 65,64 und 63 in den jeweiligen Kanälen 37, 36 und 35 weiter. Der Resonanzkreis 63 besteht aus einer Parallelschaltung aus einem Kondensator 63a und einer Abstimmspule 630. In ähnlicher Weise bestehen is die Resonanzkreise 64 und 65 aus Parallelschaltungen eines Kondensators 64a mit einer Abstimmspule 646 und eines Kondensators 65a mit einer Spule 656.

Da die Schsitur^en für 'cden dir Kanäle ähnlich ^c'n^ soll im folgenden als Beispiel nur der Kanal 35 für die Perforationsabtastung weiter erläutert werden.

Der Verbindungspunkt des Oszillatorsignals, des Resonanzkreises 63 und des variablen Kondensators 38, der auf die Filmdickenänderungen reagiert, ist über einen Kopplungskondensator 66 mit einer invertierenden Pufferschaltung 68 verbunden, zwischen deren Eingang und Ausgang ein Widerstand 67 gelegt ist. Der Ausgang der Pufferschaltung 68 ist mit dem Eingang des Phasendetektors 56 verbunden. Der Ausgang des Phasendetektors 56 liegt über einen Haltekondensators 69 an Masse. Ferner ist der Ausgang des Phasendetektors 56 über einen Kopplungskondensator 70 und einen Widerstand

71 mit dem Eingang eines Operationsverstärkers 72 verbunden. Zwischen Ausgang und Eingang des Operationsverstärkers 72 ist ein Rückkopplungswiderstand 74 gelegt. Ein weiterer Eingang des Operationsverstärkers

72 liegt über einen Widerstand 73 an B+. Der Ausgang des Operationsverstärkers 72 führt über ein Koaxialkabel 75 zu einem Schwellwertdetektor 76. An den Ausgang des Schwellwertdetektors 76 ist eine Filmantriebssteuerung 77 angeschlossen.

In ähnlicher Weise sind auch die Schwellwertdetektoren 78 und 79 der Kanäle 36 und 37 mit der Filmantriebssteuerung 77 verbunden. Die Filmantriebssteuerung kann an ein Filmantriebsmotor-Bremssystem oder beispielsweise an ein (nicht gezeigtes) Anzeigesystem angeschlossen sein. Der beschriebene Phasendetektor und der beschriebene Verstärker sind vorzugsweise als integrierte Schaltkreise ausgeführt, wodurch für das System die Kosten verringert und die Montage vereinfacht werden.

Die Arbeitsweise der gesamten Detektorschaltung 34 kann wie folgt beschrieben werden, wobei dies anhand des Kanales 35 für die Abtastung der Perforationsspur als Beispiel erfolgen soIL Der Resonanzkreis 63 ist auf den Oszillator 41 abgestimmt Änderungen in der Kapazität des Kondensator 38 verursachen eine Phasenverschiebung in dem am Eingang der invertierenden Pufferschaltung 68 anliegenden Signal. Der Phasendetektor 56 wird durch einen Steuerimpuls erregt, der eine Breite von ungefähr 25 Nanosekunden aufweist, wenn ein Oszillator mit einer Frequenz von 4,5 MHz verwendet wird. Während des Anstehens dieses Steuerimpulses ist der Haltekondensator 69 entweder geladen oder entladen, je nach der Phase des Eingangssignales. Ober dem Haltekondensator 69 wird eine nominale Spannung von Volt aufrechterhalten, und Abweichungen zu jeder Seite des Nominalwertes hin stellen eine von 0° abweichende Phasenverschiebung dar. Die Spannungsänclorungen über dem Haltekondensator 69 sind an dem Operationsverstärker 72 angekoppelt, in dem sie verstärkt werden. Der Schwellwertdetektor 76 steht bereit, um ausgelöst zu werden, wenn die Spannungsschwankungen einen bestimmten Pegel überschreiten, um dann die Fiimantriebssteuerung 77 zu betätigen.

Die beanspruchte Vorrichtung reagiert auf außerordentlich geringe Phasenverschiebungen, die bei etwa 1/10 Nanosekunden liegen können.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Vorrichtung zum Feststellen von bestimmten Eigenschaften eines Bandmaterials, mit einer Führung für das Bandmaterial, einer an der Bahn des Bandmaterials angeordneten kapazitiven Vorrichtung, deren Kapazität sich durch Eigenschaftsänderungen im vorbeilaufenden Bandmaterial ändert, einem Phasendetektor zum Erfassen der infolge von Kapazitätsänderungen auftretenden Phasenverschiebungen gegenüber einem Referenzsignal und einer vom Detektorsignal aktivierten Steuerung, dadurch gekennzeichnet, daß zum Feststellen von durch Fehlstellen verursachten, ein Mindestmaß überschreitenden Eigenschaftsabweichungsn in einem als Film (18) mit Bewegungsbildfolge vorliegenden Bandmaterial ein Kristall-Oszillator (41) und ein mit diesem sowie mit der kapazitiven Vorrichtung (21,23; 27,28; 29,30) verbundener Resonanzkreis (63, 64, 65) vorgesehen sind, wobei der Phasendetektor (54,55,56) die Phasenverschiebung zwischen dem originären Osziliatorsignal und dem vom Resonanzkreis (63,64,65) beeinflußten Oszillatorsignal feststellt und ein Steuersignal von im wesentlichen konstanter Frequenz liefert, das über einen Schwellwertdetektor (16,18,19) den Bandmaterialantrieb steuert.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß drei kapazitive Vorrichtungen (21,23; 27, 28; 29, 30) mit zugehörigen Detektoren (54, 55, 56) zum Feststellen von Filmdickenfehlern, von Fehlern im Bereicii der randseitigen Filmperforationen (31) und von Fehlern bi Bercöh der Filmtonspur (33) vorgesehen sind.

3. Vorrichtung nach Anspruch '", dadurch gekennzeichnet, daß die kapazitiven Vorrichtungen (27,28; 29, 30) für die Filmperforationen (31) und die Filmtonspur (33) von einem Abschnitt eines unter Druck an der Oberfläche des Films (18) anliegenden Abtastarms (27, 30) und einer dem Abschnitt benachbart gegenüberliegenden Fläche eines Kondensatorbauteils (28,29) gebildet sind.

4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Film (18) im Abtastbereich mit seinen beiden Rändern an einem V-förmigen Führungsteil (26a, 26b) abgestützt ist.