DE3010977A1 - Filmprojektorantrieb - Google Patents

Description

RGA 72 830 Hk/Ru

U.S. Serial Ko: 022,84-1

Filed: March 22, 1979

ECA Corporation
New York, Ή.Ί., Y. St. v. A.

Filmpro,i ekt or antrieb

Die Erfindung betrifft einen Filmsehalt- bzw. -Stufenantrieb für einen Filmprojektor und insbesondere eine Filmprojektion eines 16 mm Films.

Ein 16 mm Film weist Perforationsöffnungen auf und wird in intermittierender Weise mit Hilfe einer Klaue oder einer fingerartigen Schwingeinrichtung (Geneva-Typ) eingezogen. Verwendete Hochgeschwindigkeitsmotoren, die äußerst schnell angehalten und angefahren sowie elektronisch gesteuert werden können, ermöglichen ein sehr schnelles und äußerst leistungsfähiges primäres Filmschaltsystem. Das Hauptproblem, das die Verwendung eines solchen Systems ausschließt, ist die Verletzbarkeit oder Möglichkeit einer Beschädigung der Transportrollenöffnungen bzw. Perforationsöffnungen im Film.

Normalerweise stehen lediglich zwei Perforatiansöffnungen in einem 16 mm Film in einem Eingriff mit dem Filmeinzugssystem. In einem schnellen Einzugs- oder Hochgeschwindigkeits-System wird das Drehmoment zwecks Schaltung des Films ausgenutzt. Stehen nur zwei Öffnungen in einem Eingriff, kann

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die Gleichmäßigkeit der Perforationsöffnungen im Film zerstört werden. Die größere Geschwindigkeit der Servo- bzw. Stellmotoren vergrößert dieses Problem.

Darüberhinaus ist das Zentrieren des Filmausschnittes in der Fensteröffnung vor einer Belichtung problematisch. Ein genaues Zentrieren bei einem 35 mm Film erfolgt durch optisches Messen des Durchgangs der Filmperforationsöffnungen, wahrend bei einem 35 um Film vier Perforationsöffnungen pro Ausschnitt vorhanden sind, ist lediglich eine einzige Perforationsöffnung pro Ausschnitt bei einem 16 mm Film ausgebildet. Auch ist ein Anfahren und Anhalten eines 35 mm-Projektors bei Verwendung eines Stellmotors abhängig von einer wechselnden Gleichstromvormagnetisierungssteuerung durch Zählen der Filmperforationsöffnungen. Bei einem 16 mm-Projektor, der einen derartigen Stellmotor verwendet, ist lediglich eine einzige Öffnung pro Ausschnitt vorgesehen, um den Stellmotor zu steuern.

Erfindungsgemäß ist ein neuartiger intermittierender Filmantrieb für einen Filmprojektor vorgesehen, und zwar durch einen elektronisch gesteuerten Hochgeschwindigkeitsstellmotor, der rasch gestartet und angehalten werden kann. Bei einer vorteilhaften Ausführungsform bewirkt ein mit dem Motor verbundener Impulsgeber ein Anfahren und Anhalten des Motors bei relativ hohen Geschwindigkeiten. Eine Transportrolle, die mit dem Motor verbunden ist, weist eine Vielzahl von Zähnen auf, welche in einem Eingriff mit mehr als vier Perforationsöffnungen des Films stehen, und dadurch wird die Kraft auf die Perforationsöffnungen verteilt. Die Transportrolle ist relativ zu dem Filmbildfenster und der Kondensorlinse des Projektors so positioniert, daß der mit der Rolle eingreifende Film zwischen Linse und Öffnungsfenster läuft. Die Transportrolle weist einen ausreichend großen Durchmesser auf,

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so daß eine Umfangskrümmung des Films ausgebildet wird, die die Vertikalebene eines einzigen Filmausschnittes nicht nennenswert verläßt.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand der Zeichnung näher beschrieben; es zeigt:

Mg. 1 eine Abbildung eines Projektors,

Fig. 2 eine perspektivische Ansicht einer Transportrolle zusammen mit einem Filmbildfenster, wobei Teile der Rolle der Übersichtlichkeit halber weggelassen sind,

I"ig. 3 eine Seitenansicht der Transportrollenanordnung und des Bildfensters,

Fig. 4- eine Abbildung der Transportrolle und der Kodierscheibenanordnung gesehen in einer Richtung des Projektionslichtes durch die Linse,

Fig. 5 eine vergrößerte Ansicht eines Teils der Transportrolle und des Films,

Fig. 6 einen Teil der Kodierscheibe, und

Fig. 7 ein Diagramm, aus dem das System zum Steuern des Servo- bzw. Stellmotors hervorgeht.

In Fig. 1 ist ein Filmprojektor 10 für bewegte Bilder gezeigt. Der Projektor umfaßt eine übliche FiIm(Speicher)-Rolle 11 und eine Aufnahmerolle 13, die beide durch eine Antriebsquelle (nicht dargestellt) angetrieben werden. Der Film 15 ist um eine vergleichsweise große Transportrolle 17 geführt, die intermittierend Ausschnitt für Ausschnitt durch einen Gleichstromstellmotor geringer

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Trägheit angetrieben wird. Der Gleichstrommotor kann rasch angehalten und auch rasch wieder angefahren werden und wird elektronisch in einer noch zu beschreibenden Weise gesteuert. Der Film 15 wird durch die Transportrolle 17 zwischen einer Kondensor(linse) und einer Filmbildfenstereinheit 19 angetrieben. Die Bildfenstereinheit 19 ist äußerst nahe am Film positioniert, und zwar in einer Weise, daß die Emulsions- bzw. Schichtseite des Films nicht berührt wird. Die Lichtfensteröffnung (Filmbildfenster) befindet sich in der Bildfenstereinheit 19 längs des Strahlenweges. Eine Irojektionslinse 21 ist mit der Bildfenstereinheit 19 verbunden. Der Film ist an der Stelle, an der er die Transportrolle 17 verläßt, in Form einer Schlaufe 22 ausgebildet und wird einer Tonabtasteinheit 23 mit einer konstant angetriebenen Rolle zugeführt, um die ruckweise Bewegung der Transportrolle auszuglätten, bevor er an die Tonabtasteinrichtung in der Einheit 23 angelegt wird. Der Film wird nach der Tonabtasteinrichtung über eine Transportrolle 25 mit konstanter Drehzahl schließlich der Aufnahmerolle 13 zugeführt.

In der Fig. 2 bis 4- sind die vergleichsweise große Transportrolle 17 (an der Außenseite gelegen und in Fig. 2 der Übersichtlichkeit halber aufgebrochen) sowie die Filmführungsanordnung in größerer Einzelheit veranschaulicht. Die Transportrolle 17 weist vierzig Transportrollenzähne 18 auf, die sich radial auf dem Umfang der Rolle erstrecken. Die Zähne 18 passen in 12 bis 14 Transportrollenöffnungen des Films bzw. in die Filmperforation, die in der Nähe des äußeren Randes 20 des Films 15 gelegen ist. Der andere Rand 22 des Films stützt sich längs einer halbkreisförmigen befestigten Führung 27 ab. Die halbkreisförmige Führung erstreckt sich von der näherungsweise 12 Uhr-Stellung der Rolle bis ca. zur 6 Uhr-Rollenstellung. Die halbkreisförmige Führung 27 ist an einer Seitentafel 28 des Projektors

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"befestigt (vergleiche Fig. 4-) und weist eine Umfangsoberflache auf, die mit derjenigen der Transportrolle 17 ausgerichtet ist, welche dem Filmberührungsbereich direkt gegenüberliegt. Die Bildfenstereinheit 19 weist eine durchgehende kleine Lichtfensteröffnung 30 (Filmbild- oder Lichtfenster) auf, so daß ein einziger Bildausschnitt gesehen werden kann. Die Lichtfensteröffnung 30 (Bildfenster) liegt äußerst nahe an der Schichtoberfläche des Films, um einen Bildausschnitt zu schaffen. Die Bildfenstereinheit 19 weist eine gekrümmte Oberfläche 19a am Lichtfensterende 31 auf, um eine Anpassung an die Transportrolle 17 auszubilden. Dieses Ende 31 der Bildfenstereinheit 19 besitzt eine innere Aussparung 31a, die mit der Transportrolle 17 in angeordneter Stellung so ausgerichtet ist, daß die außenliegenden Enden der Transportrollenzähne 18 sich darin erstrecken. Die Bildfenstereinheit 19 besitzt auch eine außenliegende Lippe oder einen außenliegenden Rand 33» die bzw. der sich geringfügig über den außenliegenden Rand der Rolle (ohne Berührung) erstreckt. Der äußerste Rand 20 des Films wird gegen diese außenliegende Lippe oder den Rand 33 in Form einer Seitenführung durch federvorgespannte saphirharte Keramikpolster 35 und 37 gedrängt, die sich durch die feste halbkreisförmige Führung 27 von der Seitentafel 28 erstrecken.

Das Erojektionslicht 65 ist als Lichtquelle in Form einer Quarzhalogenlampe ausgebildet, und dieses Licht wird durch eine Reihe von Spiegeln 39 und 40 und eine Relaislinse 4-1 (Strahlerzeugungslinse) zum Öffnungsfenster 30 geführt. Das Licht strahlt von der Linse 4-1 nach unten und wird durch einen Spiegel 39 zur Rolle und durch einen Spiegel 40 zur Lichtfensteröffnung 30 geleitet. Die halbkreisförmige Führung 27 weist einen Abschnitt auf, der in der Mähe des Mittelbereiches ausgehoben bzw. ausgespart ist, so daß ein Licchtdurchgang sowie eine Erstreckung der mechanischen Verbindung des Motors mit der Transportrolle

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(Motorwelle) ermöglicht werden. Der Kondensor 45 ist nahe am S¹Um 15 auf der Seite der Lichtquelle (im Inneren der Rolle) "befestigt und zur Öffnung oder dem Lichtfenster ausgerichtet. Der Kondensor 45 ist an der Tafel 28 über eine Öffnung 27a in der halbkreisförmigen Führung 27 in der Nähe des Bildfensters befestigt. Das Licht aus dem Öffnungsfenster 30 gelangt durch einen hohlen Bohrungsabschnitt 19b (in Fig. 3 gezeigt) in der IPenstereinheit 19 zur Irojektionslinse 80.

Gemäß Figo 4 wird die Transportrolle 17 durch eine Welle 61 angetrieben, die mit dem Stellmotor 62 geringer Trägheit verbunden ist. Das Licht aus der Quelle 65 wird bei einer Filmbewegung durch die Blendenscheibe 67 unterbrochen, die durch einen Motor 68 angetrieben wird, welcher seinerseits mit dem Motor 62 so synchronisiert ist, daß die Blende vor einer jeden Bewegung bzw. Schaltung des Films das Licht unterbricht. Die Scheibe 67 besitzt einen hellen bzw. durchsichtigen Abschnitt sowie einen dunklen bzw. undurchsichtigen Abschnitt, wobei der lichtundurchlässige Abschnitt das Licht zwischen dem Spiegel 39 hinter der Tafel 28 und dem Spiegel 41 hinter dem Film unterbricht. Auch ist eine Öffnung in der Tafel 28 für die Erstreckung der Stellmotorwelle 61 sowie für den Lichtdurchgang vorgesehen.

In Fig. 5 ist gezeigt, wie der Film durch die Transportrolle festgehalten wird. Die Transportrolle sowie deren Zähne sind der Übersichtlichkeit halber vergrößert dargestellt, und es ist auch der Film im gleichen Umfang größer gezeigt. Der Film 15 wird durch 12 bis 14 Transportrollenzähne festgehalten, wie dies gezeigt ist. Die Zähne greifen in den Film derart ein, daß dieser zwischen dem vorderen Rand 46 des Transportrollenzahns 47 und dem hinteren Rand 49 des Transportrollenzahns 50 sicher

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festgehalten wird. Die beiden ersten Transportrollenzähne 47 und 51 und die letzten beiden Transportrollenzähne 50 und 52 verriegeln den Film fest an der Rolle, um ein Rutschen oder Verdrehen des Films zu verhindern. Die Transportrollenzähne sind so angeordnet und der Film ist bezüglich der Rolle so geführt, daß,während der Transportrollenzahn anfangs in die Transportrollenöffnung bzw. Perforation eingreift, der hintere Rand des Zahns den hinteren Rand der Perforation berührt, wie dies beim Zahn 50 gezeigt ist, und, während der Pik den Transportrollenzahn verläßt, der vordere Rand des Zahns den vorderen Rand der Perforation berührt, wie dies beim Zahn 47 gezeigt ist. Die Transportrollenzähne in der Mähe des Öffnungsfensters 30 sind bezüglich der Perforation mittig angeordnet. Die 40 Transportrollenzähne sind ca. 9 Grad voneinander auf einer Transportrolle 17 beabstandet. Der Abstand zwischen der Mitte der PerforationsÖffnungen beträgt ca. 0,762 cm (0,3 inch), und der Abstand zwischen den Transportrollenzähnen von der Mitte eines jeden Zahns zur Mitte des nächsten Zahns ist gerade etwas kleiner als 0,762 cm (0,3 inch) (ca. 0,76 cm - 0,2995 inch). Die Breite eines jeden Zahns an der Basis beträgt ca. 0,0889 cm (0,035 inch). Die Transportrolle 17 weist einen Durchmesser von ca. 9,65 cm (3,8 inch) auf. Die Rolle bzw. deren Zähne sind se ausgestaltet, daß diese der empfohlenen Ausgestaltung entsprechen, wie es in der Veröffentlichung in "Society of Motion Picture and Television Engineers" (SMPTE) angeführt ist unter dem Titel "SMPTE RECOMMEHDED PRACTICE FOR 16MM AHD 18MM SPROCKET DESIGN," Publikationsnummer RPI-1950 (reaffirmed - Oktober 1963).

Gemäß I¹Ig. 4 ist eine Kodierscheibe 70 mit der Stellmotorwelle 61 für eine Drehung mit der Transportrolle 17 verbunden. Die Scheibe 70, die in Fig. 6 teilweise gezeigt ist, weist 160 kleine durchsichtige und 160 undurchsichtige Bereiche in der Uahe ihres ümfangs auf. Diese kleinen

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durchsichtigen und undurchsichtigen Bereiche sind gleich beanstandet, wobei 4- dunkle Bereiche und 4- helle Bereiche jeweils 9 Bogengrade der Kodierscheibe 70 ausmachen. Ein U-förmiger Kragen 71 (in Fig. 4- im Querschnitt gezeigt) paßt in der Raumrelation um die Kodierscheibe 70. Es sind drei Lichtquellen vorgesehen (Lichtemissionsdioden, Quellen 75 und 76 gezeigt), die am Kragen 71 befestigt sind und Licht zur Kodierscheibe 70 ausstrahlen. Auf der anderen Seite der Scheibe 70 am Kragen 71 sind drei Hiotosensoren (Sensoren 77 und 78 gezeigt) befestigt, um den Lichtdurchgang durch die Scheibe 71 festzustellen und demnach die Bewegung der Scheibe und der Transportrolle. Die Sensoren stellen die Durch- oder Übergänge von dunkel oder undurchsichtig auf hell fest, und demzufolge sind für 9 Grad einer Bewegung der Transportrolle 17 (ein Fenster oder Ausschnitt) 8 Durchgänge von hell und dunkel vorhanden (vorn und hinten eines jeden dunklen oder undurchsichtigen Bereichs).

In Fig. 7 ist das System zur Steuerung der Transportrolle gezeigt. Jeweils dann, wenn die Transportrolle 17 durch den Stellmotor 62 angetrieben werden soll, wird durch einen Impulsgeber 81. ein 8-bit-Belastungssignal einem Count-down-Zähler 83 gegeben. Eine Gleichstromdigitalspeisung 84· führt in Reaktion auf die Belastungszählung 8 maximale Energie dem Stellmotor 62 über einen Mischer und einen Stellmotorantriebsverstärker 87 zu, so daß dieser rasch anfährt. Einer der Hiotosensoren (beispielsweise Sensor 78) stellt den Durchgang von hell auf dunkel oder dunkel auf hell fest und sendet für jeden Durchgang einen Impuls dem Count-down-Zähler 83· wahrend der Zähler rückwärts zählt, wird diese Zählung vom Zähler 83 zur Gleichstromdigitalspeisung 84- geleitet, die bewirkt, daß der Gleichstrom über den Verstärker 87 in entsprechender Weise stufenförmig abnimmt, so daß bei einer Nul&ählung der Gleichstrom abgeschaltet und

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an
der Motor/gehalten wird. Die anderen beiden Photosensoren 77 und 79 werden für eine Peinregistrierung des Pilmausschnitts relativ zum Öffnungsfenster .verwendet. Die Photosensoren 77 und 79 für die Feinregistrierung sind so angebracht, daß bei korrekt positionierter Transportrolle die beiden Photosensoren 77 und 79 die gleiche Lichtmenge aufnehmen, wobei jeder Photosensor die Hälfte des maximalen Licb-tpegels beim 'Übergangsbereich von hell auf dunkel fühlt. Der eine Photosensor 77 ist positioniert, um den hinteren Rand des Bereichs von dunkel auf hell festzustellen, während der andere Photosensor 79 so positioniert ist, daß der vordere Rand des dunklen Bereichs festgestellt wird. An der gezeigten Stelle ist der Film bezüglich des Öffnungsfensters zentriert. Wird die Transportrolle zu weit vorwärts bewegt, ist kein Signal beim Sensor 79 und ein Totalverbindungssignal beim Sensor 77. Das Gegenteil trifft zu, wenn die Rolle nicht weit genug bewegt worden ist. Die beiden Aufnahmesignale werden im Komparator 82 verglichen, und jedes Pehlersignal wird durch die Nullzählung vom Zähler 83 (indikativ für den Motor, der in der groben Betriebsweise angehalten wird) über einen Mischer dem Stellantriebsverstärker 87 eingeblendet. Der Antriebsverstärker 87 verstärkt das Signal in ausreichender Weise, um den Motor im korrekten Sinn anzutreiben. Es wurde gefunden, daß ein kleiner sinusförmiger !Fehler vorhanden sein kann, und zwar aufgrund der Abstimmung der Steuerungssignale von der Eodierscheibe anstelle vom S¹Um oder von der Transportrolle 17 direkt. Dies bewirkt eine geringfügige Aufwärts- und Abwärtsbewegung des Bildes. Dies kann dadurch korrigiert werden, daß ein sinusförmiges Signal entgegengesetzter Phase im Generator 88 erzeugt und dieses Signal an den Mischer im Steuerungsweg angelegt wird, um diese Bewegung zu unterbinden.

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Leerseite

Claims (3)

1. DR. DIETER V. BEZOLD

   DIPL, ING. PETER SCHÜTZ

   DIPL. ING. WOLFGANG HEDSLER

   MABIA-THERBSIA-STRASSB 23 POSTFACH 86 O2 60

   D-SOOO MUENCHBN 86

   TBLKFON ΟβΟ/47β»Οβ 476819

   TSLKX 022638

   RGA 72 830 Hk/RU tklkghamm sombbz

   U.S. Serial No: 022,841
   Filed: March. 22, 1979

   RCA Corporation
   New York, N.T., V. St. v. A.

   Filmpron* ektorantrieb

   Pat ent anspräche

   Filmprojektor für bewegte Bilder mit einem Brojektionslicht, einer Kondensorlinse zum Fokussieren des Lichtes auf einem Filmausschnitt, einer Fensteröffnung, einer Blendeneinrichtung zum Unterbrechen des Lichtes zum Film und einem Antrieb zum intermittierenden Antreiben des Films, wenn die Blende das Licht zum Film unterbricht, mit einem elektronisch gesteuerten Hochgeschwindigkeitsstellmotor, der rasch gestartet und angehalten werden kann, einem Impulsgeber, der mit dem Motor verbunden ist, um den Motor während der Lichtabschnittsperioden rasch zu starten und anzuhalten, und einer mit dem Motor verbundenen Transportrolle, dadurch gekennzeichnet, daß die Transportrolle eine Vielzahl von Zähnen (18) aufweist, die sich radial von dieser erstrecken,

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   POSTSCHECK MÜNCHEN NH. 6 014S-SOO · BANKKONTO HTPOBANK MÜNCHEN (BLZ 7OO2OO40) KTO. βΟβΟ2Β7878 SWIFT HYPO DE MM

   um in mehr als vier Filmperforationsöffnungen einzugreifen, und so gestaltet und beabstandet sind, daß jede Perforationsöffnung den hinfteren Rand des Transportrollenzahnes bei einem Eingriff berührt und den vorderen Rand des Zahns berührt, wenn der Eingriff gelöst wird, um dadurch den Film sicher auf der Transportrolle zwischen dem vorderen Rand eines Transportrollenzahnes und dem hinteren Rand eines anderen Transportrollenzahnes festzuhalten, wobei die Transportrolle relativ zur Lichtfensteröffnung (30) und der Kondensorlinse (4-5) so positioniert ist, daß der auf der Rolle festgehaltene Film zwischen der Linse und der Lichtfensteröffnung verläuft, und die Rolle einen ausreichend großen Durchmesser .besitzt, so daß ein einziger Filmausschnitt bei der Pensteröffnung im wesentlichen in einer vertikalen Ebene liegt, und die Filmantriebskraft über die Länge des auf der Rolle festgehaltenen Bandes verteilt ist.
2. 2. Filmprojektor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß die Transportrolle (17) 4-0 Zähne (18) aufweist, wobei zumindest 12 Zähne in den Film eingreifen.
3. 3. Filmprojektor nach Anspruch 1 oder 2,^a gekennzeichnet durch eine Einrichtung (70, 75-79) zum Feststellen der verdrehten Stellung der Transportrolle zwecks Schaffung von Steuerungssignalen, und eine Einrichtung (81-82), die mit dem Motor (62) verbunden ist und auf die Steuerungssignale anspricht, um den Filmausschnitt bezüglich der Lichtfensteröffnung zu zentrieren und die Rolle anzuhalten.

   4·. Filmprojektor nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet , daß die Feststelleinrichtung eine Kodierscheibe (70) mit einer Yielzahl von hellen und dunklen Bereichen pro 9 Bogengrad und einen Photosensor (77,78) sowie Lichtemissionsvorrichtungen (75,76) auf ,entgegengesetzten Seiten der Scheibe aufweist, und daß eine

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   Einrichtung (61) die Scheine mit der Transportrolle verbindet und sich mit dieser dreht.

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