ES2231444T3 - Sistema y metodo para alinear film de pelicula cinematografica. - Google Patents

Abstract

Método de alineación de fotogramas (40) de film (10) con respecto a una abertura (32) en un proyector cinematográfico (16), que comprende los pasos de: a. aplicar la información de alineación (76) al film (10) que corresponde a la posición de los fotogramas (40) en el film (10); b. desplazar el film (10) a través del proyector (16) y detener de manera intermitente el film (10) fotograma a fotograma con respecto a la abertura (32); c. leer la información de alineación (76) asociada a cada fotograma (40) antes de la proyección para determinar la posición del fotograma (40) con respecto a la abertura (32); caracterizado por los pasos de: d. determinar la cantidad de movimiento que es necesaria para conseguir la alineación adecuada del fotograma (40) con respecto a la abertura (32) antes de la proyección; y e. desplazar una ventanilla (22) de dicho proyector cinematográfico, que está adaptada para recibir y guiar el film, en relación a dicha abertura mediante dicha cantidad de movimiento de modo que coloca el fotograma (40) en la alineación adecuada con respecto a la abertura (32) antes de la proyección.

Description

Sistema y método para alinear film de película cinematográfica.

Antecedentes de la invención Campo de la invención

La presente invención se refiere esencialmente a técnicas de alineación de films de películas cinematográficas y, más en particular, a un sistema y un método para alinear correctamente fotogramas de film de película cinematográfica durante el proceso de proyección para proporcionar la resolución mejorada de las imágenes proyectadas.

Descripción de la técnica referida

Los proyectores de film y las películas cinematográficas que proyectan han impresionado y deleitado audiencias alrededor del mundo durante más de un siglo. Sin embargo, el término "películas cinematográficas" es de hecho una descripción de una ilusión, ya que las fotografías no se desplazan realmente en absoluto. Al contrario, las imágenes fijas, habitualmente 24 por segundo, deben de proyectarse de una forma tan estática como sea posible. Esto no es una simple proposición dado el hecho de que en un minuto 1440 imágenes o "fotografías" son presentadas al telespectador. La ilusión del movimiento se crea por las diferencias entre las imágenes fijas subsiguientes y depende del posicionamiento o "alineación" precisa de estas imágenes con respecto a una abertura en el proyector.

Uno de los problemas asociados con los proyectores de film de películas cinematográficas existentes sucede cuando las imágenes subsiguientes se colocan en posiciones ligeramente diferentes en la abertura del proyector. Cuando esto sucede, aparecerá borroso un punto dado sobre aquellas imágenes, aún cuando las imágenes individuales muestran ese punto estando perfectamente nítido. Naturalmente, las imágenes individuales en películas cinematográficas no son visualizadas de forma independiente, sino, más bien, durante un periodo en una sucesión rápida.

En el contexto de la tecnología de películas cinematográficas, la palabra "alinear" (la raíz para "alineación") no está oficialmente definida. Quizás la definición general aplicable más cercana se proporciona en el Random House Dictionary Of The English Language, Segunda Edición íntegra (1983): "Impreso (11b). La relación correcta o la exacta superimposición, como de colores en la impresión en color". En la materia de las películas cinematográficas, sin embargo, la "alineación" tiene un significado ligeramente distinto. La "alineación" fotográfica de películas cinematográficas significa la colocación repetida de cada imagen, una después de otra, de una forma tan precisa como sea posible durante toda la cadena que comprende el sistema de creación de imágenes de cine. Tal como se describe a continuación, hay varios pasos en esta cadena, empezando con la creación de la imagen y finalizando con su proyección.

Al principio, el film se desplaza a través de la cámara de manera intermitente y se posiciona mediante "clavijas de alineación" de forma precisa en el mismo lugar, denominado "abertura". De esta manera, una sucesión de áreas denominadas "fotogramas" queda expuesta a la luz, creando de este modo "imágenes latentes" que se convierten en una imagen visible después del desarrollo. Ya que el "fotograma" define el espacio rectangular sobre el film que es ocupado por la "imagen", los términos "fotograma" e "imagen" deberán utilizarse de forma intercambiable y a modo de sinónimos el uno al otro de aquí en adelante.

Durante la edición y otros procesos de post-producción, las imágenes creadas en la cámara se modifican cuando es necesario. A continuación, se duplican para la distribución a través de un proceso que implica pasos intermedios. Estos pasos intermedios incluyen el tiraje de copia por contacto de un inter-positivo ("IP"), y utilizan ese IP para hacer inter-negativos ("IN").

En el siguiente paso, el IN es transferido sobre el film de la copia disponible por medio del tiraje de copia por contacto de alta velocidad, que es un proceso no alineado que funciona por encima de la velocidad de 17x-play, o más rápido. Las "copias disponibles" hechas mediante este proceso son distribuidas a las salas para la proyección. Cuando las copias disponibles son proyectadas, los fotogramas son posicionados de forma intermitente en una posición fija con relación a la "abertura" de una "ventanilla" del proyector. La luz procedente de un portalámparas en el proyector proyecta las imágenes en una pantalla para ser vistas por una audiencia.

La alineación no es un factor para crear imágenes fotográficas fijas de alta resolución. El fotógrafo y espectador de una fotografía fija están relacionados solamente con una sola imagen registrada e impresa a partir de una sola pieza de film que contiene esa imagen. Sin embargo, la alineación es un componente crucial requerido para la alta resolución para crear imágenes en las películas cinematográficas. Tal como se destacó anteriormente, las películas cinematográficas dependen de miles de imágenes vistas una después de otra en una rápida sucesión. De este modo, en películas cinematográficas, la impresión colectiva de la resolución o nitidez depende altamente del posicionamiento preciso, repetitivo en el proyector de cada imagen que es fotografiada y proyectada.

La "resolución" es otro término para la nitidez o claridad. En las películas cinematográficas, la resolución es una función de diversos factores, que incluyen: (1) nitidez de lente; (2) granularidad del negativo del film; (3) la alineación repetible, precisa del film en la abertura de la cámara; (4) la alineación repetible, precisa durante la exposición del film IP's, IN's, y las copias disponibles; (5) la granularidad de la impresión del film; y (6) la alineación repetible, precisa de la copia disponible en el proyector. De todos estos factores, los números 4 y 6 son los más severamente defectuosos en la tecnología actual de las películas cinematográficas. Según una necesidad sentida mucho tiempo ha existido un sistema y un método que pueden dirigir estos factores y que proporcionan de este modo la alineación más precisa y la resolución mejorada a través de todo el sistema de creación de películas cinematográficas.

La medición final de la resolución de las películas cinematográficas debe de realizarse mediante el análisis de una imagen proyectada en 24 fotogramas por segundo (estándar) o más rápido, no mediante la inspección de fotogramas individuales como en la fotografía fija. Idealmente, la precisión de alineación del proyector debería igualar a la cámara. Desgraciadamente, eso no es ahora y nunca ha sido el caso. Tal como se destacó anteriormente, las cámaras de películas cinematográficas utilizan "clavijas de alineamiento" activadas mecánicamente, altamente precisas para conseguir y mantener el film repetible final colocando fotograma a fotograma. Por otro lado, los proyectores de sala utilizan técnicas de alineamiento que son, en el mejor de los casos, considerablemente imprecisas tanto en el eje longitudinal como lateral. Esta imprecisión va progresivamente a peor mientras varias piezas mecánicas en el movimiento intermitente del proyector y de la ventanilla están sometidos al deterioro normal a lo largo del tiempo. Aunque la causa principal de esta imprecisión es el diseño de 100 años de antigüedad en el propio movimiento del proyector. Las ventanillas de proyector, ruedas intermitentes, y el mecanismo "Geneva" que gira estas ruedas en una cadencia de giro-a continuación-pausa han fracasado para el desarrollo de cualquier forma significativa.

Como se describe más abajo con mayor detalle, la alineación del proyector en la actualidad se consigue principalmente por medio de la fricción proporcionada por la tensión de muelle en la ventanilla del proyector, actuando contra el film, que es avanzado por el movimiento rotacional del rodillo de alimentación intermitente. Este rodillo de alimentación intermitente está habitualmente posicionado alrededor de 2 a 4 pulgadas o más por debajo de la abertura y tira del film a través de la ventanilla. Cuando el rodillo de alimentación intermitente para de tirar del film, la tensión del muelle en la ventanilla actúa sobre el film intercalado en el interior y la fricción provoca que se detenga el film. Pero este es un diseño altamente pasivo que da lugar a la imprecisión. Por ejemplo, la fricción de la ventanilla varía debido a la tensión ajustable del muelle. Además, la copia de film exhibe así mismo la "capacidad" variable debido a la capa de cera de lubricante, al deterioro y a otros factores ambientales. Por lo tanto, cada fotograma subsiguiente no puede ser alineado simplemente en la misma posición exacta que el fotograma que precede.

Durante la proyección, la alineación longitudinal imprecisa del film produce un movimiento del film hacia arriba y hacia abajo denominado "inestabilidad" mientras que la alineación lateral imprecisa produce un movimiento del film de lado a lado denominado "movimiento serpenteado". Tanto la inestabilidad como el movimiento serpenteado son sumamente ampliados por el aumento extremo de la proyección. En un mínimo, la inestabilidad y el movimiento serpenteado en cualquier cantidad destacable ocasionarán un ablandamiento y borrosidad detalladamente y alterarán la resolución de las imágenes proyectadas.

La utilización de imágenes más grandes en el film, como en los diversos formatos de 70 mm, crea una imagen más nítida sobre la pantalla ya que simplemente se requiere menos aumento para ocupar la pantalla. En consecuencia, la inestabilidad y el movimiento serpenteado de la imagen es menos perceptible con las copias disponibles de 70 mm. Sin embargo, el mayor coste y la falta de proyectores de 70 mm en la mayoría de salas suministran los diversos formatos de 70 mm sugeridos a modo de opción, excepto en unas pocas salas de "escenario especial". En efecto, si la inestabilidad y el movimiento serpenteado en los proyectores de 70 mm pudiese reducirse o eliminarse, la imagen proyectada debería ser incluso más nítida.

Los proyectores actuales de películas cinematográficas para salas crean de forma inherente la inestabilidad y el movimiento serpenteado ya que tienen una falta de cualquier tipo de tecnología positiva para alineación del film. Además, el proceso de impresión a alta velocidad utilizado para fabricar la mayoría de IPs y INs y las miles de copias disponibles distribuidas a las salas crean aún otro nivel de inestabilidad y movimiento serpenteado. Con el fin de entender los problemas que esto provoca cuando el film es finalmente proyectado, es necesario entender como las imágenes de películas cinematográficas son fotografiadas.

En un movimiento de la cámara convencional, el film es conducido desde un alimentador de cámara mediante una rueda de velocidad constante, que mantiene un bucle superior de film. Una garra de avance accionada por un movimiento como de leva excéntrico penetra las perforaciones del film y tira del film en la alineación precisa en la abertura de la cámara. El bucle superior, parte del cual está levantado para su funcionamiento, es repuesto mediante el giro continuo de la rueda de velocidad constante. Después, con el film detenido, las clavijas de alineación penetran las perforaciones contiguas en el film, mientras de forma simultánea la garra de avance retrocede y empieza a moverse hacia atrás en posición para asumir el control de la siguiente longitud del film a ser avanzada. Mientras tanto, mientras las clavijas de alineación penetran las perforaciones del film, sus dientes cónicos desplazan suavemente el film en la posición precisa. Las clavijas de alineación están limitadas a un simple movimiento hacia atrás y adelante y están encerradas en un diseño mecánico preciso, repetible y predecible. También, las clavijas de alineación se sitúan inmediatamente adyacentes y con frecuencia rodeando el tramo del film a ser expuesto. Por estos motivos, son muy precisas y permiten exponer la cámara a una sucesión continua de imágenes en la alineación precisa.

En un movimiento del proyector convencional, sin embargo, hay una pequeña similitud en los movimientos de cámara. Aunque un proyector convencional tiene una rueda de velocidad constante que alimenta de film para mantener un bucle superior, toda similitud de las cámaras finaliza en ese punto. A diferencia de una cámara, el avance del film en la ventanilla del proyector se proporciona mediante un fuerte tirón de un rodillo de alimentación intermitente posicionado por debajo de la abertura de la ventanilla del proyector, a través del cual se pasa la luz durante la proyección. La ventanilla de proyector es un resorte suavemente curvado tensando "bloqueo" que ejerce fricción sobre el film y de este modo actúa en oposición a la fuerza móvil que tira del film a través de ella. Cuando el rodillo de alimentación intermitente para de tirar el film a través de la ventanilla, la fricción ejercida por la ventanilla detiene el film. Desgraciadamente, este mecanismo no puede duplicar la alineación precisa proporcionada por las cámaras por diversas razones.

Primero, la fricción de la ventanilla, se aplica al movimiento del film, es ajustable y varia de proyector a proyector. La fricción más alta proporciona la oposición incrementada al movimiento intermitente del film, aunque simultáneamente demanda que se aplique más par de giro para superar esta fricción estática para el avance de fotograma a fotograma. Esto puede provocar el estiramiento del film, o en casos extremos, la rotura. También, la fricción de la ventanilla que es demasiada alta puede provocar tanta resistencia del film que el diente del rodillo de alimentación intermitente deformará las perforaciones en el film durante el avance, que lleva a la alineación de deterioro en cada muestra posterior del film. Pero si la fricción de la ventanilla se reduce demasiado, el film puede continuar desplazándose ligeramente después que el giro del rodillo de alimentación intermitente se detiene. En estos casos, el film va más allá de la posición adecuada de una manera que es propensa a ser desigual de un fotograma a fotograma.

Segundo, las copias de film son con frecuencia enceradas a modo de lubricación o de lo contrario están provistas de una superficie lisa con la finalidad de deslizarse a través de la ventanilla con la resistencia reducida y/o para ayudar a evitar el estiramiento del film. Esto evita la detención del film en la ventanilla de forma precisa en el mismo lugar de un fotograma al siguiente.

Tercero, el film con frecuencia se contrae o expande debido a la antigüedad, la humedad y a otros factores. De este modo, la distancia a partir de la imagen en la abertura al rodillo de alimentación intermitente varia necesariamente. El efecto de tal contracción o expansión incrementa con longitudes mayores el film. Por lo tanto, la distancia entre la abertura y el rodillo de alimentación intermitente incluye además un margen para el error.

Cuarto, el mecanismo que avanza el rodillo de alimentación intermitente está accionado por un movimiento "Geneva", que está sometido a desgaste. El movimiento "Geneva" es bien conocido y comprende un dispositivo en forma de cruz "Maltesa", en cada cruz. Un dispositivo similar a una leva de giro gira en el interior, con una clavija que acopla las ranuras en la cruz. Esto produce un movimiento intermitente de pausa-a continuación-giro, que a continuación se aplica a un eje conectado a un rodillo de alimentación intermitente que tira del film a través de la abertura desde debajo de la ventanilla. Aunque el movimiento Geneva gira en un baño de aceite que está diseñado para inhibir el contacto de metal con metal, como en cualquier dispositivo mecánico, siempre hay algún desgaste. Este desgaste provoca la ligera imprecisión en la aplicación de la fuerza móvil al eje de conexión, el rodillo de alimentación intermitente y el propio film, que a continuación se amplia por el acto de proyección.

Quinto, la más ligera flexión en el eje que conecta el movimiento de Geneva al rodillo de alimentación intermitente realizará un movimiento excéntrico al rodillo de alimentación intermitente, de modo que a pesar del giro en un movimiento circular, girará de una ligera manera en forma de oval. Esto a su vez exacerbe cualquier imprecisión en el movimiento de Geneva, que a su vez, altera la resolución de la imagen proyectada.

Finalmente, las copias disponibles están realizadas en impresoras de alta velocidad, sin alineación que introducen la imprecisión adicional al colocar las imágenes en diferentes posiciones con respecto a los bordes del film y a las perforaciones. En otras palabras, este proceso de impresión no alineado descoloca de manera microscópica los fotogramas, de tal modo que ya no se sitúa en una relación precisa y repetible en los bordes y perforaciones del film.

Ciertos proyectores alineados por clavijas con finalidades especiales han sido construidos para un tipo de efectos especiales cinematográficos denominados "plano de proceso" pero estos proyectores no fueron diseñados para la proyección de sala. En cambio, fueron diseñados para conseguir la alineación precisa suponiendo que deberían ser copias de impresión hechas en algún tipo de impresora altamente precisa y relativamente lenta, en vez de las copias disponibles duplicadas por impresoras por contacto no alineadas de alta velocidad.

Dos nuevos diseños de proyector han aparecido recientemente para aplicaciones en escenarios especiales que proporcionan alguna equivalencia de alineación por clavijas. El proyector por Mega-Sistema tiene dos ruedas intermitentes, situadas ambas por encima y por debajo de la abertura. Un mecanismo de la ventanilla curvado en un lado es llevado a contactar con el film al deslizar de nuevo hacia ella. El diseño está previsto para permitir la contracción y expansión del film mientras se proporciona todavía la alineación positiva. El proyector de bucle lineal por IWERKS busca conseguir el equivalente de la alineación por clavijas positiva mediante la utilización de propulsores de aire controlado comprimido para avanzar el film a través del juego paralelo de rodillos de alimentación lineales situados en cualquier lado de la abertura del proyector. Estos dos rodillos de alimentación lineales, que son análogos para obligar a las pistas, mantienen las perforaciones del film mientras fotogramas posteriores son avanzados por medio de una "onda estacionaria" del film que enrolla a través de los rodillos de alimentación, propulsados por el propulsor de aire. Aunque estos dos proyectores proporcionan la alineación que copian, en cierta medida la alineación positiva encontrada en las cámaras, no siguen la desalineación creada por impresoras por contacto de alta velocidad no alineadas.

En otra área de la tecnología de las películas cinematográficas denominada "telecine", donde las imágenes de las películas cinematográficas son traspasadas a cintas de vídeo, se han desarrollado varios métodos para conseguir una imagen estable. Mientras hay diferencias en los dispositivos y métodos utilizados para conseguir la estabilización de la imagen en estos sistemas basados en el telecine (algunas denominada "alineación de clavijas electrónica"), todos ellos tienen una cosa en común - todos buscan estabilizar la imagen del film mediante la referencia de los bordes del film y/o perforaciones en el film. Esto es aceptable en el telecine, ya que el telecine utiliza copias de "bajo contraste" que están hechas en 54,72 m (180 pies) por minuto en impresoras por contacto de "ventanilla húmeda". De este modo, la posición de la imagen en copias de bajo contraste utilizadas en telecine llevan una relación relativamente precisa en los bordes del film y/o perforaciones. Sin embargo, la técnica de utilizar los bordes y/o perforaciones en las copias disponibles como una referencia para estabilizar la imagen del film da por sentado de forma incorrecta que las imágenes en el film están correctamente alineadas con respecto a los bordes y a las perforaciones, mientras están en la cámara o con copias hechas en impresoras altamente precisas y relativamente lentas. Tal como se explicó anteriormente, las copias disponibles para salas están hechas en impresoras por contacto sin alinear a velocidades con frecuencia superior a 457 m (1500 pies) por minuto. Este proceso de impresión no alineado de alta velocidad descoloca microscópicamente los fotogramas de tal modo que ya no se sitúan en una relación repetible, precisa en los bordes y perforaciones del film.

Mientras diversos tipos de alineación por clavijas electrónicas y/o métodos y tecnologías de estabilización de imagen trabajan bien cuando escanean copias hechas en impresoras alineadas, no pueden corregir la colocación incorrecta de la imagen relacionada con los bordes y/o perforaciones del film. Tal como se comentó anteriormente, dicha colocación incorrecta es un hecho común debido a los errores formados en el tiraje de copia por contacto de alta velocidad de las copias disponibles para salas. En consecuencia, la alineación por clavijas electrónica ha limitado la utilidad a la proyección para salas. De hecho, ninguno de estos sistemas fue en mente diseñado con esa finalidad. Más bien, todos estaban pronunciados para dirigirse hacia el proceso de escaneo de film a vídeo o a formato electrónica digital.

La patente americana US 5,644,376 describe la idea de añadir la perforación de film para la alineación del fotograma al film. En el dispositivo correspondiente, las clavijas se proporcionan para acoplar las perforaciones adicionales para alinear el film.

En consecuencia, ha existido una necesidad definida para un sistema y un método que puede lograr la estabilización precisa de la imagen y la resolución mejorada para la proyección de films de películas cinematográficas, que corrige la mala colocación de imágenes en el film para las copias disponibles (comparado con el negativo original), y que no está basado en los bordes del film o sus perforaciones para hacerlo así. La presente invención satisface estas y otras necesidades y proporciona además ventajas referidas.

Descripción de la invención

La presente invención proporciona un sistema y un método de acuerdo con la reivindicación 2 y reivindicación 1 respectivamente para alinear de forma precisa fotogramas de film con respecto a una abertura en un proyector de film cinematográfico. El proyector comprende una ventanilla para recibir y guiar el film durante el avance intermitente del film a través del proyector. De acuerdo con la invención, la información es aplicada al film correspondiente a la posición de los fotogramas en el film. La información asociada con cada fotograma es leída por un sensor antes de la proyección para determinar la posición del fotograma con respecto a la abertura. Si el fotograma está desalineado con respecto a la abertura una vez el film se detiene en la ventanilla, un accionador desplaza el film relacionado con la abertura para obtener la alineación correcta. Al alinear de forma repetida los fotogramas en la misma posición exacta con respecto a la abertura, la resolución de la imagen de la película cinematográfica proyectada es sensiblemente y ventajosamente mejorada.

En los diseños de proyectores convencionales, la ventanilla está conectada al proyector de una manera fija relacionados con la abertura. De acuerdo con una realización de la presente invención, sin embargo, la ventanilla está adaptada para desplazarse en relación con la abertura. El desplazamiento de la ventanilla relacionada con la abertura se proporciona mediante un accionador conectado a la ventanilla. En una forma de la invención, el accionador comprende un motor piezoeléctrico o un motor de bobina móvil. Ambos tipos de motores pueden utilizarse conjuntamente con una etapa de flexión para proporcionar el movimiento requerido de la ventanilla. Preferentemente, el accionador está configurado para desplazar la ventanilla en incrementos tan pequeños como aproximadamente 1/20 \mum (0,000002 pulgadas) en alrededor de 1 milisegundo o menos, dependiendo del grado del fotograma. Además, el accionador y la ventanilla están configurados tal que el accionador puede desplazar la ventanilla al menos alrededor de 0,152 mm (0,006 pulgadas) tanto en la dirección X y en la dirección Y.

La información necesaria para desplazar la ventanilla con la cantidad requerida se proporciona mediante la información de alineación aplicada al film. En una forma de la invención, la información de alineación comprende una marca de referencia de alineación que es capaz de ser leída por un sensor. La marca de referencia de alineación comprende preferentemente una pluralidad de formas diferentes que son leídas por el sensor. En un aspecto de la invención, la pluralidad de diferentes formas comprende al menos un círculo y un cuadrado o rectángulo, donde el diámetro del círculo es igual a la anchura del cuadrado o rectángulo. Además, puede posicionarse un triángulo adyacente al círculo y al cuadrado o rectángulo para proporcionar información de alineación adicional.

La información de alineación se aplica al film en la misma posición con relación a cada fotograma. En este respecto, la información de alineación se sitúa preferentemente sobre el film en un área fuera del fotograma, y, más preferentemente, la información de alineación se sitúa en el espacio entre fotogramas adyacentes. Además, si se desea, la información de alineación superflua puede aplicarse al film para cada fotograma.

El sensor que lee la información de alineación en el film puede tener una variedad de formas. En una realización, el sensor comprende un sensor basado en la luz. Por ejemplo, el sensor puede comprender una formación de LED en un lado de la ventanilla que transmite luz a través de la marca de referencia de alineación en el film. La luz transmitida es recibida por un conjunto de CCD en el otro lado de la ventanilla. Si se desea, pueden utilizarse uno o más espejos para reflejar la luz transmitida desde la formación de LED sobre el conjunto de CCD. Además, los sensores superfluos pueden utilizarse para leer la información de alineación superflua asociada a cada fotograma.

Un procesador de alineación controla el funcionamiento del sensor y procesa la información de alineación para cada fotograma para determinar la posición de cada fotograma con respecto a la abertura. La posición de este fotograma se determina al leer la información de alineación asociada a cada fotograma. El procesador de alineación utiliza a continuación la información de alineación para comparar la posición de un fotograma en la ventanilla relacionada con el fotograma que le precede inmediatamente. Si un fotograma no está alineado de forma adecuada con respecto a la abertura en el mismo lugar como el fotograma que precede inmediatamente, entonces el procesador de alineación calcula la cantidad de desalineación del film. En base a la cantidad de desalineación, el procesador de alineación genera una señal de salida apropiada que es suministrada al accionador. Esta señal de salida controla el accionador para desplazar la ventanilla de tal manera que el fotograma esté correctamente alineado con relación al fotograma que le precede inmediatamente. De este modo, cada uno de los fotogramas se alineará en la misma posición relacionada con la abertura. La señal de salida puede comprender una señal basada en voltaje, una señal basada en corriente, u otra señal adecuada configurada para desplazar el accionador y de este modo la ventanilla.

Otras características y ventajas de la presente invención resultarán evidentes a partir de la siguiente descripción detallada, tomada conjuntamente con las figuras adjuntas, que ilustran, por medio del ejemplo, los principios de la invención.

Breve descripción de las figuras

Las figuras que se acompañan ilustran la invención. En dichos dibujos:

La figura 1 es una representación esquemática de los seis grados de libertad para definir cualquier posición en el espacio tridimensional.

La figura 2 es una vista esquemática de film que se desplaza a través de un proyector de películas cinematográficas.

La figura 3 es otra vista esquemática de film que se desplaza a través del proyector, mostrando la máxima cantidad de rollo del film en la ventanilla del proyector.

La figura 4 es una vista en alzado lateral de un proyector de películas cinematográficas, mostrando el film que se desplaza a través del proyector.

La figura 5 es una vista esquemática que muestra la posición de la ventanilla del proyector en relación con una abertura del proyector.

La figura 6 es una vista esquemática de un piezo cristal de acuerdo con una realización de la presente invención.

La figura 7 es un gráfico que representa la relación entre la tensión aplicada y la longitud del piezo cristal.

La figura 8 es una ilustración esquemática de una etapa de flexión del motor piezoeléctrico, mostrada parcialmente en sección transversal, utilizada para desplazar la ventanilla de proyector y corregir la desalineación del fotograma del film, de acuerdo con una realización de la invención.

La figura 9 es una ilustración esquemática de un motor de bobina móvil utilizado para desplazar la ventanilla del proyector, de acuerdo con otra realización de la invención.

La figura 10 muestra una marca de referencia de alineación de acuerdo con una realización de la invención.

La figura 11 es una sección de film que muestra la posición de una marca de referencia de alineación entre los fotogramas del film.

La figura 12 muestra un conjunto de CCD matricial de acuerdo con una realización de la invención.

La figura 13 muestra un conjunto de CCD en línea de acuerdo con otra realización de la invención.

La figura 14 es una vista esquemática en alzado posterior de una ventanilla de proyector y la estructura del proyector asociada que incorporan las características nuevas de la presente invención.

La figura 15 es una vista en alzado lateral de la ventanilla de proyector y el proyector asociado, tomado a lo largo de la línea A-A de la figura 16.

La figura 16 es una vista el alzado frontal de la ventanilla de proyector y la estructura de proyector asociada, similar al de la figura 14.

La figura 17 muestra tramos seleccionados de una marca de referencia de alineación de acuerdo con una realización de la invención.

La figura 18 muestra aspectos adicionales referidos a la marca de referencia de alineación.

La figura 19 muestra otro tramo seleccionado de la marca de referencia de alineación, incluyendo líneas de referencia para el cálculo de la desalineación del fotograma.

La figura 20 es una ilustración esquematizada de una alternativa para iluminar las marcas de referencia de alineación.

La figura 21 es una ilustración esquematizada de otra alternativa para iluminar las marcas de referencia de alineación.

La figura 22 es un diagrama de bloques que muestra un procesador de alineación y otros componentes del procesador relacionado en relación con la presente invención.

Descripción detallada de las realizaciones preferidas

De acuerdo con la presente invención, la desalineación del fotograma de film se detecta y corrige en base a fotograma por fotograma para asegurar la alineación precisa de cada fotograma con respecto a la abertura de proyector. Al alinear cada fotograma en la misma posición con respecto a la abertura, la película cinematográfica resultante, compuesta por estas imágenes proyectadas individuales, tiene la resolución remarcablemente mejorada. Se consigue la alineación adecuada del fotograma, y se corrige la mala colocación de las imágenes en el film de la copia disponible, al hacer los movimientos correctivos de film mientras el film se detiene de forma intermitente en la ventanilla del proyector. Como se explica más abajo, esta alineación del film precisa y la resolución de film mejorada resultante se proporciona al hacer los movimientos correctivos de film solamente en dos direcciones, que corresponden a la dirección X y a la dirección Y.

A este respecto, y mediante otros antecedentes, cualquier tipo de movimiento puede describirse en referencia a seis grados de libertad. Tal como se muestra en la figura 1, estos seis grados de libertad comprenden tres grados de movimiento lineal comúnmente conocidos como X, Y y Z, y tres grados de movimiento angular comúnmente conocidos como yaw, pitch y
roll. Ya que el film es plano, y debido a que se captura el recorrido en la ventanilla del proyector, pueden haber movimientos del film de yaw o pitch no perceptibles. Aunque hay algún desenfoque por choque térmico del film en la dirección Z, debido al calor absorbido por el film procedente del portalámparas del proyector, que hace que el film se desvíe ligeramente, cualquier movimiento en la dirección Z se considera como un aspecto menor de desalineación, en comparación con la desalineación del film en las direcciones X e Y.

Además, mientras sea posible corregir la posible desalineación debido al yaw, la magnitud de este movimiento también es considerada relativamente pequeña. A este respecto, tal como se muestra en la figura 2, el film 10 que se desplaza a través de la ventanilla es guiado de forma mecánica pasada la abertura 12 durante una larga distancia comparada a la anchura del film. En la mayoría de diseños de proyector, el film 10 es guiado por medios de guía mecánicos 14, tal que el film tiene la capacidad de desviar en la ventanilla en la dirección X solamente alrededor de 0,076 mm (0,003 pulgadas). Tal como se muestra en la figura 3, el film 10 que se desplaza mediante esta cantidad provocaría una componente máxima de roll de aproximadamente solo 0,049 grados. Esta componente de giro angular pequeña es relativamente insignificante y es improbable que tenga cualquier impacto destacable en la resolución. De este modo, la necesidad y coste de corregir está sometida a cuestión.

En vista de lo anterior, y al hecho de que la inestabilidad y el movimiento serpenteado son los factores más significantes que contribuyen a la desalineación del film, el sistema y el método de la presente invención están diseñados para detectar y corregir la desalineación de film en la dirección X (movimiento serpenteado) y en la dirección Y (inestabilidad). Se sobreentenderá, sin embargo, que los principios de la invención pueden aplicarse para detectar y corregir la desalineación del film también en otras direcciones. Por lo tanto, la descripción que sigue no debería tomarse a modo de limitación para corregir la desalineación solamente en las direcciones X e Y.

En referencia a la figura 4, un proyector convencional de 35 mm 16 tiene dos rodillos de alimentación de velocidad constante, que comprende un rodillo de alimentación 18 y un rueda de retención 20, situadas en lados opuestos de una ventanilla de film 22. Un rodillo de alimentación intermitente 24 está también situado entre la ventanilla 22 y la rueda de retención 20, aproximadamente de dos a cuatro pulgadas (o más) por debajo de la ventanilla. El rodillo de alimentación intermitente 24 tira del film 10 de forma intermitente, fotograma a fotograma, a través de la ventanilla del film 22 de una forma bien conocida. La resiliencia en el film 10, en forma de bucles de film suelto 26 y 28, se proporciona, respectivamente, entre el rodillo de alimentación 18 y la ventanilla de film 22 y entre el rodillo de alimentación intermitente 24 y la rueda de retención 20 para evitar la rotura del film.

La ventanilla de film 22 también incluye una placa de abertura 30 con una abertura 32 diseñada para estar en alineamiento óptimo con una fuente de luz de proyección 34 (tal como un portalámparas) en un lado de la ventanilla y una lente 36 en el otro lado de la ventanilla. Una aleta obturador de giro (no mostrada) entre la abertura 32 y el portalámparas 34 bloquea la luz procedente del portalámparas durante el avance y alineación del film 10 y permite el paso de luz a través de la abertura tras la alineación de un fotograma 40 con respecto a la abertura. La aleta obturador o aletas de contrarrotación son giradas de una manera bien conocida mediante un motor obturador (también no mostrado).

La ventanilla 22 realiza varias funciones durante el proceso de proyección. Una de estas funciones es guiar mecánicamente el film 10 a través del proyector 16. En este sentido, la ventanilla 22 actúa como un sistema de alineamiento mecánico, cuya finalidad es controlar el movimiento de film en la dirección X o "movimiento serpenteado". El movimiento serpenteado presente en los proyectores de hoy en día provoca principalmente como resultado variaciones en la anchura del film y desviaciones mecánicas en la anchura de la ventanilla.

Otra finalidad de la ventanilla 22 es aplicar fricción al film 10, que detiene el film en la ventanilla cuando el rodillo de alimentación intermitente 24 para de tirar del film. En este contexto, la ventanilla 22 es mecánicamente similar a un sistema de resistencia constante y debe de tener componentes de resistencia suficiente grandes para detener rápidamente el film 10. Aunque el film 10 no crea una gran fuerza de inercia, ya que el film es un material ligero y solamente hay una pequeña cantidad de este desplazándose cuando el rodillo de alimentación intermitente 24 avanza el film, se requiere una fricción estática superior a varias libras (1 libra=0,453 Kg) para superar este efecto de inercia y detener el film. Mientras, entre la falta de alineación de los fotogramas 40 en la dirección X y en la dirección Y, sin embargo, la falta de alineación en la dirección Y es habitualmente la más grande de las dos.

Ya que la ventanilla 22 en los proyectores convencionales está diseñada para alinear el fotograma 40 con respecto a la abertura 32, la ventanilla es un aspecto importante del proceso de alineación del film. Sin embargo, por las razones anteriormente comentadas, resulta virtualmente imposible para los diseños de ventanilla de proyectores convencionales de alinear de forma precisa el fotograma 40 en el alineamiento adecuado con la abertura 32. En consecuencia, para corregir esta desalineación constante de un fotograma al siguiente, el sistema y el método de acuerdo con una realización de la presente invención están diseñados para desplazar físicamente la ventanilla 22, después de que el film 10 haya sido detenido en la ventanilla por la fricción, para alinear de forma precisa el fotograma 40 con respecto a la abertura 32.

La figura 5 ilustra de forma esquemática la posición de la ventanilla 22 que, en relación con la invención, es desplazable en la dirección X y en la dirección Y en relación con la placa de abertura 30 del proyector 16 y su abertura correspondiente 32. El rodillo de alimentación intermitente 24 está situado por debajo de la ventanilla 22 y es accionado por un motor intermitente 38. En proyectores convencionales, tal como se muestra en la figura 4, la ventanilla 22 está acoplada al proyector 16 en una posición fija y por lo tanto no se mueve. En relación con la presente invención, sin embargo, la ventanilla 22 está configurada de modo que puede desplazarse para proporcionar los movimientos correctivos necesarios que se traducirán en la alineación precisa del fotograma 40 con respecto a la abertura 32. En la realización preferida, la ventanilla 22 está configurada para desplazarse en la dirección X y en la dirección Y, siempre y cuando sea necesario, para alinear de forma precisa el film 10.

El grado de movimiento de la ventanilla en las direcciones X e Y es preferentemente suficiente para permitir el movimiento suficiente en cada dirección para corregir una situación del "peor caso" de desalineación. Se cree que una situación con el peor caso es una desviación máxima de alrededor de 0,076 mm (0,003 pulgadas) aunque podía ser más o menos a partir de esa cantidad. Por lo tanto, para corregir estas desviaciones, la ventanilla 22 debería poderse mover al menos alrededor de 0,152 mm (0,006 pulgadas) tanto en la dirección X como en Y. Sin embargo, se sobreentenderá que es posible un rango mayor del movimiento de la ventanilla y que la invención no está limitada a los rangos específicos de movimiento expuestos aquí. En cualquier caso, con el fin de que el grado de movimiento de la ventanilla pueda proporcionar la resolución mejorada a través de la alineación precisa del fotograma, los movimientos correctivos de la ventanilla 22 estarían preferentemente a un nivel y en unos incrementos que son al menos en igualdad con la resolución de grano de film obtenida disponible.

Según los estándares de hoy en día, el film habitual 10 tiene la capacidad de resolución de aproximadamente 1920 líneas por cm (4,850 líneas por pulgada) en cualquier eje. Con el fin de corregir la desalineación y proyectar una imagen como una película ininterrumpida, el movimiento de la ventanilla sería idealmente al menos de diez a cien veces más preciso que el tamaño de grano de film más pequeño. El movimiento de la ventanilla a este nivel de precisión no solamente permitiría al sistema posicionar de forma precisa un fotograma con relación al siguiente, sino que también permitiría mejoras futuras en la tecnología de suministro de film. En consecuencia, en un aspecto de la invención, el movimiento de la ventanilla puede desplazar el film preferentemente en incrementos de 1/20 de una \mum o 0,000002 pulgadas.

El movimiento de la ventanilla 22 para corregir la desalineación del film 10 se lleva a cabo preferentemente durante el periodo en el cual el film es detenido, después del avance del rodillo de alimentación intermitente 24 y antes que el obturador se abre. Durante este periodo de tiempo, deben de realizarse diversas operaciones. Como se explica en más detalle a continuación, estas operaciones incluyen determinar la posición del fotograma del film 40 relacionado con el fotograma previo, calcular la cantidad de movimiento correctivo de la ventanilla, y a continuación desplazar la ventanilla 22 en consecuencia.

Ya que los fotogramas 40 se alinearán en un grado de al menos 24 fotogramas por segundo (es decir, un fotograma alrededor de 41,6 milisegundos), todas estas operaciones, y en particular el movimiento de la ventanilla 22, necesita ser realizada tan rápido como sea posible. El desplazamiento de la ventanilla 22 se lleva a cabo de forma mecánica y, por lo tanto, está sometido a ciertas limitaciones físicas. Naturalmente, el obturador no se abrirá hasta que se haya avanzado y detenido el film 10 en la ventanilla 22. Si la cantidad de tiempo para avanzar cada fotograma 40 es aproximadamente de 8,0 milisegundos, entonces las operaciones necesarias para desplazar la ventanilla 22 y alinear el fotograma 40 deben de realizarse en aproximadamente 2,5 milisegundos después de que el film 10 se haya detenido y antes de que el obturador se abra. Al permitir determinar en 1,5 milisegundos la posición del fotograma 40 y calcular la cantidad y dirección del movimiento correctivo necesario de la ventanilla, hay aproximadamente 1,0 milisegundo de tiempo restante para desplazar realmente la ventanilla 22. Si la proporción del fotograma es 48 fotogramas por segundo, entonces la cantidad de tiempo para desplazar la ventanilla 22 será la misma que aquella expuesta anteriormente. Pueden realizarse cálculos similares para calcular la cantidad adecuada de tiempo para desplazar la ventanilla 22 basados en otras proporciones de fotograma que pueden ser utilizados.

Con la finalidad de desplazar la ventanilla 22 dentro del tiempo disponible para realizarlo, la inercia de la ventanilla será de forma ideal tal pequeña como sea posible. En consecuencia, el motor intermitente 38 no debería acoplar a la ventanilla 22, y la placa de abertura 30 permanecería fijada con relación a la lente 36 y el motor intermitente 38, desplazándose la ventanilla 22 de forma independiente de ambos. La configuración real que permite a la ventanilla 22 desplazarse puede llevarse a cabo de varias maneras, mientras tenga la libertad de desplazarse al menos alrededor de 0,152 mm (0,006 pulgadas) en las direcciones X e Y. Por ejemplo, las etapas de flexión, rodamientos, correderas y otras configuraciones adecuadas pueden utilizarse conjuntamente con una ventanilla 22 apropiadamente configurada.

Con la finalidad de desplazar la ventanilla 22 a la distancia necesaria para corregir de forma precisa el fotograma de la desalineación, está conectado un mecanismo de desplazamiento a la ventanilla. Este mecanismo de desplazamiento de la ventanilla es referido de aquí en adelante como un "accionador". Dado los parámetros de movimiento de la ventanilla expuestos en anterioridad, el accionador debe poder desplazar la ventanilla 22 rápidamente (es decir, alrededor de un milisegundo o menos). El accionador debe también poder desplazar la ventanilla 22 de una forma precisa (es decir, preferentemente en incrementos de 1/20 m (0,000002 pulgadas)). Un accionador capaz de cumplir estos parámetros de movimiento de la ventanilla puede llevarse de varias formas distintas. Por ejemplo, puede comprender un sistema que utiliza fluidos, aire a presión, dispositivos mecánicos o dispositivos electromecánicos para proporcionar el movimiento solicitado. De estas opciones, los dispositivos electromecánicos son actualmente preferidos, debido al alto nivel de control y la alta respuesta de velocidad que proporcionan.

Los dispositivos electromecánicos vienen de muchas formas distintas, tales como motores giratorios o lineales, motores piezoeléctricos, accionadores bi-materiales, y otros dispositivos que cambian la forma o tamaño basados en una influencia eléctrica. Los motores giratorios representan un sistema común que transforma el movimiento giratorio en movimiento lineal a través del uso de un eje, una leva o dispositivo similar. Los motores lineales, tales como motores de bobina móvil o motores de bobina de altavoz, también son candidatos para el accionador debido a sus movimientos precisos y al tiempo de respuesta rápido. Los accionadores de doble material están basados en la naturaleza distinta de dos materiales que provoca una curvatura o cambio de forma que puede convertirse en el movimiento lineal preciso. De estos funcionamientos, los motores piezoeléctricos o los motores de bobina móvil son los accionadores actualmente preferidos.

El motor piezoeléctrico tiene varios atributos que lo hacen un accionador muy capaz. Entre estos atributos están la capacidad de alta velocidad del motor piezoeléctrico y su alta precisión de posición. De hecho, movimientos precisos en incrementos tan pequeños como un nanómetro (es decir, una mil millonésima parte de un metro), o inferior, pueden conseguirse, proporcionarse con la mecánica y electrónica que es utilizada.

Tal como se muestra de forma esquemática en la figura 6, un motor piezoeléctrico emplea un piezocristal 44 que incrementa o disminuye la longitud en función de la tensión que se aplica a través del cristal. Cuando la tensión atraviesa el cristal 44 se incrementa, la longitud del cristal crece, mientras que la tensión reducida disminuye la longitud del cristal (véase la figura 7). Una ventaja de utilizar el motor piezoeléctrico 42 a modo de accionador es que no es necesario tener un bucle de retroalimentación o controlar constantemente la posición real y la posición controlada de la ventanilla 22. Los sistemas de retroalimentación de esta naturaleza están habitualmente en desuso en aplicaciones de control de motores y deberían ser requeridos si un motor de bobina móvil (expuesto más abajo) se utiliza a modo de accionador.

Al eliminar el bucle de retroalimentación, se reduce la cantidad de fuerza del microprocesador necesaria por el motor piezoeléctrico 42 para desplazar inicialmente la ventanilla 22 y a continuación mantenerla en la posición correcta durante el tiempo que el obturador está abierto. Además, los motores piezoeléctricos 42 tienen una distancia de movimiento predecible y altamente fiable basada en la tensión aplicada. Como se destacó anteriormente, y tal como se representa en las figuras 6-7, la tensión aplicada al piezocristal 44 da lugar a ello al incrementar o reducir mediante una distancia muy precisa de una forma lineal a lo largo del eje del cristal. Por lo tanto, un simple cálculo o la utilización de tablas de conversión disponibles indicarán la cantidad exacta de tensión que debe aplicarse para incrementar o disminuir la longitud del cristal 44 mediante cualquier distancia dada con una muy alta precisión. Aunque es conocido que los piezocristales 44 tienen un efecto de rebote, este efecto sucede durante un periodo de tiempo limitado y no empieza a suceder hasta que han pasado al menos varios segundos. Por lo tanto, el efecto rebote de los cristales es un factor muy pequeño ya que el periodo de tiempo entre cada movimiento correctivo es pequeño.

En una forma de la invención, el motor piezoeléctrico 42 comprende una etapa de flexión de motor piezoeléctrico de alta resolución 46. Tal como se muestra de forma esquematizada en la figura 8, la etapa 46 comprende dos motores piezoeléctricos 42 protegidos por una montura de metal exterior 48. Los motores piezoeléctricos 42 tienen un extremo conectado a la montura exterior 48, que está fijada contra el movimiento, y otro extremo conectado a una montura interior 50 que es móvil con respecto a la montura exterior 48. Tal como se explica más abajo conjuntamente con las figuras 14-16, la montura interior móvil 50 está conectada a la ventanilla del proyector 22, y la montura exterior fija 48 está conectada a una estructura fija apropiada del proyector 16 que rodea la ventanilla.

La etapa 46 incluye también una pluralidad de juntas flexibles 52, que son dispositivos sin fricción, sin fuerza de contacto que se basan en la deformación elástica o "flexión" de un material sólido. Las juntas flexibles 52 están conectadas entre la montura exterior 48 y la montura interior 50 y eliminan ventajosamente el deslizamiento y el ondulado. Estas juntas flexibles 52 actúan esencialmente como resortes que desvían la montura interior móvil 50 con respecto a la montura exterior fijada 48. Son capaces de proporcionar los pequeños incrementos de movimiento en respuesta al movimiento lineal del motor piezoeléctrico 42, de acuerdo con el principio de flexión elástica de materiales, para proporcionar la translación de movimiento mecánico. Las juntas flexibles 52 resultan particularmente ventajosas ya que eliminan los errores comunes de recorrido lineal asociados a rodamientos lineales. Por lo tanto, tales posicionadores de tipo flexible son superiores a los posicionadores tradicionales, tales como cojinetes de bola, cojinetes de rodillos cruzados, etc., en términos de resolución, rectitud y planitud.

La etapa de flexión de motor piezoeléctrico 46 está preferentemente equipada con al menos dos motores piezoeléctricos 42. La etapa de flexión 46 también puede estar provista de dos sensores de desplazamiento capacitivos de alta resolución, aunque no son requeridos. Los motores piezoeléctricos 42 proporcionan el movimiento requerido para desplazar la ventanilla 22 con resolución sub-nanométrica en la dirección X y en la dirección Y. Los sensores de desplazamiento capacitivos comprenden una sonda 56 y una placa 58 ligeramente más grande. Los sensores 54 tienen también resolución sub-nanométrica e insensibilidad al movimiento lateral. La electrónica de control digital conectada a la etapa 46 por un cable 60 puede evaluar la información combinada de los sensores de desplazamiento capacitivos 54 y transforma esa información en dos señales individuales proporcionales al desplazamiento lineal X e Y.

Las etapas de flexión de motor piezoeléctrico de alta resolución 46 del tipo descrito con anterioridad, y que tienen la capacidad de desplazar la ventanilla 22 al grado de movimiento requerido, y en los incrementos requeridos, están comercialmente disponibles y pueden obtenerse, por ejemplo, de Physik Instrumente GmbH & Co., Polytec Platz 1-7, 76337 Waldbronn, Alemania. Las etapas de flexión del motor piezoeléctrico 46 disponibles en esta compañía pueden proporcionar movimientos sub-nanométricos y una resolución virtualmente ilimitada que no está limitada por los efectos de sacudida o por tensiones de umbral. Estas etapas 46 también tienen motores piezoeléctricos 42 que tienen una extensión extremadamente rápida y proporcionan de este modo un elemento posicional de respuesta extremadamente rápido con constantes de tiempo de microsegundos. Además, los motores piezoeléctricos 42 en estas etapas 46 tienen además la ventaja de que están en estado sólido. De este modo, no requieren mantenimiento y no están sujetos a desgaste y roturas.

Un motor de bobina móvil 62 también puede servir a modo de un accionador apropiado. El motor de bobina móvil 62 utiliza un sistema muy similar a un altavoz. Tal como se muestra en la figura 9 de forma esquemática, el motor de bobina móvil 62 comprende un imán 64 y una bobina de cables 66 que envuelven el imán. Al igual que la etapa de flexión de transductor piezoeléctrico que se expuso anteriormente, el motor de bobina móvil 62 también puede ser utilizado conjuntamente con un una etapa de flexión que tiene una pluralidad de juntas flexibles y sensores de desplazamiento capacitivos de alta resolución, que incluyen una sonda 68 y una placa virgen ligeramente más grande 70 para determinar la posición. La bobina de cables 66 está conectada a una montura interior 72 de la etapa de flexión que, a su vez, está conectada a la ventanilla 22 del proyector. El imán 64 está estacionario y fijado a la montura exterior metal envolvente 74 de la etapa. Durante el funcionamiento, la corriente se pasa a través de la bobina de cables 66. Al variar la intensidad de la corriente, la bobina de cables 66 se desplazará con relación al imán estacionario 64 hasta que se cumpla el equilibrio entre las flexiones de etapa y la fuerza de empuje del imán. De esta manera, la montura interior 72 de la etapa y por ello la ventanilla 22 se desplazarán con respecto a la montura exterior 74 para posicionar de forma adecuada la ventanilla 22 y alinear los fotogramas 40 del film 10.

El accionador preferentemente se mueve o se acciona de una forma lineal mediante un controlador del accionador. El controlador del accionador puede comprender cualquier disposición apropiada que permite el control sobre el accionador en respuesta a una señal análoga recta, una señal procesada digitalmente, u otra señal apropiada. Cuando el motor piezoeléctrico 42 actúa como accionador, el controlador del accionador comprende un sistema de voltaje controlado. Si el motor de bobina móvil 62 sirve a modo de accionador, entonces el controlador accionador es un sistema de corriente controlada. Otros tipos adecuados de controladores accionadores resultarán evidentes y pueden seleccionarse basándose en el tipo de accionador que se utilice.

El sistema de control de tensión para el motor piezoeléctrico 42 incluye un sistema electrónico capaz de manejar el ancho de banda requerido para mover el accionador mediante su distancia requerida, es decir, al menos 0,152 mm (0,006 pulgadas), en un milisegundo o menos. Por ejemplo, puede utilizarse un diseño basado en un amplificador de alto voltaje que lleva una señal de control de un circuito con el extremo frontal análogo. El circuito con el extremo frontal análogo puede ser tanto un circuito de control análogo como un circuito de control digital que se convierte en análogo a través de un análogo en un convertidor digital.

El sistema de control actual para el motor de bobina móvil 62 es similar al sistema de control de voltaje para el motor piezoeléctrico 42, a excepción de la añadidura de un bucle de retroalimentación para controlar la salida de corriente de la etapa más amplificada, tanto a través de un circuito análogo como de un circuito digital. El bucle de retroalimentación controla la corriente y la ajusta para seguir un valor de ganancia proporcional a la señal de control procedente del circuito de extremo frontal análogo. Si la corriente es demasiado baja, el bucle de retroalimentación incrementa el voltaje hasta que se alcanza la corriente apropiada. Igualmente, si la corriente es demasiado alta, el voltaje es disminuido hasta que el nivel de corriente correcto es alcanzado.

Habiendo descrito los aspectos electromecánicos para el desplazamiento físico de la ventanilla 22, a continuación se describirá, el tramo del sistema que controla que distancia debe desplazarse, y en que dirección debe desplazarse.

Con la finalidad de desplazar la ventanilla 22 y posicionar los fotogramas 40 en la alineación adecuada con respecto el uno al otro y la abertura 32, es necesario determinar la posición de los fotogramas una vez el film para de moverse en la conclusión de cada avance intermitente mediante el rodillo de alimentación intermitente 24. Esta determinación de la posición del fotograma a partir de un fotograma al siguiente revelará la cantidad de desalineación que necesita ser corregida. De acuerdo con la presente invención, la información de alineación se aplica al film 10 que corresponde a la posición de los fotogramas 40 sobre el film 10. Esta información es detectada o "leída" con el fin de determinar la posición del fotograma en relación con el fotograma que le precedía.

En una forma de la invención, la información se incorpora en una marca de referencia de alineación 76 adyacente al fotograma 40. En esta realización preferida, hay al menos una marca de referencia de alineación 76 asociada a cada fotograma 40. Al detectar la posición de la marca de referencia de alineación 76 y comparando su posición en relación con la posición de la marca de referencia de alineación que la precede inmediatamente, es posible determinar la cantidad de movimiento necesario para corregir la desalineación en una montura mediante la base de la montura. Con esta información comparativa, la diferencia entre las posiciones de dos marcas de referencia de alineación 76 sucesivas puede calcularse y una señal es enviada al accionador que lo controla para desplazar la ventanilla 22 de modo que las dos marcas se colocan sobre la parte superior de la otra. Una vez las marcas de referencia de alineación 76 se colocan en la parte superior de la otra, a continuación se colocarán también las monturas.

Cuando el proceso de alineación del film empieza, el primer fotograma 40 con una marca de referencia de alineación 76 actúa como un "punto de referencia" para la alineación posterior de cada fotograma 40 que sigue. En otras palabras, la posición del primer fotograma 40 en relación con la abertura 32 se determina al detectar la posición de una primera marca de referencia asociada a esa primera montura. La posición de la siguiente o segunda marca de referencia de alineación también está determinada, y la ventanilla 22 se desplaza de modo que la segunda marca se coloca sobre la parte superior de la primera marca, en la misma posición que la primera marca. Una vez la segunda marca de referencia de alineación ha sido alineada con la primera marca de referencia de alineación (en la misma posición que la primera marca de referencia de alineación), a continuación el primer y segundo fotograma serán también igualmente alineados o "alineados". Al alinear de forma precisa los fotogramas posteriores 40 sobre el film 2 en la parte superior de cada una de las siguientes de esta manera, se eliminarán sensiblemente toda la inestabilidad y movimiento serpenteado, y la resolución de la imagen proyectada será mejorada sensiblemente.

Se apreciará que, al inicio del proceso de alineación, el primer fotograma de "punto de referencia" debería estar "centrado" todo lo posible con respecto a la abertura 32. En otras palabras, el centro del primer fotograma 40 debería alinearse todo lo posible con el eje óptico de la lente del proyector 36, que también debería estar en alineamiento óptico con la abertura 32. De esta manera, todos los fotogramas posteriores 40, que están alineados con respecto al primer fotograma, estarán alineados igualmente y correctamente.

La marca de referencia de alineación 76 puede tomar una variedad de formas diferentes. La principal condición de la marca de referencia de alineación 76 debe de ser capaz de ser detectada por un proceso que puede determinar la posición de la marca y a continuación comparar esa posición a la posición de la marca previa. Por ejemplo, un círculo es capaz de funcionar como un aspecto de una marca de referencia de alineación. El círculo puede posicionarse mediante un sensor y a continuación comparar la posición del círculo asociado al fotograma previo. Una vez la distancia entre los dos círculos y su dirección en relación una con otra ha sido calculada, el accionador puede desplazar la ventanilla 22 mediante la correspondiente distancia y dirección para colocar los dos círculos en la parte superior de cada uno de la forma descrita anteriormente.

La marca de referencia de alineación 76 de acuerdo con una realización de la invención emplea múltiples formas. Tal como se muestra en la figura 10, estas formas pueden comprender formas geométricas, tales como un cuadrado 78, un círculo 80 y un triángulo 82. El cuadrado 78, por definición, tiene una dimensión constante en sus cuatro lados, es decir, de arriba abajo y de lado a lado. El círculo 80 está situado adyacente al cuadrado 78 y es la forma geométrica utilizada para calcular la cantidad de desalineación de cada fotograma 40. El diámetro del círculo 80 es el mismo que la anchura del cuadrado 78. Alternativamente, puede utilizarse un rectángulo en vez del cuadrado 78, mientras la anchura del rectángulo sea la misma que el diámetro del círculo 80. El triángulo 82 se coloca sobre el otro lado del cuadrado 78 desde el círculo 80. La base del triángulo 82 se muestra alineada con la base del cuadrado 78 y tiene una longitud que es la misma que la anchura del cuadrado, aunque pueden utilizarse triángulos que tienen otras dimensiones.

Si se desea, la marca de referencia de alineación 76 puede también incluir información adicional. En referencia de nuevo a la figura 10, la información adicional opcional se expone a la izquierda de las tres formas geométricas. Esta otra información puede incluir, por ejemplo, información binaria 84 que indica el tamaño de la montura, la velocidad del film, el título de la película, origen de la etiqueta, o cualquier otra información adecuada. La información binaria también puede incluir información que señala el inicio 86 de la banda de información al principio y una suma de comprobación 88 al final. También puede proporcionarse el tipo de mensaje 90. Sin embargo, esta información adicional no es necesaria o utilizada para determinar la posición del fotograma 40. Más bien, como se ha expuesto anteriormente, la posición de la montura está determinada por las formas geométricas.

Un aspecto de las marcas de referencia de alineación 76 implica la posición de estas marcas sobre el film 10 y el número de marcas que son utilizadas. Preferentemente, hay una marca de referencia de alineación 76 asociada a cada montura 40. De este modo, cada una de los fotogramas 40 está alineado de forma precisa y la resolución de las imágenes proyectadas será maximizada. Alternativamente, las marcas de referencia de alineación 76 pueden aplicarse a otros fotogramas 40, o en algún otro número o convenio, para conseguir una mejor alineación y resolución que los sistemas convencionales, aunque no es tan buena como la resolución proporcionada cuando se alinea cada fotograma 40.

Con respecto a la posición de las marcas de referencia de alineación 76, cada marca está preferentemente situada en un tramo del film cercanamente adyacente a cada montura 40. En una realización mostrada en la figura 11, la marca de referencia de alineación 76 está situada en un espacio longitudinal 92 entre cada fotograma 40. Este espacio 92 es suficiente grande para encajar las marcas de referencia de alineación 76 en la mayoría de formatos de film. Las marcas de referencia de alineación 76 también pueden situarse en el lado externo de las perforaciones del film 94, o entre las perforaciones. Sin embargo, esta no es una situación preferida ya que habitualmente está ocupada por la información del canal de sonido.

Como alternativa, la marca de referencia de alineación 76 puede situarse dentro de la propia imagen, aunque requeriría un sistema de captación de imágenes que pudiese escanear una imagen y a continuación interpretar la posición de la marca a partir de todo el fotograma 40. En consecuencia, este planteamiento tiene ciertos inconvenientes. Las marcas de referencia de alineación 76 también pueden aplicarse con tinta o una carga magnética que es invisible a simple vista, pero que podría leerse mediante un sensor apropiado. Sin embargo, la posición preferida de las marcas de referencia de alineación 76 está inmediatamente fuera de del fotograma 40. Al colocar las marcas de referencia de alineación 76 fuera de la montura, pueden leerse mediante el sensor sin afectar a la imagen a proyectar. La situación más preferida de las marcas de referencia de alineación 76 es en el espacio 92 entre cada fotograma 40.

Las marcas de referencia de alineación 76 pueden situarse sobre el film 10 de cualquier forma adecuada, preferentemente durante la fabricación del IN's, IP's u otro proceso de impresión intermedio, o en la versión digital equivalente de ese proceso ("intermedio digital"), en el que pérdidas de color, dispersiones, cabeceras, efectos, "timing" de color, correcciones de densidad, y otros procesos intermedios son manejados digitalmente antes de retroceder escaneando el film. Por ejemplo, las marcas de referencia de alineación 76 pueden aplicarse al film mediante un dispositivo láser montado de forma precisa en una impresora de "etapa" por contacto alineado. El método preciso de montar el dispositivo láser a dicha impresora variará con los diferentes tipos de impresoras, y existen varias técnicas para modificar las impresoras de etapas para la colocación de dichos dispositivos láser. Pueden utilizarse otros dispositivos adecuados para aplicar las marcas de referencia de alineación 76, en particular, el contorno de las tres formas geométricas. Independientemente del dispositivo que se seleccione, debe poderse aplicar las marcas de referencia de alineación 76 al film 10 tal que el cuadrado 78, el círculo 80 y el triángulo 82 sean transparentes y envueltos o contorneados por un tramo no transparente. Alternativamente, el cuadrado 78,el círculo 80 y el triángulo 82 pueden ser no transparentes y envueltos o contorneados por un tramo transparente. Los dispositivos láser son capaces de proporcionar estos tipos de marcas de referencia de alineación mediante la utilización de filtros apropiados y similares, aunque pueden utilizarse como se desee otros dispositivos adecuados.

En la aplicación de las marcas de referencia de alineación 76 al film 10, es importante posicionar cada marca de referencia de alineación en una posición que lo más cercanamente posible siga la exposición de cada fotograma 40 en el film intermedio. En consecuencia, cada marca de referencia de alineación 76 debería aplicarse al film 10 tan cerca como sea posible a su fotograma correspondiente 40 y a las clavijas de alineación de funcionamiento de la impresora de "etapas" por contacto. De esta manera, el dispositivo láser, u otro dispositivo adecuado, puede aplicar de forma precisa las marcas de referencia de alineación 76 en la misma posición mientras cada montura 40 está expuesta sobre la reserva de film intermedio.

Si las marcas de referencia de alineación 76 se aplican durante el proceso "intermedio digital", las marcas pueden colocarse en la posición correcta por medio del ordenador de manipulación de imágenes y su software asociado. A continuación pueden colocarse sobre el film elementos generados de este modo utilizando la misma tecnología de grabación de film que se utiliza para duplicar las propias imágenes del film.

Alternativamente, si se aplican las marcas de referencia de alineación 76 en el contexto de la impresión de transferencia (por ejemplo, el proceso original de tres bandas TECHNICOLOR), las marcas pueden colocarse antes de realizar la separación de matrices, o de otra manera que sea apropiada para garantizar que mantiene la alineación con los fotogramas 40 por sí mismos durante el proceso de duplicación. El proceso IB está completamente alineado por clavijas, a diferencia de la duplicación estándar que utiliza film de tipo Eastmancolor de múltiples capas. Por lo tanto, las marcas de referencia de alineación 76 aplicadas en el ejemplo tendrán una función menos significativa, en el que no necesitan ser utilizadas para corregir el desajuste de impresión, aunque funcionan simplemente para asegurar la alineación correcta del proyector al compensar cualquier contracción posible, expansión u otras posibilidades.

No importa como se aplican las marcas de referencia de alineación 76, deberían situarse en la posición precisa repetible relacionada con el fotograma 40. A este respecto, antes de la fabricación de las copias disponibles, la imagen está todavía de forma precisa situada en el film 10 relacionado con las perforaciones. El proceso posterior de tiraje de copia por contacto de alta velocidad producirá errores en la posición de la imagen relacionada con los bordes y perforaciones del film, por las razones anteriormente descritas, tales como el transporte de la impresora de alta velocidad variable y el inevitable desajuste del film de doble empaquetado que se desplaza por la impresora. Sin embargo, ya que las marcas de referencia de alineación 76 están alineadas a las imágenes ellas mismas, se duplicarán de la misma manera, de acuerdo al su respectivo fotograma 40. En consecuencia, uno puede todavía posicionar correctamente la imagen simplemente al seguir la pista de las marcas de referencia de alineación 76 y al desplazar la ventanilla 22 para reponer correctamente el film 10 en consecuencia. Por lo tanto, a pesar de que las imágenes ya no pueden estar situadas de forma precisa con relación a las perforaciones 94 y los bordes del film, siempre estarán situadas con precisión en referencia a sus respectivas marcas de referencia de alineación 76. Estas marcas de referencia de alineación 76, aunque están situadas entre los fotogramas proyectados 40 y de este modo nunca aparecerán en la pantalla, están duplicadas con las propias imágenes durante el proceso de tiraje de copia por contacto a alta velocidad.

Un sensor apropiado debe utilizarse para detectar y "leer" las marcas de referencia de alineación 76. Preferentemente, el sensor es de actuación rápida y desconectable. El sensor es uno que preferentemente funciona con el principio de detectar desviaciones entre lo claro y lo oscuro. Por ejemplo, las fotocélulas no solamente pueden determinar si algo es claro u oscuro, sino también sombras de gris entre los dos. Las cédulas solares pueden detectar los niveles de luz que varían y responder a muy altas velocidades. Los cabezales de fonocaptor magnético pueden leer un tramo del film 10 que ha sido codificado, y puede utilizarse esta información para determinar la posición del film. Por estas razones expuestas más abajo, la tecnología LED y CCD es el sistema basado en sensores actualmente preferida. Sin embargo, se sobreentiende que la tecnología LED y CCD no es solamente el sistema de sensor adecuado, y pueden utilizarse otros tipos de sensores adecuados.

Los CCDs son dispositivos bien conocidos que tienen pixeles definidos que pueden estar expuestos a la luz y pueden leerse digitalmente. Estos no solamente son muy rápidos sino que también permiten la conexión directa a la mayoría de sistemas digitales. Tanto un CCD de configuración X e Y o CCD en línea son adecuados. Tal como se muestra en las figuras 12-13, la diferencia entre ellos es solamente en el número y disposición de los pixeles. El conjunto de CCD 96, mostrado en la figura 12, tiene un número de pixeles 98 tanto en la dirección X como en Y, ocasionando un conjunto X-Y. Este tipo de CCD habitualmente requiere más tiempo para evaluar debido al mayor número de pixeles 98 en la célula. La línea CCD 100, mostrada en la figura 13, utiliza la misma tecnología, aunque solamente con una sola fila de pixeles 98. Esta única fila de pixeles 98 es más rápida de leer y contiene menos datos para clasificar y analizar.

Con el fin de trabajar el conjunto CCD lineal, el film 10 debe de ser iluminado para proyectar el contorno de las tres formas geométricas, es decir, la cuadrada 78, la circular 80 y la triangular 82, sobre el conjunto de CCD 96 ó 100. Hay varias opciones disponibles para iluminar el film 10. Naturalmente, la apertura del obturador iluminará la marca 76 y de este modo expone el CCD. Sin embargo, si el film 10 se desplaza mientras que el obturador está abierto, provocará una pérdida aparente de la definición de la imagen sobre la pantalla que es inaceptable.

Por lo tanto, la marca de referencia de alineación 76 está preferentemente iluminada mientras el obturador está cerrado así el movimiento correctivo puede ser completado antes de que el obturador se abra. Una manera de iluminar las marcas de referencia de alineación es mediante la utilización de una configuración LED 102. Esta configuración puede encenderse brevemente y exponer el conjunto de CCD 100 a través del film 100 mientras el obturador está todavía cerrado. La configuración de LED 102 puede estar basada tanto en la luz visible como en la luz invisible. El beneficio de la configuración de luz invisible es que evita de ser proyectada cualquier luz de superposición transparente de la configuración de LED 102 y por lo tanto visible por el público. Por ejemplo, esta configuración podría brillar 2,5 ms antes de la abertura del obturador, permitiendo suficiente tiempo para que el accionador desplace la ventanilla 22 antes que se abra el obturador. La configuración de LED 102 es la forma actualmente preferida para iluminar el conjunto de CCD 100.

Una realización del sensor, que utiliza conjuntos de LEDs y CCDs, se ilustra en las figuras 14-16. En esta realización, hay dos juegos de configuraciones de LEDs 102 y de CCDs 100, con un juego por encima y otro juego por debajo de la abertura 32 en la placa de abertura 30 del proyector 16. Esta disposición proporciona el desempleo y una fiabilidad incrementada, por ejemplo, cuando hay dos marcas de referencia de alineación 76 asociadas a cada fotograma 40 y ambos juegos de configuraciones 100 y 102 están en funcionamiento. Alternativamente, solamente podía utilizarse uno de los juegos de configuraciones, y si uno de los juegos funcionaban incorrectamente, el otro juego podía ser activado para mantener el funcionamiento del sistema. Sin embargo, no es necesario o requerido utilizar múltiples juegos de configuraciones de LED o de CCD. Por lo tanto, las figuras 14-16 serán comentadas solamente en referencia a una de las configuraciones LED/CCD, y se sobrentenderá que la descripción se aplica igualmente a ambos juegos de configuraciones.

La figura 14 es una vista en alzado posterior de la ventanilla de proyector 22, y la figura 15 es una vista en alzado lateral de la ventanilla del proyector tomada a lo largo de la línea A-A de la figura 16, que es una vista en alzado frontal de la ventanilla del proyector. Antes de comentar los conjuntos de LED/CCD 100 y 102, la etapa de flexión del motor piezoeléctrico 46 mostrada en las figuras 14-16 será comentada brevemente. Tal como se muestra en estas figuras, la etapa 46 tiene su montura interior móvil 50 conectada a la ventanilla del proyector, que ha sido desconectada de su estructura de soporte de proyector convencional. La montura interior 50 puede conectarse a la ventanilla 22 de cualquier forma apropiada, tal como mediante tuercas, tornillos o similares que proporcionarán una conexión segura entre la montura interior de la etapa y la ventanilla. La montura exterior 48 de la etapa 46 envuelve la montura interior 50 y está conectada a la estructura adyacente del proyector que es fija en contra del movimiento relacionado con la ventanilla 22. De este modo, el movimiento de la montura interior 50 de la etapa 46 provocará el movimiento correspondiente de la ventanilla 22, de acuerdo con los principios de la invención.

Existe una configuración de LED 102 en el lado frontal de la ventanilla 22, que está a la derecha en la figura 15. Esta configuración 102 está adaptada para transmitir la luz a través de una abertura en la ventanilla 22 y otra abertura 32 en la placa de abertura 30 de modo que la luz procedente de la configuración LED 102 atraviesa el film 10 cuando se detiene el film en la ventanilla 22 durante el avance intermitente. De este modo, una vez el film 10 se ha detenido en la ventanilla 22, la configuración LED 102 es rápidamente activada para que pase la luz a través de la marca de referencia de alineación 76 asociada con el fotograma 40 que está a punto de ser proyectado. Como resultado, ciertos pixeles 98 en el conjunto de CCD 100 serán iluminados mientras que otros no, dependiendo si las formas geométricas son transparentes o no transparentes. En cualquier caso, la luz atravesará el film 10 hacia la parte de atrás de la ventanilla 22, que está a la izquierda en la figura 15.

En referencia a las figuras 14 y 15, ya que la luz atraviesa horizontalmente el film 10, la luz que atraviesa la marca de referencia de alineación 76 es recibida por un primer espejo 104. Tal como se aprecia en la figura 14, este primer espejo 104 refleja la luz verticalmente en su parte inferior hacia un segundo espejo 106. La referencia numérica 108 representa la línea de recorrido de la luz, y la referencia numérica 110 representa la banda del total de luz que es transmitida. El segundo espejo 106 refleja la luz transmitida a lo largo de un recorrido generalmente horizontal hacia fuera a un lado de la abertura 32, donde es recibida por el conjunto de CCD 110. Como resultado, la luz transmitida iluminará ciertos pixeles 98 en el conjunto de CCD 100. Con esta información, puede determinarse la posición de la marca de referencia de alineación 76.

En el primer paso de esta determinación, el número de pixeles 98 iluminados en el conjunto de CCD 100 por la primera marca de referencia 76 (asociada al primer fotograma) establece el "punto de referencia" para la alineación de todos los fotogramas posteriores 40. Tal como se destacó previamente, este fotograma de "punto de referencia" debería estar centrado tanto como fuese posible con respecto al eje óptico de la lente del proyector 36. Con esta información, se determina la posición de la primera marca de referencia de alineación 76 con respecto a la abertura 32. Esta posición corresponderá al centro del círculo 80 y al centro geométrico del cuadrado 78 para todos los cálculos futuros. En otras palabras, esta será la posición de un fotograma 40 que está adecuadamente alineado con respecto a la abertura 32.

Cuando la configuración de LED 102 se activa de nuevo para el siguiente fotograma, la luz atraviesa la marca de referencia de alineación 76 asociada a ese fotograma y ciertos pixeles 98 del conjunto de CCD 100 se iluminan de nuevo. El número de pixeles 98 iluminados por el círculo 80 se compara con el número de pixeles 98 iluminados por el cuadrado 78. Tal como se muestra en la figura 17, si el número de pixeles 98 iluminados por el cuadrado 78 y el círculo 80 es igual (es decir, cuando W_{1} = W_{2}), entonces el conjunto de CCD 100 necesariamente cae directamente a través del centro del círculo 80 y el punto medio geométrico del cuadrado 78, queriendo decir que el fotograma 40 está adecuadamente alineado en la dirección Y con respecto a la abertura 32 y no se requiere el movimiento correctivo en la dirección Y. Sin embargo, cuando el número de pixeles 98 iluminados por el círculo 80 es menor que el número iluminado por el cuadrado 78 (es decir, cuando W_{2} < W_{1}), tal como se muestra en la figura 18, entonces el fotograma 40 está desalineado con respecto a la abertura 32 y es requerido el movimiento de la ventanilla en la dirección Y para alinear de forma apropiada el fotograma.

Para determinar si el conjunto de CCD 100 se sitúa por encima o por debajo del centro del círculo 80, los pixeles 98 iluminados mediante el triángulo 82 también son leídos. Dependiendo del número de pixeles 98 que son iluminados por el triángulo 82, puede determinarse si el fotograma 40 necesita ser desplazado en la dirección positiva Y o en la dirección negativa Y para conseguir la alineación adecuada del fotograma. Por ejemplo, si el número de pixeles 98 iluminados por el triángulo 82 está por encima de un cierto valor, entonces puede determinarse que el conjunto de CCD 100 se sitúe por debajo del centro del círculo 80. De este modo, al comparar todos los datos del conjunto de CCD generados a partir de cada forma geométrica, es posible determinar la cantidad de movimiento y la dirección del movimiento necesario para alinear de forma adecuada cada fotograma 40.

La figura 19 ayuda a ilustrar los cálculos asociados al círculo 80 que necesitan hacerse para determinar el alcance de cualquier desalineación en la dirección Y. En la figura 19, D_{c} representa el diámetro del círculo 80 y a la anchura del cuadrado 78. L_{c} representa la longitud de una cuerda del círculo 80 y la posición del conjunto de CCD 100 en relación con el centro del círculo. Y_{d} representa el desplazamiento del conjunto de CCD 100 en la dirección Y, mesurada desde el centro del círculo. R representa el radio del círculo 80, o ½ de D_{c}. Para calcular la cantidad de desalineación en la dirección Y, se utiliza matemáticas simples que utilizan el Teorema de Pitágoras de acuerdo con la siguiente ecuación, donde Y_{d} es igual a la cantidad de desalineación en la dirección Y:

Y_d = \sqrt{\left(\frac{D_{c}}{2}\right)^{2} - \left(\frac{L_{c}}{2}\right)^{2}}

Para calcular la cantidad de desalineación en la dirección X, simplemente es necesario saber la posición (es decir, el pixel) sobre el conjunto de CCD 100 que corresponde al centro del círculo 80 de la primera marca de referencia de alineación 76. Esta posición corresponderá al centro del círculo 80 y al punto medio en el conjunto de CCD 100 para todos los círculos posteriores. Cuando la luz procedente de la configuración de LED 102 atraviesa los círculos posteriores 80 e ilumina el conjunto de CCD 100, el punto medio de la cuerda L_{c} para estos círculos se calculará y comparará con el punto medio del conjunto de CCD 100 tal como se determina para el primer círculo 80. Si hay una diferencia entre el punto medio de un circulo posterior 80 y el punto medio del conjunto de CCD 100, entonces la cantidad de desalineación en la dirección X puede calcularse basándose en la diferencia en la distancia entre estos dos puntos.

En vista a lo anterior, se apreciará que el conjunto de CCD también puede configurarse para actuar como el "punto de referencia" para la alineación de los fotogramas 40, conjuntamente con las marcas de referencia de alineación 76. Por ejemplo, una posición predefinida en el conjunto de CCD puede seleccionarse como la posición a la que se desplazarán todos los fotogramas. Al utilizar las marcas de referencia de alineación 76 para desplazar todos los fotogramas se eliminarán la posición predefinida en el conjunto de CCD, la inestabilidad y el movimiento serpenteado no deseables.

Una de las ventajas de utilizar formas geométricas que comprenden la marca de referencia de alineación 76 es que las fluctuaciones que ocurren durante el proceso de producción del film, o las fluctuaciones en la iluminación de las marcas, no afectarán los resultados de los cálculos del movimiento de la ventanilla. Por ejemplo, si la exposición de film y la reimpresión hace el cuadrado 78 más pequeño o más grande que su tamaño original, el círculo 80 y el triángulo 82 cambiarán en tamaño con el mismo grado exacto. Además, la iluminación de alimentación inferior o superior no afectará la capacidad para calcular el centro del círculo 80 debido a la naturaleza correctiva de las otras dos formas geométricas, es decir, el cuadrado 78 y el triángulo 82.

Otra manera posible de iluminar el conjunto de CCD 100, mostrada en la figura 20, es proporcionar una hendidura 112 en el obturador 114 de una manera que permite la exposición del conjunto de CCD 100 antes de que se abra el obturador. Sin embargo, este método puede provocar que una falsa imagen atraviese el film mientras la hendidura 112 se mueve a través del fotograma del film 40, la cual debería ser inaceptable.

Alternativamente, la luz procedente del portalámparas 34 puede ser dirigida alrededor del film 10 y puede ser utilizada para exponer la marca de referencia de alineación 76 mientras se cierra el obturador, tal como se muestra en la figura 21. Este sistema requeriría espejos 116 o un conducto de luz, por ejemplo, para canalizar la luz a la posición apropiada.

Cada una de las marcas de referencia de alineación 76 es leída por un sensor tan pronto como el film 10 se ha detenido en la ventanilla 22. Sin embargo, detectar las marcas de referencia de alineación 76 en un momento diferente es posible y abre algunas posibilidades de procesamiento avanzadas. Por ejemplo, si la marca de referencia de alineación 76 es detectada antes de que el fotograma 40 asociado con esa marca se haya parado en la ventanilla 22, un periodo de tiempo mayor de 1,5 milisegundos puede ser utilizado para analizar la marca. Al incrementar el tiempo disponible para el análisis, puede utilizarse un procesador de alineación más lento y menos caro (comentado más abajo). Además, si la marca de referencia de alineación 76 puede ser leída y analizado antes de que el fotograma 40 sea detenido en la ventanilla 22, la ventanilla puede ser controlada para desplazarse hacia la posición correcta durante el avance del fotograma mediante el rodillo de alimentación intermitente 24. esto permitiría aproximadamente con 10 milisegundos de tiempo desplazar la ventanilla 22 en vez de 1 milisegundo o menos si la marca de referencia de alineación 76 no es leída hasta que el film 10 se detenga completamente en la ventanilla 22.

En otro aspecto de la invención, el movimiento correctivo de la ventanilla podría ser al menos parcialmente determinado al buscar y determinar la existencia de una tendencia de desalineación del film 10 a partir de un fotograma 40 al siguiente. Basado en la naturaleza de la "tendencia", los movimientos de la ventanilla correctivos básicos podrían predecirse y ejecutarse. Mientras un sistema de dirección no cancela todos los errores cuando se detiene el film 10, debería eliminar al menos los errores asociados con el proceso de duplicación del film. Al analizar como varios fotogramas sucesivos 40 se han detenido en la ventanilla 22, una desviación de detención de film puede ser dirigida y corregida mediante el movimiento de la ventanilla apropiado. Aunque este método podría posiblemente corregir las desviaciones mayores que provocan la desalineación de los fotogramas 40, es improbable que sea tan preciso como analizar las marcas de referencia de alineación 76 una vez el film 10 se ha detenido en la compuerta 22 y antes de que se haya abierto el obturador 114.

De acuerdo con la invención, un procesador de alineación 118 controla el funcionamiento del sistema. En referencia a la figura 22, el procesador de alineación 118 está comunicado con un procesador central 120 para recibir la información referida al formato del film (por ejemplo, cuatro perforaciones por formato de fotograma o tres perforaciones por formato de fotograma), el grado del fotograma, el brillo, etcétera. El procesador central 120, a su vez, comunica con un procesador de movimiento 122 que controla el funcionamiento del proyector 16. El procesador central 120 informará al procesador de alineación 118 si el film 10 contiene marcas de referencia de alineación 76 y, si es así, el tipo de marcas de referencia de alineación que está siendo utilizado. La conexión entre el procesador central 120 y el procesador de alineación 118 proporcionará también una línea de comunicación para determinar el estado de alineación y el funcionamiento correcto.

Tras un controlador del procesador central 120, el procesador de alineación 118 comienza su funcionamiento al alinear de forma precia los fotogramas 40. El procesador de alineación 118 activará la configuración de LED 102, por ejemplo, para iluminar las marcas de referencia de alineación 76 que, a su vez, proyectan el contorno de las tres formas geométricas sobre el sensor, tal como un conjunto de CCD en línea 100, de la forma descrita anteriormente. El procesador de alineación 118 analiza a continuación la información de pixeles recogida por el sensor, clasifica a través de la información y determina la posición del fotograma 40 que está alineado con relación al fotograma previo. Una vez esta información es conocida, el procesador de alineación calcula la distancia, tanto en la dirección X como en la dirección Y, por el cual el fotograma 40 está desalineado con respecto al fotograma previo. Este cálculo puede tener la forma de un vector dirección y longitud, que determina la dirección correctiva y la distancia necesaria para desplazar la ventanilla 22.

Dependiendo de la dirección y la longitud del vector, se calcula la cantidad de tensión u otra señal necesaria para desplazar la ventanilla 22 en la dirección X y/o en la dirección Y. Una señal de control que contiene la información necesaria se traspasa a continuación a un procesador del accionador y al controlador 124 para generar una señal apropiada. Por ejemplo, si el accionador es el motor piezoeléctrico 42, entonces la señal será una señal de tensión. El procesador del accionador y el controlador 124 amplifica la señal de tensión para producir una tensión precisa que es aplicada, por ejemplo, a través del cable 60 a la etapa de flexión de motor piezoeléctrico 46, que a continuación desplaza la ventanilla 22 en las direcciones X y/o Y para desplazar el fotograma 40 en el alineamiento preciso con respecto al fotograma previo.

El procesador de alineación 118 puede tomar varias formas. Por ejemplo, pueden utilizarse microprocesadores comercialmente disponibles, procesadores digitales de señales, microcontroladores, circuitos análogos y otros procesadores adecuados. Además, pueden utilizarse una combinación de estos diversos tipos de procesadores para determinar y enviar la señal correctora de movimiento al accionador.

En otros aspectos de la invención, el procesador de alineación 118 puede no presentar un bajo nivel de la precisión de alineación del fotograma, como pueda ser apropiado. Por ejemplo, si el procesador central 120 informa al procesador de alineación 118 que el film 10 en el proyector 16 no tiene marcas de referencia de alineación 76, el procesador de alineación 118 puede no presentar un modo en el cual el sensor lea la posición de las perforaciones 94 a pesar de las marcas de referencia de alineación 76 en el film. En este modo de defecto, el sensor debería determinar la posición de una perforación particular 94 asociada a un fotograma 40 y colocar cada perforación sucesiva (asociada a cada fotograma sucesivo) en la relación de solapamiento al siguiente que lo precede. A pesar de que este modo de defecto debería ser menos preciso que los sistemas que leen las marcas de referencia de alineación 76, un incremento en la precisión de alineación del film no obstante puede conseguirse en comparación con los proyectores convencionales que no tienen tal sistema.

En otro aspecto más detallado de la invención, la información en lo que se refiere a la posición de las marcas de referencia de alineación 76 y a los correspondientes movimientos correctivos de la ventanilla 22 pueden ser analizados y almacenados en el procesador de alineación 118. Al analizar y almacenar esta información para suficientes fotogramas 40, el procesador de alineación 118 puede proporcionar una estimación del movimiento correctivo que será requerido antes de que un fotograma 40 entre en la ventanilla 22. Esto proporciona varias ventajas.

Primero, tal como se mencionó previamente, esta "tendencia" permite el movimiento de la ventanilla 22 antes del análisis de corrección mientras el fotograma 40 está siendo empujado hacia la ventanilla. Esto minimiza la distancia de la ventanilla 22 que debe moverse una vez el movimiento real ha sido calculado. Si la mayoría de la desalineación puede ser corregida por el movimiento de la ventanilla durante el avance real del fotograma 40 en la ventanilla 22, entonces solamente será necesaria una corrección menor una vez se ha detenido el movimiento del film 10. En consecuencia, si la distancia de este movimiento correctivo es pequeña, puede realizarse más rápidamente que un movimiento correctivo más largo.

Segundo, esta tendencia permite realizar movimientos correctivos con respecto a los fotogramas del film 40 que no tienen ninguna marca de referencia de alineación 76, o donde las marcas de referencia de alineación se han degradado de algún modo y no pueden ser leídas. Por ejemplo, si el film 10 está dañado o el polvo u otros contaminantes ocultan una marca de referencia de alineación 76, bien toda o en parte, puede que no sea posible leer la marca de referencia de alineación. En estas circunstancias, no será posible una determinación precisa de la acción correctiva necesaria con respecto a este fotograma particular 40. Sin embargo, a pesar de evitar completamente la acción correctiva con respecto a este fotograma 40, la tendencia en desalineación de los fotogramas que le preceden inmediatamente permitirá predecir al procesador de alineación 118 la posición adecuada del fotograma del film 40 para en todo lo posible la desalineación.

Como una característica adicional, el diseño de la ventanilla 22, conjuntamente con el procesador de movimiento 122 y el procesador de alineación 118, pueden incluir un sistema que permite el control a alta velocidad del ordenador sobre la resistencia al movimiento de film en la ventanilla. Por ejemplo, después de que el film 10 se ha detenido en la ventanilla 22, la resistencia puede reducirse para proporcionar una componente de inicio de baja fricción cuando el film es avanzado por el rodillo de alimentación intermitente 24. Esta fricción reducida de la ventanilla debería permitir el par del rodillo de alimentación intermitente con el par de punta más bajo y debería reducir las tensiones localizadas en el film 10 por la ventanilla 22 durante el movimiento de avance intermitente. Cerca del extremo del movimiento de avance intermitente, la fricción apropiada necesaria para detener el film 10 puede aplicarse de nuevo a la ventanilla 22. Este ciclo repetido de disminuir e incrementar la fricción de la ventanilla debería conseguir los objetivos de detener el film 10 de forma precisa en el extremo de cada movimiento de avance, mientras reduce el trabajo requerido para desplazar el film en el inicio de cada movimiento.

En vista a lo anterior, se apreciará que los principios de la presente invención pueden aplicarse de numerosas formas para eliminar la inestabilidad y el movimiento serpenteado. Por ejemplo, a pesar de utilizar las marcas de referencia de alineación 76 para mover la ventanilla 22, estas marcas pueden utilizarse para manipular otros componentes en el proyector tal como sea apropiado para eliminar la inestabilidad y el movimiento serpenteado. Estas manipulaciones pueden llevarse a cabo de forma mecánica, óptica u otros medios apropiados.

Claims (20)

1. Método de alineación de fotogramas (40) de film (10) con respecto a una abertura (32) en un proyector cinematográfico (16), que comprende los pasos de:

a.

aplicar la información de alineación (76) al film (10) que corresponde a la posición de los fotogramas (40) en el film (10);

b.

desplazar el film (10) a través del proyector (16) y detener de manera intermitente el film (10) fotograma a fotograma con respecto a la abertura (32);

c.

leer la información de alineación (76) asociada a cada fotograma (40) antes de la proyección para determinar la posición del fotograma (40) con respecto a la abertura (32); caracterizado por los pasos de:

d.

determinar la cantidad de movimiento que es necesaria para conseguir la alineación adecuada del fotograma (40) con respecto a la abertura (32) antes de la proyección; y

e.

desplazar una ventanilla (22) de dicho proyector cinematográfico, que está adaptada para recibir y guiar el film, en relación a dicha abertura mediante dicha cantidad de movimiento de modo que coloca el fotograma (40) en la alineación adecuada con respecto a la abertura (32) antes de la proyección.

2. Sistema para alinear fotogramas (40) de film (10) en un proyector cinematográfico (16) que tiene una ventanilla (22) para recibir y guiar el film (10) durante el avance intermitente del film (10) a través del proyector (16), caracterizado por el hecho de que comprende:

a.

un accionador (42; 62) conectado a la ventanilla (22) que está adaptado para desplazar la ventanilla (22) en relación con una abertura (32);

b.

un sensor (100, 102) que lee la información de alineación (76) sobre el film (10) asociado a cada fotograma (40) para determinar la posición del fotograma (40) con respecto a la abertura (32) antes de la proyección; y

c.

un procesador de alineación (118) conectado al sensor (100, 102) y al accionador (42; 62) que está adaptado para determinar la cantidad de movimiento que es necesaria para desplazar la ventanilla (22) y de este modo el fotograma (40) en la alineación adecuada con respecto a la abertura (32).

3. Sistema según la reivindicación 2, caracterizado por el hecho de que el accionador comprende un motor piezoeléctrico (42).

4. Sistema según la reivindicación 2, caracterizado por el hecho de que el accionador comprende una etapa flexible de motor piezoeléctrico (46).

5. Sistema según la reivindicación 2, caracterizado por el hecho de que el accionador comprende un motor de bobina móvil (62).

6. Sistema según la reivindicación 2, caracterizado por el hecho de que la información de alineación aplicada al film comprende una marca de referencia de alineación (76) que es leída por el sensor (100, 102).

7. Sistema según la reivindicación 6, caracterizado por el hecho de que la marca de referencia de alineación (76) comprende una pluralidad de formas geométricas (78, 80, 82).

8. Sistema según la reivindicación 7, caracterizado por el hecho de que las formas geométricas comprenden al menos un círculo (80) y un cuadrado
(78).

9. Sistema según la reivindicación 8, caracterizado por el hecho de que las formas geométricas comprenden además un triángulo (82).

10. Sistema según la reivindicación 2, caracterizado por el hecho de que la información de alineación (76) se aplica al film (10) en un espacio (92) entre los fotogramas adyacentes (40) en el film
(10).

11. Sistema según la reivindicación 2, caracterizado por el hecho de que el sensor comprende un sensor basado en la luz (100, 102).

12. Sistema según la reivindicación 11, caracterizado por el hecho de que el sensor basado en la luz comprende una formación de LED (102) y un conjunto de CCD (100).

13. Sistema según la reivindicación 12, caracterizado por el hecho de que el sensor basado en la luz comprende además un espejo (116) para reflejar la luz transmitida por la formación de LED (102) sobre el conjunto de CCD (100).

14. Sistema según la reivindicación 2, caracterizado por el hecho de que comprende además sensores redundantes (100, 102) adaptados para leer la información de alineación redundante (76) asociada a cada fotograma (40).

15. Sistema según la reivindicación 2, caracterizado por el hecho de que el procesador de alineación (118) controla el funcionamiento del sensor (100, 102) y procesa la información de alineación (76) para cada fotograma (40) para determinar la posición de los fotogramas sucesivos (40) en relación con la abertura (32).

16. Sistema según la reivindicación 15, caracterizado por el hecho de que el procesador de alineación (118) determina además la cantidad de film (10) mal alineado de un fotograma al siguiente y genera una señal de salida que es suministrada a un accionador (42; 46), y en el que la señal de salida controla el accionador (42; 62) para desplazar la ventanilla (22) tal que los fotogramas (40) están correctamente alineados con respecto a la abertura
(32).

17. Sistema según la reivindicación 16, caracterizado por el hecho de que la señal de salida es una señal basada en la tensión.

18. Sistema según la reivindicación 16, caracterizado por el hecho de que la señal de salida es una señal basada en la corriente.

19. Sistema según la reivindicación 2, caracterizado por el hecho de que el accionador (42; 62) está configurado para desplazar la ventanilla (22) en incrementos tan pequeños como de aproximadamente 1/20 \mum (0,000002 pulgadas) en alrededor de un milisegundo o menos.

20. Sistema según la reivindicación 2, caracterizado por el hecho de que el accionador (42; 62) y la ventanilla (22) están configurados tal que el accionador (42; 62) puede desplazar la ventanilla al menos 0,152 mm (0,006 pulgadas) tanto en la dirección X como en la dirección Y.