NO167171B - Fremgangsmaate og apparat for merking av film. - Google Patents

Description

Foreliggende oppfinnelse vedrører en fremgangsmåte og et apparat for gravering (her betegnet merking) av flerlags-materialer, mer spesielt fotografiske eller kinematograf1ske filmer.

For å merke de fotografiske eller kinematografiske filmene, spesielt med henblikk på forsyning av disse med undertitler, angripes på kjemisk måte fargestoffene som befinner seg i den fremkalte films emulsjon, idet man sørger for ikke å angripe det celluloseholdige bærermaterialet. Denne metoden tar lang tid og nødvendiggjør et stort antall kompliserte manipula-sjoner som anvender flere kjemiske produkter. Således er automatisering av fremgangsmåten tungvint, og dens anvendelse nødvendiggjør spesielle foranstaltninger for å unngå forurensningsproblemer, hvilket gjør fremgangsmåten meget kostbar.

I FR patent 71.36412 (publikasjon 2111201) foreslås midler for opptagelse av spesielle bilder omfattende en bærer av glass belagt med kjønrøk dispergert i nltrocellulose Inneholdende en mykner, og som er mottagelig for merking ved nedbrytning av det adherende lag ved hjelp av høyintens bestråling med laser. I denne fremgangsmåten er bæreren ikke følsom overfor varme, slik at merkingshastlgheten og bestrålingens intensitet ikke er kritisk. Bæreren er ikke egnet for fremstilling av kinematografiske filmer, og den opptatte eller registrerte avbildning er nødvendigvis i sort og hvitt.

I EP patent 36.680 foreslås videre merking av gjenstander ved belegglng av deres overflate med en syntetisk harpiks, slik som polypropylen, inneholdende et fargestoff på slllsiumbasls (ultramarin) og eksponering av overflaten for bestråling ved hjelp av en laser etter å ha beskyttet den med en maskering 1 hvilken man har utskåret formen på det bildet som ønskes gjengitt. Ved dette observeres dannelsen av en merking hvis farge står i kontrast med fargen til baslsharplksen og som identifiseres ved direkte observasjon. Fargestoffet blir ikke nødvendigvis omdannet gjennom hele beleggtykkelsen og konturene er ikke presise og regelmessige. Denne merklngs-metode egner seg derfor Ikke for kinematografIske eller fotografiske filmer, for hvilke det er av vesentlig betydning å modifisere emulsjonslaget i hele sin dybde og ha konturene meget nøyaktige og regelmessige, i betraktning av de for-størrelser som avbildningene vil utsettes for.

Foreliggende oppfinnelse tar sikte på å løse de problemer som ved kjente metoder møtes, ved merking av fotografiske eller kinematografiske filmer. Den har til formål å tilveiebringe en fremgangsmåte som gjør at man kan omdanne dekklaget eller emulsjonslaget gjennom hele sin tykkelse, hvilken fremgangsmåte ikke angriper bærermaterialet, ikke nødvendiggjør bestrykning av hele filmens overflate, ikke nødvendiggjør anvendelse av maskering hvori merkingen som skal gjengis, er utskåret, og hvilken fremgangsmåte gir nøyaktige og regelmessige avbildninger. Fremgangsmåten muliggjør merking av materialet ved hjelp av linjer eller spor omgitt av en svart kant.

Ifølge foreliggende oppfinnelse er det således tilveiebragt en fremgangsmåte for merking av fotografiske eller kine-matograf iske filmer omfattende en bærer og et overflatedekklag, ved hjelp av kontinuerlige eller diskontinuerlige spor med en bredde på 10-250 pm, og denne fremgangsmåten er kjennetegnet ved at man bestråler overflatelaget med laserstråling, hvilken stråling kan absorberes av overflatelaget, og beveger en bunt av denne stråling av bredde vesentlig lik den til sporet som skal opptegnes på overflatelaget med en hastighet slik at forholdet mellom bevegelseshastlgheten til strålebunten, v, uttrykt i cm/s og den tilsvarende strålingsintensitet uttrykt som flukseffekten til strålingen som når overflatelaget, P, uttrykt i watt, er gitt ved ligningen med K lik 4,1 (± 40#), og £ representerer bredden på sporet uttrykt i pm innenfor et område på 10-250 pm.

Foreliggende fremgangsmåte er spesielt godt egnet for merking av fotografiske eller kinematografiske filmer ved hjelp av spor med en bredde på 20-220 pm. Den er egnet for merking av slike filmer ved hjelp av spor med en konstant eller variabel bredde. Videre er den egnet for tilveiebringelse av skrift på nevnte filmer.

Ved skriving holdes fortrinnsvis forholdet v/P tilnærmet konstant for en bestemt konstant sporbredde. I dette tilfellet er de maksimalt tillatte variasjoner av forholdet v/P 5#.

Når strålingens flukseffekt varierer, er den effekt som skal tas i betraktning, den gjennomsnittlige effekt i tidsintervallet A t slik som definert ved ligningen

hvor Pi representerer øyeblikksverdiene for effekten, og At er integrasjonsintervallet hvis verdi ligger mellom den tid som strålebunten bruker på å tilbakelegge en avstand lik sporets bredde (AtmaijS) og 0,25 ganger denne tid (Atmjn <->0,25.Atmaks).

Med hastighet menes den gjennomsnittlige hastigheten 1 tidsintervallet At slik som definert ved ligningen hvor Xp og Yp henholdsvis representerer abscissen og ordlnaten for strålebuntens anslagspunkt på filmen ifølge et rektangulært koordinatsystem 1 to dimensjoner (X, Y) 1 et plan beliggende 1 materialets overflatelag.

Strålingen som benyttes ved foreliggende fremgangsmåte, kan frembringes ved hjelp av flere kjente lasertyper. Generelt benyttes en stråling med en bølgelengde mellom 350 og 800 nm og fortrinnsvis mellom 400 og 700 nm. De beste resultatene har blitt oppnådd med en stråling av 450-520 nm. Strålingen kan være monokromatisk eller polykromatlsk. Strålingens flukseffekt kan variere Innen vide grenser; den er 1 alminnelighet slik at effekten i nivået for overflatelaget er 0,1-200 watt, og fortrinnsvis 0,5-100 watt. De benyttede lasere virker på kontinuerlig eller tilnærmet kontinuerlig måte; ved dette forstås at lysutstrålingene pulserer med høy frekvens, fortrinnsvis over 50kHz. Gode resultater har blitt oppnådd med en ionisert argonlaser. Bredden på laserstråle-bunten 1 nivå med overflatelaget er vesentlig lik den til sporet som skal opptegnes, generelt 1 det minste nær 20*.

Med filmer mentes 1 foreliggende sammenheng materialer omfattende en bærer belagt med et overflatelag som Inneholder organiske polymerer og fargestoffer. Bæreren kan være transparent eller gjennomskinnelig, og er fortrinnsvis transparent. Den kan bestå av et uorganisk materiale slik som glass eller et organisk materiale. Tykkelsen på bæreren er Ikke kritisk; oftest er den 0,01-10 mm. Overflatelaget har generelt en tykkelse på 1-100 pm og oftest 5-50 pm. Tykkelsen på overflatelaget er fortrinnsvis konstant 1 den bestrålte sonen.

Fremgangsmåten Ifølge oppfinnelsen egner seg som nevnt for merking av fotografiske og kinematografiske filmer hvor det er ønskelig å la bæreren være intakt og merke overflatelaget gjennom hele sin tykkelse ved fordampning derav.

Foreliggende fremgangsmåte er særlig godt egnet for forsyning av fremkalte fotografiske eller kinematografiske filmer med tekst. I dette tilfellet vil den svarte kanting som er karakteristisk for denne type merking, forbedre lesbarheten og spesielt for skrift i lyse billedsoner. Disse filmene omfatter en bærer som generelt er på basis av et cellulose-derivat slik som cellulosetrlacetat eller på basis av syntetisk polymer slik som en polyester og et overflatelag som er en fremkalt fotografisk "emulsjon". "Emulsjonen" inneholder generelt et dispergeringsmiddel slik som gelatin, fargestoffer og forskjellige additiver som kan velges spesielt blant kromogene koblingsmldler, herdemldler, fukte-mldler og antlmuggmidler.

Merkingen av filmene kan foretas under forskjellige betingel-ser. Man kan operere under variable absolutte trykk generelt fra IO-<4> til 2 kg/cm<2> og oftere fra IO"<3> til 1,5 kg/cm<2>. Man kan operere i nærvær av forskjellige gasser slik som luft, oksygen eller inerte gasser slik som nitrogen eller edelgasser.

Nevnte filmer kan være forvarmet ved forskjellige temperatu-rer. Generelt er temperaturen til lerlagsmaterialet som underkastes merking, fra 0 til 200°C, og fortrinnsvis fra 0 til 150°C.

Spesielle utførelsesformer for foreliggende oppfinnelse er vist på de medfølgende figurer 1 og 2.

På fig. 1 utsender en laserkllde 1 en synlig monokromatlsk stråle 2. Et modulasjonssystem 4 gir en kontinuerlig modulasjon av bestrålingsintensiteten på overflatelaget samt terminering derav. Forskjellige modulasjonssystemer kan anvendes for dette, slik som akusto-optiske modulatorer og elektro-optiske modulatorer. Gode resultater har blitt oppnådd med akusto-optiske modulatorer.

Mellom laserkjeden 1 og modulajonssystemer 4 kan det i strålebanen om ønsket anbringes en lysstråleseparator som avleder en del av lysstrålen mot et måleapparat for derved hele tiden å kunne regulere stråleintensiteten tilveiebragt av laseren.

En valgfri blender 5 muliggjør utvelging av en del av lysstrålen som kommer ut av modulasjonssystemet 4.

Et optisk fokuserlngssystem 7 er anordnet i avstand fra filmen som skal merkes, slik at den kan bli lett defokali-sert, idet det defokaliseringen er en funksjon av bredden på det ønskede spor.

Et valgfritt spell 9 muliggjør orientering av strålebunten før den sendes Inn 1 avbøyingsanordnlngen 10, 11, som muliggjør avbøylng av strålebunten på filmen 12 i overens-stemmelse med generelt perpendikulære akser X og Y. Forskjellige avbøyingsanordninger i det følgende betegnet "scannere" kan anvendes for dette formål, slik som galvanometrlske speilsystemer, akusto-optiske systemer eller elektro-optiske systemer. Gode resultater har blitt oppnådd med galvanometrlske speilsystemer. Scanneren anbringes fortrinnsvis slik at innfallsvinkelen for lysbunten på filmen 12 er tilnærmet normal.

Når scanneren har en tilstrekkelig lang reaksjonstid, dvs. når strålebuntens avbøylng ikke er samtidig i forhold til kommandoslgnalet for denne avbøylng, kan scanneren omfatte to posisjonskontrollsystemer utstyrt med poslsjonsregistratorer. Signalene som kommer fra poslsjonsregistratorene muliggjør ved bruk av en datamaskin å variere strålingens intensitet ved utgangen av modulasjonssystemer 4 for derved å oppnå at strålingens intenitet på filmen tilsvarer bevegelseshastigheten til strålebunten på filmen som definert i ligning (I) ovenfor. Andre ekvivalente anordninger kan benyttes.

Når scanneren har en meget kort reaksjonstid, dvs. når strålebuntens avbøylng er nesten øyeblikkelig i forhold til kommandoslgnalet, er det ikke nødvendig å tilveiebringe spesielle supplerende anordninger for å måle skrift-hastlgheten, idet denne er en direkte funksjon av den beregnede hastighet ut fra styrings- eller kommandosignalene.

Fokuserlngssystemet 7 kan være anordnet mellom modulasjonssystemet 4 og avbøyingsanordningen 10, 11 eller mellom sistnevnte og filmen 12.

Fig. 2 representerer en spesiell utførelsesform for fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen som er særlig egnet for merking ved hjelp av laserproduserte polykromatiske stråler. Denne utførelsen ligner den vist på fig. 1 bortsett fra noen operative detaljer.

Det optiske fokuseringsystemet 3 er anordnet på strålebunten som kommer ut fra laserkilden mellom denne og senteret for modulasjonssystemet 4, i en avstand fra sistnevnte lik brennvidden til fokuserlngssystemet 3.

Et annet optisk fokuserlngssystem 6 er anordnet ved utgangen av modulasjonssystemet 4 etter blenderen 5 på en slik måte at dens fokus eller brennpunkt befinner seg i sentrum av modulasjonssystemet 4. En blender 8 kan om ønsket være anbragt på strålebunten som krysser det tredje optiske fokuserlngssystemet 7.

I de forskjellige utførelsesformene for foreliggende fremgangsmåte kan det anvendes forskjellige kjente optiske fokuseringssystemer. Gode resultater har blitt oppnådd med konvergerende optiske linser.

Fig. 3 representerer forløpet for forholdet mellom skrifthastighet (cm/s) og flukseffekten til strålingen som når overflatelaget (watt) som funksjon av sporets bredde (pm). Den rette, heltrukne linjen er middelverdien som gis av ligningen (I), og de to stiplede linjene representerer grenseverdiene.

Oppfinnelsen tilveiebringer også et apparat for merking av fotografiske eller kinematografiske filmer fremstilt som an-gitt ovenfor, omfattende en bærer og et overflatedekklag, ved hjelp av kontinuerlige eller diskontinuerlige spor ved bestråling med stråling frembragt av laser, kjennetegnet ved at det innbefatter: a) en laserkilde som frembringer en stråling med bølgelengde slik at den kan absorberes av overflatelaget, b) et modulasjonssystem som muliggjør kontinuerlig modulasjon av strålingsintensiteten og dens avbrytning, c) et optisk fokuserlngssystem anordnet 1 avstand fra filmmaterlalet som skal merkes, slik at dette materialet blir svakt defokusert på en slik måte at bestrållngssonen får en bredde på 10-250 pm, d) en avbøyingsanordning som muliggjør avbøylng av strålebunten på fllmmaterialet i henhold til minst to akser, e) anordninger for måling av strålebuntens bevegelses-hastlghet på fllmmaterialet, f) en blokk omfattende en datamaskin som styrer modulasjonssystemet b) på en slik måte at den tilpasser

strålingsintensiteten på fllmmaterialet til bevegelseshastigheten for strålebunten på fllmmaterialet målt med anordningene e), og

g) anordninger for orientering av strålebunten tilnærmet perpendikulært på overflaten av fllmmaterialet som skal

merkes, på merklngssonene.

Blokken f) styrer hvert øyeblikk strålingsintensiteten på fllmmaterialet via modulasjonsystemet b) slik at det sørges for et konstant forhold mellom strålingsintensiteten og bevegelseshastigheten for strålebunten på overflatelaget (eller skrifthastighet) for en fast sporbredde. Den kan omfatte forskjellige kjente datamaskiner. Man kan også anvende et analogt system, digitalt, eller en kombinasjon av disse to teknikker.

Blokken f) blir uavbrutt informert om strålebuntavbøylnger ifølge de to aksene (X og Y) bevirket av avbøyingsanordningen

d).

Eksempel

Forsøkene ble foretatt med apparatet som vist på fig. 2. Det ble som strålingskilde benyttet en ionisert argonlaser med polykromisk funksjon. Det benyttede modulasjonssystem 4 er en akusto-optisk modulator. Ved 3 og 6 ble det anordnet konvergerende linser med en brennvidde på 20 cm og 30 cm, respektivt. Ved 7 ble det anordnet en fokuseringslinse med en brennvidde på 18 cm. Linsen ble plassert på strålebunten i en avstand fra filmen slik at den ble svakt defokusert 1 forhold til filmen for derved å oppnå den ønskede sporbredde. Det ble således opptegnet et spor på 175 pm ved anvendelse av en skrivehastighet på 5,4 cm/s og ved justering av effekten ved filmnlvået til 2,14 watt; et spor på 80 pm ble opptegnet med en skrivehastighet på 7,85 cm/s og en effekt ved filmnlvået på 2,29 watt; et spor på 64 pm ble opptegnet med en skrivehastighet på 15,3 cm/s og en effekt ved filmnlvået på 4,20 watt.

Claims (4)

1. Fremgangsmåte for merking av fotografiske eller kine-matograf i ske filmer omfattende en bærer og et overflatedekklag, ved hjelp av kontinuerlige eller diskontinuerlige spor med en bredde på 10-250 pm, karakterisert ved at man bestråler overflatelaget med laserstråling, hvilken stråling kan absorberes av overflatelaget, og beveger en bunt av denne stråling av bredde vesentlig lik den til sporet som skal opptegnes på overflatelaget med en hastighet slik at forholdet mellom bevegelseshastlgheten til strålebunten, v, uttrykt i cm/s og den tilsvarende strålingsintensitet uttrykt som flukseffekten til strålingen som når overflatelaget, P, uttrykt i watt, er gitt ved ligningen med K lik 4,1 (± 40*), og i representerer bredden på sporet uttrykt i pm innenfor et område på 10-250 pm.

2. Fremgangsmåte ifølge krav 1, karakterisert ved at strålingen som frembringes av laseren, har en bølgelengde på 400-700 nm.

3. Fremgangsmåte ifølge krav 1, karakterisert ved at flukseffekten til strålingen som når overflatelaget, er 0,1-200 watt.

4. Apparat for merking av fotografiske eller kinemato-graf iske filmer fremstilt ifølge hvilket som helst av kravene 1-3, omfattende en bærer og et overflatedekklag, ved hjelp av kontinuerlige eller diskontinuerlige spor ved bestråling med stråling frembragt av laser, karakterisert ved at det innbefatter: a) en laserkilde som frembringer en stråling med bølgelengde slik at den kan absorberes av overflatelaget, b) et modulasjonssystem som muliggjør kontinuerlig modulasjon av strålingsintensiteten og dens avbrytning, c) et optisk fokuseringssystem anordnet i avstand fra fllmmaterialet som skal merkes, slik at dette materialet blir svakt defokusert på en slik måte at bestrålingssonen får en bredde på 10-250 pm, d) en avbøyingsanordning som muliggjør avbøylng av strålebunten på fllmmaterialet i henhold til minst to akser, e) anordninger for måling av strålebuntens bevegelseshastighet på fllmmaterialet, f) en blokk omfattende en datamaskin som styrer modulasjonssystemet b) på en slik måte at den tilpasser strålingsintensiteten på fllmmaterialet til bevegelseshastigheten for strålebunten på fllmmaterialet målt med anordningene e), og g) anordninger for orientering av strålebunten tilnærmet perpendikulært på overflaten av fllmmaterialet som skal merkes, på merkingssonene.