PT690346E - Dispositivo para a gravacao de um filme cinematografico por um feixe de raios laser - Google Patents

Description

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DESCRIÇÃO "DISPOSITIVO PARA A GRAVAÇÃO DE UM FILME CINEMATOGRÁFICO POR UM FEIXE DE RAIOS LASER" A presente invenção refere-se a um dispositivo para a gravação de um filme cinematográfico por meio de um feixe de raios laser, que compreende uma instalação de accionamento e servecomando da posição do filme, em particular um filme cinematográfico. Trata-se de submeter o filme alternadamente a fases de accionamento e fases de posicionamento preciso, ou mesmo de paragem, seja para visualizar a imagem, seja para, durante as paragens poder gravar legendas no filme, em deslocamentos muitos precisos da imagem correspondente.

Nas instalações actualmente mais conhecidas, o mecanismo de accionamento e de posicionamento do filme é do tipo denominado "de garras e contra-garras". Um motor eléctrico, com um binário elevado e inércia reduzida, comandado por um computador, arrasta em rotação garras, por intermédio de um bloco central rotativo, no qual elas podem deslizar radialmente, indo essas garras, quando estão na posição extraída, encaixar-se em furos do filme para o accionar. 0 accionamento do filme faz-se num meio-ciclo, ou seja, numa meia volta. Na segunda metade do ciclo, as garras entram no bloco central e as contra-garras saem para "pisar" o filme, isto é, para o manter numa posição exacta, tanto lateralmente como na direcção da passagem do filme. 0 processo é mesmo, 1 f~ Lz ^ seja qual for o formato do filme (16, 35 ou 70 mm) e reproduz-se para cada imagem, tanto em avanço rápido como em gravação. É claro que este principio de accionamento apenas permite um desfile sacudido do filme, estando a precisão de posicionamento do filme directamente dependente da precisão mecânica das garras e das contra-garras, bem como da regulação do ciclo. 0 objectivo da presente invenção consiste em permitir uma passagem muito mais rápida do filme, aumentando de maneira muito notável a precisão do seu posicionamento, permitir que o filme, tanto quando está parado como quando está em movimento, em particular no caso de, quando do posicionamento, proceder, nas imagens correspondentes do filme, a uma gravação de legendas, por varrimento, feito por um feixe de raios laser.

Foram já descritos um processo e uma instalação de gravação de legendas em filmes, em particular cinematográficos, na patente FR 2 580 54 8A em nome do Requerente. A instalação utiliza um dispositivo de orientação do feixe de raios laser em dois planos perpendiculares um ao outro, por um sistema deflector, por exemplo por uma reflexão do feixe de raios laser, em dois espelhos (X-Y), cujos deslocamentos são comandados por sistemas galvanométricos, ou análogos, por uma vez sob o controlo de um computador, que compreende as legendas de cada imagem, numa memória. A patente GB 2 036 369 descreve também um dispositivo para a gravação de um filme por meio de um feixe de raios laser, mas não se ocupa do problema do posicionamento preciso do filme, sobretudo a velocidade elevada. 2 t

Sendo assim, a presente invenção refere-se a um dispositivo para a gravação de um filme por meio de um feixe de raios laser, que compreende um sistema óptico de desvio (X-Y), com deflectores, para comandar os deslocamentos do feixe de raios laser, sendo por sua vez esse sistema controlado por um computador, que contém memorizadas as legendas, compreendendo o dispositivo uma instalação de accionamento e servocomando da posição do filme, caracterizado por a referida instalação incluir um motor, servocomando pelo referido computador e apropriado para pôr o filme em movimento continuo, mas com interrupções eventuais, para a gravação das referidas legendas; um alimentador, com uma superfície substancialmente cilíndrica, que compreende dentes para o accionamento do referido filme e acoplado ao referido motor; um dispositivo de memorização dos defeitos de concentricidade do referido alimentador, defeitos que provêm do desvio do eixo de rotação do alimentador em relação ao eixo longitudinal de simetria cilíndrica do alimentador; e um sistema de compensação entre o referido dispositivo de memorização e o referido sistema de desvio óptico, para a correcção, em função dos referidos defeitos, da posição do feixe de raios laser de gravação, de modo que cada uma das legendas tenha exactamente a posição pretendida, relativamente à imagem correspondente do filme, apesar dos referidos defeitos inerentes a todos os alimentadores.

Deste modo, ajustam-se as coordenadas do ponto de incidência do feixe de raios laser, em função de qualquer posição da imagem. Isso significa também, que se encaram dois modos de gravação, com um tal mecanismo: uma gravação imagem-por-imagem e uma gravação contínua, isto é, sem paragem do filme, tendo então o deslocamento do feixe de raios laser uma 3 ρ U, ^^ componente de velocidade igual e com o mesmo sentido que a velocidade de desfile do filme.

De preferência, um tal dispositivo compreende, além disso, um codificador digital, associado ao veio do motor, sendo portanto esse codificador próprio para fornecer ao referido sistema de compensação um sinal representativo da posição angular real do veio do motor, isto é, do seu erro de posicionamento angular, somando-se ou subtraindo-se esse erro ao ou do erro de posicionamento do filme, devido aos defeitos de excentricidade do alimentador, para a obtenção de um erro global de posicionamento, enviado ao dito sistema de comando dos referidos deflectores. 0 facto de se servocomandar o motor de accionamento do alimentador permite suprimir qualquer sistema mecânico já conhecido, tal como o da "cruz-de-malta" e assegurar a continuidade do desfile do filme. 0 alimentador corresponde a uma roda dentada, cujo número de dentes é igual a um número inteiro de imagens. Este número N é função do formato do filme; por exemplo, para o formato de 16 mm, N = 8, para o de 35 mm, N = 4, etc. 0 servocomando da posição do motor permite fixar cada uma das imagens que deve receber a gravação, por exemplo uma legenda, em relação à posição normal do feixe de raios laser, isto é, a posição que é a sua antes de qualquer desvio corrector. 0 servocomando da velocidade do motor permite adaptar esta velocidade ao número de imagens sem gravação, de modo a aumentar, por exemplo, a velocidade do motor quando duas imagens com legenda estiverem separadas por um grande número de imagens sem legenda e, pelo contrário, diminuir 4

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essa velocidade quando apenas houver um pequeno número de imagens consecutivas sem legenda.

Os erros de posicionamento do filme são as resultantes de dois fenómenos provenientes dos defeitos da geometria do alimentador e dos erros de posição própria da trajectória. Estes fenómenos são tratados simultaneamente pelo sistema de compensação atrás mencionados, que comunica ao sistema de desvio óptico (X-Y) as correcções a introduzir nas coordenadas de referência.

Os defeitos de geometria do alimentador são essencialmente defeitos de concentricidade, dos quais resulta uma descentragem da sua periferia, que impede que haja uma relação unívoca entre o ângulo de rotação deste alimentador e a posição linear da imagem. Estes defeitos geométricos são facilmente quantificáveis e as correcções necessárias podem ser introduzidas facilmente, na forma de parâmetros de compensação, no sistema de desvio do feixe de raios laser, como se verá com mais pormenor mais adiante, isto por meio da utilização de uma mira de regulação.

Quanto aos erros de posição próprios da trajectória, eles são devidos principalmente à estrutura do filme, designadamente à sua característica mais ou menos "adesiva", bem como à inércia do seu mecanismo de accionamento, mesmo que esta seja pequena. Todavia, estes erros são fáceis de compensar, graças ao codificador do motor, que fornece, em tempo real, ao sistema de compensação, uma indicação representativa da posição do filme. Também isso será visto melhor, mais adiante. 5 p L· ^

Finalmente, a invenção compreende ainda dispositivos de ordem mecânica, relacionados com o facto de o filme em curso de gravação poder ter uma velocidade de desfile muito maior que quando é arrastado pelos mecanismos clássicos.

Para que a gravação tenha uma definição constante em todo o comprimento de uma imagem, é necessário que o filme seja perfeitamente linear na zona da gravação. Com os mecanismos clássicos, de garras e contra-garras, a planeza do filme é assegurada por um canal plano, provido de um pressor. No entanto, a utilização de um pressor é uma fonte de problemas, porque a pressão que ele exerce no filme não é constante, sendo mesmo aleatória em função da natureza das películas, donde resulta uma instabilidade a velocidade elevada. De qualquer modo, as possibilidades preferidas pelo novo mecanismo da presente invenção, em especial em matéria de transporte rápido do filme, tornam o sistema com calha plana e pressor obsoleto.

Por conseguinte, e isso de acordo ainda com uma outra disposição da invenção, utilizaremos, para a obtenção de uma planeza perfeita do filme no decurso do de file, designadamente ao nível da gravação por feixe de raios laser, um suporte de gravação com calha curva e roletes de pressão do filme, que actuam nos bordos deste último.

Ilustra-se agora a invenção pela descrição, dada a título de exemplo, de modo nenhum limitativo, de uma instalação de accionamento e servocomando de posição do filme, que incorpora as disposições que acabamos de tratar, sendo essa descrição feita com referência aos desenhos anexos, cujas figuras representam: 6 r—· L· \l ' A fig. 1, um gráfico que representa uma excentricidade possível de um alimentador teoricamente cilíndrico, representado esquematicamente na fig. 2; A fig. 3, a posição de marcas de referência transversais, traçadas sobre as miras de um filme de referência, depois das rotações equiangulares do referido alimentador;

As fig. 4 e 5, esquemas sinópticos do sistema de compensação, respectivamente no modo de gravação "imagem-a-imagem" e em modo de gravação "contínua"; e A fig. 6, o corte vertical de um suporte de gravação com canal curva e roletes de contacto.

Na fig. 1, representou-se, a título de exemplo, num gráfico (x,y), um defeito de concentricidade possível do alimentador - teoricamente cilíndrico - de película, referenciado com (1) na fig. 2. Supôs-se que se tratava de um alimentador de "4 imagens", por exemplo para filmes de 35 mm e, para facilitar as explicações, exagerou-se fortemente a excentricidade da superfície do alimentador, em relação ao seu eixo de rotação (2), que está fortemente desviado, relativamente ao eixo geométrico (3). 0 sentido da rotação do alimentador está representado pela seta (4).

Sendo assim, concebe-se que, se pudermos fixar perfeitamente uma imagem de referência do filme, em relação a uma marca de referência fixa, cada uma das três imagens seguintes terá um desvio diferente em relação a essa marca de referência, dependendo esse desvio da excentricidade da superfície do alimentador em cada um dos quadrantes 7 ^ f^ ^^ (Ν0,Ν1,Ν2,Ν3) que ο constituem.

Para reconhecer, visualizar e poder utilizar este desvio de modo a efectuar, na posição do feixe de raios laser no momento da gravação, a compensação requerida, podemos proceder da seguinte maneira, no modo de gravação "imagem-a-imagem". Utilizando, por exemplo, a mira de regulação da fig. 3 (pedaço de película (6) de 35 mm, que apresenta pelo menos quatro imagens da mira), traça-se a marca de referência horizontal (Ro), na imagem correspondente ao quadrante (No) do alimentador, tendo, por convenção, essa marca de referência um desvio nulo; faz-se em seguida rodar o alimentador de um quarto de volta e traça-se, da mesma maneira, a marca de referência (Rl), na imagem seguinte da mira de regulação, correspondente ao quadrante (Nl) do alimentador (o sentido do desfile do filme foi indicado pela seta (5) na fig. 3) . Procede-se da mesma maneira para as marcas de referência (R2) e (R3), correspondentes aos quadrantes (N2) e (N3) . Vê-se na fig. 3 que cada uma das marcas de referência (R1,R2,R3) tem um desvio diferente, relativamente à posição de "desvio 0", que teria se o alimentador (1) tivesse uma geometria perfeita. Estes desvios, medidos por um codificados (C) , associado ao motor de accionamento (M) do alimentador (fig. 4 e 5) , podem então ser utilizados para corrigir consequentemente a posição do feixe de raios laser, quando da gravação de uma legenda (acção no sistema (S) de comando dos deflectores), e garantir assim a compensação pretendida, para que cada legenda seja posicionada em relação à imagem correspondente.

No modo de gravação contínua, isto é, sem paragem do filma, convém pelo contrário, memorizar um máximo de medidas 8

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ΐ de desvio das marcas de referência. Com referência à fig. 1, mostrou-se, a titulo de exemplo e para simplificar, a utilização de apenas três marcas de referência por imagem, correspondentes a três pontos de ordenadas por imagem, isto é doze pontos por rotação do alimentador, enquanto que quatro pontos são suficientes no modo de gravação "imagem-a-imagem". Na fig. 1, estes pontos de ordenadas, representativos do desvio d da marca de referência (R) da mira (marcada de 30° em 30° de rotação do alimentador) em relação à sua posição teórica, no caso de ausência de excentricidade, estão referenciados por nQ, n'0 e n"0 para a primeira imagem, ni, n'i, n"i para a segunda imagem, etc.; a medição destas ordenadas é efectuada por meio de um sistema metrológico normalizado. As abacissas (θ°) representam o ângulo de rotação do alimentador para cada ponto: 30°, 60°, 90°, etc., sendo esse ângulo controlado pelo servocomando do motor de accionamento do alimentador. Vemos que o gráfico da fig. 1 permite obter uma visualização perfeita e instantânea do defeito de concentricidade do alimentador. A parametrização do sistema de compensação decorre directamente do estudo desta curva.

Esta parametrização está descrita mais adiante, no modo de gravação "imagem-a-imagem".

Como atrás se disse, bastam quatro pontos de ordenadas, no modo de "imagam-a-imagem", para proceder à parametrização do sistema de compensação. Neste caso, não há qualquer curva a estudar, mas sim unicamente as ordenadas dos pontos (n0,ni, n2, n3) . Sendo (n0) o ponto com desvio d = 0, memoriza-se no sistema de compensação (V) o facto de este ponto ter um valor de correcção de desvio nulo. Para o ponto (n:.) , 9 ^--Ck constata-se que está em avanço relativamente ao 0. A parametrização do sistema de compensação (V) para este ponto (nx) faz-se pela memorização, num "tabela de erros geométricos" T (fig. 4), do valor medido com uma afectação de sinal de modo que a regulação do desvio do sistema de desvio se faça no sentido correcto.

Para este exemplo, considera-se que o sinal é negativo. O procedimento é o mesmo para os pontos (n2) e (n3) ; portanto, memoriza-se para: N2, um valor de desvio positivo N3, um valor de desvio positivo maior que o de n2.

Estas compensações seriam suficientes se o mecanismo (alimentador-motor-codificador) estivesse isento de qualquer inércia e se o filme não opusesse qualquer resistência ao desfile. Ora, são estes factores mecânicos que conduzem, além do defeito de geometria do alimentador (1), a um erro de posição. Este erro de posição (Δ) é fornecido directamente pelo codificador (C) do motor (M). Este codificador (C) informa o sistema de compensação (V) (bloco de cálculo de Vro, na fig. 4) sobre a posição real do motor. O sistema de compensação (V) compara a posição obtida, relativamente à posição teórica, e assim o sistema "sabe" de quanto está em avanço ou em atraso. Este valor é afectado directamente aos valores memorizados na "tabela dos erros", para as posições (n0,nlfn2,n3) .

Por exemplo, podemos supor: 10 1««*—^^^>1 - que o mecanismo (M-C) deve arrastar um filme em um certo número de imagens; - que a primeira imagem a gravar corresponde ao quadrante (Nl), para o qual o alimentador (1), accionado pelo motor (M), possui um erro de concentricidade definido por (ni) ; que o codificador (C) possui quatro frentes de incrementação de 4096 pontos de incrementação cada uma, seja uma frente de 4096 pontos por imagem; e - que a frente de incrementação da imagem do quadrante (Nl) é designada por (Fl) e o ponto de incrementação correspondente à posição teórica da imagem (Nl) é fthl=0000.

Uma vez feito o desfile, o mecanismo pára para efectuar a primeira gravação.

Antes de começar a gravação, o sistema de compensação (V) (cálculo de Vrc) analisa as informações que recebe. imagem a gravar Nl => erro devido aos defeitos geométricos do alimentador 1 de valor: -n-, => posição real do motor: frl=0004, seja um erro |Δ|=4 / 4096 de imagem

Por exemplo, de frl=0004, isso significa que a imagem está em avanço de quatro incrementos, relativamente à sua posição teórica, portanto que Δ é negativo.

Nestas duas informações, o sistema de compensação deduz 11 ^ --CS. das mesmas o valor do desvio (Vro):

Vro = - ni - (-Δ)

Esta fórmula pode assim generalizar-se da seguinte maneira: seja η o erro de geometria do alimentador (1), que tem um valor para cada zona da imagem; seja Δ a diferença entre aposição real do motor (M) e a sua posição teórica.

Se se designarem por FO, Fl, F2, F3 quatro frentes de incrementação do codificador (C) , por fth a posição teórica do motor (M) e por fr a posição real do motor, constata-se que: temos fth positivo, se fr ultrapassar a posição teórica, e que fth é negativo, se fr não atinga a posição teórica.

Temos portanto:

Vro = η — |Δ( com Δ positivo para fr e [fth-, fth] Δ negativo para fr e [fth,fth+] É evidente que esta compensação, pela intervenção da variável de erro Δ apenas é válida se o valor de Δ por pequeno, visto que, caso contrário, interviria de novo o erro de concentricidade. 12 (Η Lc ^—c.

Uma vez determinado Vro, o sistema de compensação (V) fornece este valor Vro ao sistema (S) de comando dos deflectores (fig. 4) e começa a gravação da primeira imagem. Na passagem da segunda imagem a gravar, o valor de Vro altera-se e o sistema de compensação (V) recomeça a análise das informações que recebe; esta análise recomeça para cada imagem a gravar. Quando o mecanismo estiver em avanço rápido, o sistema de compensação (V) é inoperante.

No modo de funcionamento em gravação continua (fig. 5), a precisão da estabilidade das legendas está ligada unicamente à posição da realização da curva de visualização do defeito de concentricidade do alimentador (1). Esta curva representa funções matemáticas, em intervalos maiores ou menores. Estas funções e estes intervalos dependem dos defeitos geométricos do alimentador (1), memorizados em "tabelas das funções caracteristicas do alimentador" (T) , como se representa na fig. 5, sendo portanto válidas para um só alimentador.

Para o sistema de compensação (V), que conhece em permanência a posição do alimentador (1), é fácil calcular a ordenada, em função do ponto de incrementação e portanto do grau de rotação do alimentador. A presente invenção permitirá conseguir que a velocidade de deslocamento do filme não depende já dos mecanismos de posicionamento das imagens, mas apenas do motor de accionamento (M), aliás com uma grande diminuição das tensões sofridas pelo filme. As velocidades de desfile do filme, e portanto a velocidade de gravação, poderão portanto ser muito mais maiores que com os mecanismos clássicos; estima-se que a velocidade de desfile do filme poderia ser multiplicada pelo 13 menos por quatro, ou seja, 200 imagens por segundo, ou mais. Este resultado conduz a adoptar um suporte de gravação diferente dos suportes actuais, para evitar os atritos de um pressor no filme, no local em que a gravação impõe que o filme apresente uma superfície plana ou, pelo menos, linear.

Para isso, pode utilizar-se o suporte de gravação com calha curva e roletes de contacto, representado em corte na fig. 6. Nesta figura, representou-se pela seta (F) o sentido em que o feixe de raios laser chega ao suporte, tendo o filme a gravar a referência (7) e o corpo do canal curvo a referência (8) . Há dois pares de roletes de pressão do filme, com as referências (9) e (10) . Os fumos provenientes da gravação podem ser evacuados por uma janela de aspiração (11). Os dois roletes de pressão não precisam de ser aplicados senão nos bordos do filme, o que basta para a manutenção da planeza ao nível da legenda a gravar, limitando-se ao mínimo os atritos e as tensões a que a película pode ser submetida.

Além das vantagens que foram já mencionadas, deve notar-se que a invenção permitirá obter uma diminuição do custo de fabrico, devido à diminuição das tolerâncias de fabrico mecânico, bem como uma diminuição do número de intervenções de manutenção, devido ao quase desaparecimento das regulações mecânicas.

Lisboa, 12 de Dezembro de 2000

O AGENTE OFICIAL DA PROPRIEDADE INDUSTRIAL

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Claims (3)

1. V (Τ'

   REIVINDICAÇÕES 1. Dispositivo para a gravação de um filme (7) por um feixe de raios laser (F) , que compreende um sistema (S) de desvio óptico (X-Y), com deflectores, para comandar os deslocamentos do feixe de raios laser, estando este sistema, por sua vez, sob o controlo de um computador que tem memorizadas legendas, compreendendo o dispositivo uma instalação de accionamento e servocomando de posição do filme, caracterizado por a referida instalação compreender: um motor servocomandado pelo referido computador e apropriado para colocar o filme (7) em desfile continuo, mas eventualmente com interrupções para a gravação das referidas legendas; um alimentador com superfície essencialmente cilíndrica (1), que compreende dentes para o accionamento do referido filme e está acoplado ao referido motor (M) ; um dispositivo (T) de memorização dos defeitos de concentricidade do referido alimentador (1), defeitos que provêm do desvio do eixo de rotação (2) do alimentador em relação ao eixo longitudinal de simetria cilíndrica (3) do alimentador; e um sistema de compensação (V) , entre o referido dispositivo de memorização (T) e o referido sistema (S) de desvio óptico, para a correcção, em função dos referidos defeitos, da posição do feixe de raios laser (F) de gravação, de modo que cada uma das legendas tenha exactamente a posição pretendida em relação à imagem em questão do filme, não obstante os referidos defeitos, inerentes a cada alimentador. 1
2. 2. Dispositivo de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por a referida instalação compreender, além disso, um codificador digital (C) , associado ao veio do motor (M) , sendo este codificador portanto apropriado para fornecer ao referido sistema de compensação (V) um sinal representativo da posição angular real do veio do motor, isto é, do seu erro de posicionamento angular (Δ) , somando-se ou diminuindo-se este erro do erro (n) de posicionamento do filme (7) devido aos defeitos de excentricidade do alimentador (1), para a obtenção de um erro de posicionamento global (VEO) enviado ao referido sistema (S) de comando dos referidos deflectores.
3. 3. Dispositivo de acordo com as reivindicações 1 ou 2, caracterizado por a referida instalação compreender um suporte de gravação de canal curvo (8) e roletes de pressão (9,10) do filme (7), que actuam nos bordos deste último. Lisboa, 12 de Dezembro de 2000 O AGENTE OFICIAL DA PROPRIEDADE INDUSTRIAL

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