专利名称：胶片传送机构的制作方法
技术领域：
本发明一般涉及一种用于间断传送胶片通过一个固定点(如电影放映机、照相机或类似产品的光阑)的机构。术语“胶片”被广泛解释为包容胶带或其他类似元件。
本发明主要是针对被称为“滚动环”型电影放映机而产生的，但应指出，本发明不限于用于光学放映或记录系统的传送机构。授与Jones的专利U.S.No 3494524公开了一种滚动环型胶片传送机构的原理。简单地说，Jones机构包括一个具有多个缝隙的转子和一个弯曲静子，以在这种转子和静子之间导引胶片。当转子转动时，在转子的这些缝隙中形成顺序的胶片环，每当胶片环通过静子上的一个固定的定位销时，这个胶片则通过一个片格的长度。当这个缝隙从胶片输入位置传送到放映光阑时，一个驱动输入齿轮连续在转子一个缝隙中形成每一个胶片环。随着它从光阑向驱动输出齿轮传送，这种胶片环逐步衰减。定位销与光阑邻接，以便在放映时定位胶片。
在Shaw的专利US.No3600073,4365877和4441796中公开了对原Jones专利的机构的若干改进。
一般地说，现有滚动环型放映机相当大而复杂，制造成本高。例如，在15片孔70mm胶片规格的情况，转子最大外径可达约40in(1016mm)。对于其他规格，有相同的考虑，但实际尺寸不同。因此，这种放映机也占据很大的地板面积，即要求在电影院有大的放映房间。一般(但也不一定)，滚动环型放映机的转子绕垂直轴线在一个水平面转动，必须有足够的空间作为辅助设备用，如胶片盘和其他便于操作维修人员接近放映机的辅助设备。
一台放映机通常包括一种处于光阑位置的所谓“平场”透镜元件，当胶片通过放映机前进时，胶片的连续画面安置在这个透镜元件上进行放映(参见美国专利No.4365877和4441796)。平场透镜元件的光学特性对于正确放映相当关键。特别是，安置胶片的平场透镜元件的表面必须有精确形状。习惯上，以转子转轴为中心的一个弧确定这个面，转子半径选择与透镜元件表面曲率匹配，因此在透镜元件和转子之间保持均匀间隙。胶片在放映点的精确控制和定位当然是放映画面质量的关键，曾认为在平场透镜和转子之间保持均匀的间隙是实现高质量的基本点。因此，认为转子半径不应降低到平场透镜表面曲率限定的一个最小值以下。
本发明的一个目的是对一种滚动环型胶片传送机构进行改进，旨在从总体上简化特别是降低这种机构的尺寸和成本，和/或使用胶片支承表面曲率半径无限大的胶片支承元件。
本发明的一个方面是提供一种用于间断传送胶片通过一个固定的胶片支承件的机构，这种机构包括一个转子和静子装置，转子可绕一轴线转动并具有以上述轴线为中心的限定的曲率半径，静子装置与转子结合构成一胶片通道，并包括上述胶片支承件，而这个支承件有一个构成上述胶片通道一部分的胶片支承表面。在胶片支承件上游设置一个装置用于在输入位置把胶片输送到胶片通道，在胶片支承件下游设置一个装置用于在输出位置接收从上述胶片通道传送来的胶片。转子具有多个缝隙用于容纳在胶片输送到胶片通道时形成的胶片环，转子绕上述轴线转动把胶片从输入位置通过胶片通道传送到输出位置，因此，顺序的胶片部分被安置并瞬时固定在胶片支承件的胶片支承表面上。这个胶片支承表面有一个以穿过上述表面的轴线为中心的限定的曲率半径。转子曲率半径明显小于胶片支承表面曲率半径。转子的转轴最好在向着胶片输入位置方向偏离上述光学轴线，偏离量应足以在转子与位于上述光学轴线上游点的胶片支承表面之间提供一个预定的最小间隙。
这里，术语“上游”和“下游”当然涉及胶片通过这种机构的传送方向。
由上面所述可知，本发明实际上基于可以明显降低转子直径这一认识。为更好地控制胶片，转子转轴最好在向着支承件输入方向偏离胶片输入件光学轴线，偏离量应足以在胶片输入件上游端提供保持对胶片适当控制的一个间隙。至今，按惯例都是沿胶片支承件的整个支承面保持一个均匀的胶片间隙。而本发明基于认为上述这点不是重点的。
重要的是，不许胶片在胶片支承表面横向范围剩余部分(即向着间隙的下游端)超出太大。业已发现，胶片支承件或其壳体超出该元件上游和/或下游正常范围向转子回弯以保持适当的间隙宽度，是所希望的。
作为实例，在一个传统的滚动型放映机中，习惯上在胶片支承件和转子之间保持一个可以使胶片通过包容接合处的最小间隙，而且保证在胶片支承件整个横向范围的这个间隙是均匀的。按照本发明的一个最佳实施例，发现如果在胶片支承组件光学中心线上游点保持这个间隙宽度，则可实现适当的胶片控制。这也可以降低转子直径，并从整体上简化机构。例如，转子可以降低到约为普通转子直径的一半，即对于15片孔70mm规格放映机，可降低到20in(508mm)。按照转子转轴偏移或偏离程度的不同，胶片支承表面输入端的最大间隙宽度可以是最小间隙的两倍，而下游端的最大间隙可以约为这个最小间隙的六倍。
本发明的其他方面是提供装有上述形式的胶片传送机构的照相机，放映机或类似放映装置，以及这类机构的改型。
为了更好地理解本发明，将参照说明作为实例的本发明的一个特定最佳实施例的附图进行说明，附图中
图1是本发明的一个最佳实施例的滚动环型电影放映机的顶部到一个侧面的透视图。
图2a是与图1对比的另一侧面的透视图，以图解形式说明，与普通放映机相比，其转子尺寸的降低和转子转轴的偏离。
图2b是类似于图2a的一个视图，示出转子垂直安装并可绕水平轴转动的一个实施例。
图3是从放映机转子一侧的详细透视图，其胶片安置在平场透镜元件上。
图4是相应于图3的一个平面视图。
图5是一个示意平面图，说明本发明的转子尺寸的降低和转轴的偏离。
在详细参考这些附图之前，应该指出，滚动环型电影放映机的基本工作原理已众所周知，并在前述的Jones和Shaw专利中说明过。因此，相信对这些基本原理没有必要再作叙述。附图中也只示出放映机的主要部件以及为充分了解本发明所必须的那些零件。
首先参考图1，放映机总的用标号20表示，包括一个转子22，和含有输入静子26及输出静子28的固定静子装置24。一个平场透镜元件组件30位于这个输入静子和输出静子之间。静子和组件30安装在一个固定机架32上，它也装有一个与平场透镜组件30相连的放映透镜组件34。放映透镜组件34(和平场透镜组件30)的光学轴线用B标出。
如前所述，静子装置24与转子22结合确定一个包括平场透镜组件30的胶片通道。这种胶片通道在图4中用P标出。图4也示出了容纳胶片F形成的环L的转子缝隙G中的一个。
仍然参考图1，图中示出了胶片F由处于输入位置的一个输入齿轮组件36输送到胶片通道P。图1也示出了用于接收在胶片通道P下游端的胶片的，位于输出位置的输出齿轮组件38。
如Jones和Shaw专利所述的那样，当转子22转动时，输入齿轮组件36连续地把胶片输入到胶片通道，因此，在传向放映机光阑过程中，在顺序的转子缝隙中形成胶片环L，在图1中，这个光阑由平场透镜组件30代表。顺序的胶片部分(相应于顺序的画面)逐步地平放到平场透镜上。然后，随转子转向输出齿轮组件38胶片环逐渐衰减，胶片从组件38处离开放映机。如前述专利所述的那样，在平场透镜组件30的直接上游端设有一个凸轮装置40，在胶片接近平场透镜时，这个凸轮40使顺序的胶片部分减速。
和普通滚动环型放映机不同，本发明的转子不仅明显小于普通的转子，而且是可转动地从上面支承。而放映机的投影灯安装在转子下面，用以照射胶片。这种安排从总体上使放映机结构紧凑。如图1所示，投影灯箱总的用标号42标出，安排使光线向上投射到镜面44上，并通过这个镜面44沿光学轴线B向前投射通过胶片，平场组件30和投射透镜34。灯箱46的冷却空气通过一个软管46排出。把投影灯安装在转子下面也可使灯更有效工作。
转子22由一个十字臂48(具有辐射臂的机架)从上面支承，臂48装在位于垂直驱动轴(未示出)上端的一个轴承50上。在机架32的下部，一个单驱动电动机和皮带传动装置分别向转子22，输入和输出齿轮组件36,38，及凸轮装置提供驱动力。如前文Shaw的′073专利所述，轴承50也连接着一个转动空气岐管，以在转子邻近缝隙G的位置提供压缩空气使胶片减震。空气进气软管以52表示，其中的一个空气出气软管以53表示。
现在参考图3，从转子一侧示出平场透镜组件30，即向投影透镜34方向看平场透镜组件30。组件30包括一个以标号54表示的称为平场透镜元件的可更换光学件。这种平场透镜在其内(胶片)侧有一光学表面56，当胶片传送通过这个组件30时，顺序的胶片部分被安置在这个表面56以便放映。图3中的箭头58代表源于灯箱42并反射出镜面44的光线，它通过胶片由投影透镜组件34放映出。如上文Jones和Shaw专利所述，转子设有光栅，用以盖住转子的缝隙G，因而也盖住胶片环L，因此，在胶片缝隙通过平场透镜组件30时，源于灯箱的光线由处于连续画面放映之间的遮光器间断性地遮挡。
光学件54装成可在壳体60内垂直滑动，因此这个光学件可更换和/或清洗，以除去放映工作时累积在表面56上的尘土，胶片颗粒或其他碎屑。
图5是一个显示与转子22相结合的平场透镜光学件54的示意平面视图。放映机光学轴线以B-B标出(与图1相同)，转子22的转轴以A标出。以虚轮廓线示出并标为22′的大圆是一种典型的普通转子。
平场光学件54的胶片支承面56有一个以光学轴线B为中心的限定的曲率半径。这个半径一般是很大的，甚至可以是无穷大(即表面56是平面)。在所叙述的这个最佳实施例中(15片孔70mm规格)，表面56的曲率半径可以是20in(508mm)数量级。在图5中，用RF表示这个半径。在一个典型的滚动环型放映机中，转子半径选择与这个胶片支承表面56的曲率半径相同，因此转子曲率与表面56的曲率匹配，可以在表面56整个横向范围保持均匀的间隙。换句话说，这种转子的半径也是20in(508mm)。转子和平场透镜组件56之间的间距的选择应保持一个最小间隙而足以使胶片通过包容接合处。
按照本发明，选择的转子曲率半径(RR)明显小于表面56的曲率半径，例如在表面56曲率半径的1/4～3/4范围。在所示的这个最佳实施例中，转子的转轴A也在向着胶片输入位置的方向(输入齿轮组件36)偏离光学轴B-B，偏离量应足以在转子和光学轴B-B上游点的表面56之间提供一个最小的胶片间隙。如已经指出的那样，业已发现没有必要在表面56的整个横向范围保持均匀间隙。在这个最佳实施例中，已发现如果在光学轴B-B的上游有一个合适的间隙，则可保持对胶片的适当控制。在这个实施例中(15片孔70mm规格)，转子曲率半径降低一半，即降到10in(254mm)，转子偏离量在图5中由箭头62表示。用虚线表示的小圆22代表这个转子如果没有偏离所占的位置。较典型的偏离大约是光阑宽度的1/12～1/8。例如，如果光阑宽度是2.5in，其偏离约为这个量的1/10，即约为0.25in。
图2a示出，与普通转子对比，本发明这种转子的尺寸和偏离，而图2b示出转子可以垂直安装而绕一个水平轴线转动。
图4也示出转子偏离62。最小间隙宽度由箭头66表示。在平场透镜组件输入端的最大宽度以68表示，可以是最小间隙的两倍。最大间隙宽度可以是最小间隙的六倍，在光学件54输出端出现，以70表示。在这个实施例中，最小间隙66约在距B-B轴线等于转子偏离两倍的间距处出现。相信这种间距最好应在转子偏离约0.5～3倍的范围。
图4也示出，光学件54的壳体60可以成形为进一步有效地在壳体60的上游端74和下游端76降低胶片间隙到大约为最小间隙。壳体60不是一个光学件，因为它在放映画面通道之外。
如果要求适当控制胶片，可以在光学件54下游端设置抽吸装置，用于把胶片拉向其夹持器的表面。如图3很好地看到的那样，这些抽吸装置包括分别位于胶片画面区域以外的一系列吸孔78和80，即用于把胶片边缘区域拉向夹持器。标号82表示与吸孔78和80相连的吸管。吸管82与图1所示的真空源84连接。
当然，可以肯定，前面的说明涉及本发明特定的最佳实施例，其可以有许多改型。
如前文所指出的那样，在本发明的宽范围内，不必使转子偏离放映机光学轴线。与本专业技术人员预料相反，相信即使转子没有偏离也可实现适当的胶片控制。
而且，虽然附图示出了一种放映机，但很显然，本发明提供的这种胶片传送装置可用于照相机或其他光学装置，或者，更广泛地说，可用于任何适当形式的传送胶片的装置，例如胶带传送装置。值得注意的是，上文重点说明一种水平放映机结构(转子绕垂直轴线转动)，但对转子任何特定的转向是没有限制的。
最后，应该指出，这里公开的转子及其偏离特定尺寸一般适用于15片孔70mm规格。但本发明不限于这种特定规格，也适用于其他胶片规格，如4,8片孔3.5mm,5,8片孔70mm。其他这些规格的有关偏离和尺寸与15片孔70mm规格尺寸不同。
权利要求
1．一种用于间断地传送胶片通过固定的胶片支承元件的机构，这种机构包括一个可绕一根轴线转动并具有以上述轴线为中心的限定的曲率半径的转子；与转子结合构成胶片通道的静子装置，这种静子装置包括上述胶片支承元件，所述的元件具有一个构成胶片通道一部分的胶片支承表面。位于上述胶片支承件上游端的用于在输入位置把胶片输送到上述胶片通道的装置；位于上述胶片支承件下游端的用于在输出位置接收从上述胶片通道传送来的胶片的装置。所述的转子具有多个用于容纳在胶片输送进胶片通道时形成的胶片环的缝隙，转子可绕上述轴转动把胶片从上述输入位置通过胶片通道传送到上述输出位置，因此，顺序的胶片部分被安置在并瞬时固定在上述胶片支承件的胶片支承面上；其中，上述胶片支承表面有一个以限定的轴线为中心的曲率半径，转子的曲率半径明显小于所述的胶片支承表面的曲率半径，上述转子的转动轴线在向着上述胶片输入位置的方向偏离上述限定的轴线，其偏离量应足以在转子与上述限定的轴线上游点的胶片支承表面之间提供一个预定的最小间隙。
2．一种照相机，放映机或类似光学装置，具有一种用于间断传送胶片通过固定的胶片支承件的机构，所述的机构包括一个可绕轴线转动并具有以上述轴线为中心的限定曲率半径的转子；与这个转子结合构成胶片通道的静子装置，这个静子装置包括上述胶片支承件，上述支承件具有构成胶片通道一部分的胶片支承表面；位于上述胶片支承件上游端用于把胶片在输入位置输送入上述胶片通道的装置；位于上述胶片支承件下游端用于在输出位置接收来自上述胶片通道的胶片的装置；所述的转子具有多个用于容纳在胶片输送到上述胶片通道时形成的胶片环的缝隙，转子可绕上述轴线转动把胶片从输入位置通过胶片通道传送到输出位置，因此，顺序的胶片部分被安置在并瞬时固定在胶片支承件的胶片支承表面上；其中，上述胶片支承表面有一个以上述轴线为中心的限定的曲率半径，转子的上述曲率半径明显小于胶片支承表面的曲率半径，上述转子的转轴在向着上述输入位置的方向偏离上述光学轴线，其偏离量应充分在转子与上述光学轴上游点的胶片支承面之间提供一个预定的最小间隙。
3．按照权利要求2所述的机构，其特征在于，这种转子的曲率半径大约是胶片支承件的胶片支承表面曲率半径的一半。
4．按照权利要求2所述的装置，其特征在于，这种支承表面的曲率半径是无限大。
5．按照权利要求2所述的装置，其特征在于，包含有一个具有限定宽度的光阑，转子偏离光学轴一个距离，这个距离约在光阑宽度1/12～1/8范围。
6．按照权利要求2所述的装置，其特征在于，转子在一水平面绕一垂直轴转动，所述的装置还进一步包括转子支承装置，该装置有一个可转动地支承在转子轴线上安排在转子上面从上面支持这个转子的十字臂，还包括放映装置，其中放映机灯箱安装在转子下面，光线向上投射并反射通过上述胶片。
7．按照权利要求2所述的装置，其特征在于，上述最小间隙位于距光学轴线的一个位置，这个距离约等于转子偏离的0.5～3倍。
8．按照权利要求2所述的装置，其特征在于，上述固定的胶片支承件是一个装于壳体中的光学件，上述壳体的构形使胶片通道宽度大约降低到上述胶片支承件上游端和下游端的上述最小间隙。
9．按照权利要求8所述的装置，其特征在于，还进一步包含位于上述壳体内的抽吸装置，用于把胶片拉向透镜元件的上述延伸面。
10．按照权利要求2所述的装置，其特征在于，转子可在一垂直面上绕一水平轴转动。
11．一种滚动环型照相机或放映机，具有一个转子，静子装置和胶片支承件，转子可绕一根轴线转动并具有一个以上述轴线为中心的限定的半径，静子装置与转子结合构成一个胶片通道，胶片支承件有一个构成胶片通道一部分的胶片支承表面。其改进包括上述胶片支承表面有一个以光学轴线为中心的限定的曲率半径，上述转子的曲率半径明显小于胶片支承面的曲率半径，转子的上述转轴在向着上述输入位置的方向偏离上述光学轴线，偏离量应足以在转子与沿胶片通道的胶片传送方向的上述光学轴上游点的胶片支承表面之间提供一预定的最小间隙。
12．一种照相机，放映机或类似光学装置，具有一种间断传送胶片通过固定的胶片支承件的机构，所述的机构包括一个可绕轴线转动并具有以上述轴线为中心的限定的曲率半径的转子；与转子结合构成一个胶片通道的静子装置，包括上述胶片支承件，上述支承件具有构成胶片通道一部分的胶片支承表面；位于上述胶片支承件上游端用于把胶片在输入位置输入胶片通道的装置；位于上述胶片支承件下游端用于在输出位置接收由胶片通道传送来的胶片的装置；转子具有用于容纳在胶片输入到胶片通道时形成的胶片环的多个缝隙，转子可绕上述轴线转动把胶片从上述输入位置通过上述胶片通道到上述输出位置，因此，顺序的胶片部分被安置在并瞬时固定在胶片支承件的上述胶片支承表面上。其中，转子可在一个基本水平面上绕一个基本垂直轴转动，这个机构还进一步包括转子支承装置和投影装置，转子支承装置有一个可转动地支承在转子轴线上安装在转子上面并从上面支承这个转子的十字臂，投影装置包括一个安装在转子下面把光线向上投射并反射通过上述胶片的投影灯箱。
全文摘要
一种紧凑的滚动环型电影放映机,有一个转子,其直径明显小于普通放映机转子的直径。选择这种转子的曲率半径显著小于安置胶片进行放映的平场透镜组件的曲率半径,转子的轴线向放映机的胶片输入齿轮的方向偏离,以在转子与放映机光学轴线上游端处的平场透镜之间保持最小的胶片间隙。这种紧凑的转子由一个“十字臂”从上面可转动地支承,投影灯位于转子下面,以保持灯的工作的紧凑性和有效性。
文档编号G03B21/44GK1222235SQ97195583
公开日1999年7月7日 申请日期1997年5月6日 优先权日1996年5月8日
发明者迈克尔·A·吉本, 伊恩·马克斯维尔, 玛丽安·托波尔基威茨 申请人:图象公司