专利名称：可转换格式的电影放映系统的制作方法
技术领域：
本发明背景本发明涉及用于电影放映机的影片输送系统，特别是涉及一个电影放映机输送装置，其能够输送用一种格式印制的影片，然后转换到另一种影片格式，而不会在转换期间中断放映工作。
传统的35mm剧院电影放映机采用一个电动机驱动的输片齿轮将影片以每秒24帧的标准速率间歇地拉过片窗。在影片运转期间，由一个恒速电动机驱动的一个旋转的遮光器遮盖影幕以防止模糊。由于已知的“视觉暂留”现象，观众不会察觉这些瞬间的黑暗。通过在每一侧的恒速输片齿轮，影片被输送到片窗和间歇输片齿轮上并从那里卷取走。通过在间歇输片齿轮的每一侧上的影片环使在片窗处产生的间歇影片运转平滑，所述影片环由恒速输片齿轮维持。
现有的剧院放映机几乎全部是机械式的。通常，一个单一的同步电动机驱动一个支承多个驱动齿轮的驱动轴，这些驱动齿轮以一个对应于24帧/秒的美国标准帧速率的单一的速度驱动遮光器和恒速间歇输片齿轮。通过一个称为Ganeva机构的设备驱动间歇输片齿轮，其目的是将驱动轴的一个连续旋转转换为间歇输片齿轮的90度的旋转，跟随着一个图像放映的固定时间段。十六齿输片齿轮的90度的旋转导致一个四片孔帧的改变(即抓片)。四片孔的帧标准建立于十九世纪后期以适应一个1.33∶1的放映的高宽比并自从那时起一直没有改变。结果，设计了商业的35mm放映机以用于在24帧/秒下的四片孔抓片。
尽管几乎所有的剧院35mm放映机是机械设计，在市场上还存在几种特殊的放映机，其特点是电抓片。这些设计依靠用一个高灵敏度的伺服电机代替Ganeva设备以在片窗中送进和定位影片。
变形系统被用于真实的宽银幕演示，在摄影和随后放映时的解压缩期间，其将一个2.4∶1的高宽比图象光学地压缩成1.33∶1的四片孔的摄影帧。在二十世纪五十年代后期，为了给观众一个“半宽银幕的视觉”而不必凭借变形摄影机和放映透镜，开发了“1.85”银片格式。现今在使用影片的大约85％是1.85∶1格式。为了获得这个高宽比，将一个遮光窗简单地插入到放映窗的孔中。这个遮光窗盖住了放映帧的顶部和底部区域，借此增加画面的宽高比。结果，将不会看到在这些盖住区域所暴露的图像。
在附图中，
图1很清楚显示了这些。阴影区域64代表了在具有四片孔帧高度的1.85∶1放映格式中被浪费的有用影片区域。参考数字66代表的区域对应于光模拟声轨。对于浪费的影片区域的一个解决办法是改变为一个可替换的帧高度标准，其提供了相同可放映区域，如图1所示，但不会在顶部和底部浪费片的区域。一个这样的可替换的帧的标准是在图2所示的三片孔帧。通过消除先前因遮盖而浪费的很多区域，相同的可摄影区域能够适合于代替四片孔的三片孔影片。结果，浪费区域的消除将导致减少发行的影片拷贝，及其减少大约25％的花费。
尽管三片孔格式是在正确方向上的一步，它不是在节约影片的极限，因为在放映期间在必须被遮盖的顶部和底部仍然存在一些浪费区域。图3说明了对于1.85∶1格式的极限的帧高度，其中几乎没有可浪费的影片区域。标准的1.85格式具有一个已建立图像宽度，其被用作光声轨的在影片左侧保留的空间所限定。这个限定的帧宽度，与1.85∶1的高宽比一起，建立了0.446英寸的帧高度。当在帧之间的空间加入千分之少许时，这个高度精确地对应于2.5片孔的影片长度。与标准的四片孔格式相比，2.5片孔抓片格式代表减少了大约37.5％的发行电影拷贝。
当影片的节约和它的经济效果是在此时的最重要的结果时，对于电影院的未来，图像的增强可以说是更加重要。由于新的数字技术提高了家庭影象的质量，剧场的演示必须相应增强以吸引观众。可能以两种方式增强剧场图像。一种方式是增加帧的尺寸，另一种方式是增加摄影和放映的帧速率。两种方式都要求改变摄影和放映的方式。
1.增加帧的尺寸对于1.85格式，可以通过将图像横向地扩展到先前由模拟声轨占据的区域以增加帧的尺寸。模拟光声轨可以被附加的数字轨所代替。这个新的格式可以在1996年5月8日递交的序号为08/646777的专利申请中被更加全面的解释，该申请在这里被结合加以参考。通过将这个扩大的帧与三片孔抓片结合，能够获得32％的图像增强，同时减少25％的影片使用。另一方面，将帧高度增加到五片孔和使用用于这个显著扩大的格式的新变形透镜还将会导致分辨率的显著增加。可是，这将导致使用较多的电影胶片。
2.增加摄影机和放映的帧速率将摄影机和放映的帧速率从24帧/秒增加到30或48帧/秒已经被证明会给观众提供了显著增加的真实的感受。因为电影图像是短暂的，较高的帧速率将消除闪烁和借此允许较大的画面亮度，否则在同时增强观察的分辨率并消除已知为“频闪”的运转的不正常的时候，所增加的亮度将增强这样的闪烁。当对象以这样的速度和角度经过屏幕以致于电影的影象被干扰时，就会出现频闪。频闪的对象会显得以不自然的方式从一个位置跳到另一个位置。这个问题可以通过在摄影和放映中使用较高的帧速率来解决。
如前所述，很明显，所具有的几种可替换的帧高度和放映的帧速率非常适合各自不同的理由，但是它们会遭受与现有放映系统不兼容的问题。将可替换的格式影片成功地引入到剧场的演播中将要求这些设备配备有能够在所有格式中工作的放映机。这些放映系统保留有放映标准四片孔，24帧/秒格式影片和可替换的格式影片的能力，因为变形宽银幕的演示将持续要求全部四片孔帧。此外，一些经典的电影和其它(例如电影预告片和公众服务通告)将一直保持原先的四片孔帧。
已经提出了几种设计以试图对现有的放映机提供三/四片孔格式抓片。可是这些设计的基本问题是它们要求当在任一方向改变格式时，它们要求手动改变在放映机中每个单独的输片齿轮。这将导致这些设计由于时间和人力的限定而全部是不切实际。本发明提出了一个全自动可转换抓片/帧速率的放映机输送装置。这个输送装置将允许相同的剧场放映机以紧接的方式，没有来自放映员不适当的注意和没有放映的忧虑下而演示不同的交替格式的影片。以这种方式，本发明解决了先前设计的问题和提出了进一步相关的优点。
本发明概述本发明提供了一个可转换格式的电影放映系统，其包括一个影片输送系统以输送影片通过一个放映机。在下面本发明的讨论中，“格式”一词总的是指这些影片印制特征的分类，这些特征对放映系统设计和操作上具有影响，并包括放映帧速率(帧/秒)、帧高度(片孔数目)、帧的宽高比(宽/高)和光系统(与球形相对的变形)。例如，当在总体的意义上使用时，诸如用语“可使用另一格式”，这是指有意包括以上特征的任何组合。可是，在一些实例中，“格式”可用于更多的规定中。例如“四片孔格式”，在这里它只是简单地指印制的格式具有“四个片孔”的帧高度的特征。术语“模式”一般用于指示对应于所指的格式需要，本发明的放映机输送装置的可选择操作模式。
影片输送系统，还涉及一个电影放映机输送装置或“机头”，包括多个有齿的输片齿轮以用于接合在影片上的片孔，和一个原动单元，其旋转输片齿轮并逐帧地移动影片经过在放映机中的一个孔。根据本发明，提供了一个控制系统以控制原动单元并借此根据影片的格式和所设计的帧速率来保持或改变输片齿轮的旋转速度和位置，影片的格式取决于每帧所跨过的片孔的数目。以这样的方式，影片输送系统能够在相同的放映机上运转不同格式的影片，其要求最少的技能并不用中断或延迟放映机的工作。
在本发明的一个实施例中，包括一对输片齿轮，其在一个片窗的每一侧各有一个，和一个在该对齿轮之间的间歇输片齿轮，用于逐帧地送进影片以经过在片窗中的孔。该对输片齿轮的旋转速度由变速电动机确定，和间歇输片齿轮的旋转速度和位置由另一个电动机确定，例如为高灵敏度的伺服电动机(间歇伺服电动机)。在这个实施例中，这两个电动机包括影片输送的原动单元。然而，如果需要，一个单个的电动机和三个电动机也可用于原动单元。此外，在这个实施例中，采用一个分开的、第三电动机以旋转遮光器片，该遮光器片是放映系统的一部分必须保持同步运转。影片帧速率的任何变化将要求相应的遮光器旋转速度的改变，因此遮光器电动机必须是一个可变速电动机或一个伺服电动机。
控制系统控制变速电动机、间歇伺服电动机和遮光器电动机的输出，并响应用于指示帧格式的触发信号。例如，触发器信号可以是在影片条上编码的并被传感器检测的信息。基于接收到的触发信号的类型，控制系统可以改变遮光器电动机的速度和变速电动机的输出，其接着又改变该对输片齿轮的旋转速度以及影片帧的前进速率。
变速电动机和遮光器电动机各自驱动一个数字光编码器(“编码器”)，该编码器具有一个轻便的、透明的盘，在盘上标定有相同间隔的径向的线。一个光源，例如一个LED，和一个光二极管跨在编码器盘的两边，以便在工作中光源向光二极管投射一道光线。当盘旋转时，每个编码器线的通道使光线中断并从光二极管发出一个脉冲。这些脉冲的发出能够使控制系统记录电动机和间歇输片齿轮的精确旋转位置并使电动机加速、减速或停止在一个精确的位置，这就是在编码器上的多个线的功能。具有1000条线或更多线的编码器盘一般用于工业的运转控制。可替换的是，能够用一个具有径向槽的不透明盘代替具有经向线的透明盘。光编码器技术已经很成熟并多年用于运转控制工业。
借助于结合一个CPU的传统伺服电动机运转控制卡(“控制器”)的输出，控制用于每帧抓片的伺服电动机的初始运转，该CPU已经被编程以给伺服电动机提供一个预定移动轮廓的选择，包括加速、速度和根据编码器计数的角位移。所要求的轮廓的选择是为了满足不同帧高度和帧速率的需要。这可以通过改变移动轮廓的部件的角位移和移动所分配的时间来达到。实际的移动命令来源于当标定杆经过光二极管时的遮光器电动机编码器。然后编码器产生一个脉冲，其通过控制卡被发送到伺服电动机以启动一帧影片的送进。伺服电动机还驱动一个与以上所述类似的编码器，其连续地监测伺服电动机的位置，以便它能够将有关影片位置的信息传送给控制器，使它在适当的位置间歇地停止影片的运转并确保每帧在片窗的正确定位。如果需要，可以对每个编码器提供附加的LED/光二极管。
触发信号被设计用于指示何时影片改变格式，例如当从每帧跨距为四个片孔的影片变换到每帧跨距为三个片孔的影片，或从规定的24帧/秒的帧速率变换到30帧/秒，或二者一起改变。当然，触发信号能够代表在很多不同类型的格式之间的转换，和总体上，其被设计用于指示何时在放映机中的影片格式从一个预定片孔数帧跨距的格式转换到另一个预定片孔数的帧跨距的格式，或从一个预定的帧速率转换到另一个预定的帧速率，或二者一起改变。
可以用多种方法产生用于指示影片格式转换的触发信号。在一个实施例中，触发信号通过接合在控制系统中的传感器电子产生。该传感器可以被设计成，例如，可以检测在影片上携带的编码信息，在它进入放映机以指示一个影片格式的转换的时候。这个信息可以被编码在薄片或磁条上，或是光学读码，或通过机械或其它适当的方法编码。可选择的是，触发信号可以根据放映员对影片的视觉观察手动产生。其它的适合的产生触发信号的方法将是显然的，本发明并不局限于手动或电子产生信号。
不管信号产生的方式，本发明的一个重要的特点是影片输送系统适应影片格式的改变，而不用中断或停止发动机的工作。这将消除在转换影片格式时的任何延迟，例如，以便不同的影片格式可以在一个相同的影片片盘系统中被接合在一起。一个片盘系统包括用于放映机的影片输送和收卷储存组件。另外，因为系统被设计能够简单可靠地工作，不需要特定的技能就能够完成影片格式的转换，因而不需要多的培训。此外，影片输送系统可以被设计用于对现有的35mm放映系统的改进，借此避免了更换全部放映系统的高额费用，包括灯箱、聚光镜、片盘系统和其它部件。
通过下面结合附图，借助于实施例对本发明的描述，本发明的其它特点和优点将更加清楚，附图简述附图对本发明进行了说明。在这些附图中图1显示了一种格式的影片的一部分，其中每个帧跨距四个片孔；图2显示了另一个格式的影片的一部分，其中每个帧的跨距三个片孔；图3显示了又另一个格式的影片的一部分，其中每个影片跨距2.5个片孔；图4是一个透视图，显示了本发明的影片输送系统的所有部件，包括控制部件，去除了放映机部分以便清楚地描述；图5显示了适合在影片输送系统使用的具有多个格式的影片带；图6是一个保持输片齿轮和一个光/数字编码器正视图，二者被一个伺服电动机驱动；图7是沿着图6的7-7线截取的视图，显示了一个光编码器盘；图8是影片输送系统的主要部件的示意布置图；图9是一个流程图，显示了影片输送系统的主要部件之间的连通路径。
优选实施例的描述本发明包括一个影片输送系统，通常由参考数字10所指示，用于将影片12输送通过一个放映机。如图4所示，影片输送系统10包括两个恒速输片齿轮，其包括一个送给输片齿轮22和一个保持输片齿轮24，其位于片窗26的相反两侧。一个间歇输片齿轮28位于紧接着片窗26的下面并在恒速输片齿轮22和24之间以将影片12逐帧地间歇送进，以通常的方式通过片窗。这样间歇输片齿轮28在24帧/秒的美国标准速率下或其它所要的任一帧速率下，精确地将影片的每一帧与片窗26对齐。片窗26包括一个孔29。还说明了一个放映光源96和由一个遮光器电动机90所驱动旋转的遮光器板99。在送给输片齿轮22和片窗26之间以及间歇输片齿轮28和保持输片齿轮24之间，以松弛的影片环的形式提供一个影片12的松弛以防止影片断裂。
影片输送系统10还包括一个具有变速电动机30和伺服电动机32的原动单元。在这个实施例中的变速电动机32还可以是一个伺服电动机。可是，如下面所解释的，变速电动机还可能是一个三速电动机，或它可以提供所要的附加的转速。间歇的伺服电动机32必须是一个高灵敏度的伺服电动机并且所有包括间歇装置的旋转部件必须具有一个小的惯性动量，以为了使输片齿轮能够在间歇工作循环所要求速率下被加速或减速。另一方面，可考虑原动单元可包括一个单独的电动机，其用机械或其它装置以驱动或改变输片齿轮22、24和28的速度和位置。
变速电动机30将使从电动机的每一端伸出的输出轴34旋转。轴34的一端被连接以用于驱动保持输片齿轮34旋转。轴34还驱动一个驱动轮36旋转，该驱动轮36传送连接着正时皮带38，该正时皮带38连接驱动轮36和第二轮40。这样，该送给输片齿轮22和保持输片齿轮24通过正时皮带连接38在一起，并且以与变速电动机30一致的恒速旋转。
如图6所示，在变速电动机30上的轴34还携带着一个数字/光编码器(“编码器”)46。这样，送给输片齿轮22、保持输片齿轮24和编码器46都全部连接到轴34上，以相同的旋转速度旋转。编码器46，以及下面描述的与伺服电动机32和遮光器电动机90相关的两个其它的编码器，每个都具有一个盘，其具有跨在盘两侧的一个光源(LED)和一个光电二极管。如以上所解释的，盘的旋转将引起从光电二极管发射出脉冲。
参考图4，间歇伺服电动机32还使从伺服电动机的每个端部伸出的输出轴48旋转。轴48的一端被连接以用于驱动间歇输片齿轮28旋转，而轴48的另一端用于驱动编码器52旋转。
图5显示了影片12的一部分，其具有沿着影片边缘的片孔56。在片孔56之间是帧58，为了便于说明，其用垂直线60分隔开。这部分影片12是标准的35mm影片，沿着它的长度上具有不同的格式。影片12的左侧和右侧部分具有一个格式，其每个帧58跨距四个片孔56。影片12的中间部分具有一个格式，其每个帧58跨距三个片孔56。在这两个格式之间的过渡部分有一个触发条62，下面将详细解释它的功能。先前讨论过，图1和图2更加详细地显示了两个影片格式。
图4还显示了一个主计算机(“CPU”)95、一个电动机控制器94、一个电动机放大器93和一个直流电源92，它们一起组成了电源/控制系统(“控制系统”)。电动机控制器94包括用于变速电动机30、伺服电动机32和遮光器电动机90的控制器。相似地，电动机放大器93包括用于每个电动机30、32和90的放大器。一个传感器97位于靠近片窗的入口，该传感器是用于探测格式改变信息，在影片触发条62上编码，其然后被转发给控制系统。
下面将描述影片输送系统10的操作并且结合图7和8参考图4进行最佳的理解。为了方便描述，假定影片输送系统10初始设置所操作的影片格式是每个帧跨距四个片孔并且帧速率是标准的24帧/秒，随后的转换影片格式为每个帧的跨距为三个片孔和放映的帧速率是30帧/秒，例如当在相同的放映机片盘系统上，这两个影片格式被接合在一起的时候。为了方便，这两个影片格式在下面各自被指示为“24-四格式”和“30-三格式”。
在这个例子中，应当采用两个控制卡。一个控制卡是一个“遮光器控制器”，用于遮光器电动机和变速电动机，而另一个卡是一个“间歇控制器”或“伺服电动机控制器”以用于伺服电动机。任何涉及到的“控制系统”都应当包括这二者控制器和任何相关的软件。
一开始，根据通过传感器97与一个打开的触发条62的接触所得出信息或从根据在环中存在的默认格式，控制系统被设定用于24-四格式的操作的状态。因此控制系统还对遮光器电动机90以及变速电动机30供给能量和命令，以在对应于35mm影片的24-四格式的各自适合的旋转速度下旋转它们的输出轴。这将导致送给输片齿轮22和保持输片齿轮24的旋转，并沿着影片的前进方向，借此在片窗26的相反两侧和间歇输片齿轮28上供给和收卷同量的影片12。与此同时，在24转/秒下，变速电动机30旋转编码器46，而遮光器电动机90旋转遮光器99，并在同时以相同的速率旋转编码器91。
遮光器编码器91已经被这样旋转调节，以便在和它相关的LED和光电二极管之间的编码器标定杆的通道，与放映机遮光器99的第一次达到全关闭的位置相对应。当遮光器99关闭时，没有光射到银幕上并且由于帧前进所引起的在片窗中影片的任何运转都将不会被观众察觉到。标定杆的通道使一个标定脉冲101被遮光器电动机编码器91所产生并且这个脉冲被引导向电动机控制器94。然后电动机控制94将信号102传送给伺服电动机32以根据预先编程的四个片孔移动的轮廓，使影片12旋转与一帧等同的量而前进。这样，当遮光器电动机90在24转/秒旋转下，间歇运转就会执行一个24帧/秒、四片孔影片的前进直到信号指示其它的变化。当影片前进时，CPU95将连续寻找来自传感器97的指示格式改变的信号。当出现这个改变时，它给电动机控制器发94出信号，通过引入影片格式所要求的对各种不同电动机输出的改变以改变操作的格式。
参考图7和图8，将事件的次序一般概括如下1.控制系统被打开和电动机控制器初始化。
2.将默认的移动轮廓从CPU95加载到间歇伺服电动机控制器上。
3.将默认的影片送给和帧速率从CPU95加载到遮光器电动机控制器上。
4.将变速电动机30和遮光器电动机90各自加速到一个恒速。
5.间歇伺服电动机控制器连续对由遮光器电动机编码器91产生的每转一个标定脉冲起反应，使输片齿轮28对每次加载移动轮廓进行间歇旋转，并且对于收到的每个标定脉冲使影片12前进一帧，和随后停止放映。
6.CPU95进入循环，其中其连续寻找一个指示改变帧格式及操作模式的触发信号。当出现这个改变时，信号被送到电动机控制器94以相应改变帧高度和帧速率。
7.步骤5持续不被中断直到CPU95遇到另一个格式改变的信号以使步骤6重复，或来自传感器97的“停止”信号，在这个时候，它指示电动机控制器关闭系统10。
在这个方式下，间歇运转根据帧速率从属于遮光器电动机90以及根据影片前进的增量从属于间歇伺服电动机控制器94。
当间歇输片齿轮28被驱动时，影片12在每个遮光器编码器91的输出脉冲下一帧的速率下被送进。在这个操作期间，电动机控制器94确保每个影片帧在片窗26中被精确定位。这是通过下面的方式实现的。
当间歇输片齿轮28将影片帧58送进到在片窗26中的位置时，根据编码器线前进的数量，间歇编码器52检测伺服电动机/间歇输片齿轮(32、28)的位置和同样地影片帧58的位置，并通过反馈信号103将这个信息馈送给伺服电动机控制器94。然后伺服电动机控制器94将这个实际位置与根据命令移动的轮廓所限定的理想位置相比较并相应地产生纠正信号102指示伺服电动机32加速、减速或停止。以这样的方式，影片帧58被快速移动到片窗26中并且非常精确地定位。
针对以上所描述的事件次序，前述的电源/控制系统(控制系统)按以下方式起作用。因为高灵敏度的间歇伺服电动机32在短的时间内需要非常大的电功率供给，必须提供具有高输出直流电源92的控制系统。通过电动机放大器93提供对这个电源92的管理，电动机放大器93又依次被电动机控制器94所操纵。因此，当这里所说的，即控制器94发送信号给电动机以加速、减速或停止时，实际上省略了所说的控制器94发送信号给电动机放大器93，该放大器93以所必须得到指令的移动或调节的方式，将来自电源92的功率测量输出到电动机上。
当影片12连续前进通过系统10时，在影片上的一个触发条62将被传感器97在片窗26之前检测到。在一个实施例中，触发条62将携带编码在或施加在条62上的磁、光或其它的信息。理想的是，其位于两个影片格式之间的连接处，如图5所示。通过举例在这个情况下，被传感器97检测到的信息指示影片格式从24-四格式到30-三格式的改变和对应于这个格式的改变，由传感器97产生的一个适当的脉冲或系列的脉冲104。这个脉冲流104在放大器(未示出)中被放大并且传送到CPU95，CPU95起到对于格式变化的监视器的作用，并用适当的移动轮廓加载电动机控制器以按满足新操作模式的要求的需要改变电动机输出。
在格式改变的同时，还必须完成帧速率的改变。从影片12上的触发条62得到的相同的编码触发信号104被用于完成两个任务。触发信号104被直接发送到电动机控制器94部分上，其操作遮光器电动机90和标识放映机的帧速率的编码信号的部件，以使遮光器电动机90相应地调节速率，其在该情况下是增加到30转/秒。因为必须保持与遮光器旋转同步的影片前进，如前面所述的，间歇伺服电动机32从属于遮光器99的运转。对于遮光器电动机的每一转，由编码器91产生的一个标定脉冲被直接发送到控制器94的间歇伺服电动机部分。控制器94又依次通过电动机放大器93，发送一个信号到伺服电动机32以使影片前进一帧58，其在这时是三个片孔。以这种方式，放映的帧速率被从24帧/秒增加到30帧/秒，同时帧高度从四个片孔变化到三个片孔而不会带来操作的停顿。
需重要说明的是，在三个片孔格式中，如图2所示，帧的中心线，从左到右，经过一个影片片孔56的中心。在四个片孔的格式中，如图1所示，然而帧的中心线平分在两个片孔56之间的距离-在两个格式之间具有一个片孔的一半的偏移。结果，当从一个四个片孔格式变化到三个片孔格式时，第一中心到中心的步幅必须是一个3.5片孔的步幅。没有这个初始的标定移动，放映的图象将具有不正确的帧，即分隔影片帧的线将出现在银幕上。其后，中心到中心的间隔将会是恒定的每帧三个片孔。借助于间歇输片齿轮28相对于停止位置的齿的定位的一个初始重新定位，影片输送系统10被设计成容纳这个偏移。这可以通过对控制器94的编程来完成，以启动等于前面的和后面的帧尺寸的和的一半(在这里是(4+3)/2＝3.5片孔)的第一步幅。这个标定步幅必须在影片的接合处被精确地执行，以避免一个帧失误和随后纠正的需要。以这种方式，间歇输片齿轮28被定位以维持在三个片孔格式中正确的帧画面定位和所有随后的移动是三个片孔前进。
值得珍视的是影片输送系统10所具有的转换能力，不但是在以上所述的两个影片格式之间，还在任一其它的影片格式之间。这样，借助于进一步的实施例，影片输送系统10可以被构造成使用图3中所示的影片格式，该图说明了一个影片12的部分，在其中每个帧58跨距为2.5片孔。当影片输送系统10从四片孔格式转换到2.5片孔格式时，将要求一个3.25片孔((4+2.5)/2＝3.25)的初始步幅，接着为2.5片孔的后续步幅，并且以与上述相同的方式完成。类似地，从三片孔格式到2.5片孔格式的转换将要求一个2.75片孔的第一步幅。
因为传感器优选位于片窗26的前面，在传感器97上面的触发条62的通道将产生一个脉冲104，该脉冲104略微比在一个转换中影片12位于正确位置的时间提前。因此，控制系统必须在过程中提供一个延迟。延迟的时间将由在传感器97和片窗26之间的距离、系统10操作的一个恒定的和现在的模式所决定，该模式由在触发条62上的编码信息所决定。因为影片12在三个片孔格式中运转较慢，延迟时间将有略微的延长。一个用于补偿传感器97的偏移位置的可替换的方法是将触发条偏移放置在印制的影片上，所偏移的量等于传感器从影片片孔的偏移量。在这种方式下，在任何帧高度和帧速率的条件下转换将非常准时而不需要包括一个时间的延迟。
当由传感器97检测到在影片12上的另一个触发条62时，另一个脉冲104将通过CPU95被发送到控制器94中，其将对系统10的所有部件发出信号以返回到对应于24-四格式的操作条件中，如上所述，或到任何其它的可在编码的触发条规定的操作模式。
还应当考虑，触发条62可以是一个不能被磁化薄片条，一个光学读码、机械式触发器(例如对影片进行刻痕、打孔或压印)或其它适合的装置。另外，如需要，传感器97能够被一个在放映机14上的手动开关130所替代或增加，以启动一个基于放映员对影片12的视觉观察的格式转换。
当然，可以理解的是，当具有恒定格式的一个影片12的新的卷盘或盘片被装载到放映机上时，触发条62可以放置在影片带的开始或手动开关130必须被启动以命令放映机的相关的操作。这样，一旦检测到触发条62或一旦启动手动开关130，控制系统能够作出所需要的调节，如上所述，以在适合的方式下操作影片输送系统10输送特定格式的影片12通过放映机而运行。
此外，可以理解的是，对每个电动机可以提供附加的编码器。在一套相关的LED或光电/光二极管故障时，这个附加的编码器可以帮助确保系统仍能够免除故障操作。
以上所描述的可转换格式的放映系统将允许发行商和制造商以交替的格式发行拷贝以消除浪费。这样做他们会节省材料和经费而不会同时降低演示给观众的图象质量。这个处理的好处将超过那些初期的节省，因为浪费被消除、拷贝变短和变轻。因此他们以较少的花费装载或甚至可以全部安装的片盘装载和预备放映。
现在，100分钟的影片是9000英尺长，考虑到重量，被装载在长2000英尺的卷盘里。为了将它们显示在银幕上，这些卷盘必须在特定的放映机上被接合在一起。这个过程称作“连接”放映。它必须由诸如是放映师的专业人员操作。当剧院管理决定将这个拷贝放映到另外的银幕时，它必须经常被“打断”和又“重新接合”，由于它很重，不易被一个卷盘地从一个放映机移动到另一个放映机。可是，本发明可能提供新的更加紧凑的制造形式，即相同的100分钟将只需要6750英尺长(使用三片孔格式影片)或5625英尺长(使用2.5格式影片)。这将减少长度和重量，将可能将影片装载在一个单独的预安装的卷盘中并且可以将卷盘从一个放映机移动到另一个放映机而不用“打断”和“重新连接”放映。
本发明的影片输送系统10的进一步的优点在于它能够自动对整个的片盘系统进行倒片，其对影片输送系统10供给和收卷影片。在现有的片盘系统中，要求放映员在每个完全安装的片盘的放映之间对系统重新装片。此外，传统的影片输送系统采用机械设备，其阻碍了高速倒片的执行。可是，本发明的影片输送系统10消除了这些机械设备并利用了全电子设计，其避免了在倒片操作期间歇输片齿轮28的间歇运转，因此，提供了一个平稳的高速的影片反向运转。通过在影片尾部提供一个触发条，按上述的过程，命令电动机30和32以高速倒片，从而影片输送系统10能够被命令以在高速倒片模式下工作。
由此可见，通过控制系统的适当编程以标识来自它的触发条上的格式或帧速率和对不同电动机提供适当命令以在新限定的操作模式下和谐地工作，不同的或附加的影片格式可以运行在影片输送系统10中。以这样的方式，在其它的情况之中，本发明的输送系统10能够(1)在具有不同帧高度的影片格式之间向后和向前转换；(2)在具有不同帧速率的格式之间转换；(3)自动地在影片12的相同的卷盘上执行任何的格式变换，而不会中断或停止放映机14的操作。以前的任何的单一设计所提出或建议的特点都没有超过这三个特征中一个。
这个特征的组合将会赢得购买者和预算范围从小于一百万美圆到一亿美圆或更多的电影公司经理的欢迎。最终将是所有人可获得的理想格式。对低的预算制片能够带来减少发行拷贝的成本的经济效益，对高的预算的制片能够带来较大和较高速率的格式的增强的放映效果。
电影的发行商和展示商也会欢迎这个灵活性，它将两个(或更多)不同的格式的影片格式接合在同一个影片的卷盘上以具有较大的可选择性。在电影的发行和展示的花费和辛劳也会大大减少。此外，对于电影放映，要求较低技能和培训的人员就能够完成影片格式之间的转换，这样使系统对相对较低技能的剧院工作人员是非常理想的。
尽管已经描述了和说明了本发明的特定的形式，很清楚在不脱离本发明的精神和范围之下，可以做出的不同的修改。因此，除了如所附加的权利要求书中所述以外，不是有意对本发明加以限制。
权利要求
1.用于将影片输送通过电影放映机的一个电影放映机的输送装置，其中影片具有一系列的帧和沿着影片边缘的多个片孔，包括具有齿的多个输片齿轮，用于接合片孔和用于将影片移动通过放映机；一个间歇送进机构，其逐帧地移动影片通过在放映机中的一个孔；一个原动单元，其使输片齿轮旋转并且致动间歇送进机构；和一个控制原动单元的控制器，其根据影片的格式或根据放映的帧速率，适应地维持或改变输片齿轮的旋转速度和间歇送进机构的位置，影片的格式取决于在影片上每一帧所跨过的片孔数，帧速率是取决于每秒的帧数。
2.如权利要求1所述的电影放映机输送装置，其特征在于，所述多个输片齿轮包括一对恒速输片齿轮，其在该孔的每一侧各有一个，其具有齿以用于接合片孔并移动影片通过放映机。
3.如权利要求2所述的电影放映机输送装置，其特征在于，该间歇送进机构包括一个具有齿的间歇输片齿轮以接合片孔并逐帧地送进影片通过该孔。
4.如权利要求3所述的电影放映机输送装置，其特征在于，该原动单元包括一个第一电动机，其具有旋转输出以转动该对恒速输片齿轮；一个第二电动机，其具有旋转输出以间歇地旋转所述间歇输片齿轮；和一个第三电动机，其具有旋转输出以旋转一个遮光器。
5.如权利要求4所述的电影放映机输送装置，其特征在于，第一电动机包括一个伺服电动机，和第二电动机包括一个伺服电动机。
6.如权利要求5所述的电影放映机输送装置，其特征在于，该控制器控制和协调第一和第二电动机并且响应一个触发信号以分别改变第一和第二电动机的输出，和因而控制该对输片齿轮的旋转速度和间歇输片齿轮的位置，其中该触发信号指示何时在放映机中的影片从一个格式，其中在影片上每帧跨过第一预定数目的片孔，改变到另一个格式，其中在影片上每帧跨过第二预定数目的片孔。
7.如权利要求5所述的电影放映机输送装置，其特征在于，该控制器控制和协调第三电动机和响应一个触发信号以改变第三电动机的输出，并因而控制遮光器的旋转速度，其中触发信号指示何时在放映机中影片从一个模式，其中影片以第一预定的帧速率送进，改变到一个模式，其中影片以第二预定的帧速率送进。
8.如权利要求7所述的电影放映机输送装置，其特征在于，控制器响应触发信号控制第二电动机的输出以执行第一“标定”影片送进，其跨距由在前的和进入的影片格式的帧高度决定，随后的连续影片送进的输出具有对应于进入格式的帧高度的跨距。
9.如权利要求8所述的电影放映机输送装置，其特征在于，该触发信号是基于在影片上每帧所跨过的片孔的数目。
10.如权利要求9所述的电影放映机输送装置，其特征在于，通过电的、磁的、光的或机械的方法，在放映机工作的期间自动产生触发信号。
11.如权利要求9所述的电影放映机输送装置，其特征在于，触发信号是手动产生的。
12.如权利要求2所述的电影放映机输送装置，其特征在于，间歇送进机构包括不同于一个旋转的带齿的输片齿轮的机构。
13.如权利要求12所述的电影放映机输送装置，其特征在于，间歇送进机构可以旋转或提供往复运动以间歇送进影片。
14.如权利要求13所述的电影放映机输送装置，其特征在于，该原动单元包括一个第一电动机，其具有旋转输出以转动该对恒速输片齿轮；一个第二电动机，其具有旋转或往复的输出以致动该间歇送进机构；和一个第三电动机，其具有旋转输出以旋转一个遮光器。
15.如权利要求13所述的电影放映机输送装置，其特征在于，该原动单元包括一个第一电动机，其具有旋转输出以转动该对恒速输片齿轮；和一个第二电动机，其具有旋转或往复的输出以致动该间歇送进机构和遮光器。
16.在一个电影放映机中，一个用于输送影片的电影放映机输送装置，该影片具有一系列的在其上具有图像的帧，和沿着影片边缘的多个片孔，包括一个间歇送进机构，用于接合片孔和逐帧地移动影片以通过在放映机中的孔；一对恒速输片齿轮，其在该孔和间歇送进机构的每一侧各有一个，其具有齿以用于接合片孔并与间歇送进机构相配合以移动影片通过放映机；一个第一电动机，其具有旋转输出以转动该对恒速输片齿轮；一个第二电动机，其具有旋转或往复的输出以致动该间歇送进机构；和一个第三电动机，其具有旋转输出以旋转一个遮光器。一个第一控制器，其控制和协调第一电动机，其中第一控制器适应地维持或改变第一电动机的旋转输出，而不会实质上中断放映机操作，以当在放映机中的影片从第一影片格式，其中每帧跨过在影片上的第一预定数目的片孔，改变到第二影片格式时，其中每帧跨过在影片上的第二预定数目的片孔，借此改变或维持该对恒速输片齿轮的旋转速度；其中，该第一控制器还控制和协调第三电动机和响应一个触发信号以改变第三电动机的输出并因而控制遮光器的旋转速度，其中触发信号指示何时在放映机中影片从一个模式，其中影片以第一预定的帧速率送进，改变到一个模式，其中影片以第二预定的帧速率送进。一个第二控制器，其响应触发信号控制第二电动机的输出以执行第一标定影片送进，其跨距由在前的和进入的影片格式的帧高度决定，随后的连续影片送进的输出具有对应于进入格式的帧高度的跨距。
17.一个用于输送影片通过放映机的电影放映机输送装置，其中影片具有沿着影片边缘的多个片孔和在片孔之间的帧，包括多个输片齿轮和一个间歇送进机构，用于移动影片以通过放映机；电动机装置，用于在选择速度下，旋转输片齿轮和致动间歇送进机构并且间歇地定位影片以逐帧地通过在放映机中的孔；用于控制电动机装置的控制装置，其根据影片的格式或根据放映的帧速率，适应地维持或改变间歇送进机构的运转、输片齿轮的旋转速度和影片的运转，影片的格式取决于在影片上每一帧所跨过的片孔数，帧速率是取决于每秒的帧数；和用于控制电动机装置的控制装置，其根据输出的和进入的影片格式的帧高度，提供第一标定送进，并提供后续影片格式的正确帧位置
18.输送影片通过一个放映机的方法，该放映机具有一个旋转送进影片的多个输片齿轮的原动单元，和一个间歇送进机构，其逐帧移动影片通过一个孔，其包括根据在影片上每帧所跨过的片孔的数目来确定影片格式，和根据每秒通过该孔的帧数来确定影片帧速率，和根据影片的格式控制原动单元以维持或改变输片齿轮的旋转速率和间歇送进机构的运转。
19.输送影片通过一个放映机的方法，该放映机具有一对恒速输片齿轮，其接合在影片上的片孔以在相同的速率下送进影片，和一个间歇送进机构，其逐帧移动影片通过在放映机中的一个孔，其中一个第一电动机，其具有旋转输出以转动该对恒速输片齿轮，一个第二电动机，其具有一个输出以定位该间歇送进机构，和一个第三电动机，其具有旋转输出以旋转一个遮光器，包括根据在影片上每帧所跨过的片孔的数目来确定进入的影片格式；根据由输出的和进入的影片格式的帧高度来确定第一标定送进；根据每秒通过该孔的帧数来确定影片帧速率；根据影片的格式控制第一电动机的旋转输出和恒速输片齿轮的旋转速度；根据所述第一标定送进和进入的影片格式来确定第二原动单元的输出和间歇送进机构的位置；根据影片帧速率来控制第三电动机的输出和间歇送进机构的运转。
20.如权利要求19所述的方法，其特征在于，还包括产生触发信号，其控制第一、第二和第三电动机的输出，其中触发信号是基于影片格式和帧速率的。
21.如权利要求20所述的方法，其特征在于，还包括将信息编码到影片上，其用于标识影片格式和帧速率，和然后检测这个信息以产生触发信号。
22.如权利要求21所述的方法，其特征在于，还包括发送触发信号到一个控制器，其基于触发信号产生一个控制第一电动机的旋转输出的第二信号。
23.如权利要求22所述的方法，其特征在于，还包括在影片上对应于影片格式和帧速率的位置设置多个触发条，和将标识改变影片格式或帧速率的信息编码到触发条上，和检测这个信息以产生触发信号。
全文摘要
本发明涉及一个用于电影放映系统的影片输送系统,具体来说,涉及一个放映机运转,其能够在一个特定放映帧速率下输送具有一个预定片孔数的每帧跨距的印制影片,然后根据对在影片上带有进入影片格式特征的触发条的检测,自动转换到具有不同片孔数的每帧跨距的影片格式以及不同的放映帧速率。一个控制器能够使系统在相同的放映机上和相同的影片片盘上,在多个不同的影片格式和帧速率之间自动转换,而不用中断或延迟放映机的工作。
文档编号G03B21/48GK1265747SQ9880793
公开日2000年9月6日 申请日期1998年7月30日 优先权日1997年8月7日
发明者迪安·K·古德希尔, 唐·P·贝恩斯 申请人:麦克斯威森电影技术公司