RU2168195C1

RU2168195C1 - Process of entry of information on film and gear for its realization

Info

Publication number: RU2168195C1
Application number: RU2000124102/28A
Authority: RU
Inventors: О.И. Михайлова; В.А. Никашин; Ф.П. Полубнев
Original assignee: Михайлова Ольга Израйльевна; Никашин Вячеслав Алексеевич; Полубнев Федор Петрович
Priority date: 2000-09-21
Filing date: 2000-09-21
Publication date: 2001-05-27

Abstract

FIELD: cinematography, entry of various symbols and marks on color and black-and-white film. SUBSTANCE: process of entry of information on film consists in element-by-element local evaporation of emulsion layer from base of film under action of laser radiation formed in correspondence with controlling signal by means of pulse laser. In this case energy density is controlled over radiation field of laser which involves measurement of distribution of energy density in at least four points of beam with its subsequent adjustment. Gear for realization of process includes pulse laser, collimator, optical deflecting system, focusing system, film conduit in film-pulling mechanism, optical control system and system controlling laser beam installed in sequence. EFFECT: raised quality of process of entry of information on film with any degree of optical density and hardening of emulsion layers. 2 cl, 1 dwg

Description

Изобретение относится к области кинематографии и может быть использовано для нанесения различных символов и знаков на цветную и черно-белую пленку, преимущественно при изготовлении субтитрованных фильмокопий. The invention relates to the field of cinematography and can be used for applying various symbols and signs on a color and black and white film, mainly in the manufacture of subtitled film copies.

Из уровня техники известен способ нанесения информации на пленку путем поэлементного локального испарения эмульсионного слоя с основы пленки под воздействием лазерного излучения, формируемого в соответствии с управляющим сигналом посредством импульсного лазера импульсами длительностью 20 - 200 нс в определенном диапазоне длин волн и с заданной частотой повторения импульсов (RU 2040806 C1, G 06 B 17/24, 1995 г) Однако режимы работы импульсного лазера предусматривают только регулирование мощности лазерного луча, что не обеспечивает оптимального воздействия и не исключает пережог основы пленки даже при незначительном размытии фокального пятна. The prior art describes a method of applying information to a film by elementwise local evaporation of an emulsion layer from a film base under the influence of laser radiation generated in accordance with a control signal by a pulsed laser with pulses of 20 - 200 ns duration in a certain wavelength range and with a given pulse repetition rate ( EN 2040806 C1, G 06 B 17/24, 1995)) However, the operating modes of a pulsed laser provide only the regulation of the power of the laser beam, which does not provide optimal return action and does not exclude the burning of the base of the film even with a slight blur of the focal spot.

Известно устройство для нанесения информации на пленку, содержащее последовательно установленные импульсный лазер, коллиматор, оптическую отклоняющую систему, фильмовый канал лентопротяжного механизма, а также систему оптического контроля и систему управления лазерным лучом, включающую программный блок на основе ЭВМ, первый и второй входы которого соединены соответственно с блоком ввода информации и системой оптического контроля, а первый, второй и третий выходы соединены соответственно с импульсным лазером, оптической отклоняющей системой и приводом лентопротяжного механизма (RU 2040806 C1, G 06 B 17/24, 1995 г). К недостатку этого устройства можно отнести сложность поддержания заданного импульсного режима воздействия на пленку, особенно в начальный период работы импульсного лазера, и отсутствие контроля за распределением плотности энергии по полю излучения, что не позволяет получить полное локальное испарение эмульсионного слоя, особенно необходимого для качественного субтитрования фильмокопий при поточечном построении знака. A device for applying information to a film containing a sequentially installed pulsed laser, a collimator, an optical deflecting system, a film channel of a tape drive mechanism, as well as an optical control system and a laser beam control system including a computer-based program unit, the first and second inputs of which are connected respectively with an information input unit and an optical control system, and the first, second and third outputs are connected respectively to a pulsed laser deflecting optical system and drive of the tape drive mechanism (RU 2040806 C1, G 06 B 17/24, 1995). The disadvantage of this device is the difficulty of maintaining a given pulse mode of action on the film, especially in the initial period of operation of a pulsed laser, and the lack of control over the distribution of energy density over the radiation field, which does not allow for complete local evaporation of the emulsion layer, which is especially necessary for high-quality subtitling of film copies with pointwise construction of a sign.

Изобретение направлено на повышение качества процесса нанесения информации на пленку с любой степенью оптической плотности и задубленности эмульсионных слоев. The invention is aimed at improving the quality of the process of applying information to a film with any degree of optical density and sagging of emulsion layers.

Решение поставленной задачи обеспечивается тем, что в способе нанесения информации на пленку путем поэлементного локального испарения эмульсионного слоя с основы пленки под воздействием лазерного излучения, формируемого в соответствии с управляющим сигналом посредством импульсного лазера импульсами длительностью 20 - 200 нс, согласно изобретению излучение осуществляют в диапазоне длин волн от 0,25 до 0,55 мкм с частотой повторения импульсов 2,5 - 250 кГц, при этом производят регулирование плотности энергии по полю излучения лазера, включающее измерение распределения плотности энергии, по меньшей мере, в четырех точках луча с последующей его юстировкой. The solution to this problem is ensured by the fact that in the method of applying information to the film by elementwise local evaporation of the emulsion layer from the base of the film under the influence of laser radiation generated in accordance with the control signal by a pulsed laser with pulses of 20 to 200 ns duration, according to the invention, the radiation is carried out in a range of lengths waves from 0.25 to 0.55 μm with a pulse repetition rate of 2.5 - 250 kHz, while regulating the energy density along the laser radiation field, including measuring the distribution of energy density at least at four points of the beam with its subsequent adjustment.

Кроме того, в устройстве для нанесения информации на пленку, реализующем заявленный способ, которое содержит последовательно установленные импульсный лазер, коллиматор, оптическую отклоняющую систему, фокусирующую систему, фильмовой канал лентопротяжного механизма, а также систему оптического контроля и систему управления лазерным лучом, включающую программный блок на основе ЭВМ, первый и второй входы которого соединены соответственно с блоком ввода информации и системой оптического контроля, а первый, второй и третий выходы соединены соответственно с импульсным лазером, оптической отклоняющей системой и приводом лентопротяжного механизма, согласно изобретению между импульсным лазером и коллиматором дополнительно установлен внешний затвор, который подключен к четвертому выходу программного блока, при этом система оптического контроля включает оптический отклоняющий элемент, узел фотодатчиков, балансный мост, вход которого соединен с фотодатчиками, и преобразователь, вход которого соединен с выходом балансного моста, а выход подключен ко второму входу программного блока, причем первый выход программного блока связан с блоком юстировки импульсного лазера. In addition, in a device for applying information to a film that implements the claimed method, which contains a sequentially installed pulsed laser, a collimator, an optical deflecting system, a focusing system, a film channel of the tape drive mechanism, as well as an optical control system and a laser beam control system including a program unit based on a computer, the first and second inputs of which are connected respectively to the information input unit and the optical control system, and the first, second and third outputs are connected respectively with a pulsed laser, an optical deflecting system and a drive of a tape drive, according to the invention, an external shutter is additionally installed between the pulsed laser and the collimator, which is connected to the fourth output of the program unit, while the optical control system includes an optical deflecting element, a photosensor assembly, a balanced bridge, the input of which is connected to the photosensors, and the converter, the input of which is connected to the output of the balanced bridge, and the output is connected to the second input of the programs unit, and the first output of the program unit is connected to the alignment unit of the pulsed laser.

Наличие внешнего затвора, обеспечивающего стабильное поддержание заданного импульсного режима воздействия на пленку при изменении частоты повторения импульсов лазера в широком диапазоне и возможность регулирования распределением плотности энергии по полю фокального пятна, обеспечивает создание и поддержание одномодового режима локального воздействия световым импульсом на эмульсионный слой пленки при поточечном построении знака, что существенно повышает качество субтитрования. The presence of an external shutter providing stable maintenance of a given pulse mode of action on the film when the laser pulse repetition rate varies over a wide range and the possibility of controlling the energy density distribution over the focal spot field ensures the creation and maintenance of a single-mode mode of local exposure to a film emulsion layer with a light pulse in point-by-point construction sign, which significantly improves the quality of the subtitle.

На чертеже представлена блок-схема устройства для нанесения информации на пленку. The drawing shows a block diagram of a device for applying information to a film.

Устройство содержит последовательно установленные импульсный частотный лазер 1 (ИЛ) с частотой повторения импульсов от 2,5 до 250 кГц, длительностью 20 - 200 нс, внешний затвор 2 (ВЗ), коллиматор 3 (К), оптический отклоняющий элемент 4 системы оптического контроля, выполненный, например, в виде стеклянной пластины или полупрозрачного зеркала, оптическую отклоняющую систему - дефлектор 5 (Д), фокусирующую систему 6 (ФС) и фильмовой канал 7 лентопротяжного механизма с записывающей средой - пленкой фильмокопии. The device contains a sequentially installed pulsed frequency laser 1 (IL) with a pulse repetition rate of 2.5 to 250 kHz, a duration of 20 - 200 ns, an external shutter 2 (OT), a collimator 3 (K), an optical deflecting element 4 of the optical control system, made, for example, in the form of a glass plate or a translucent mirror, an optical deflecting system — a deflector 5 (D), a focusing system 6 (FS), and a film channel 7 of the tape drive with a recording medium — a film of a film copy.

Система управления лазерным лучом включает программный блок 8 (ПБ) на основе ЭВМ - персонального компьютера, входы которого соединены с блоком 9 ввода информации (БВИ) и преобразователем 10 (П) системы оптического контроля, включающей также узел четырех симметрично расположенных фотодатчиков 11 и балансный мост 12 (БМ), а выходы - с импульсным лазером 1, блоком 13 юстировки (БЮ), внешним затвором 2, оптической отклоняющей системой - дефлектором 5 и приводом 14 лентопротяжного механизма (ПЛМ). The laser beam control system includes a software unit 8 (PB) based on a computer - a personal computer, the inputs of which are connected to the information input unit 9 (BVI) and the converter 10 (P) of the optical control system, which also includes a node of four symmetrically located photosensors 11 and a balanced bridge 12 (BM), and the outputs are with a pulsed laser 1, alignment unit 13 (BYU), an external shutter 2, an optical deflecting system - a deflector 5 and a drive 14 of a tape drive mechanism (PLM).

Способ нанесения информации на пленку в виде знаков субтитра осуществляется следующим образом. The method of applying information to the film in the form of subtitle characters is as follows.

Лазерный луч, генерируемый частотным импульсным лазером 1 в диапазоне длин волн от 0,25 до 0,55 мкм, последовательно проходит через внешний затвор 2, выполненный, например, в виде механической или акустооптической системы, обеспечивающей стабильное дискретное прерывание луча в соответствии с заданной программой, коллиматор 3, который формирует требуемый диаметр луча, оптический отклоняющий элемент 4, который направляет часть потока лазерного излучения на узел фотодатчиков 11 системы оптического контроля, оптическую отклоняющую систему - дефлектор 5, выполненную, например, из двух зеркал, которые отклоняют луч по заданной программе в вертикальной и горизонтальной плоскостях, и фокусирующую систему 6, которая фокусирует рабочий луч на эмульсионном слое пленки, находящейся в фильмовом канале 7 лентопротяжного механизма. Вследствие большой плотности мощности лазерного излучения в фокальном пятне и малой длительности светового импульса происходит мгновенное локальное нагревание и испарение эмульсионного слоя с основы пленки, обеспечивающее поточечное построение знаков субтитра. The laser beam generated by the frequency pulsed laser 1 in the wavelength range from 0.25 to 0.55 μm, sequentially passes through the external shutter 2, made, for example, in the form of a mechanical or acousto-optical system that provides stable discrete interruption of the beam in accordance with a given program , a collimator 3, which forms the required beam diameter, an optical deflecting element 4, which directs part of the laser radiation flux to the photosensor assembly 11 of the optical control system, the optical deflecting system is defl a vector 5, made, for example, of two mirrors that deflect the beam according to a given program in the vertical and horizontal planes, and a focusing system 6, which focuses the working beam on the emulsion layer of the film located in the film channel 7 of the tape drive mechanism. Due to the high power density of the laser radiation in the focal spot and the short duration of the light pulse, instantaneous local heating and evaporation of the emulsion layer from the base of the film occurs, which provides point-by-point construction of subtitle marks.

Знаковая информация субтитрования посредством блока 9 ввода информации вводится в память программного блока 8 персонального компьютера, снабженного соответствующей программой, включающей команды о размере, форме, количестве знаков, их расположении относительно кадров, и выходные команды, управляющие микропроцессором программного блока 8, который осуществляет синхронное управление режимами работы импульсного лазера 1, внешнего затвора 2, оптической отклоняющей системы - дефлектора 5 и привода 14 лентопротяжного механизма. Signed subtitle information through the information input unit 9 is entered into the memory of the program unit 8 of a personal computer equipped with an appropriate program, including instructions about the size, shape, number of characters, their location relative to the frames, and output commands that control the microprocessor of the program unit 8, which performs synchronous control operating modes of a pulsed laser 1, an external shutter 2, an optical deflecting system — a deflector 5 and a drive 14 of a tape drive mechanism.

Система оптического контроля обеспечивает регулирование плотности энергии по полю лазерного излучения, основанное на измерении распределения плотности энергии в четырех точках луча, отклоненного оптическим отклоняющим элементом 4 от основного рабочего потока, посредством узла симметрично расположенных фотодатчиков 11. The optical control system provides regulation of the energy density over the laser radiation field, based on measuring the distribution of energy density at four points of the beam deflected by the optical deflecting element 4 from the main working stream through a node of symmetrically located photosensors 11.

При изменении распределения плотности энергии по полю излучения лазера происходит рассогласование сигналов, поступающих на балансный мост 12 с фотодатчиков 11. Преобразованный в преобразователе 10 сигнал подается на вход программного блока 8 системы управления лазерным лучом, который вырабатывает управляющую команду на изменение юстировки импульсного лазера 1, поступающую в блок 13 юстировки. When the energy density distribution over the laser radiation field changes, the signals coming to the balanced bridge 12 from the photosensors 11 are mismatched. The signal converted in the converter 10 is fed to the input of the program block 8 of the laser beam control system, which generates a control command for changing the alignment of the pulsed laser 1 in block 13 of the adjustment.

Система управления лазерным лучом может также включать систему оптического контроля плотности эмульсионного слоя пленки, которая содержит дополнительный лазер 15, направляющий измерительный луч параллельно рабочему лучу через пленку на оптический датчик 16. Информация о плотности эмульсионного слоя с оптического датчика 16 поступает на вход программного блока 8, который управляет мощностью рабочего лазерного луча, генерируемого импульсным лазером 1. The laser beam control system may also include an optical system for controlling the density of the emulsion layer of the film, which contains an additional laser 15 directing the measuring beam parallel to the working beam through the film to the optical sensor 16. Information about the density of the emulsion layer from the optical sensor 16 is input to the program unit 8, which controls the power of the working laser beam generated by a pulsed laser 1.

Claims

1. A method of applying information to a film by local-by-element local evaporation of an emulsion layer from a film base under the influence of laser radiation generated in accordance with a control signal by a pulsed laser with pulses of 20 - 200 ns duration, characterized in that the radiation is carried out in the wavelength range from 0, 25 to 0.55 μm with a pulse repetition rate of 2.5 - 250 kHz, while controlling the energy density along the laser radiation field, including measuring the distribution of energy density, at least least four points of the beam with subsequent its alignment.

2. A device for applying information to a film containing a sequentially installed pulsed laser, a collimator, an optical deflecting system, a focusing system, a film channel of a tape drive mechanism, as well as an optical control system and a laser beam control system, including a computer-based program unit, the first and second the inputs of which are connected respectively to the information input unit and the optical control system, and the first, second and third outputs are connected respectively to a pulsed laser, an optical the deflecting system and the drive of the tape drive mechanism, characterized in that an external shutter is additionally installed between the pulsed laser and the collimator, which is connected to the fourth output of the program unit, while the optical control system includes an optical deflecting element, a photosensor assembly, a balanced bridge, the input of which is connected to photosensors, and a converter, the input of which is connected to the output of the balanced bridge, and the output is connected to the second input of the program unit, and the first output of the program block and the adjustment unit associated with a pulsed laser.