JP3767075B2

JP3767075B2 - フィルム位置検出装置およびフィルム位置検出方法並びに映像フィルム投影装置

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Publication number: JP3767075B2
Application number: JP06980497A
Authority: JP
Inventors: 潔稲留
Original assignee: Sony Corp
Current assignee: Sony Corp
Priority date: 1997-03-24
Filing date: 1997-03-24
Publication date: 2006-04-19
Anticipated expiration: 2017-03-24
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Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は例えば映像フィルム等のフィルム状部材の位置振れを検出するフィルム位置検出装置およびフィルム位置検出方法並びに映像フィルムに光を投射してその記録映像を投影する映像フィルム投影装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、連続または間欠的に走行するフィルム状物の走行位置等を検出するフィルム位置検出装置においては、例えば図９に示したような映像フィルム１の走行位置等を検出するようになっている。
【０００３】
ここで、図９に示した映像フィルム（以下、単に「フィルム」ともいう。）１においては、フィルム１の幅方向の両端部に走行同期をとるための送り穴２がそれぞれ所定間隔毎に順次設けられている。また、送り穴２の列３Ａ，３Ｂで挟まれる内側部分には、画像および音声情報を記録するための記録領域４，５が設けられている。
【０００４】
上記のようなフィルム１の走行位置等を検出するフィルム位置検出装置は、映像フィルムの記録映像を投影する映像フィルム投影装置等において利用される。この映像フィルム投影装置としては、例えば通常の映写機やフィルム情報の電子化を行うフィルム情報電子化装置（以下、「テレシネ装置」という。）等がある。図１０は、フィルム位置検出装置が利用されるテレシネ装置１００の構成例を示すものである。
【０００５】
このテレシネ装置１００では、フィルム１が複数の走行用スプロケット２１０，２２０を有する走行系２００により間欠送りされ、フィルム位置検出装置によりゲート部３００の所定位置においてフィルム１の記録領域４が停止したことが検出された場合に、投光部４００のシャッタ４２０が開き、光源４１０から光が投射されることにより、フィルム１に記録された映像が投影レンズ５００を介してＴＶカメラ等で構成される撮影部６００に向けて投影される。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
上記のようなテレシネ装置１００では、間欠送り後に停止したフィルム１の走行方向および幅方向の位置は駒毎に変動があり、この変動が投影像の振れとなり、映像の品位が低下してしまう。そこで、フィルム１の停止位置をフィルム位置検出装置により精度良く検出できれば、その出力を利用して光学または電子的手段により、映像の振れを補正することが可能となるが、従来のフィルム位置検出装置では、以下のような問題があり、映像の振れの補正に必要な精度が十分に得られないという問題があった。
【０００７】
以下、従来のフィルム位置検出装置の各方式をその問題点と共に列記して説明する。
【０００８】
まず、図１１に示した方式は、ゲート部３００の近くに設けたスプロケット２０ａの回転角を回転角検出器１１により検出することによりフィルム１の走行方向の位置を検出するというものである。しかしながら、この方式では、スプロケット２０ａとフィルム送り穴２との間にガタがあると共に、スプロケット２０ａがゲート部３０から離れているため、位置検出精度が良くないという問題がある。また、この方式では、フィルム１の走行方向の位置のみしか検出できず、幅方向の位置検出ができないという問題もある。
【０００９】
フィルム１の走行方向の位置と共に、幅方向の位置検出が可能な方式としては、静電容量方式がある。この静電容量方式の具体例を図１２乃至図１７を用いて説明する。尚、図１３乃至図１６の各々の図において、図（ａ），（ｂ）は、それぞれ図１２に示す検出領域１２のＡ−Ａ´断面図およびＢ−Ｂ´断面図を示すものである。この静電容量方式は、図１２に示したようにフィルム送り穴２を含むフィルム１のエッジ部分に対応する領域を検出領域１２として、この領域に静電容量を発生する電極群を設け、この静電容量の変化を検出することにより、フィルム１の位置を検出するというものである。
【００１０】
まず、図１３に示した方式では、所定の電圧が印加される検出電極１４に対向して静電容量を形成する平面形状のグランド電極１３がフィルム厚み方向に可動であり、ばね１５のばね力でフィルム１に押し付けられるようになっている。この方式では、グランド電極１３がフィルム１に接しているので、フィルム走行、停止時にグランド電極１３の高さが少し変動する。そのため、電極間隔の変動による静電容量の変化が生じ、大きな位置検出誤差が生じるという問題がある。
【００１１】
次に、図１４に示した方式は、平面形状のグランド電極１３Ａが検出電極１４Ａと一定の隙間を保ち保持されるようにしたものである。このとき、隙間はフィルム１がなめらかに通過できるようにフィルム厚より大きく取るようになっている（例えば、フィルム厚＝０．１６ｍｍに対し隙間＝０．２ｍｍ）。この方式では、フィルム１の厚み方向の位置が隙間内で変動する余地があり、そのときに検出誤差が生ずるという問題がある。尚、この誤差が生じる原因としては、グランド電極１３Ａおよび隙間の大きさに対して検出電極１４Ａの寸法が十分大きな値ではないため、図１７に示したように各電極間に電界Ｅの横広がり成分の占める割合が大きくなるためと考えられる。
【００１２】
また、図１５に示した方式は、グランド電極１３Ｂを検出電極１４Ｂに対向する部分のみ凸形状に形成し、グランド電極１３Ｂと検出電極１４Ｂとの間が狭い隙間となるようにしているものである。グランド電極１３Ｂの凸形状以外の他の部分は静電容量の形成に影響しないよう検出電極１４Ｂとの間の隙間を大きくした構造になっている。この方式では、図１４に示した方式のような電界Ｅの横広がり成分の占める割合は少なくなるので、検出精度は図１４の方式よりも改善する。しかし、フィルム１の隙間内のフィルム厚さ方向のフィルム位置変動による静電容量の変化が減少するので、検出精度としてはまだ不十分であるという問題がある。また、凸型のグランド電極１３Ｂでは、電極のフィルム面方向（フィルム走行方向、幅方向）の配置位置が変化すると、位置検出出力が変動して、位置検出に影響するという問題もある。また、グランド電極１３Ｂは、フィルム着脱時には、検出電極１４Ｂから離れるため、このときにも検出誤差に影響しないように電極の位置再現性（ミクロンオーダが必要）を確保するのは困難であるという問題がある。また、図１６は、固定隙間内で、フィルム１の厚み方向の位置の変動を押さえるため、凸型グランド電極１３Ｃの周囲にフィルム１を検出電極面に押し付ける枠型の機構１６を設けるようにした構造を表すものである。この方式の場合、上記のように単に凸型グランド電極１３Ｂのみを設ける場合よりは、フィルム１の厚み方向の位置精度は改善されているが、検出電極１４Ｃの真上は押さえられず、電極面上のフィルム１の厚み方向の変動が残るので、検出精度が不十分であるという問題がある。また、この方式では、押さえ機構１６が狭い面積部分でフィルム１を押すため、摩擦力が生じフィルム１に傷が付きやすくなるという問題がある。また、フィルム１とフィルム押さえ機構１６との間で静電気が発生し、検出出力にノイズが上載せされるという問題もある。
【０００１３】
また、図１６は、固定隙間内で、フィルム１の厚み方向の位置の変動を押さえるため、凸型グランド電極１３Ｃの周囲にフィルム１を検出電極面に押し付ける枠型の機構１６を設けるようにした構造を表すものである。この方式の場合、上記のように単に凸型グランド電極１３Ｂのみを設ける場合よりは、フィルム１の厚み方向の位置精度は改善されているが、検出電極１４Ｃの真上は押さえられず、電極面上のフィルム１の厚み方向の変動が残るので、検出精度が不十分であるという問題がある。また、この方式では、押さえ機構１６が狭い面積部分でフィルム１を押すため、摩擦力が生じフィルム１に傷が付きやすくなるという問題がある。また、フィルム１とフィルム押さえ機構１６との間で静電気が発生し、検出出力にノイズが上載せされるという問題もある。
【００１３】
本発明はかかる問題点に鑑みてなされたもので、その目的は、フィルム位置の確実な検出を行うことが可能なフィルム位置検出装置およびフィルム位置検出方法を提供することにある。また、本発明の目的は、フィルム位置を確実に検出することにより映像の振れの補正を行い、これにより良好に映像フィルムの記録映像の投影を行うことが可能な映像フィルム投影装置を提供することにある。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
本発明による第１のフィルム位置検出装置は、一方向に走行すると共にその走行方向に沿って所定間隔毎に設けられた複数の送り穴を有するフィルム部材のフィルム位置を検出するものであり、フィルム状部材における送り穴の走行領域に配置され、フィルム状部材の走行に応じた静電容量を発生する静電容量形成手段と、送り穴の走行位置に応じて発生した静電容量の変化に基づいてフィルム状部材のフィルム位置を検出する位置検出手段と、静電容量形成手段の近傍に配置されて、静電容量形成手段により発生する静電容量の誤差的変動を抑制する誤差抑制手段とを備えている。
【００１５】
本発明による第２のフィルム位置検出装置は、一方向に走行すると共にその走行方向に沿って所定間隔毎に設けられた複数の送り穴を有するフィルム部材のフィルム位置を検出するものであり、フィルム状部材における送り穴の走行領域に設けられた第１の電極と、フィルム状部材を介して第１の電極に対向するように配設された第２の電極と、送り穴の走行位置に応じて発生した第１の電極および第２の電極間の静電容量の変化に伴う印加電圧の変化に基づいて、フィルム状部材のフィルム位置を検出する位置検出回路と、第２の電極の近傍に配置されて、第１の電極および第２の電極間に発生する静電容量の誤差的変動を抑制する補助電極とを備えている。
【００１６】
更に、本発明によるフィルム位置検出方法は、一方向に走行すると共にその走行方向に沿って所定間隔毎に設けられた複数の送り穴を有するフィルム状部材のフィルム位置を検出するものであり、フィルム状部材の送り穴の走行領域においてフィルム部材を介して対向するように第１の電極および第２の電極を配設し、送り穴の走行位置に応じて発生した第１の電極および第２の電極間の静電容量の変化に基づいてフィルム状部材のフィルム位置を検出するステップと、第２の電極の近傍に補助電極を配置し、この配置された補助電極に印加する電圧を、第１の電極および第２の電極間に発生する静電容量の誤差的変動を抑制して、フィルム位置の検出誤差が最小となるような値に調節するステップとを含んでいる。
【００１７】
また、本発明による映像フィルム投影装置は、一方向に走行すると共にその走行方向に沿って所定間隔毎に設けられた複数の送り穴を有する映像フィルムに光を投射してその記録映像を投影するものであり、映像フィルムにおける送り穴の走行領域に設けられた第１の電極と、映像フィルムを介して第１の電極に対向するように配設された第２の電極と、送り穴の走行位置に応じて発生した第１の電極および第２の電極間の静電容量の変化に伴う印加電圧の変化に基づいて、映像フィルムのフィルム位置を検出する位置検出回路と、第２の電極の近傍に配置されて、第１の電極および第２の電極間に発生する静電容量の誤差的変動を抑制する補助電極と、位置検出回路による検出結果に応じて映像フィルムに光を投射して得られた投影像の振れを補正する補正手段とを備えている。
【００１８】
本発明の第１のフィルム位置検出装置では、静電容量形成手段の近傍に配置された誤差抑制手段が静電容量の誤差的変動を抑制するように作用し、フィルム状部材の厚さ方向位置変動に対する検出感度が減少するので、走行中にフィルム状部材の厚さ方向位置の変動があったとしても、この厚さ方向位置の変動の影響を受けることなくフィルム状部材の平面方向の位置を精度良く検出する。
【００１９】
また、本発明の第２のフィルム位置検出装置では、第２の電極の近傍に配置された補助電極が第１の電極および第２の電極間に生ずる静電容量の誤差的変動を抑制するように作用し、フィルム状部材の厚さ方向位置に対する検出感度が減少するので、走行中にフィルム状部材の厚さ方向位置の変動があったとしても、この厚さ方向位置の変動の影響を受けることなくフィルム状部材の平面方向の位置を精度良く検出する。
【００２０】
また、本発明のフィルム位置検出方法では、第２の電極の近傍に配置された補助電極に印加する電圧を、フィルム位置の検出誤差が最小となるような値に調節し、フィルム状部材の平面方向の位置を精度良く検出する。
【００２１】
また、本発明の映像フィルム投影装置では、第２の電極の近傍に設けられた補助電極の作用により、映像フィルムに対する平面方向位置の位置検出精度が向上するので、映像フィルムの位置ずれがあったとしてもこの位置ずれを正確に検出すると共に、この検出結果に基づいて映像フィルムに光を投射して得られた投影像の振れを補正し、映像フィルムの投影を良好に行う。
【００２２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。尚、以下の実施の形態では、本発明のフィルム位置検出装置及びフィルム位置検出方法をテレシネ装置に適用した例について説明する。
【００２３】
［第１の実施の形態］
図１は、本発明の第１の実施の形態に係るフィルム位置検出装置を備えたテレシネ装置１０の全体構成を示すものである。尚、本実施の形態に係るテレシネ装置１０では、上記従来の技術の項で説明した図９の映像フィルム１と同様のフィルムを用いるものとする。
【００２４】
まず、テレシネ装置１０の全体構成及び動作を説明する。
【００２５】
このテレシネ装置１０は、フィルム１を走行させる走行系２０と、この走行系２０により走行されるフィルム１の位置を検出するフィルム位置検出装置が設けられたゲート部３０と、このゲート部３０の所定位置にあるフィルム１に向けて光を投射する投光部４０と、ゲート部３０に設けられたフィルム位置検出手段により検出されたフィルム１の検出位置に応じて光軸補正を行う光軸補正光学系を備えると共に、ゲート部３０を通過した投影光の集光を行う投影レンズを備えた光軸補正・投影レンズ部５０と、撮像素子を備えたＴＶカメラ等で構成され投光部４０からの光により投影されたフィルム１の投影像を撮影してフィルム１の記録情報の電子化を行う撮影部６０とを有して構成される。
【００２６】
このような構成を有するテレシネ装置１０では、走行系２０によりフィルム１が間欠送りされ、後述のフィルム位置検出手段によりゲート部３０の所定位置においてフィルム１の記録領域４（図９）が停止したことが検出された場合に、投光部４０から光が投射されることにより、フィルム１に記録された映像が光軸補正・投影レンズ部５０を介してＴＶカメラ等で構成される撮影部６０に向けて投影される。
【００２７】
次に、テレシネ装置１０の各部の構成及び動作を説明する。
【００２８】
テレシネ装置１０の走行系２０は、フィルム１を連続的に走行させる連続送りスプロケット２１ａ，２１ｂと、フィルム１を間欠的に走行させる間欠送りスプロケット２２とを具備し、ゲート部３０の近傍ではフィルム１を間欠的に走行することができるようになっている。
【００２９】
また、投光部４０は、フィルム１への投射光を生成する光源４１と、モータ等の図示しない駆動手段により開閉動作をする投影シャッタ４２とを備えている。このような構成を有する投光部４０において、間欠送りスプロケット２２によるフィルム１の間欠送り動作に連動して投光シャッタ４２の開閉が繰り返されることで、フィルム１が停止状態にあるときにのみ、投光シャッタ４２が開口し、光源４１からの光をフィルム１に投射するようになっている。
【００３０】
ゲート部３０は、フィルム１の装填時に上下動する可動ピクチャーゲート３１と、この可動ピクチャーゲート３１に対向してフィルム１を挟み込むような位置に固定して設けられる固定ピクチャーゲート３２とから構成されている。また、このゲート部３０の各ゲートには、投光部４０からの光をフィルム１の所定領域に通過させるための図示しない窓穴が形成されている。
【００３１】
このゲート部３０には、更に、フィルム１の位置を検出するためのフィルム位置検出装置（図１では図示せず）が設けられている。このフィルム位置検出装置は、所定の電圧が印加されて静電容量を発生する電極群と、この電極群に所定の電圧を印加すると共に電極群に発生した静電容量の変化からフィルム位置の検出を行うフィルム位置検出回路とを有して構成される。
【００３２】
次に、ゲート部３０に設けられるフィルム位置検出装置の構成及び動作を図２乃至図５を参照して説明する。
【００３３】
図２は、このフィルム位置検出装置を上面から観た構成を表すものであり、図３は、図２のＣ−Ｃ′断面構成を表す図である。これらの図に示したように、静電容量を発生する電極群は、フィルム送り穴２を含むフィルム１のエッジ近傍位置に設けられており、可動ピクチャーゲート３１側に設けられるグランド電極（第１の電極）３１０と、固定ピクチャーゲート３２の絶縁部材３２ａ（図３）に埋設して設けられる検出電極（第２の電極）３２０と、この検出電極３２０の周囲に配置され、グランド電極３１０及び検出電極３２０間に発生する静電容量の誤差的変動を抑制する補助電極３２３，３２４とからなっている。また、グランド電極３１０と、検出電極３２０および補助電極３２３，３２４との間にはフィルム１の厚さより大きい所定の隙間ｄが設けられている。この隙間ｄにより、フィルム１に繋ぎ目等による厚みの大きい部分があったとしても、フィルム１が電極間を容易に通過できるようになっている。尚、グランド電極（第１の電極）３１０と検出電極（第２の電極）３２０とが本発明における静電容量形成手段に対応し、補助電極３２３，３２４が本発明における誤差抑制手段に対応する。
【００３４】
ここで、グランド電極３１０は、検出電極３２０および補助電極３２３，３２４よりも広い面積の平面形状をなしており、複数のフィルム送り穴２を覆うような位置に設けられる。
【００３５】
一方、検出電極３２０は、フィルム１の走行方向の位置を検出する走行方向検出電極３２１と、フィルム１の幅方向の位置を検出する幅方向検出電極３２２とからなる。これらの電極はそれぞれ、位置検出の安定性および感度等を良好にするために、送り穴２およびフィルムエッジ部の前後にそれぞれ２つの電極が一対として設けられる。そして、これら一対の電極の静電容量差からフィルム位置が検出されるようになっている。
【００３６】
ところで、フィルム１は、その幅方向における各送り穴２の列３Ａ、３Ｂの外側の領域および各送り穴２間の領域がトリアセテート（ＴＡＣ）またはポリエステル（ＰＥＴ）等の絶縁体から構成されている。平行板コンデンサの静電容量は、一般的に両極板の対向面積および極板間の絶縁体の誘電率に比例する。このとき、絶縁体の空気に対する比誘電率は比較的大きいことから極板間が空気のときよりも絶縁体が介挿されているときの方が静電容量が高い値を示すという特徴がある。
【００３７】
従って、検出電極３２０とグランド電極３１０との間の静電容量は、フィルム１が間欠送りされる際にフィルム１の各送り穴２が走行方向検出電極３２１上に位置するか否かあるいはフィルムエッジが幅方向検出電極３２２上のど程度の位置にあるかによってそれぞれ異なる値を示すこととなる。すなわち、走行方向検出電極３２１とグランド電極３１０との間の静電容量は、送り穴２が走行方向検出電極３２１の真上に位置する場合、すなわち極板間が空気で満たされる場合に最小値を示し、これに対してフィルム１の各送り穴２が走行方向検出電極３２１上に位置しない場合、すなわち極板間が絶縁体で満たされる場合に最大値を示す。これは、幅方向検出電極３２２についても同様である。
【００３８】
走行方向位置検出回路３３０ａおよび幅方向位置検出回路３３０ｂからなるフィルム位置検出回路は本発明における位置検出手段に対応し、それぞれ上記静電容量値の変化を２つの検出電極対の電圧振幅の差分変化として検出するようになっている。
【００３９】
図４は、フィルム位置検出回路の構成を説明するための回路構成図である。尚、この図では、フィルム位置検出回路として走行方向位置検出回路３３０ａの構成を示すと共に、検出電極３２０として走行方向検出電極３２１のみを示しているが、幅方向検出電極側もこれと同様の回路接続がなされる。このため以下では、走行方向検出電極側の構成および作用を中心に説明するが、幅方向検出電極側の構成および作用もこれと同様である。
【００４０】
走行方向位置検出回路３３０ａには、ＡＣ（交流）電圧を発生する交流電源ＡＣ１が設けられ、この交流電源ＡＣ１には、増幅器ＯＰ１，ＯＰ２のプラス側端子が電気的に接続されるようになっている。また、増幅器ＯＰ１のマイナス側端子には、一端が接地された抵抗Ｒ１の他端と可変抵抗ＶＲ１の一端とが接続され、出力側端子には可変抵抗ＶＲ１の他端と抵抗Ｒ２の一端とが接続されている。また、抵抗Ｒ２の他端は一端が接地されたコンデンサＣ１の他端と共に補助電極３２３に接続されている。一方、増幅器ＯＰ２の出力側端子には、そのマイナス側端子と抵抗Ｒ３，Ｒ４の一端とが接続されている。また、抵抗Ｒ３，Ｒ４の他端は、走行方向検出電極３２１の一対の電極にそれぞれ接続されている。また、走行方向検出電極３２１の一対の電極には、差動回路３３１が電気的に接続される。この差動回路３３１は、プラス側端子に走行方向検出電極３２１の一対の電極が接続され、マイナス側端子にその出力端子が接続された増幅器ＯＰ３，ＯＰ４と、一端が増幅器ＯＰ３，ＯＰ４の各出力端子に接続された抵抗Ｒ５，Ｒ６と、プラス側端子に抵抗Ｒ６と一端が接地された抵抗Ｒ７の他端とが接続され、マイナス側端子に抵抗Ｒ５の他端と抵抗Ｒ８の一端とが接続された増幅器ＯＰ５とを備えている。また、抵抗Ｒ８の他端は増幅器ＯＰ５の出力端子に接続されている。この差動回路３３１の出力は、検波回路３３２に入力されるようになっている。
【００４１】
次に、以上のような構成のフィルム位置検出装置の動作を説明する。
【００４２】
走行方向位置検出回路３３０ａにおいて、走行方向検出電極３２１の両電極対には増幅器ＯＰ２および抵抗Ｒ３，Ｒ４を介して交流電源ＡＣ１からＡＣ電圧が印加される。これにより、グランド電極３１０との間でフィルム１の走行位置に応じた静電容量が発生する。
【００４３】
また、走行方向位置検出回路３３０ａでは、このフィルム１の走行位置に応じて発生した静電容量値の変化を２つの検出電極対の電圧振幅の差分変化として増幅器ＯＰ３〜ＯＰ５および抵抗Ｒ５〜８からなる差動回路部３３１で検出する。そして、この差動回路部３３１からの出力信号に対し検波回路３３２で同期検波がなされ、これがフィルム１の走行方向の位置信号として出力される。
【００４４】
一方、走行方向検出電極３２１の周囲に配置された補助電極３２３にも増幅器ＯＰ１で増幅されたＡＣ電圧が印加される。この場合、走行方向検出電極３２１に印加されたＡＣ電圧と同位相となるように、抵抗Ｒ２、コンデンサＣ１からなるＲＣ回路により位相調整が行われるようになっている。また、補助電極３２３に印加されるＡＣ電圧の電圧振幅は、増幅器ＯＰ１に接続された可変抵抗ＶＲ１により調整できるようになっている。
【００４５】
このように位相と振幅とを調節して補助電極３２３に走行方向検出電極３２１と同様にＡＣ電圧を印加すると、走行方向検出電極３２１とグランド電極３１０との間に生じる電界の横広がり成分を減少させることができる。
【００４６】
但し、補助電極３２３と走行方向検出電極３２１とに印加するＡＣ電圧を同電圧にしても、補助電極３２３と走行方向検出電極３２１との間の隙間の存在や補助電極３２３の大きさが有限である等の理由により、グランド電極３１０との間に生じる電界の横広がり成分を理想的な値にまで減少させることができるとは限らない。
【００４７】
従って、補助電極３２３に印加するＡＣ電圧は、走行方向検出電極３２１に印加するＡＣ電圧とは異なる電圧にすることが望ましい。図５は、フィルム１のコマ単位の走行位置と走行方向位置検出回路３３０ａによるミクロン単位の位置検出誤差との関係を測定した測定データの一例を表すものである。尚、図５は、走行方向検出電極３２１に加える電圧をＶａ、補助電極３２３に印加する電圧をＶｂとして、Ｖｂを可変にしてその電圧比Ｖｂ／Ｖａを変化させた場合における測定グラフを示すものであり、グラフＧ１，Ｇ２，Ｇ３，Ｇ４，Ｇ５は、それぞれ電圧比Ｖｂ／Ｖａが１．２０，１．１０，１．００，０．９０，０．８０の場合における測定データである。
【００４８】
この測定データに示したように、補助電極３２３に加えるＡＣ電圧の割合に応じて検出誤差が変化する。そして、この測定データの例から分かるように、補助電極３２３に加えるＡＣ電圧の割合を変化させると、所定のＡＣ電圧において検出誤差の変化が反転することが分かる。この検出誤差の変化が反転したときのＡＣ電圧が検出誤差を最小にするＡＣ電圧である。図５の例では、グラフＧ２に示したように補助電極３２３に走行方向検出電極３２１に印加したＡＣ電圧よりも１０％多い割合の電圧を加えた場合に検出誤差が最小となっている。
【００４９】
このように検出誤差が最小となるような補助電極３２３の電圧が存在する理由の一つとしては以下の理由が考えられる。まず、補助電極３２３と走行方向検出電極３２１との間には静電容量が存在する。そして、この静電容量値はフィルム１の厚さ方向の位置変化により大きく変動する。また、補助電極３２３に印加する電圧振幅を変えると、この静電容量が走行方向検出電極３２１とグランド電極３１０との間の静電容量による検出結果に及ぼす影響の度合いが変化する。更に、その影響の仕方の傾向（方向性）も補助電極３２３への印加電圧振幅の大小で変化する。そのため、グランド電極３１０と走行方向検出電極３２１との間のフィルム１の厚み方向の位置変動による検出誤差と、走行方向検出電極３２１に補助電極３２３から入ってくるフィルム厚さ方向の位置変化の影響が打ち消し合う電圧値が存在する。従って、この電圧値では、結果としてフィルム１の走行方向（および幅方向）において、フィルム１の厚さ方向の位置変動が影響しない状態となる。
【００５０】
上記のように補助電極３２３，３２４の作用によって、グランド電極３１０と検出電極３２０との間に発生する静電容量の誤差的変動を抑制し、位置検出回路３３０ａ，３３０ｂにおいて検出誤差が最小となるようにフィルム位置が検出されると、この検出結果は、光軸補正回路３４０（図２）に出力される。光軸補正回路３４０では、検出されたフィルム位置からフィルム１の位置振れ量を計算すると共に、この位置振れ量を補正するための補正量を演算する。そして、この補正量に基づき、図１に示した光軸補正・投影レンズ部５０において、必要な量の光軸補正が行われる。
【００５１】
次に、図６を参照して、光軸補正・投影レンズ部５０について説明する。
【００５２】
図６に示したように、光軸補正・投影レンズ部５０は、ゲート部３０を通過した投影光の集光を行う投影レンズ５１と、光軸補正を行う光軸補正光学系５２とを備えている。
【００５３】
光軸補正光学系５２は、光軸補正回路３４０においてフィルム１の位置振れ量に基づいて演算された補正量により、光源４１から投影レンズ５１を介して投射された光の光軸を変化し得るようになされている。光軸補正光学系５２は、第１の平板１３０および第２の平板１３１を有している。これらの平板１３０，１３１は共に同一の屈折率を有するガラス部材によって形成されている。
【００５４】
ここで、第１の平板１３０は、一側端部および他側端部にそれぞれモータ７０の出力軸を同軸とする軸棒１３２，１３３が一体化して取り付けられ、これらの軸棒１３２，１３３を回動軸として第１の平板１３０を矢印ｃで示す方向またはこれとは逆方向に回動し得るようになされている。また、軸棒１３２はモータ７０の出力軸と連結されている。
【００５５】
また、第２の平板１３１は、一側端部および他側端部にそれぞれモータ７２の出力軸を同軸とする軸棒１３４，１３５が一体化して取り付けられ、これらの軸棒１３４，１３５を回動軸として第２の平板１３１を矢印ｂで示す方向またはこれとは逆方向に回動し得るようになされている。また、軸棒１３４はモータ７２の出力軸と連結されている。
【００５６】
ここで、モータ７０，７２の出力軸は互いに垂直関係を有するようになされている。モータ７０には角度センサ６３が設けられ、軸棒１３２の回転角に基づいて第１の平板１３０の回転量を検出し、投影光ビームＬ１の光軸のＹ方向での補正量を検出し得るようになされている。モータ７２には、角度センサ６５が設けられ、軸棒１３４の回転角に基づいて第２の平板１３１の回転量を検出し、投影光ビームＬ１の光軸のＸ方向での補正量を検出し得るようになされている。
【００５７】
ここで図７は、図６に示した光軸補正光学系５２のうち、第１の平板１３０の一断面を表すものである。尚、この断面は、投影光ビームＬ１の光軸とモータ７２の出力軸とを含む平面で切った断面を示すものである。第１の平板１３０がモータ７０，７２の出力軸を含む平面と平行になるような位置関係にあるときには、入射側の光軸ＡＸ１と出射側の光軸ＡＸ２は共に一致する。次に、第１の平板１３０を軸棒１３２および１３３を中心として矢印ｃで示す方向またはこれとは逆方向に回転移動させて角度θだけ傾けた場合には、出射側の光軸ＡＸ２は入射側の光軸ＡＸ１に対してｓだけ平行移動することとなる。
【００５８】
また、図６に示した光軸補正光学系５２のうち第２の平板１３１を投影光ビームＬ１の光軸）とモータ７０の出力軸とを含む平面で切った断面内においても図７と同様である。
【００５９】
以上のようにして、光軸補正光学系５２により光源４１から投射された投影光の光軸補正がＸ，Ｙの２軸方向で行われ、その結果、任意の方向への平行移動補正がなされる。これにより、ゲート部３０においてフィルム１の位置振れが生じたとしても撮影部６０に届く投影像は振れが補正され、良好にフィルム１の記録情報の電子化を行うことができる。
【００６０】
以上説明したように、本実施の形態によれば、検出電極３２０の周囲に配置された補助電極３２３，３２４によりフィルム１の厚さ方向の位置変化に対する検出電極３２０の感度が減少し、面方向（フィルム走行方向、幅方向）の位置検出精度を向上させることができる。
【００６１】
また、検出電極３２０、補助電極３２３，３２４の寸法およびグランド電極３１０との間の間隔値等が変更された場合であっても、補助電極３２３，３２４に印加する電圧を調整するだけで検出誤差を最小にすることができる。
【００６２】
更に、グランド電極３１０の構造が固定された平面形状でよいため、構造が簡単であり低コストで実施できる。また、各電極とフィルム１との間に所定の隙間ｄが設けられているので、ゲート部３０においてフィルム摩擦がなく、フィルム１に走行負荷が掛からない。また、フィルム１に傷を付けることがなく、ゴミ等が溜まることもないので、常に安定した位置検出が可能となる。
【００６３】
［第２の実施の形態］
次に、本発明による第２の実施の形態について説明する。
【００６４】
図８は、本発明による第２の実施の形態に係るフィルム位置検出装置の構成を表すものである。
【００６５】
上記第１の実施の形態では、グランド電極３１０が可動ピクチャーゲート３１に固定して設けられていたが、本実施の形態では、グランド電極３１０Ａが可動ピクチャーゲート３１に対してばね部材８１により接続されて設けられる。このばね８１は、グランド電極３１０Ａのつば部３１０Ａａがピクチャーゲート３１の受け部３１ａに当接するように、グランド電極３１０Ａを付勢している。これにより、通常は電極間の隙間を一定に保ちつつもフィルム１に繋ぎ目等の厚みが異なる部分ではフィルム１の厚みに応じてグランド電極３１０Ａが上下動可能となり、フィルム走行が滑らかになる。
【００６６】
また、本実施の形態によるフィルム位置検出装置では、可動ピクチャーゲート３１にばね部材８２により接続された押え部材８０がグランド電極３１０Ａの両側に設けられている。この押え部材８０は、固定ピクチャーゲート３２側にフィルム１を押圧することにより、フィルム１の平面方向の位置振れを抑えるように作用する。
【００６７】
尚、この第２の実施の形態において、上記で説明したその他の作用、効果については、上記第１の実施の形態と同様であるので、その説明は省略する。
【００６８】
尚、本発明は上記実施の形態に限定されず種々の変形実施が可能である。
【００６９】
例えば、上記実施の形態では補助電極３２３，３２４を検出電極３２０の周囲に完全に囲むように配置したが、補助電極３２３，３２４が検出電極３２０の周囲を部分的に囲むように配置しても構わない。
【００７０】
また、上記実施の形態では、本発明のフィルム位置検出装置をテレシネ装置に適用した例を示したが、本発明を例えば映写機等の他の機器におけるフィルム走行系に適用してもよいことは言うまでもない。
【００７１】
更に、映像フィルム１に限らず、静電容量を利用して種々のフィルム状部材の位置検出を行う場合においても本発明は有効である。
【００７２】
また、上記では、投影像の振れを補正する手段として光軸補正光学系５２を用いて光学的な補正を行ったが、例えば撮影部６０において、撮影部６０の撮像素子から得られる画像信号に対して位置検出回路３３０ａ，３３０ｂから得られたフィルム位置の振れ量に対応して投影像の振れ補正を電子的に行うようにしてもよい。
【００７３】
【発明の効果】
以上詳述したように本発明による第１のフィルム位置検出装置によれば、静電容量形成手段の近傍に配置された誤差抑制手段が静電容量の誤差的変動を抑制するように作用し、フィルム状部材の厚さ方向に対する検出感度が減少するので、走行中にフィルム状部材の厚さ方向位置の変動があったとしても、この厚さ方向位置の変動の影響を受けることなくフィルム状部材の平面方向の位置を精度良く検出することができる。
【００７４】
また、本発明による第２のフィルム位置検出装置によれば、第２の電極の近傍に配置された補助電極が第１の電極および第２の電極間に生ずる静電容量の誤差的変動を抑制するように作用し、フィルム状部材の厚さ方向位置に対する検出感度が減少するので、走行中にフィルム状部材の厚さ方向位置の変動があったとしても、この厚さ方向位置の変動の影響を受けることなくフィルム状部材の平面方向の位置を精度良く検出することができる。
【００７５】
更に、本発明によるフィルム位置検出方法によれば、第２の電極の近傍に配置された補助電極に印加する電圧を、フィルム位置の検出誤差が最小となるような値に調節するので、フィルム状部材の平面方向位置の位置を精度良く検出することができる。
【００７６】
また、本発明による映像フィルム投影装置によれば、第２の電極の近傍に設けられた補助電極の作用により、映像フィルムに対する平面方向位置の位置検出精度が向上するので、映像フィルムの位置ずれがあったとしてもこの位置ずれを正確に検出することができ、この検出結果に基づいて映像フィルムに光を投射して得られた投影像の振れを補正することが可能となり、映像フィルムの投影を良好に行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明によるテレシネ装置（フィルム情報電子化装置）の全体構成を示す全体構成図である。
【図２】本発明によるフィルム位置検出装置の電極構造を説明する平面図である。
【図３】本発明によるフィルム位置検出装置の電極構造を説明する断面図である。
【図４】本発明によるフィルム位置検出回路の構成を説明するための回路構成図である。
【図５】フィルムの走行位置と走行方向位置検出回路による位置検出誤差との関係を測定した測定データの一例である。
【図６】光軸補正光学系の構成の一例を示す構成図である。
【図７】光軸補正光学系の作用を説明するための図である。
【図８】本発明による第２の実施の形態に係るフィルム位置検出装置の構成を説明する断面図である。
【図９】フィルム状部材の一例としての映像フィルムの構成を説明するための図である。
【図１０】従来のテレシネ装置の全体構成を示す全体構成図である。
【図１１】従来のフィルム位置検出方式の一例を示す図である。
【図１２】従来のフィルム位置検出方式における検出領域を表すための図である。
【図１３】従来の静電容量方式によるフィルム位置検出方式の一例を示す図である。
【図１４】従来の静電容量方式によるフィルム位置検出方式の他の例を示す図である。
【図１５】従来の静電容量方式によるフィルム位置検出方式のさらに他の例を示す図である。
【図１６】従来の静電容量方式によるフィルム位置検出方式のもう一つの他の例を示す図である。
【図１７】従来のフィルム位置検出方式により生じる電界の横広がりの様子を説明するための図である。
【符号の説明】
１…映像フィルム、２…フィルム送り穴、１０，１００…テレシネ装置（フィルム情報電子化装置）、２０…走行系、３０…ゲート部、４０…投光部、５０…光軸補正・投影レンズ部、５１…投影レンズ、５２…光軸補正光学系、６０…撮影部、８０…フィルム押さえ部材、３１０…グランド電極（第１の電極）、３２０…検出電極（第２の電極）、３２３，３２４…補助電極、３３０ａ…走行方向位置検出回路、３３０ｂ…幅方向位置検出回路

Claims

一方向に走行すると共にその走行方向に沿って所定間隔毎に設けられた複数の送り穴を有するフィルム部材のフィルム位置を検出するためのフィルム位置検出装置において、
前記フィルム状部材における前記送り穴の走行領域に配置され、前記フィルム状部材の走行に応じた静電容量を発生する静電容量形成手段と、
前記送り穴の走行位置に応じて発生した静電容量の変化に基づいて前記フィルム状部材のフィルム位置を検出する位置検出手段と、
前記静電容量形成手段の近傍に配置されて、前記静電容量形成手段により発生する静電容量の誤差的変動を抑制する誤差抑制手段と
を備えたことを特徴とするフィルム位置検出装置。
一方向に走行すると共にその走行方向に沿って所定間隔毎に設けられた複数の送り穴を有するフィルム部材のフィルム位置を検出するためのフィルム位置検出装置において、
前記フィルム状部材における前記送り穴の走行領域に設けられた第１の電極と、
前記フィルム状部材を介して前記第１の電極に対向するように配設された第２の電極と、
前記送り穴の走行位置に応じて発生した前記第１の電極および第２の電極間の静電容量の変化に伴う印加電圧の変化に基づいて、前記フィルム状部材のフィルム位置を検出する位置検出回路と、
前記第２の電極の近傍に配置されて、前記第１の電極および第２の電極間に発生する静電容量の誤差的変動を抑制する補助電極と
を備えたことを特徴とするフィルム位置検出装置。
前記補助電極は、前記第２の電極の周囲を取り囲むように設けられることを特徴とする請求項２記載のフィルム位置検出装置。
前記補助電極には、前記位置検出回路による検出誤差が最小となるような値の電圧が印加されることを特徴とする請求項２記載のフィルム位置検出装置。
一方向に走行すると共にその走行方向に沿って所定間隔毎に設けられた複数の送り穴を有するフィルム状部材のフィルム位置を検出するフィルム位置検出方法であって、
前記フィルム状部材の前記送り穴の走行領域において前記フィルム部材を介して対向するように第１の電極および第２の電極を配設し、前記送り穴の走行位置に応じて発生した前記第１の電極および第２の電極間の静電容量の変化に基づいて前記フィルム状部材のフィルム位置を検出するステップと、
前記第２の電極の近傍に補助電極を配置し、この配置された補助電極に印加する電圧を、前記第１の電極および第２の電極間に発生する静電容量の誤差的変動を抑制して、前記フィルム位置の検出誤差が最小となるような値に調節するステップと
を含むことを特徴とするフィルム位置検出方法。
一方向に走行すると共にその走行方向に沿って所定間隔毎に設けられた複数の送り穴を有する映像フィルムに光を投射してその記録映像を投影する映像フィルム投影装置において、
前記映像フィルムにおける前記送り穴の走行領域に設けられた第１の電極と、
前記映像フィルムを介して前記第１の電極に対向するように配設された第２の電極と、
前記送り穴の走行位置に応じて発生した前記第１の電極および第２の電極間の静電容量の変化に伴う印加電圧の変化に基づいて、前記映像フィルムのフィルム位置を検出する位置検出回路と、
前記第２の電極の近傍に配置されて、前記第１の電極および第２の電極間に発生する静電容量の誤差的変動を抑制する補助電極と、
前記位置検出回路による検出結果に応じて前記映像フィルムに光を投射して得られた投影像の振れを補正する補正手段と
を備えたことを特徴とする映像フィルム投影装置。