本发明涉及使用胶片的照相技术领域，更具体地说，涉及一种具有光可读条码标记的胶片盒，该标记提供与胶片有关的信息，该信息还可用以设定片盒上的曝光情况目视指示器，本发明还涉及一种可用这种胶片盒进行拍照的照相机。 用打印在胶片盒外面的DX码提供有关装在胶片盒中的胶片情况的某些有限的信息，这种作法是众所周知的。该种码一般是设在圆柱形盒体的导电和非导电部分上，由照相机中的电气接点检测这些部分。大家也知道，光条形码具有这样的好处：可提供比导电/非导电DX码部分所能提供的更多的有关胶片的信息，因此将光条形码打印在圆柱形盒体上，以这样的形式提供有关胶片的DX信息。但条形码固定在圆柱形盒体上有这样的问题：为了能够扫描条形码地整个长度，需要设置移动的光读出器，这不仅造价大，而且要设置在紧凑的照相机内有困难。
美国专利4，500，183是把与胶片有关的信息在轴向地装设在片盒一端的可旋转磁盘上进行编码，同时配备了一个驱动机构带动磁盘转动，使信息可由装在照相机中的静止读/写磁头读出并记录在磁盘上。这种设计虽然实用，但需要有一个昂贵的磁盘驱动器和读/写磁性元件才能工作，而且由于读/写头与磁性表面之间的间距发生变化，以及照相机电动机产生杂散磁场，这些都会对读取磁记录信息的可靠性有不利的影响。
通常使用照相机时，当胶片上的所有画面全部曝过光之后需要倒片，以便将胶卷倒回片盒中，然后卸下片盒送到照片洗印加工部门。但有时是在胶片未使用或部分曝光的情况下卸下片盒的。这通常是照相机使用者为适应特定的照相场合需要换装另一种胶片而这样做的。在这种情况下，总希望能给使用者显示出胶片曝光的情况：未曝光，部分曝光抑或全部曝光，这样才可以避免以后将片盒再装入照相机中时双重曝光。
在上述美国专利4，500，183中采取了这样的措施：倒片时，将胶片的使用情况记录在磁盘上，这样在装入片盒时照相机就能读取磁盘上的信息，给胶片的使用者提供胶片的使用情况，或将胶片移到第一幅可拍摄的未曝光的片格处。但这种布局有这样的缺点，即片盒没有胶片曝光情况的目视指示;为给照相机使用者提供任何有关胶片使用情况的指示，必须将片盒完全装入照相机中并操纵照相机。比这种布局更好的作法最好是在片盒本身设有胶片使用情况的目视指示，特别是在照相机使用者需要选用几种片盒的场合。这可以这样作法：设置一个旋转式胶片情况目视指示器，它的若干预定角度的位置之一，可指示出例如胶片全部曝光、部分曝光或未曝光等情况。但为此就需要设置一些装置来检测并始终监视指示器的角位置，从而确保指示器在倒片结束时的正确位置。
因此本发明的目的是提供一种配备有光可读条形编码信息而无需移动式的光传感器来读取该编码信息的胶片盒。
本发明的另一个目的是提供一种这样的胶片，配置在胶片盒上的光可读条码信息可以在通过拆卷从片盒中取出胶卷或通过倒片将胶片倒入片盒中时用以确定片盘的角位置。
本发明的另一个目的是提供一种带有光可读条码信息的胶片盒，利用这些条码信息可以在胶片倒入片盒中结束时调定片盒上的曝光情况目视指示器。
本发明的另一个目的是提供一种带有一个静止式光阅读器的照相机装置，该光阅读器适宜读取如上述类型的胶片盒的条码信息。
本发明的又另一个目的是提供一种适宜调整上述那种胶片盒的目视指示器的照相机装置，调整的方法是测定条码从而调定片盒转动部件的角位置。
最后，本发明的另一个目的是提供一种检测与片盒有关的转动部件上的放射形条码来调整照相机中片盒上的目视指示器。
因此按照本发明的具体目的，给照相胶片盒配备了一种这样的外壳，外壳的一端轴向装设有一个转盘，盘外表面沿圆周方向设有光可读条码标记。在本发明的一种优选形式中，转盘系安装得使其与片盘在片盒中一齐转动，而且可以例如装在片盘的一端使其直接与片盘一齐转动。这样，当片盒装入照相机中用适当的方法将胶片在盒中倒片时，照相机中静止的光阅读器就可以读取条码，提取有关胶片的信息供照相机中的控制器调定曝光情况等项目之用。
按照本发明的具体特点，条码的格式是由交替出现的条纹和间隔条码单元组成的，其中沿条码圆周方向路径的各所述条码单元的角度大小对应于磁盘预定角度扇形的整数倍，因此通过读取条码并将条码的各单元与转角联系起来，不仅可以用条码提供有关胶片性能的信息（例如DX信息），而且还可以在取片或倒片时间以测定转盘和/或胶卷片盘的角位置。
在这种配置情况下并按照本发明的另一特点，胶片盒配备有第一指示装置和第二指示装置，第一指示装置相对于片盒外壳固定，第二指示装置在倒片时至少可与转盘一齐转动，并且其中的一个指示装置具有按一定角度围绕片盒轴线间隔配置的多个胶片使用情况位置，另一个指示装置则具有一个选择位置，该选择位置相对于多个指示位置中在倒片结束处特定的一个指示位置的定位状况（这是在倒片过程中通过对条码的测定确定的）提供片盒中胶片的曝光情况的目视指示。
在附图中：
图1 是按本发明构制的照相机和胶片盒各组成部分的部分透视和部分示意的示意图。
图2 是本发明胶片盒的端视图，示出了其中的条码器和目视曝光指示器。
图3 是有助于说明本发明的条码的一部分及其所产生的信息的示意图。
图4 是有助于说明本发明的二进制信号图。
图5 是实施本发明而可用于照相机的中央处理器的程序的逻辑流程图。
图6 是有助于说明本发明另一个实施例的条码信号图。
图7 是用以说明本发明图6的实施例的逻辑流程图。
现在参看图1。在一个照相机中，有助于理解本发明原理的基本组成部分包括收片盘22，胶片驱动电动机26及其有关的驱动电动机电路32和逻辑控制电路30。片盒10可卸除地安置在照相机装片盒的部分（照相机本体在图中没有示出）中，使胶片可从片盒中经由胶片曝光窗口（图中未示出）抽出并卷到收片盘22上。
按照本发明的一个特点，片盒10的一端设有一个转盘12，转盘12靠近其外周边的外平面表面在圆周方向上配置有辐射形的条码13。照相机中装有带光传感器18a（见图2）的静止光阅读器18，光传感器18a配置得使其在转盘12转动时处在条码13的圆周路径上方。阅读器18的模拟输出经条码单元检测电路28变换成数字信号后加到逻辑控制电路30的一个输入端。条码13可以包括有关胶片的信息，例如胶片类型、ISO资料、影象帧数等，这些信息由阅读器18读取，然后输入到逻辑控制电路26中，用以以周知方式控制照相机的操作。由于转盘12可通过转动将条码13传送到阅读器18底下，因而阅读器18可在照相机内固定就位，从而简化了条码光阅读机构。
图1和2的片盒10装有指示器，该指示器具有的标记40a-40c分别固定在片盒外面间隔开的各个角位置上，各标记唯一地表示胶片在片盒中一项具体的使用情况。例如，标记40c（U）表示胶片未经使用，标记40b（P）表示部分曝光，标记40a（E）则表示胶片全部曝光。转盘12上设有选择标记（图中以箭头15表示），用以根据转盘12的角位置选择该特定的胶片使用情况指示。可以看出，在倒片过程中测定条码13是用以确定转盘12停在倒片终了的角位置所处的角位置，从而使选择器15指在胶片使用情况指示器40a-40c中所要求的一个位置。可以理解的是，胶片使用情况指示器40a-40c与选择指示器15的相对取向可以反过来，使选择器15固定在片盒10周边，使用情况指示器围绕转盘12间隔一定角度配置。
转盘12可与片盒分开安装，使其借助于照相机中附带的传动机构（图中未示出）转动，该传动机构则可借助于嵌入转盘中驱动孔17的驱动销联接到转盘上。或者也可以将转盘12直接固定到片盒的片盒的一端，或如图2所示用键固定到片盘的一端，使得在收片盘22从片盒中提取胶片时或在胶片借助于驱动电动机26与片盘驱动端16耦合而形成的运转从而倒片入片盒中时，转盘12便直接与片盘一齐转动，这样做效果更好。
转盘12上的条码13最好具有预定的条纹与间隔交替出现的格式，其中条纹及其间隔在圆周上依次形成的二进制码的位置的宽度或角度关系对应于转盘上预定角度的扇形的整数倍。举例说，在由交替出现的条纹和间隔单元组成的简单条码中，其中窄单元（条纹或间隔）表示二进制的0，宽单元（条纹或间隔）表示二进制的1，应给各窄单元选定一定的角宽，例如5度，各宽单元则应选取窄单元的某一给定倍数，例如3倍，或15度。虽然最好取整倍数关系，但最好只要宽单元与窄单元之间的关系是已知的，而且在整个条码长度上都一致，则也可以采用非整数倍的关系。此外，条码中包括单独的码纹13a作为起始码，这个起始码最好只在转盘转360度的过程中出现一次，这时它还可以作为确定转盘在其通过阅读器18中的光传感器18a底下时相对于受检测的条码扇形的转盘角位置所依据的参考点。如图2所示，起始码可以由宽度大大超过15度的长条纹（静区）后面紧接着的一个一般为5度的窄间隔组成，但当然也可以其它任何独特的条纹作为起始码。
因此按照以上所述，辐射性条码13有双重作用。在将胶片从片盒抽送到收片盘上的过程中提供上述与胶片有关、在条码中用二进制数据表示的信息;在抽出胶片或倒片的过程中提供适当的图形以便测定和确定转盘的角位置。后一种作用是用以监控胶片在照相机中的输片速度，而特别是在倒片过程中可用以给上述片盒上的目视指示中提供出片盒中的胶片在倒片终了时的使用情况或曝光情况。
操作时，把片盒10装入照相机中并启动预卷片机构将胶片从片盒抽出时，转盘12或者是借助于独立的驱动装置转动，或者随着片盘驱动装置16受驱动电动机26的作用而转动。转盘12转动时，条码输出信号就从光阅读器18通过条码单元信号检测电路28馈到逻辑控制电路30的输入端。图3示出了条码中具有代表性的部分和出现在光阅读器18的输出端的相应信号定时图。通过分析所测出的脉冲宽度，照相机逻辑控制电路30能确定哪些是宽单元，哪些是窄单元。于是从扫描收集到的数据就可转换成二进制码，使每一个宽条码单元等于“1”，每一个窄条码单元等于“0”。经读出和转换之后，数据就可以存入位于逻辑控制电路30里的非易失性存储器中，其中，存储器中的第一位数据位表示起始码的第一个二进制码单元，最后一位对应于条码的最后一个单元。
一个装有未经曝光的胶片的未使用过的新胶片盒，其转盘12一般系按一定角度这样配置：转盘12上的选择指示器15指向片盒10周边上指示位置40c（U），使照相机使用者能看到这样的指示，表示片盒中的胶片都未经曝过光。片盒装入照相机中并把后盖关上时，电动机驱动装置26就进入启动状态，将胶片从片盒抽出并卷绕到收片盘22上。将胶片抽出时，转盘12如图2所示顺时针方向与片盘一齐转动，于是条码数据就被读取并加到逻辑控制电路30上。图3a中示出了阅读器18的模拟信号输出，表示图3b所示的条码扇形。表示该信号的二进制数据由逻辑控制电路30上的非易失性存储器中的适当信号处理装置存储，窄的条码单元作为“0”存储起来，宽的条码单元作为“1”存储起来。这时照相机就可使用这些存储的数据来控制例如曝光条件。一旦胶卷中的所有画面已经全部曝光，就自动地或由使用者按压照相机上的适当按钮而开始倒片，同时将表示胶卷上的所有画面已全部曝光的信号存入逻辑控制电路30中。要使胶片从收片盘22卷回片盒中并同时使条码盘12反时针转动时，可以启动电动机驱动装置26使其反时针驱动片盒10的片盘。在倒片过程中，逻辑控制电路30可根据所存储的条码二进制数据计算最近的、与所要求的胶片使用情况指示器有关的角位置的特定信号转变。照相机一旦借助于适当的检测装置确定胶卷的影象画面部分已倒卷入片盒中，逻辑控制电路30就检测起始码扇形13a，并在检测到条码信号中有特定转变时刹住驱动电动机26。图4示出了这个过程，其中条码数据流始端的上升信号边缘41对应于起始码13a端部处狭窄间隔的端部13b。假设完全曝光的胶片倒卷入图2的片盒10中，这时转盘12必须停在从起始码扇形13a的端部13b反时针方向计起的40度的角位置上，以便使箭头标记15与“E”位置40a对齐。逻辑控制电路30通过给各窄条码单元分派等于1的值并给各宽条码单元分派等于3的值，预测当累积值达8时转盘应停下来，并且标记15会完全与“E”的完全曝光标记40a对齐。因此在此过程中只需要检测条码信号的转变即可，因为逻辑控制电路30会对各转变情况分派以适当的加权值，促使转盘12在适当的角位置停下来。显然，各转盘12与片盘构成一个整体或直接与片盘一齐受驱动，则逻辑电路30就会控制转盘开始在控制状态下停下来的时间，使其只在胶片已全部或基本上倒卷入片盒10之后才发生，以确保对胶卷影象画面部分的保护作用。另一方面，若转盘12与片盘分开驱动，则在倒片过程的任何时候都可以将转盘调到所要求的角位置。
当使用者没有拍摄过任何照片或在有一些（而非全部）可使用的画面经过曝光之后使用者就开始倒片时，操作情况也与上述类似。在前一种情况下，适当的传感器就会使逻辑控制电路30中树起0画幅曝光标志，确定快门未经启动;在后者的情况下，使用者就通过按压适当的中卷倒片按钮（mid-rewind button）树起中卷中断标志，这两个特点都是照相机技术领域中所周知。
图5的逻辑流程图示出了给逻辑控制电路30编程使其执行上述转盘停转及指示器按条码测定结果正确对准某个位置的方法。不言而喻，任何主要由微处理器组成控制器（例如目前照相机中广泛采用的那些）都可用于这里所述的控制操作。因此当逻辑控制电路30确定应在子程序输入点46令转盘12在控制状态下停转时，程序步骤48就读取所存储的条码和程序步骤50。这时，程序步骤50就应用来自照相机传感元件的特定倒片标志输入计算条码的单元（或转变）的数目，正是为些转变的次数促使转盘12停在适当的角位置，使指示标志15与40-40c其中一个适当位置对齐。接着，程序52启动计数器，将计数器设定到程序50所计算的数字（例如在上述实例中为8）上，同时程序54启动光阅读器18中光敏传感元件18a，电动机26如果原先未经启动，这时就启动了。识别起始码条纹13a时（这是由测试程序56确定的），测试程序58等待着准备检测来自光敏传感元件的条码信号中的转变情况。当检测到各转变情况时，计数器就根据所涉及的条码而减少一个或三个计数值，这个过程重复着，直到计数器回零为止，而是否回零是由测试程序62确定的。这时程序64使驱动电动机26停转，子程序就在66处退出，这时转盘12上的指示标志15与40a-40c中的一个所要求的胶片使用情况指示标志（例如在上述实例中为指示标志E）对齐。
应该理解，采用条码转变计数值来衡量转盘12是否停转可能会产生选择标志15与所要求的使用情况指示标志40a-40c对不准的情况。例如在上述窄条码单元与5度相应、宽条码单元与15度相应的布局情况下，指示标志15的定位可能会有±5度的偏差。就是说，位置误差可能为单位宽条码单元的度数除以2。但通过适当选取使用情况指示标志40a-40c的间隔，要使定位误差达到如此较小的程度应该是没有什么困难的。
在本发明刚谈过的实施例中，片盒上目视指示标志的定位是通过计出所检测的条码各单元的转变次数进行的。在本发明的另一个实施例中，照相机逻辑控制电路通过测定起始条码的宽度在逻辑电路中形成内部计时机构，再由控制器应用该机构确定转盘的位置，从而可按要求调整指示标志。希望促使转盘定位时，启动驱动电动机，于是逻辑控制电路开始读取条码，检索起始码部分。当识别出起始码时，按已知的方式测定条码单元的宽度，然后再用该测定结果启动同步或代码计时器。最好利用起始码中对应于数据码中的窄条码单元的窄条码单元宽度将同步计时器设计成这样的形式：使各同步脉冲（ticks）从整体上与条码单元联系起来。从下面的说明就不难明白，本实施例数据码各宽窄单元的宽度是需要整个加以联系的。
参看图6。从图中可以看到，由照相机光阅读器检测出的条码信号68由起始码70、后面接着是数据码单元73、74所组成。所举的起始码部分70的例子由宽码单元或静区和窄码单元71组成，窄码单元71在宽码单元70之后，最好与后面数据码的窄码单元74同宽。前面说过，脉冲宽度测定值与条码盘12上的转角相对应。窄码单元宽度测定值用以建立照相机逻辑控制电路中的同步计时周期。该宽度最好除以大于1的某倍数以便使建立的定位分辨能力比用起始码和数据码单元的窄码单元所表示的更佳。同步周期一经确定下来，逻辑控制电路就能计算同步“脉冲”的数目，该计算结果会提供确定条码盘的位置所需要的角位移，从而使片盒上的目视指示器对准到所要求的位置。
参看图7的流程图可以说明如何对照相机逻辑控制电路编程使其取得上述效果的方法。当进入标号为80的定位子程序后，程序82就计算转盘12按要求与目视指示器对齐而应有的角位置。接着程序84启动驱动电动机26和光阅读器18中的光传感元件18a。之后，程序86使过程有一个短暂的时延，以便使输片速度升高并在额定速度稳定下来，这一步骤是很有益的。输片速度一旦稳定下来，程序88就促使起始码在其通过阅读器下时被识别出来，并将起始码单元的角宽度测定出来。然后程序90通过例如将窄码单元宽度除以因数2计算角同步周期，并启动同步计时器使其以所计算的速度计时。这时测试程序92和94开始循环运行，直到检测出同步“脉冲信号”或条码数据单元转变为止;这时进入程序96，这是一个累计式角度数值计数器，其计数增量等于程序90所确定的角度计数值的大小。接着，测试程序98确定是否已达到所要求的合计的计数值，并未达到，程序99就再启动同步计时器。这样，就使同步计时器在连续测定的情况下与条码同步，从而可以持续地适应转盘转速中的任何变化。一旦达到所要求的角度计数值，，程序100就使驱动电动机停下来，这时目视指示器正确对准指示，子程序就在102处退出。
从上面所述的情况显然可以看出，采取根据以等于条码角宽度的一个因数（Submultiple）的角速率而偏离条码单元的同步时钟确定转盘停转的位置的方式，要比采取直接偏离条码单元测定值的定位方式能更精细地控制转盘的停止位置。
到此为止，本发明是就现有的一个最佳实施例详细说明的，但不言而喻，在不脱离本发明的精神实质和范围的情况下是可以对该实施例进行种种变更和修改的。举例说，通常所介绍的辐射形条码13是设在转盘的平面表面上的，但它也可以印制在转盘的周围边缘上，用径向配置在片盘轴线外的光阅读器通过片盒外壳上的小孔阅读。此外，目视指示器也可以不必直接配置在条码盘上而配置在片盒的另一部分上，例如在片盘另一端上一个分立的盘，并配置得使其与条码盘一起转动，从而使条码在特定的角位置上停下时促使分立盘上的目视指示器按规定方式与固定在片盒外壳上的目视指示器对齐。