专利名称：照相胶片的测量同步的制作方法
技术领域：
本发明涉及照相术，具体来说，涉及包含有胶片测量机构的照相机，胶片测量机构用于把照相胶片的对应片格依次送入曝光位置。
照相机一般都包括可把胶片间歇性地从供片室、通过一个曝光位置、送入收片室的机构。对胶片的移动进行测量，以便依次把胶片的某些部分(称之为片格)送入准确位置曝光。该机构然后中断胶片的进一步移动直到完成一次曝光，然后该机构再次操作，将下一个相继的片格送入曝光位置。
大部分照相胶片都包括沿其一个或两个边缘设置的片孔，许多照相机都利用这些片孔进行胶片测量。例如，35毫米胶片规格(35mm)沿其两个边缘都有片孔，界定出每个片格有8个片孔的间距。通常的作法是为35mm的照相机安装一个测量齿轮，该齿轮通过与片孔的啮合而旋转。该齿轮驱动一个控制送片机构的凸轮。
其它的胶片规格在每个片格中只有一个片孔。采用这种胶片的照相机通常有一个可抓入片孔的抓片爪，利用抓片爪的机械移动来关闭开关或控制中断送片的机构。
本发明更加直接地涉及一种使用每个片格有两个片孔的胶片规格，这两个片孔沿胶片的一个边缘成一直线分开排列。相应的测量机构包括使用两个片孔来控制胶片移动的片孔检测器。用第一个片孔来预测下一个相继的片格，用第二个片孔控制它相对于曝光位置的方位。预测和测量片孔确定了由两个片孔组成的一个片孔组，而且相邻的两个片孔组之间的片孔距大于一个片孔组内部的两个片孔之间的距离。
使用刚刚提到的胶片规格的自动照相机能够通过收片室中的片轴驱动胶片。胶片卷在片轴上，并通过转动片轴传送，累积连续地转动就可以将胶片拉过曝光位置。电机可以通过旋转片轴传送胶片，同时通过一个光传感器探测和计数片孔。该传感器构成了可在探测到片孔后中断电机驱动的测量机构的一部分。
使用由两个片孔组成的片孔组便于在自动卷片送片系统中采用较高的速度。然而，按照本说明书的内容，已经发现，如果操作误差破坏了期望的测量循环，那么就会产生新的困难。可能会使能量丧失，降低照相机的性能，或者使系统面临不期望的混乱状态，使照相机的各机构不能跟踪片孔的顺序。若重新开始不符合正常顺序的测量循环将使随后的所有的片格错误定位。
本发明旨在解决上述的一个或多个问题。简而言之，从本发明的一个方面来看，一种照相机的测量机构能区分开1)一个片孔组中的相邻片孔，这些片孔触发上述的测量机构以中断送片，2)片孔组之间的片孔，这些片孔不能触发送片中断。该机构利用了片孔之间的距离差，这种距离差在一个组内的第一距离和相邻组间更长的第二距离之间交替变化。当探测到的片孔之间的距离小于一个预定的距离时，该机构便会触发，并中断送片。如果该距离超过了预定距离，则继续送片，直到下一个相继的片孔为止。按照更加具体的特征，片孔探测器在片孔的前缘和后缘启动电跃变，并且从所选电跃变之间的时间差来确定胶片距离。
根据本发明的其它特征，该测量机构具有一个或多个在相继的两次检测(或电跃变)之间的时间间隔超过了预定的最大值时触发的失效保险方式。
本发明的一个选择性实施例包括一个和具有牵引片的摄影胶片一道使用的照相机，该牵引片设在图象记录带的前边。该牵引片包括一个凹型孔，该图象记录带包括多个标记图象片格的片孔。该照相机测量机构在识别图象片格之前通过探测两个片孔使牵引片循环通过曝光位置。一个更加具体的特征是感应片轴的转动以探测一次失效的送片。
本发明的其它实施例涉及胶片的牵引片通过照相机曝光位置的识别方法。按照该方法，该照相机按第一循环操作，以便通过检测两个所说片孔来识别所说牵引片通过所说曝光位置的过程，并且在第二次循环中从片孔识别图象记录片格。下一个步骤是探测卷片轴的非转动状态，从而识别送片故障。
根据本发明一个含有测量机构的照相机能自动恢复测量循环，并且即使在发生了不期望的非同步现象后也能继续正确定位后继的片格。对于照相机操作人员来说，不需要了解这种现象或了解校正过程。
从以下对优选实施例的详细描述和所附的权利要求书，并且参照附图，将会更加清楚地理解和体会本发明的这些和其它特征以及优点。
图1是本发明的优选实施例的一个示意图，描述一个包括自动卷片和测量机构的照相机，该机构把胶片的连续片格送入正确的曝光位置；图2是表示图1的自动卷片机构的更详细的透视图；图3是图1中照相机控制机构的示意图，该机构用于控制照相机的各种功能。包括卷片和测量；图4是和图1的照相机一道使用的一个胶片带的平面图，说明测量机构中采用的胶片的片孔；图5-7是表示测量机构产生的电信号示意图；图8是按照优选实施例由图1照相机操作的流程图；图9是按照第一个选择实施例由图1照相机操作的流程图；图10-12是本发明的第二个选择性实施例的顺序流程图，在按本发明优选实施例探测出曝光片格之前传送胶片的牵引片，使其穿过曝光位置；图13-15是与第二个选择性实施例共同描述的胶片带中前缘曝光片格胶片的牵引片示意图。
现在参照本发明的优选实施例，并从图1-3开始描述，所述的照相机10包括光学系统12、曝光机构14、送片机构16、和控制器18。该系统、机构和控制器都由一个电源供电，该电源在图中描述成一节或多节电池19。
光学系统12是常规设计类型，可在市场上得到，并且包括一个或多个光学元件20，用于把摄影景物的图象聚焦在位于曝光位置22的一个平面上。该照相机借助于取景器24对准期望的景物。然后，自动测距装置26调整光学元件20，准确地把图象聚焦在位置22处的曝光平面上。
曝光机构14也是可在市场上得到的那种设计类型，包括一个组合的快门和光圈28和一个光传感器30。光传感器30向控制器18提供有关景物光的信息，控制器使用这个信息调节快门速度和光圈大小以得到合适的曝光量。其它的有关信息从胶卷盒32(图2)中读出，并且由数据读出器或条形码读出器34(图1)提供给控制器18。例如，从胶片盒上读出胶片速度或感光度，并由控制器18作为数据输入以确定正确的曝光量设定。其它的胶卷和相机设定按图3中35所示的适当装置由手工输入。
送片机构16包括一个输片子系统36(图2)和一个胶片测量子系统38。这两个子系统一起操作，间歇地，并且一个片格接一个片格地传送胶片40，从供片室42(图1)、经曝光位置22、最终进入收片室44。
输片子系统36包括具有输出轴48的电机46和通过一系列减速齿轮54、56、58耦合到恒星齿轮52的小齿轮50。减速齿轮减小电机46的传动速动、同时又增加电机的扭矩。恒星齿轮52又耦合到行星齿轮60，此行星齿轮60安装在杠杆臂61上，以便在第一和第二位置之间枢轴移动。如图2所示，第一位置把胶片卷入收片室44，而第二位置把胶片倒回供片室。在行星齿轮60的卷片位置上，齿轮60与一系列中间传动齿轮62、64、66和68啮合，这些中间齿轮又使收片室44中的片轴70旋转。胶片40卷在片轴70上，所以当电机46由行星齿轮60在卷片位置操作时胶片就卷到片轴上并在这里积累。当行星齿轮移到倒片位置时，该行星齿轮与第二系列齿轮系72、74、76、78和80啮合，这些齿轮把胶片反向倒回到供片室42。从齿轮80伸出的叉形接头82叉接到胶片盒32中的片轴(未示出)上，所以电机46通过倒片齿轮系的操作可把胶片卷到胶片盒片轴上。因此，电机46在将胶片从胶片盒中卷出或送出以及将胶片倒入或收回到胶片盒的过程中都是向前进的方向驱动的。
测量子系统38包括一个通过控制器18起作用使电机46断电并反转电源以制动电机的片孔传感器86。电机46是一个直流电机，所以反方向施加的电源使电机的正向转动煞车直到电机停止时为止。短暂地加上反向电源，然后使电机端子短路，使电机停止转动，而不用改变旋转方向。其它电动或机械的制动方法包括使电机简单断路、使电机端子短路或根据所测速度的不同一次或间歇式地反转电机电流。
片孔传感器86包括一个与狭缝90和光传感器92排成一线的照明光源88。该照明光源88最好是一个发光二极管(LED)，胶片40对它的发光波长相对不灵敏。在任何情况下，狭缝90及其周围的照相机结构都把胶片的曝光限制在位于图象片格93的外部边缘之外的一个细小的长条区域。胶片40包括两个片孔94和96，它们沿胶片的一个边缘98，并且在相对于每个期望的曝光片格的预定位置。照明光源与胶片边缘98排齐。当片孔进至狭缝90附近的位置时，光源88发出的光穿过片孔94、96射向光传感器92。光传感器92产生出正比于感应到的照明光强度的电信号，控制器18使用这个信号来测量胶片的移动，从而可在曝光位置连续地定位每一个相继的片格。
当然，为了识别曝光片格的期望位置，还可以在胶片上设置其它的标记，如密度梯度。类似地，为了感应这些胶片标记，还可设置一些其它类型的传感器包括利用反射和发射能量的传感器。但从下述描述显然可以看出，这些传感器最好具有足够大的分辨能力，以检测片格标记的前、后缘，并且大多数这样的传感器都是非接触型的电传感器。
控制器18包括一个微处理器100(图3)和存贮器102，其中包括一个查找表104，用于接收来自各个照相机机构(包括以上描述过的那些机构)的输入信息，并且按照输入信息和预定的指令控制这些机构的操作。控制器18还确定和存贮变化信息，如日期，时间和已曝光的胶片片格数目。
现在参照图4-7，按本发明的一个优选实施例描述进一步的细节。简要总括起来说，相邻片孔之间的间距用来检查胶片测量机构的准确同步性，并且在因某种不期望的事件导致同步丧失时用来自动恢复该机构的同步。
图4代表一段胶片40，图中描述了一对片孔94、96，它们与每个相应的曝光片格93相关联。从图4可以看出，片格96和106似乎是与片格93关系最为紧密的片孔；并且在其它的文献中也正是这样认为的。但出于本说明书的需要，把片孔94和96看成是与随后的片格93相关联的一组片孔，而片孔96和106之间的距离是组间间距。
如图4所示，胶片具有多个沿边缘98排成一线的片孔。每一片格93在相对于片格的预定位置上有两个片孔94和96。同一组中两个片孔分开第一距离S1，两个相邻组分开第二距离S2，而且S2＞S1。换另一种说法，由片孔确定相邻片孔之间的距离，并在第一距离(定义两个片孔组成的片孔组)和第二距离(比第一距离长，并区分开相应的片孔组)之间交替变化。
虽然两个片孔94和96都是测量片孔，但也将片孔94当成预测片孔，因为它可用来预测在片格93接近曝光的正确位置时测量片孔96的抵达情况。
胶片40相对固定式传感器86的移动将产生一系列电信号，如图5所示。当片孔94的前缘107移动到光源88和光传感器92之间的对齐位置时，光穿过该片孔，击中传感器并产生如在108处所示的电跃变。这个信号持续到片孔94的后缘110离开光传感器92时为止，在这一点上，该信号在112处还原到初始值。在片孔96的前缘114和后缘116重复这一循环，产生一个开始于118处并结束于120处的类似信号。胶片曝光后，再次送片，并且产生另一组类似的信号，如在122、124、126、和128处所示。当然，可以采用适当的滤波和信号处理技术加强电跃变并且提供一个可用作控制器18的适当数字输入的信号。
片孔探测器86产生的信号确定了和上述距离S1和S2对应的时间间隔T1和T2。胶片测量子系统使用这些时间间隔在属于同一组的相邻片孔(如94和96)和分属相邻组的相邻片孔(如96和106)之间进行区分或鉴别。
图6表示出准确同步的胶片测量过程。当胶片在时间130处前进至下一个相继的曝光片格时，测量子系统便寻找代表下两个片孔的电跃变信号131和132。这两个片孔处在同一个组内，由时间间隔T1确定，这一时间间隔小于预定的基准间隔。因此，该子系统中断胶片的前进，使这一片格处在正确的位置。图7表示的是不能正确同步开始的胶片测量过程。在电跃变信号134和136之间的时间间隔超过了预定的基准，在本例中即超过了T1。然后该子系统通过继续送片使其再同步化，直到探测到位于预定基准范围内的电跃变136和138。在本例中，即是第二和第三片孔满足所要求的同一组内的两个片孔的标准，并且该子系统在如上所述的第三片孔后中断胶片的前进。
图8表示出反映该优选实施例的流程图。从步骤150开始，测量子系统便寻找片孔信号(步骤152)。如果在步骤154暂停之前还没有探测到任何片孔信号，该子系统则转向失效或失效保险方式，给出一个失效条件显示155(图3)，并不再继续送片。另一方面，如果在步骤152探测到一个片孔信号，则在步骤158使计时器复位，并且该子系统在步骤160取片孔1的逻辑状态。然后，该子系统在步骤162寻找停止片孔信号。如果在步骤164、片孔信号在时间段T1内未能停止，那么该子系统则转向如以上所述的失效或失效保险方式。在该优选实施例中，选择时间间隔T1，使其与同一组内的两个片孔之间的间隔相同。当然，还可选择其它的间隔。如果不存在失效条件，则片孔信号停止、计时器在步骤166复位，并且该子系统在步骤168取WEB逻辑状态。接下去，该系统在步骤170寻找第二个片孔信号。但如果该时间间隔大于T1(步骤172)，则该子系统通过返回到步骤150重新同步。若在时间间隔T1内探测到一个片孔信号，则该子系统前进至步骤174，使计时器复位，并且取片孔2的逻辑状态(步骤175)。如果在步骤176没有失效条件，则在步骤178探测到片孔信号的结束点，并在步骤180中断送片。
总之，只有到步骤172才能确定该子系统在探测到了两个片孔后是否要中断送片，或者确定该子系统是否要复位以便在中断送片之前能寻找第三片孔。
图9描述了本发明的一个选择性的简化实施例。如果在一个预定的基准间隔Tx内探测到第一和第二片孔(步骤182，184和186)，则在只探测到两个片孔后就中断送片(步骤188)。否则，继续供片(步骤190)直到探测到第三片孔时为止。
图10-15揭示了本发明的第二个选择性实施例。胶片200与优选实施例中的胶片40类似，只是在胶片200的一个边缘202处有一凹口，用于识别位于胶片的图象记录部分206的前沿的牵引片204。图10描述了牵引片中的凹口202和位于图象记录部分中的两组片孔208/210和212/214。
在此第二个选择性实施例中，该胶片测量子系统能对失效进行校正，以便在胶片刚从胶片盒216抽出时就能获得正确的同步(如参见美国专利NO.5,231,438，这里参考引用了它的公开的内容)，特别是在预卷片式(prewound)照相机中更能如此。在这方面重要的是要能保证，在测量子系统按优选实施例操作寻找第一个图象片格之前牵引片204已经越过曝光位置。测量装置218以寻找两个片孔的第一方式启动，然后按该优选实施例以第二方式继续运行。在第一方式中，两个孔中可能包括一个凹口202和一个片孔208，或者如果没有探测到凹口，则这两个孔可能是第一和第二片孔208和210(图12)。无论哪种情况，牵引片将在进行至第二方式或进入规则方式之前通过探测器218。
图13-15是反映第二个选择性实施例的方法步骤的一个流程图的几个部分。从步骤220和222开始，装入胶片并且启动测量循环。测量传感器218随旋转传感器224(图1)寻找牵引片头，监测片轴的转动，以便确定是否有过多的转动(步骤226)或者是否有失效条件或者转动暂停(步骤228)。若胶片的装入和操作正确，则牵引片头在步骤230抵达传感器218。然后传感器218寻找孔，或者凹口或者是片孔，同时再次检查失效条件(步骤232、234和236)。在步骤238探测到孔以后(在电信号上由前沿的电跃变反映出来)，传感器218则寻找孔的尾端和后沿的电跃变(步骤240和242)。并在步骤244和246，检查误差条件。然后传感器218在步骤248和250寻找第二孔，在步骤252和254检查误差条件。在探测到第二孔后，胶片的牵引片肯定已经通过了传感器218。并且测量机构(按照该优选实施例)继续预卷片。
现在应该清楚，本发明提供了使胶片测量同步以及重新同步的设备和方法，可对在其它情况下会引起失效方式的许多条件进行自动校正。校正过程自动发生，不需要操作者了解或介入。
虽然结合优选实施例和选择性实施例描述了本发明，但对本领域熟悉的技术人员来说还可能有其它的改进和应用。应该在权利要求书的解释中全面地反映出该发明真正构思和领域范围内所有的这类改进和应用。
部件表标号 部件 标号部件10照相机 42 供片室12光学系统 44 收片室14曝光机构 46 电机16送片机构 48 输出轴18控制器 50 小齿轮19电池 52 恒星齿轮20光学部件 54,56,58减速齿轮22曝光位置 60 行星齿轮24景器 61 杠杆臂26自动测距装置 62,64,66,68 卷片齿轮28快门和光圈 70 片轴30光传感器 72,74,76,78 倒片齿轮，8032胶片盒 82 叉形接头34读出器 86 片孔探测器35输入部件 88 照明光源36输片子系统 90 狭缝38胶片测量子系统 92 光传感器40胶片 93 图象片格94片孔 158-180 方法步骤96片孔 200 胶片98胶片边缘 202 凹口100 微处理器 204 牵引片102 存贮器 206 图象记录部分104 查找表 208/210及 片孔212,214106 片孔 216 胶片盒107 前缘 218 测量装置108 电跃变信号 220和222 方法步骤110 后缘 224 旋转传感器112 电跃变信号 226-254 方法步骤114 前缘116 后缘118,120,122，124，电跃变信号126,128T1和T2时间间隔S1和S2距离130 离时间131，132,134,136 电跃变信号138150-154 方法步骤155 失效方式显示
权利要求
1.一种与具有多个排成一线的片格标记的摄影胶片一道使用的照相机，该照相机包括一个具有标记探测器的测量机构，用于间歇式地把胶片的连续的片格送入一个曝光位置，其特征在于触发所说测量机构以便在所说的两个标记间分开的距离小于一个预定的距离时检测到两个所说标记后、以及在所说的两个标记间分开的距离大于所说预定的距离时检测到第三个所说标记后，中断所说的送片。
2.如权利要求1的照相机，其中所说的片格标记是胶片中的片孔，且所说探测器是一个片孔探测器。
3.如权利要求1的照相机，其中所说的测量机构具有失效保险条件，用于终止所说送片，并且当相继探测到所说片孔之间的时间间隔超过了预定的时间间隔时触发所说失效保险条件。
4一种与具有多个排成一线的片孔的摄影胶片一道使用的照相机，所说片孔确定了由分开了第一距离的两个片孔组成的相应的片孔组，以及分开第二距离的所说片孔组(第二距离大于第一距离)，该照相机包括具有一个片孔探测器的测量机构，用于间歇式地把胶片的连续片格送入一个曝光位置，其特征在于当所说两个片孔分开所说第一距离时探测到两个相邻的片孔后、并且当所说两个片孔分开所说第二距离时探测到一个第三所说片孔后，所说测量机构则中断所说送片。
5.如权利要求4的照相机，其中所说片孔探测器在片孔的前缘和后缘启动电跃变，并且所说距离从后缘电跃变和下一个相继的前缘电跃变之间的时间来确定。
6.如权利要求5的照相机，其中所说的测量机构有一个终止所说送片的失效保险条件，并且所说失效保险条件在当相应的前缘电跃变之后，以及下一个相应的后缘电跃变之前有多个预定时间间隔时触发。
7.一种与具有多个由第一和第二片孔组成的片孔组的摄影胶片一道使用的照相机，相邻组之间的距离大于一个相应组中第一和第二片孔之间的距离，该照相机具有一个测量机构，用于间歇式地把胶片的连续的片格送入一个曝光位置，该测量机构包括一个片孔探测器，并且使用两个相邻的片孔来识别所说连续的片格；其特征在于所说测量机构能够区分1)单个片孔组中相邻的片孔，这些片孔触发所说的测量机构以中断所说的送片，以及2)相邻片孔组中的相邻片孔，这些片孔不激发所说的中断。
8.一种与具有多个排成一线的片孔的摄影胶片一道使用的照相机，所说片孔确定了相邻片孔之间的距离，该距离在界定由两个片孔组成的片孔组的第一距离和比所说第一距离大，并分开所说相应的片孔组的第二距离之间交替变化，其特征在于所说照相机包括一个测量机构，该测量机构使用所说第一和第二距离之间的差来探测一个组内的相邻的片孔，并且响应于所说探测该机构触发所说送片的中断。
9.一种具有测量机构的照相机，该测量机构间歇式地把胶片的连续的片格送入一个曝光位置，该测量机构包括一个片孔探测器并且使用两个相邻的片孔来识别所说连续的片格，其特征在于所说测量机构利用所说片孔的连续探测之间的时间间隔，继续进行所说送片，直到两个相继探测之间的所说间隔小于一个预定的最小值时为止。
10.如权利要求9的照相机，其中所说片孔探测器在片孔的前缘和后缘处产生电跃变，并且所说测量机构具有一个失效保险模式，在下一个相继的后缘电跃变之前，当一个相应的前缘电跃变紧接多个预定的时间间隔时，则终止所说送片。
11.如权利要求9的照相机，其中所说片孔探测器在片孔的前缘和后缘处产生电跃变，并且所说测量机构具有一个失效保险模式，在下一个相继的前缘电跃变之前，当一个相应的后缘电跃变之后接有多个预定的时间间隔时，则终止所说送片。
12.一种与在图象记录带的前端有一牵引片的摄影胶片一道使用的照相机，该牵引片有一个凹口，该图象记录带有多个在带上标记影象片格的片孔，该照相机包括一个具有片孔探测器的探测机构，用于间歇式地将片格连续地送入曝光位置，其特征在于所说测量机构在识别了图象片格之前通过探测两个所说片孔使牵引片循环通过曝光位置。
13.如权利要求12的照相机，其中所说图象记录带上的所说片孔确定了相邻孔之间的距离，该距离在第一距离确定由两个片孔组成的片孔组和第二距离(比所说第一距离大，并分开所说的相应片孔组)之间交替变化，并且所说测量机构利用所说第一和第二距离之间的差来探测图象片格。
14.如权利要求12的照相机，其中所说照相机包括一个可转动的片轴和一个片轴转动机构，用于向片轴卷片以便相对于曝光位置送片，并且所说测量机构包括一个旋转探测器，用于识别送片故障。
15.一种识别胶片的牵引片通过照相机曝光位置的方法，该胶片的牵引片在由片孔辨别的图象记录片格之前分出了一个凹口，所说方法包括如下步骤按第一循环操作，以便通过探测所说的两个孔来判别所说的牵引片是否通过所说的曝光位置；在所说第一循环后按第二循环操作，以便从所说片孔识别所说图象记录片格。
16.如权利要求15的方法，其中所说片孔确定了相邻片孔之间的距离，该距离在第一距离(界定由两个片孔组成的片孔组)和第二距离(比第一距离大，并分开所说相应的组)之间交替变化，其中所说第二循环使用了所说第一和第二距离之间的差来探测图象片格。
17.如权利要求15的方法，其中所说照相机包括一个可转动的片轴和一个片轴转动机构，该转动机构用于向片轴卷片以便相对于曝光位置送片，并且其中所说的过程包括进一步探测所说片轴的非转动状态以辨别送片故障。
全文摘要
照相机测量机构，能区分1)一个组内的触发测量机构以中断送片的相邻片孔，2)组间的不能触发送片中断的相邻片孔。两个片孔间的距离差在同一组内的第一距离和在不同组间的第二距离间交替变化。当探测到的片孔间距小于预定距离时，触发该机构中断送片。若片孔间距超过预定距离则继续送片，直到下一片孔。更具体地，片孔探测器在片孔的前后缘启动电跃变，按电跃变间的时间差来确定胶片距离。
文档编号G03B1/00GK1165315SQ9610786
公开日1997年11月19日 申请日期1996年6月5日 优先权日1995年6月5日
发明者C·A·邓斯莫尔, D·S·马齐阿兹, J·S·罗瑟 申请人:伊斯曼柯达公司