Brevet FR2002906A1 — publié le 19691031

La présente invention est relative aux systèmes optiques associés à de petits éléments photosensibles appelés ci-après photodétecteurs, et, plus particulièrement, à ceux de ces systèmes optiques qui sont équipés de moyens pour régler leur ouverture. Par conséquent, l'invention est particulièrement destinée 5 aux appareils de prise de vues dans lesquels un diaphragme règle l'intensité de la lumière tombant sur un photodétecteur, ce diaphragme étant couplé à un facteur de l'exposition, tel que l'ouverture du diaphragme de l'objectif de prises de vues. Pour régler l'exposition en photographie, il est bien connu de faire 10 varier l'ouverture à laquelle travaille le système optique associé à un photodétecteur. On peut ainsi tenir compte des variations d'un facteur de l'exposition tel que l'ouverture de travail de l'objectif de l'appareil de prise de vues. On a décrit de tels dispositifs dans les brevets des Etats-Unis d'Amérique 2 188 711 et 3 307 460, par exemple. 15 Récenment, il a paru souhaitable d'utiliser des photodétecteurs extrême ment petits optiquement noyés dans une lentille convergente. De tels photodétec- 2 « teurs présentent couramment une surface sensible d'environ 1 mm , ou même plus petite. Ils sont optiquement noyés dans un élément optique tel qu'une lentille d'environ 3 nnn de diamètre ou de diamètre moindre. Comparé à des photodétecteurs 20 plus encombrants, ces petits photodétecteurs présentent une sensibilité accrue, avantage qui s'ajoute à leur compacité. Pour équiper ces petits photodétecteurs de moyens permettant de régler l'ouverture du système optique qu'on leur associe, on doit résoudre le problème qui consiste à coupler le diaphragme de l'objectif de prise de vues à celui du 25 photodétecteur dont l'ouverture présente un diamètre qui doiç varier en dessous d'un maximum de 3 mm. Il est clair qu'il serait souhaitable de dilater le diaphragme du photodétecteur de manière à ce qu'il soit comparable à celui de l'objectif de prise de vues. Un premier procédé consiste pour cela à utiliser un élément optique col-30 lecteur pour former une image de la scène à photographier sur un tel photodétecteur noyé, comme on le décrit par exemple dans les brevets des Etats-Unis d'Amérique 2 964 636 et 3 1 33 200. Ce procédé présente l'avantage supplémentaire d'augmenter la sensibilité du système. Cependant, tandis que la distance . focale du collecteur s'accroît, l'encombrement de l'image formée s'accroît éga-35 lement et le photodétecteur peut n'être plus sensible qu'à la luminance d'une partie de la scène. La présente invention supprime cet inconvénient en prévoyant de disposer un moyen optique qui intègre la luminance de la scène et définit le champ, ce moyen étant constitué par une surface lenticulaire adjacente à une surface col-40 lectrice. Le photodétecteur est ainsi éclairé par des rayons lumineux issus de 69 05253 2 2002906 la scène entière, quelles que soient les dimensions de l'image formée au niveau du photodétecteur. La présente invention est également caractérisée en ce que ces deux surfaces constituent les faces opposées d'un seul élément optique. 5 Au dessin annexé donne seulement à titre d'exemple, la figure unique est une représentation schématique d'un dispositif photodétecteur suivant l'invention. On se réfère au dessin où l'on a représenté un photodétecteur noyé dans une lentille optique 2 qui forme sur lui une image d'un élément optique 3. L'élément 3 présénte une surface lenticulaire 5 et une surface convexe 4. La 10 puissance du dioptre définie par la surface 4 est choisie pour que les rayons lumineux parallèles à l'axe optique 10 soient concentrés sur la lentille 2. Si la surface 5 ne présentait pas un aspect lenticulaire, le dioptre convergent défini par la surface 4, fonctionnant à une ouverture relative ordinaire, formerait une image sur la lentille 2, d'une scène à l'infini, cette image étant 15 considérablement plus grande que la lentille 2. Le photodétecteur ne serait alors sensible qu'à la luminance du centre de la scène à photographier. Cet inconvénient est éliminé par l'interposition de la surface lenticulaire 5. Chaque lenticule est conformé pour définir le champ à limiter. Dans le mode de réalisation décrit, le champ ouvert correspondra environ à l'angle maxi-20 mum sous lequel chaque lenticule est capable de défléchir un rayon, parallèlement à l'axe optique du système 9. Ces rayons seront ensuite concentrés par la surface 4 sur la lentille 2 qui à son tour les concentrera sur le photodétecteur 1. En avant de la surface lenticulaire 5, on dispose un diaphragme régla-25 ble 6. Lorsque l'ouverture de ce diaphragme varie, le photodétecteur 1 continue à être sensible à la totalité du champ de la surfaceelenticulaire mais à des ouvertures relatives variées. On pourrait utiliser des moyens autre qu'une surface lenticulaire dans l'invention, par exemple une surface composée d'éléments coniques telle que 30 décrite dans les brevets des Etats-Unis d'Amérique 2 589 014 et 2 891 441. L'invention est particulièrement utile lorsque le diaphragme réglable 6 est couplé au diaphragme 7 de l'objectif de prise de vues 9 de l'appareil. Bien que l'on ait décrit l'invention comme incorporée à un appareil de prise de vues, elle n'est pas limitée à une telle application. Elle peut recevoir également 35 d'autres applications dans tous les cas où il est souhaitable de disposer d'une grande ouverture avec un petit photodétecteur. 40 69 05253 3 2002906 REVENDICATIONS - I» Dispositif photosensible constitué d'un organe photosensible disposé sur l'axe d'un système optique qui concentre sur l'organe des rayons lumineux provenant d'un certain champ, ce système comprenant un premier élément pour définir le champ et intégrer les rayons lumineux qu'il reçoit en provenance de 5 celui-ci, un second élément convergent pour concentrer les rayons lumineux ainsi rassemblés à son foyer, ce dispositif étant caractérisé en ce qu'il comprend un troisième élément optique convergent dans lequel l'organe photosensible est immergé optiquement, ce troisième élément étant installé au voisinage du foyer du second pour former, avec celui-ci, une image réelle du premier 10 élément sur l'organe photosensible. 2. Dispositif conforme à la revendication 1, caractérisé en ce que le premier élément est une surface lenticulaire constituant une face d'une pièce optique, l'autre face de cette pièce constituant le second élément optique convergent du système. 15 3. Agencement photoélectrique constitué par un dispositif conforme à la revendication 2 associé à un organe de réglage de l'ouverture du système optique caractérisé en ce que le troisième élément optique est constitué par la première face d'une seconde pièce optique pour définir un dioptre convergent, la seconde pièce optique comprenant en outre une deuxième face sur laquelle est 20 fixé l'organe photosensible qui règle la valeur d'un paramètre électrique en réponse à la -luminance d'une scène du champ du système optique. 4. Appareil de prise de vues photographique, du type qui comprend un objectif dont l'ouverture est ajustée par un premier organe de réglage, unél€m®ttt photosensible fournissant une grandeur électrique qui varie avec la luminance d'une 25 scène à enregistrer, cet élément étant associé à un système optique dont l'ouverture est ajustée par un second organe de réglage, des moyens de couplage des premier et second organes de réglage, cet appareil étant caractérisé en ce que ce système optique comprend un premier élément optique convergent, un second élément optique convergent disposé au foyer du premier et associé à l'organe 30 photosensible qui est optiquement immergé dans ce second élément, un moyen optique adjacent au premier élément convergent pour définir un champ et intégrer les rayons lumineux qu'il reçoit en provenance de ce champ. 5. Appareil conforme à la revendication 4, caractérisé en ce que ce moyen optique est constitué par une face lenticulaire d'un élément optique dont l'autre 35 face constitue le premier élément convergent.