Brevet FR2010386A1 — publié le 19700213

" ,87,° ' 2010386 La présente invention concerne tin mécanisme de mise àu point pour une caméra, dont la lentille d'objectif peut être ajustée selon des distances focales qui sont déterminées par un trouveur de distance basé sur le principe de triangulation. 5 la triangulation est un principe basé sur le concept que, d'un emplacement de prise dè vues ou de mise au point d'une scène, la distance au sujet (distance focale) est une fonction de l'angle à la base (ou au pied) du sujet» Le principe est immédiatement compris en imaginant un triangle rectangle dans lequèl, à partir 10 d'une caméra tenue au niveau de l'oeil une ligne verticale s'étend jusqu'à un point directement en dessous de la caméra. La ligne de base du triangle s'étend entre le point en dessous de la caméra et la base d'un sujet à photographier. J Cette ligne pourrait être effectivement horizontale. L'hypoténuse ou ligne d'an-15 gla du triangle s'étend entre la jonction de la ligné verticale avec l'axe optique de la caméra jusqu'à la base du sujët. îar le principe de triangulation, l'angle à la jonction de la ligne de base et de l'hypoténuse et l'angle à la caméra entre l'hypoténuse et la ligne verticale, varient selon la distance depuis la 20 ligne verticale jusqu'à la jonction de la ligne de base et de l'hypoténuse. Ainsi, la relation angulaire variable peut être u-tilisée pour déterminer la longueur de la ligne de base. Cette information peut alors être convertie mécaniquement en une distance de foyer de caméra. 25 ïïn dispositif trouveur de distances employant le principe de triangulation peut comporter un convertisseur mécanique comprenant un organe pendulaire,dont la condition angulaire relative.par rapport à sa caméra, correspond à la distance focale0 Une telle condition angulaire relative est atteinte par rotation de. la camé-30 ra, à un emplacement de mise au point d'une scène, vers une condition à laquelle la base du sujet peut être vue par l'intermé--diaire de moyens de visée associés à la caméra. Pour chaque distance focale, l'objectif de la caméra à une distance optimale depuis son plan de film à laquelle son plan focal et le plan du 35 film coïncident. Ainsi, l'espacement optimal peut être déterminé par la coopération entre la lentille d'objectif et l'organe pendulaire définissant l'angle auquel la caméra est conditionnée pour la mise au point d'une scène. C'est un objet de la présente invention de prévoir un méca-40 nisme de mise au point perfectionné comprenant un trouveur de 69 18790 2 2010386 distance pendulaire pour une caméra ayant une lentille d'objectif de mise au point. . , Pour effectuer l'objet ci-dessus, les éléments dans une caméra comprennent, un ensemble de leritille d'objectif comprenant une 5 lentille qui est ajustable ppur mettre au point un sujet dans, un plan focal, et un. organe pendulaire monté dans la caméra pouvant faire un mouvement relatif jusqu'à l-'une quelconque d'une pluralité de positions correspondant à la disposition angulaire de l'axe optique de la lentille par rapport à un sujet. Des moyens ÎO de visée sont également prévus pour viser un sujet, pour placer l'axe optique à un angle correspondant à la distance focale. Des moyens d'espacement sont montés en association portante avec l'ensemble de lentille d'objectif pour limiter le mouvement de cette lentille le long de l'axe optique par rapport à l'organe pendu-15 laire à une condition de mise au point, et des moyens sont prévus pour régler l'ensemble de lentille d'objectif par rapport aux moyens d'espacement pour le réglage de focalisation de la lentill* . longitudinalement à l'axe optique. La présente invention sera maintenant décrite en relation 20 avec les dessins ci-joints dans lesquels : La figure 1 est me vue en perspective d'une caméra représentée schématiquement avec des parties découpée.s et des parties omises, et représentant un exemple de réalisation de l'invention. La figure 2 est une représentation schématique, de la manière 25 d'opérer pour rechercher la distance, selon des caractéristiques de l'invention. La figure 3 est une vue latérale en élévation de l'exemple de réalisation de la figure 1, montrant un élément pendulaire en condition d'.oscillation libre dans la caméra, et 30 La figure 4 est. une vue similaire à. la figure 3 ,montrant : l'élément pendulaire dans une position verrouillée. En se référant à la figure 1, on voit une caméra 10 comprenant un boîtier 12 supportant un ensemble de lentille d'objectif 14 et un mécanisme 16 de mise au point de ce dernier. Le boîtier 35 12, vu selon l'orientation des dessins, comporte .une paroi avant 18 dans laquelle l'ensemble d'objectif contenant l'élément de lentille 24 pouvant être mise au point est supporté de façon telle qu'il définisse un axe optique 26 fixe par rapport au boîtier. Dans la paroi arrière 30 est logée une ouverture 34 de visée du 40 sujet à travers laquelle ce dernier peut être vu soit par l'en 69 18790 3 2010386 semble d'objectif H, soit par une autre ouverture (non représentée) située dans la paroi avant 18. Les éléments de lentille de l'ensemble d'objectif 14 sont alignés et supportés dans un barillet 36 ayant une surface façonnée à l'intérieur du boîtier 5 12. Cette surface s'étend sur une partie de la couronne du barillet et peut être configurée sous la forme d'une partie plane ou d'une came, telle que représentée sur la figure 3. L'ensemble d'objectif 14 est réglable le long de l'axe optique 26 dans lequel le plan focal défini par la lentille 24 d'objee-10 tif peut être amené à coïncider avec un plan de film (non représenté) dans le boîtier 12. Le réglage de l'ensemble d'objectif doit être compris comme devant résulter du mouvement axial de la lentille d'objectif pour faire coïncider le plan focal et le plan de film. Pour accomplir le mouvement axial requis pour la présen-15 te invention, le barillet 36 supportant la lentille d'objectif peut être soit tourné sur un filetage hélicoïdal,soit autrement déplacé axialement par rapport au boîtier 12. Dans un ensemble de lentille d'objectif dans lequel l'élément de focalisation est déplacé à l'intérieur du barillet sans déplacement physique de 20 celui-ci le long de l'axe optique, une surface de came peut être prévue sur le barillet à l'intérieur du boîtier de caméra pour translater effectivement l'élément 24 focalisable par déplacement axial en coopération avec le mécanisme de focalisation de la caméra. L'exemple de réalisation préféré selon l'invention comprend 25 un ensemble de lentille d'objectif réglable axialement pouvant .être tourné de manière hélicoïdale et ayant une surface 40, formée comme une came, à l'intérieur du boîtier de la caméra. La lentille d'objectif 24 de l'ensemble d'objectif 14 peut être, réglée lors de l'application d'un couple manuel de rotation au barillet 30 36 afin de provoquer son déplacement requis, longitudinalement à l'axe optique, entre une position "non au point" et une position "au point". Pour chaque distance focale d'un sujet par rapport à la lentille d'objectif, celle-ci a une position "au point", longitudinalement à son axe optique. De ce fait, la lentille d'ob-35 jectif doit être ajustée dans des limites relativement critiques, à la position particulière qui fournira une image bien mise au point, pour une distance focale donnée. Une échelle 42 sur le barillet 36, lorsqu'elle est réglée par rapport à une marque de repère 44, indique des positions prédéterminées "au point" de 40 la lentille d'objectif. 69 18790 4 2010386 Le mécanisme 16 de mise au point élimine la nécessité d'estimer ou de mesurer séparément la distance focale à laquelle la lentille d'objectif doit être ajustée» Le mécanisme comprend un organe pendulaire 50 agencé pour osciller librement, indépendamment 5 du boîtier 12 et d& l'ensemble d'objectif 14. L'organe pendulaire peut balancer ou osciller autour d'un axe 52 monté sur une plaque 54 du mécanisme à l'intérieur du boîtier 12„ L'axe 52 définit un axe s'étendant transversalement à l'axe optique 26» L'organe pendulaire 50 dans cet exemple de réalisation, a la forme d'un de-10 mi-disque avecr une surface de. came 58 extérieure ou périphérique façonnée de façon telle que la lentille 24 d'objectif sera "au point" à toute position prédéterminée de l'organe pendulaire» La lentille d'objectif est fixée par rapport à cette surface de came pour autant que la distance focale d'un sujet 60 (voir figure 2) 15 correspond à la disposition angulaire relative de l'organe pendulaire 50» La mise au point par utilisation de l'organe pendulaire peut être comprise en se référant à la figure 2 dans laquelle la caméra 10 comprend des moyens de visée 34» Les moyens de visée de cette 20 réalisation préférée comportent la lentille d'objectif 24, des miroirs 64 déflecteurs d'image et un écran 66 de vision lequel reçoit l'image de la scène vue depuis le deuxième miroir. Pendant la visée, la caméra 10 et son axe optique 26 sont déplaçables depuis l'aspect normal de prise d'image (ligne pointillée) jusqu'à 25 l'aspect de mise au point d'une scène ou de recherche de distance (trait plein) pour voir la base du sujet 60» Avec ce déplacement, l'organe pendulaire 50 qui est dans une condition d'oscillation libre par rapport au boîtier et à l'axe optique osc-illera par rapport à celui-rci. Lorsque le déplacement de la caméra est terminé, 30 l'organe pendulaire 50 occupe une position prédéterminée influencée par la gravité. C'est-à-dire que, indépendamment de l'orientation du boîtier 12, l'organe pendulaire cherche une position indui te par gravité» Cette position est significative parce que la distance focale varie suivant l'angle depuis la position de prise 35 d'image jusqu'à la base du sujet» Par suite, l'organe pendulaire 50, oscillant librement peut être amené à occuper par rapport au boîtier un aspect qui est une fonction de la distance focale» Il est reconnu que pour n'importe quelle distance focale donnée l'angle à la jonction de la ligne d'hypoténuse et de la ligne de 40 base d'un triangle rectangle variera selon la longueur de la ligne 69 18790 5 2010386 verticale,, Dans cet exemple de réalisation préféré, la surface de came 58 de l'organe pendulaire 50 a été conçue pour la hauteur d'oeil d'un utilisateur - que l'on considère être de taille moyenne. En utilisation ce mécanisme de triangulation,, pour met-5 tre au point à des distances relativement grandes de la jcaméra, l'erreur introduite par un utilisateur de.taille supérieure ou inférieure à la moyenne est compeosée par la profondeur croissante du champ de la lentille d'objectif de la caméra lorsque la distance focale de cette lentille augmente. Lorsqu'un utilisateur 10 plus grand ou plus petit met au. point la lentille d'objectif de la caméra sur un sujet proche, auquel cas la profondeur de champ est relativement superficielle-, la grandeur de. l'erreur est cependant proportionnellement décrue. Ainsi,pour une came telle que décrite ci-dessus., calculée pour l'utilisation au niveau de 15 l'oeil d'un utilisateur, mesurant 1,70 m environ), des essais ont montré que des utilisateurs plus grands et plus petits obtenaient des images bien au point avec im mécanisme comprenant la même came. Un organe 70 de transfert constitue une liaison pour per-20 mettre à l'ensemble d'objectif d'être réglé a un espacement fixé par rapport à l'aspect de la surface de came de l'élément pendulaire 50 et, d'être arrêté dans sa position "au point" à une distance fixée de cette surface de came 58. Cet organe de transfert 70 comprend .une tige d'espacement 72 qui est agencée parallèle-25 ment à l'axe optique et transversalement à l'axe de rotation 52 de l'organe pendulaire 50. La tige d'espacement 72 à une partie supportée (figure 1) qui est coulissante axialement dans une paire d'oreilles 74 façonnées sur.un support 76. Un ressort de rappel 78, porte contre l'une des oreilles 74 et contre un épau-30 lement 80 de la partie 82 d'extrémité d'appui avant de ..la tige 72. Ce ressort sollicite la tige 72 axialement de sorte que la partie extrême 82 est en contact avec la surface arrière.40 relativement déplaçable du barillet d'extension annulaire -36 de l'ensemble d'objectif . Le.ressort 78 entoure une partie de dia-35 mètre réduit de la tige 72 qui se termine en une partie d'appui 90 qui rencontre l'élément pendulaire 50. Lorsque la lentille d'objectif 24 n'est "pas au point" la tige d'espacement- 72 est espacée de l'organe pendulaire 50, en permettant ainsi le réglage de cette lentille. Ces pièces sont façonnées et proportionnées, 40 de telle sorte que lorsque la tige d'espacement 72 qui est indé 69 18790 6 2010386 pendante de l'une-ou l'autre des pièces avec lesquelles elle coopère, est déplacée pour être mise en contact arec l'élément pendulaire 50,_la lentille d'objectif 24 est mise sur sa position "au point"» Ainsi, que noté ci-dessus , pour'obtenir une mise au 5 point d'une façon extrêmement efficace, la surface arrière d'appui 40 peut être plane bien qu'elle soit représentée sous la forme d ' une came » l'organe de transfert 70 est monté pour faire un va-et-vient radialement à l'axe 52 supportant l'organe pendulaire 50. lors-10 qu'elle est mise en contact avec la surface de came 58 de l'organe pendulaire, la tige d'espacement 72 tend à verrouiller ce dernier contre une rotation libre, ce qui permet ainsi le déplacement de la caméra comme désiré pour la composition nécessaire de la scène à photographier. Cette caractéristique d'auto-verrouillage est 15 obtenue par la force de la tige d'espacement qui est dirigé à travers l'axe 52 en temps que simple ligne de force. Si cette force était appliquée au-dessus ou en dessous de l'axe 52, elle serait décomposée en deux lignes de force, l'une d'entre elles ne passant pas par l'axe et, par conséquent, une composante de rotation 20 serait créée pour solliciter l'organe pendulaire à tourner autour de l'axe. Comme la surface de came 58 définit l'angle et la distance focale, la rotation de cet organe est de toute évidence indésirable» Par suite, l'aptitude de l'élément de transfert à verrouiller l'organe pendulaire contre une rotation indésirée est 25 tout à fait souhaitable» Pour relâcher l'organe pendulaire 50 pour le réglage à une autre position lorsqu'un changement du foyer de la lentille d'objectif est désiré, la lentille d'objectif 24 est réglée à une position prédéterminée qui peut être légèrement au-delà d'une extré-30 mité de sa gamme de mise au point. A cette position, la tige d'espacement 72 est écartée de la surface de came de l'organe pendulaire sous la sollicitation du ressort 78» Aussi longtemps que cet écartement existe, l'organe pendulaire est libre de pivoter par rapport à la caméra, lorsque la base du sujet est visée, le 35 réglage de la lentille d'objectif déplace la tige d1écartement 72 vers une mise en contact de verrouillage avec l'organe pendulaire 50 qui se trouve ainsi immobilisé en position» Simultanément, la lentille d'objectif 24 est mise au point sur le sujet. Pour remettre au point la lentille d'objectif sur encore un au-40 tre sujet, ces diverses étapes n'ont qu'à être répétées. 18790 7 2010386 la présente invention n'est pas limitée aux exemples de réalisation qui viennent d'être décrits, elle est au contraire susceptible de variantes et de modifications qui apparaîtront à l'homme de l'art. 69 18790 8 2010386 REVENU!CATIONS 1 - Mécanisme de mise au point pour une caméra ayant un ensemble d'objectif réglable comprenant une lentille définissant un axe optique et qui est réglable pour la mise au point sur un su- 5 jet, un barillet d'objectif ayant une surface prédéterminée,intérieure à la caméra, un moyen de visée pour viser un sujet et mettre l'axe optique à un angle correspondant à la distance focale et, un organe pendulaire monté pour balancer par rapport à la caméra vers ii'importe laquelle d'une pluralité de positions 10 correspondant à la disposition angulaire de l'axe optique de lentille par rapport au sujet à photographier, lequel mécanisme est caractérisé en ce qu'il comprend : une surface de came de l'organe pendulaire, définissant des distances radiales variables par rapport à la lentille d'objectif, un organe d'espacement mon-15 té pour associer par contact la surface de came de l'organe pendulaire et la surface arrière du barillet d'objectif pour limiter le déplacement de la lentille le long de-l'axe optique par rapport à l'organe pendulairef cet organe d'espacement ayant une longueur prédéterminée, si bien que lorsque 1a. lentille est réglée 20 pour que la surface arrière du barillet d'objectif contacte cet organe d'espacement, celui-ci■vient se mettre en contact avec la surface de came et est réglé par celle-ci, la lentille se trouvant alors mise au point sur le sujet. 2 - Mécanisme selon la revendication T, caractérisé en ce que 25 l'organe pendulaire est monté pour se mouvoir autour d'un pivot et en ce que l'organe d'espacement s'étend de façon sensiblement radiale au pivot de l'organe pendulaire pour coopérer avec celui-ci d'une façon auto-verrouillante. 3 - Mécanisme selon la revendication 1, caractérisé en ce 30 que l'organe d'espacement est une tige ayant une partie d'extrémité agencée pour entrer en contact d'appui avec l'ensemble d'objectif et agencée parallèlement à l'axe optique pour se déplacer jusqu'à contacter l'organe pendulaire lors du déplacement de la lentille depuis une condition de non mise au point jusqu'à une 35 condition de mise au point. 4 - Mécanisme selon la revendication 3» caractérisé en ce qu'il comporte un support pour supporter la tige pour un mouvement axial d'engagement et de dégagement avec l'organe pendulaire, et des moyens pour pousser la partie d'extrémité de tige pour la 40 mettre en contact avec l'ensemble d'objectif. 69 18790 9 2010386 5 - Caméra ayant un ensemble d'objectif réglable comportant une lentille pour une mise au point sur un sujet et un barillet d'objectif ayant une surface prédéterminée à l'intérieur de la caméra, un moyen de visée pour viser un sujet afin de mettre l'axe 5 optique à un axe correspondant à la distance focale, et un organe pendulaire monté pour se déplacer par rapport à la caméra vers n'importe laquelle d'une pluralité de positions correspondant à la disposition angulaire de l'axe optique de la lentille par rapport au.sujet à photographier pour ajuster l'espacement entre cette len-10 tille et l'organe pendulaire, laquelle caméra est caractérisée en ce qu'elle comprend : un organe d'espacement ayant une longueur prédéterminée et étant monté indépendamment dans le boîtier pour être réglé par rapport à l'organe pendulaire en association de contact avec la surface annulaire du barillet d'objectif pour limiter 15 le déplacement de la lentille le long de l'axe optique par rapport à l'organe pendulaire, et ainsi lorsque l'organe d'espacement rencontre la. surface du barillet d'objectif, la.lentille est en condition de mise au point. 6-Caméra selon la revendication 5, caractérisée en ce que 20 l'organe d'espacement est une tige ayant une partie extrême pour entrer en contact d'appui avec l'ensemble d'objectif et agencée parallèlement à l'axe optique pour se déplacer en contact avec l'organe pendulaire lors du déplacement de la lentille depuis une condition où la mise au point n'est pas effectuée jusqu*à une condi-25 tion de mise au point. 7 - Caméra selon la revendication 6, caractérisée en ce qu'elle comprend un support pour supporter la tige pour un mouvement axial de mise en contact et hors de contact avec l'organe pendulaire, et des moyens pour pousser la partie d'extrémité de la ti- 30 g® à être en contact avec l'ensemble d'objectif. 8 - Caméra selon la revendication 5,caractérisée en ce que l'organe pendulaire bascule autour d'un pivot et en ce que le moyen d'.espacement s'étend sensiblement radialement au pivot de l'organe pendulaire pour coopérer avec celui-ci d'une façon auto-var- 35 rouillante.