Brevet FR2018723A1 — publié le 19700626

I1 a déjà été proposé d'utiliser, notamment dans le domaine de la mesure des distances intéressantes pour la mise au point d'appareils photographiques ou cinématographiques, des télémètres à faisceau lumineux réfléchi, comprenant un projecteur, dirigeant un faisceau lumineux sur l'objet dont on veut déterminer la distance, et un récepteur des rayons réfléchis, ce récepteur étant sensible à l'éloignement dudit objet. Dans ces télémètres, la sensibilité n'est-pas constante, mais dépend de la distance à laquelle se trouve l'objet dont on veut déterminer la distance. En effet, le faisceau émis par le projecteur est serré, de sorte que le flux lumineux prodùisant un "spot" ou tache lumineuse est sensiblement constant et indépendant de ltéloignement de l'objet. Par contre, les rayons renvoyés par l'objet sont diffusés, de sorte que la puissance lumineuse captée par le récepteur diminue en fonction du carré de la distance à l'objet. I1 en résulte que Si ltonrend le télémètre assez sensible pour pouvoir fonctionner correctement pour des distances de l'ordre de 10 à 20 mètres par exemple, sa sensibilité sera beaucoup trop élevée dans le cas de distances courtes, par exemple de l'ordre de 1 à 2 mètres, ce qui se traduit par un défaut de stabilité et éventuellement par des oscillations entretenues lors de la mesure de distances courtes. La présente invention a pour but de remédier à cet inconvénient. A cet effet, le télémètre faisant l'objet de 11 invention comprend des moyens de modification automatique de sa sensibilité au moins en fonction de l'éloignement de l'objet. Le dessin annexé représente, schématiquement et à titre dZexem- ple, deux formes d'exécution du télémètre objet de l'invention. La fig. 1 représente très schématiquement la disposition générale d'un télémètre à faisceau lumineux: et illustre la première forme d'exécution. La fig. 2 représente le schéma électrique de la seconde forme d'exécution. Le télémètre représenté à la fig. 1 correspond au principe général indiqué dans le brevet français NO 1.545.)81, déposé le 27 novembre 1967. Ce télémètre comprend une lampe 1, de préférence à rayons infrarouges, placée au foyer d'un réflecteur 2, de façon à obtenir un faisceau 3 à rayons sensiblement parallèles. Ce faisceau est dirigé sur un objet 4 dont on veut déterminer l'éloignement. Le "spot" lumineux -formé sur l'objet 4 réfléchit des rayons en direction d'un système récepteur convergent, constitué par deux portions 5, 6 d'une lentille bi-convexe. Ces portions 5 et 6 sont disposées de part et d'autre- du réflecteur 2. Les rayons 7, reçus par ce système convergent, viennent converger en arrière du projecteur 2 à une distance qui varie en fonction de la distance entre le télémètre t l'objet 4. Les deux faisceaux convergents formés par les portions 5 et 6 sont dirigés vers les bords d'un miroir 8, de façon telle que les rayons passant au-dessus de ce bord viennent frapper un élément photoélectrique 9, tandis que les rayons atteignant le miroir 8 sont réfléchis par ce dernier vers un élément photoélectrique 10. Pour une distance de convergence déterminée des rayons captés par les portions 5 et 6, il est possible d'équilibrer les flux lumineux frappant les éléments photoélectriques 9 et 10. Si l'objet 4 s'éloigne du télémètre la distance de convergence des rayons formés par le système réflecteur devient plus petite, et une plus grande partie des faisceaux désignés par 11 et 12 viennent frapper le miroir 8 pour être réfléchis par 4'élément.photoéectrique 10. La quantité de lumière reçue par cet élément 10 augmente au détriment de celle reçue par l'élément 9. Si au contraire, objet 4 se rapproche du systèmerécepteur, la distance de --converge-nce des rayons captés augmente, et l'élément photoélectrique 9 reçoit davantage de de lumière, tandis que le flux lumineux frappant l'élément 10 diminue. Par un déplacement des ê-léments 9-et 10 et du miroir 8, il est possible de mesurer la distance de convergence des rayons reçus et par la de déterminer l'éloignement de l'objet sur lequel le télémètre est braqué. A cet effet, le miroir 8 et les éléments 9 et 10 sont montss sur sur un support 1) qui peut être déplacé par un un moteur électrique M entraînant une tige filetée-14 engagée dans un écrou 15 relié par une patte 16 au support 13. A cet effet, le moteur M est alimenté par-un circuit de commande 17 qui est 1ui-même piloté par les éléments photoélectriques 9 et lO.Le télémètre est accouplé à une caméra 18, illustrée schématiquement, dont l'objectif 19 à focale variable présente une bague -20 de;=réglage de la distance et un organe 26 de commande de la distance focale de l'objectif 19. L'accouplement est illustré schématiquement par une courroie crantée 21 entraînée par le moteur M et transmettant la rotation reçue à un arbre 22 portant un pignon 23 engrenant avec une denture correspondante de la bague 20. Dans cette forme d'exécution, la sensibilité du télémètre est modifiée en réglant la puissance du faisceau émis par le projecteur en fonction de la distance mesurée. A cet effet, la lampe 1 est alimentée à partir d'une source de tension 24 par l'intermédiaire d'un potentiomètre 25 dont le curseur 26 se déplace en même temps que le support 13. Lorsque ce dernier se déplace vers la droite par rapport à la fig. 1, ce qui correspond à un grand éloignement de l'objet 4, la résistance du potentiomètre 25 diminue, afin d'augmenter la puissance lumineuse de la lampe 1. Au contraire, lorsque l'objet 4 est proche, l'équilibre entre les deux éléments photoélectriques 9, 10 est atteint lorsque le support 13 s'est suffisamment déplacé vers la gauche, ce qui entratne une augmentation de la résistance du potentiomètre 25, et par conséquent une diminution de la puissance de la lampe 1. De préférence, le potentiomètre 25 présente une variation de résistance non linéaire, déterminée afin d'obtenir que la puissance lumineuse de la lampe 1 varie sensiblement en fonction du carré de la distance mesurée, ceci bien entendu Jusqutà un maximum qui est déterminé par la tension de la source 24 et la puissance de la lampe 1.Lors de l'emploi du télémètre dans le domaine de la photographie, il n'est généralement pas nécessaire de pouvoir mesurer avec précision des éloignements supérieurs à 15-20 mètres, car la profondeur de champ permet à ce moment-là de régler l'objectif pour une mise au point à l'infini. I1 n'est donc pas nécessaire, pour des distances plus grandes que 20 mètres, d'augmenter- la puissance de la lampe 1, pour autant que le télémètre soit prévu pour se mettre automatiquement sur la mise au point à l'infini lorsque le faisceau reçu est trop faible ou inexistant. La seconde forme d'exécution, dont le schéma électrique est représenté à la fig. 2, se différencie principalement de la première par le fait que l'intensité du faisceau émis par la lampe 1 est commandée non pas directement en fonction de la distance de l'ob- jet, mais en fonction de l'intensité du signal lumineux reçu par les éléments photoélectriques 9 et 10. De cette façon, la sensibilité du télémètre dépend non seulement de la distance à l'objet, mais encore du pouvoir de diffusion de l'objet lui-meme et de sa teinte. I1 est clair qu'un objet blanc renverra davantage de lumière vers le récepteur qu'un objet de couleur foncée. Dans le circuit de la fig. 2, on retrouve les éléments photoélectriques 9 et 10, qui sont constitués par des photoconducteurs en série avec des résistances Rl, respectivement R2, et branchés entre les bornes d'alimentation a et b d'une source de courant continu. Dans cette seconde forme d'exécution, la lampe 1 est alimentée par un coulant pulsé à basse fréquence, de sorte que la chute de tension aux bornes des photoconducteurs 9 et 10 présente une composante alternative due à la modulation du faisceau réfléchi. Les signaux alternatifs obtenus aux bornes des photooonduc- tours 9 et 10 sont additionnés et appliques par l'intermédiaire de condensateurs Cl. respectivement C2, à la base d'un transistor Tl T1 qui est polarisé par des résistances R3 et R4. Le transistor Tl constitue un étage amplificateur, et la tension alternative apparaissant aux bornes de sa résistane R5 de çollectGur est appliquée par l'intermédiaire d'un condensateur C3 à un élément redresseur comprenant deux diodes Dl, D2, un condensateur C4 et une résistance R6. Le potentiel apparaissant aux bornes de la résistance R6 est proportionnel à la sombre des Intensités lumineuses reçues par les photoconducteurs 9 et 1G et provenant du faisceau lumineux modulé réfléchi pour le sujet 4. I1 est évident que toute intensité lumi- neuse constante provenant dtune autre source et venant frapper l'un GU l'autre, ou les deux photoconducteurs 9 et 10 ne donnera pas de composante alternative et n'aura donc pas d'influence sur le potentiel aux bornes de la résistance R6. Le potentiel de la résistance R6 est appliqué à un amplificateur différentiel comprenant deux transistors T2, T3 présentant une résistance R7 commune d'émetteurs et deux résistances R8, R9 de collecteurs. Le potentiel de la base du transistor T3 est un potentiel de référence fourni par un diviseur comprenant deux résistances R10, Roll. On obtient ainsi aux bornes de la résistance R9 un potentiel dépendant de la différence entre le-potentiel de la résistance R6 et le potentiel de référence appliqué à la base du transistor T3. L'alimentation de la lampe 1 est assurée par un transistor T4 dont la base est commandée par un multivibrateur MX par l'intermédiaire d'une résistance R12. La polarisation de la base du transistor T4 peut être modifiée par un transistor T5 dont la base est reliée au point de jonction d'une résistance R13 et de la résistance R9 de l'amplificateur différentiel. De cette façon, la puissance de la lampe 1 est contrôlée en fonction du flux lumineux modulé venant frapper les photoconducteurs 9 et 10 dans un sens tel que l'intensité de la lampe diminue lorsque l'intensité du flux réfléchi sur les photoconducteurs 9 et 10 est élevée. On obtient ainsi une diminution de la sensibilité du télémètre lorsque l'objet sur lequel est dirigé le faisceau de la lampe 1 se rapproche de cette dernière. Lorsque la caméra est pourvue d'un objectif à focale variable, il peut être avantageux que la sensibilité du télémètre varie non seulement en fonction de l'intensité lumineuse du faisceau réfle chi, mais encore en fonction de la distance focale choisie. I1 est ainsi possible d'augmenter la sensibilité du télémètre proportionnellement à cette distance focale et de tenir compte ainsi du fait que la profondeur de champ diminue lorsque la longueur focale de l'objectif augmente. Ce résultat pourrait être facilement atteint en remplaçant R13 par une résistance variable, commandée en fonction de la distance focale choisie On pourrait dans ce cas prévoir une résistance à curseur, le curseur étant accouplé mécaniquement à l'organe de commande 27 de la distance ro- cale de l'objectif. Bien entendu, il n'est pas indispensable de modifier la sensibilité du télémètre en agissant sur la puissance de la lampe 1 du projecteur. On pourrait, par exemple, prévoir un filtre présentant un coefficient d'absorption variable placé sur le trajet du faisceau lumineux émis, ou sur celui des rayons captés par le récepteur. La sensibilité du télémètre pourrait aussi être modifiée en aisant varier la tension d'alimentation du photoconducteur. I1 a été indiqué qu'il est avantageux de faire varier la sensibilité du télémètre non seulement en fonction de l'éloignement de objet, mais encore en tenant compte de la distance focale de ltobjectif lorsque cette dernière est variable. Comme la profondeur de champ ne dépend pas seulement de la longueur focale choisie, mais également de l'ouverture relative du diaphragïe, il est évident que dans un appareil cinématographique à commande automatique du diaphragme, on pourrait modifier encore la sensibilité du télémètre en fonction de la valeur momentanée de celui-ci. De tette façon, on peut obtenir une sensibilité plus élevée pour les grandes ouvertures que pour les petites. L'accouplement entre le télémètre et le diaphragme peut facilement être réalisé par une résistance variable supplémentaire fixant la polarisation du transistor T5. Dans le cas où le récepteur comprend un amplificateur > on pourrait également obtenir la variation désirée de la sensibilité du télémètre en utilisant un amplificateur à contrôle automatique de gain en fonction du niveau du signal reçu. Revendications 1. Télémètre à faisceau lumineux réfléchi, comprenant un projecteur dirigeant un faisceau lumineux sur l'objet dont on veut déterminer la distance, et un récepteur des rayons réfléchis, ce récepteur étant sensible à l'éloignement dudit objet, caractérisé par des moyens de modification automatique de la sensibilité du télémètre au moins en fonction de l'éloignement de l'objet. 2. Télémètre selon la revendication 1, dans lequel le récepteur comprend au moins un photoconducteur, caractérisé en ce que le courant électrique du photoconducteur pilote un circuit de réglage de la sensibilité du télémètre. 3. Télémètre selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comprend des moyens de réglage de la puissance du faisceau émis par le projecteur en fonction de la distance mesurée. 4. Télémètre selon les revendications 1 et 3, caractérisé par une variation du faisceau émis sensiblement proportionnelle au carré de la distance mesurée. 5. Télémètre selon les revendications 1 et 3, caractérisé en ce qu'il comprend des moyens de réglage de la puissance d'alimentation de la lampe du projecteur. 6. -Télémètre selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comprend un filtre présentant un coefficient d'absorption variable placé sur le trajet du faisceau lumineux émis ou sur celui des rayons captés par le récepteur. 7. Télémètre selon la revendication 1, dans lequel le récepteur comprend au moins un photoconducteur, caractérisé en ce qutil comprend des moyens de réglage de la tension d'alimentation du photoconducteur. 8. Télémètre selon la revendication 1, dans lequel le récepteur comprend un amplificateur, caractérisé en ce que 1'amplificateur est à contrôle automatique de gain en fonction du niveau du signal reçu. 9. Télémètre selon la revendication 1, accouplé à un appareil de prise de vue possédant un objectif à focale variable et un organe de commande de la variation de la distance focale de cet objectif, caractérisé en ce que ledit organe est accouplé aux moyens de modi fication de la sensibilité du télémètre, de façon à augmenter la sensibilité proportionnellement à la distance focale choisie pour l'objectif.