Brevet FR2126280A1 — publié le 19721006

La présente invention concerne un montage photo-métrique destiné à être incorporé à un circuit de commande d'obturateur électrique pour appareil photographique reflex à objectif unique, caractérisé en ce que la valeur photométrique obtenue 5 au moyen du système dit "de réception extérieure de la lumière" dans lequel la mesure photométrique est effectuée à travers une fenêtre réceptrice de lumière prévue dans la partie extérieure frontale de l'appareil photographique est compensée par la valeur photométrique obtenue au moyen du système dit "de réception inté-10 rieure de la lumière" dans lequel la mesure photométrique s'effectue à travers le système d'objectif de l'appareil photographique, la valeur compensée ainsi obtenue étant mémorisée pendant un temps prédéterminé. Dans les appareils photographiques reflex à ob-15 jectif unique classiques du type à réception interne de la lumière, l'enfoncement du bouton de déclenchement de l'obturateur lors d'une opération de prise de vue provoque un basculement vers le haut du miroir mécaniquement accouplé, de sorte que le temps d'exposition est automatiquement ajusté d'après l'information re-20 lative à la brillance de l'objet recueillie immédiatement avant le déclenchement de l'obturateur, de sorte qu'il est impossible d'obtenir une commande en fonction de la variation de la brillance de l'objet pendant le temps d'expositioru- 1'invention a pour objet un montage photométrique 25 destiné à être incorporé à un circuit de commande d'obturateur électrique pour appareil pnotographique reflex à objectif unique, grâce auquel l'inconvénient ci-dessus mentionné de l'appareil photographique reflex à objectif unique est éliminé très aisément et grâce auquel non seulement lors d'une opération de prise de 30 vue à la lumière naturelle, mais encore lors d'opérations de prise de vue effectuées avec une lumière auxiliaire telle que celle qui peut être fournie par des flashes photographiques, le temps d'exposition est automatiquement ajusté d'après la valeur photométrique obtenue par une- mesure effectuée à travers le système 35 d'objectif de l'appareil photographique. l'invention sera mieux comprise à la lecture de la description détaillée qui suit et à l'examen des dessins joints qui en représentent, à titre d'exemple non limitatif, plusieurs modes de réalisation. 72 05916 2 2126280 Sur ces dessins : - les figures 1 (a) à 1 (d) représentent des exemples de réalisation du circuit fondamental du montage suivant l'invention, 5 - les figures 2 (a) et 2 (b) représentent des exeiaples pratiques de mise en oeuvre de l'invention, et, - la figure 3 représente un exemple d'un circuit de commande d'obturateur électrique pour appareil photographique reflex à objectif unique suivant l'invention. 10 Dans le circuit fondamental du montage suivant l'invention représenté sur la figure 1 (a), on voit en PV^ et P des éléments récepteurs de lumière présentant la même caractéristique de transformation photo-électrique qui, par exemple, dans le cas d'une cellule photo-électrique au silicium, est remarqua-15 ble en ce qu'elle est proportionnelle au logarithme de l'intensité lumineuse d'entrée. On peut voir, en outre, sur la figure 1(a) un condensateur de mémorisation et un interrupteur SWjj capable de provoquer une opération de mémorisation interconnectés comme représenté sur la figure. 20 Lorsqu'une mesure photométrique doit être effec tuée, l'élément récepteur de lumière PV^ reçoit une entrée de lumière provenant de l'objet à photographier à travers le système d'objectif de l'appareil photographique (cette entrée de lumière est dénommée ci-après "entrée de lumière B°1" ) tandis que l'élé-25 ment récepteur de lumière PVg reçoit une entrée de lumière qui provient de l'objet à photographier, non plus à travers le système d'objectif de l'appareil photographique, mais à travers une fenêtre de réception de lumière prévue dans la partie frontale extérieure de l'appareil photographique suivant la méthode photo-30 métrique dite "par réception extérieure de lumière" (cette entrée de lumière est dénommée ci-après "entrée de lumièreU°2M). Aux bornes de l'élément récepteur de lumière PV^ est alors produite une tension de sortie V1 qui est proportionnelle, avec un facteur de proportionnalité déterminé par les conditions photométriques 35 y compris la caractéristique optique du système d'objectif de l'appareil photographique et la caractéristique de transformation photo-électrique, au logarithme de l'intensité lumineuse d'entrée provenant de l'objet à photographier. Par ailleurs, aux bornes de l'élément récepteur de lumière PV2, est produite une tension de 12 05916 3 2126280 sortie Vg qui est proportionnelle, avec un facteur de proportionnalité déterminé par l'état piiotométriqué et par la caractéristique de transformation photo-électrique de l'élément récepteur de . lumière PV2, au logarithme de l'intensité lumineuse d'entrée pro-5 venant de l'objet à photographier. En conséquence, lorsque l'interrupteur SW^ est maintenu "fermé", la tension aux armatures du condensateur de mémorisation 0^ est - Vg. Il est clair qu'il s'agit là d'une sortie de ten-10 sion correspondant à la différence entre les intensités lumineuses d'entrée provenant de l'objet à photographier, qui sont fonction des conditions photométriques respectives correspondant aux entrées de lumière 1 et N° 2. La tension aux armatures du condensateur de mémorisation a une valeur qui varie en fonc-15 tion des deux conditions photométriques différentes précitées, c'est-à-dire que cette valeur est déterminée par la propriété optique du système d'objectif de l'appareil photographique, les conditions de distribution de la lumière sur l'objet à photographier et les conditions de répartition du diagramme de bril-20 lance dudit objet. Lorsque l'interrupteur SWj~ est commuté de sa position de fermeture à sa position d'ouverture, alors la tension de sortie VQU.j. au point P est Vg + Vj. Cette tension est égale à la tension de sortie de transformation photo-électrique V1 qui 25 est proportionnelle au logarithme de l'intensité lumineuse d'entrée provenant.de l'objet à photographier à travers le système d'objectif de l'appareil photographique. La tension de sortie Vout au I1 a donc été compensée par la valeur photométrique obtenue par réception interne de la lumière compte tenu de la 30 valeur photométrique obtenue par réception extérieure de la lumière et grâce à l'action du condensateur de mémorisation C^. La valeur compensée est mémorisée sous la forme d'une tension aux armatures du condensateur C^. Dans l'exemple de la figure 1(b), des phototran-35 sistors PD^ et PD2 sont utilisés comme éléments récepteurs de lumière et sont, respectivement, connectés par l'intermédiaire de transistors amplificateurs de courant et Qg, à des éléments de transformation logarithmique D^ et D^, respectivement, comme 72 05916 4 2126280 représenté sur le dessin, l'entrée de lumière W°1 du phototran-sistor PD.j est transformée en photocourant. Celui-ci est amplifié par le transistor , de sorte qu'on obtient un courant de sortie i^ proportionnel à l'intensité lumineuse d'entrée sous la 5 forme du courant d'émetteur du transistor Q^. Ce courant de sortie i^ est soumis à une compression logarithmique par l'élément de transformation logarithmique D^f de sorte qu'une sortie de tension proportionnelle au logarithme de l'intensité lumineuse d'entrée est produite aux bornes de l'élément D^. D'une manière 10 analogue, l'entrée de lumière N°2 est soumise aux actions respectives de la photodiode PD2, du transistor Qg et de l'élément de transformation logarithmique Dg. En conséquence, une sortie de tension V2, proportionnelle au logarithme de l'intensité lumineuse d'entrée, est produite aux bornes de l'élément de trans-15 formation logarithmique D2. Si la caractéristique de transformation photoélectrique déterminée par la photodiode PD^ et l'élément de transformation logarithmique D^ est égale à celle qui est déterminée par la photodiode PDg et l'élément de transformation logarithmique D2, alors au moyen d'un montage identique à celui de la figure 1(a), on obtient une tension de sortie Vou^ comme précédemment décrit. Dans le cas décrit ci-dessus, les transistors Ql et Q2 sont utilisés pour amplifier un photocourant de manière 25 à augmenter la sensibilité à la lumière mesurée. Il est clair que le fait mentionné ci-dessus reste vrai si aucun transistor de ce genre n'est prévu. Dans l'exemple de la figure l(c),, un élément photoconducteur, par exemple au sulfure de cadmium, est utilisé 30 comme élément récepteur de lumière. Dans ce cas également, si la caractéristique de transformation photo-électrique déterminée par la caractéristique de photorésistance de l'élément photoconducteur et la caractéristique de compression logarithmique de l'élément de transformation logarithmique est égale à 35 celle qui est déterminée par la caractéristique de "photorésistance de l'élément photoconducteur Rq^s2 et la caractéristique de compression logarithmique de l'élément de transformation ■ logarithmique D2> alors il est clair qu'au moyen d'un montage 20 72 05916 5 2126280 identique à celui de la figure 1(a) et sous l'action de celui-ci, l'on obtient la tension de sortie VQVL^ ci-dessus mentionnée. Sur la figure 1(d), est représenté un exemple dans lequel un élément photoconducteur et un élément photovol-5 talque présentant une caractéristique de jonction PN et se comportant comme une cellule photo-électrique au silicium sont utilisés comme éléments récepteurs de lumière. Dans ce cas également, de la manière mentionnée ci-dessus, si la caractéristique de transformation photo-électrique déterminée par la caractéris-10 tique de photorésistance de l'élément photoconducteur et par la caractéristique de compression logarithmique de l'élément de transformation logarithmique D est égale à la caractéristique de transformation photo-électrique de l'élément photovoltaïque PV^, alors il est clair que, conjointement à la tension de sor-15 tie V .j. au point P, on obtient exactement le même résultat que dans le cas de la figure l(a). Comme précédemment décrit à propos de divers exemples du circuit fondamental, si les caractéristiques de transformation photo-électrique de deux systèmes d'entrée de lumière 20 différents sont respectivement proportionnelles aux logarithmes des intensités lumineuses d'entrée et sont égales entre elles, alors on peut utiliser soit un élément photo-voltaïque soit un élément photoconducteur comme élément récepteur de lumière. Suivant l'invention, pour atteindre le but visé, 25 le condensateur est chargé en fonction de la différence entre les sorties de tension comprimées de façon logarithmique résultant des intensités lumineuses d'entrée déterminées par deux systèmes d'entrée de lumière différents. Ceci crée nécessairement des cas où la vitesse de réponse entre en jeu. Pour conserver.le degré 30 de compensation voulu pendant un temps prolongé, une plus grande valeur de capacité du condensateur est désirable, mais une valeur de capacité plus grande entraîne une vitesse de réponse plus lente. En outre, lorsque l'intensité lumineuse d'entrée devient plus faible, la résistance interne de chacun des éléments de sortie de 35 transformation photo-électrique croit et la vitesse de réponse devient plus lente. 72 05916 6 2126280 Ce problème peut être aisément résolu de la manière suivante î comme représenté sur la figure 2(a), les sorties de transformation photo-électrique des éléments récepteurs de lumière PV.J et PV2 sont, respectivement, traitées par des circuits 5 tampons du type à forte résistance d'entrée et présentant une caractéristique de faible résistance de sortie constitués par un transistor à effet de champ et une résistance et par un transistor à effet de champ Q2 et une résistance R2» respectivement, de la même manière que dans l'exemple de la figure l(a). 10 Dans ce cas, il est nécessaire que la caractéristique de sortie de transformation photo-électrique déterminée par la caractéristique de transformation photo-électrique de l'élément récepteur de lumière PV1 et le gain en tension du circuit tampon constitué par le transistor à effet de champ et la résistance soit égale 15 à la caractéristique de sortie de transformation photo-électrique déterminée par la caractéristique de transformation photo-élec-trique de l'élément récepteur de lumière PV2 et par le gain en tension du circuit tampon constitué par le transistor à effet de champ Q2 et par la résistance Rg. 20 Pour la réalisation pratique du montage photomé trique suivant l'invention, on considère qu'il serait très difficile de choisir des éléments récepteurs de lumière offrant la même caractéristique de transformation photo-électrique ou de choisir un ensemble comprenant un élément photoconducteur et un 25 élément de transformation logarithmique lorsqu'on utilise un élément photo-voltaïque comme l'un des éléments récepteurs de lumière et un ensemble de ce type pour constituer l'autre élément récepteur de lumière. Pour éliminer cet inconvénient, on s'arrange pour que le gain en tension des circuits tampons précités 30 puisse être ajusté. On peut y parvenir en remplaçant les résistances R^ et Rg par des résistances variables. Un exemple du système mentionné ci-dessus est représenté sur la figure 2(b). Dans cet exemple, un élément photoconducteur Rq£S est utilisé pour former l'un des éléments récep-35 teurs de lumière et un élément photo vol talque PV à jonction Ptï est utilisé pour former l'autre élément récepteur de'lumière comme représenté sur le dessin. Il va de soi qu'on pourrait également intervertir les fonctions respectives de ces éléments. En ce qui 72 05916 7 2126280 concerne l'entrée de lumière N°1, une caractéristique de transformation photo-électrique de sortie est déterminée par un élément photoconducteur un élément de transformation logarithmique D.j, un transistor à effet de champ Q1 et une résistance 5 variable 7R1 et, en fonction de cette caractéristique, on obtient une sortie de tension sur le curseur de la résistance variable VR^. De même, en ce qui concerne l'entrée de lumière N°2, une caractéristique de transformation photo-électrique de sortie est déterminée par un élément photovoltalque PV^, un transistor à 10 effet de champ Q2 et une résistance variable VRg et, en fonction de cette caractéristique, on obtient une sortie de tension V2 sur le curseur de résistance variable VRg. le gain en tension du circuit tampon est déterminé de telle manière que les variations des sorties de tension et V2 dues à une variation de brillance 15 de l'objet soient égales entre elles. Ceci permet de compenser, comme cela est désirable, les caractéristiques de transformation photo-électriques des sections photométriques des deux types différents d'éléments récepteurs de lumière. En conséquence, pour chacune des sections photo-20 métriques, on prévoit un amplificateur à gain variable indépendant et grâce au montage et à son fonctionnement qui sont du même type que dans le cas de la figure l(a), on obtient une tension de sortie Vout telle que mentionnée ei-dessus. Il est alors inutile de choisir individuellement et de combiner les éléments 25 récepteurs de lumière, la caractéristique de transformation photo-électrique de sortie est compensée comme cela est désirable, par une détermination convenable du gain de l'amplificateur à gain variable. Cette disposition est très avantageuse pour la fabrication en série du dispositif. 30 II est facile d'imaginer un dispositif comportant un circuit de compensation de caractéristique de transformation photo-électrique de sortie tel que représenté sur la figure 2(b) et un circuit tampon tel que représenté sur la figure 2(a). Aucune description du fonctionnement d'un tel dispositif n'a été 35 donné ici étant donné qu'il est facile à comprendre d'après les exemples précédemment mentionnés. 72 05916 8 2126280 On va maintenant décrire ci-après l'exemple représenté sur la figure 3» dans lequel le montage photométrique suivant l'invention est associé au circuit de commande de l'obturateur électrique d'un appareil photographique reflex à objectif 5 unique. Sur la figure 3, sont représentés une source de courant E, un interrupteur de source de courant SWp, un interrupteur de mémorisation SW^ et un interrupteur de temporisation SWg,. les interrupteursSWjj et Ssont normalement fermés. On a également représenté des éléments récepteurs de lumière PV^ et PVg tels 10 que des cellules photo-électriques au silicium qui présentent des caractéristiques de transformation photo-électriques identiques. Lorsqu'on désire effectuer une mesure photométrique, on ferme tout d'abord l'interrupteur SWp de la source de courant. Ensuite, une entrée de lumière provenant de l'objet est 15 appliquée à travers le système d'objectif de l'appareil photographique à l'élément PV^» tandis qu'une seconde entrée de lumière provenant de l'objet par l'intermédiaire du système de réception extérieure de lumière est appliquée à l'élément PVg. Alors de la manière déjà mentionnée précédemment, on obtient au point P une 20 tension de sortie de transformation photo-électrique VQU^ correspondant à la valeur photométrique obtenue à travers le système d'objectif de l'appareil photographique. Cette tension de sortie de transformation photo-électrique Y ^ est appliquée à un amplificateur à gain variable à forte résistance d'entrée constitué par 25 un transistor à effet de champ et par une résistance variable VR.j, La tension de sortie de cet amplificateur est appliquée, par l'intermédiaire d'un circuit tampon constitué par un transistor Qg et une résistance variable ^p^^gA est en un circuit permettant d'effectuer un calcul photographique à partir de 30 variables comprenant la brillance de l'objet, la valeur d'ouverture du diaphragme et la valeur de la sensibilité du film), à un, transistor d'expansion logarithmique. On ajuste ensuite la résistance variable VR^ de telle façon que le courant de collecteur i^, du transistor 35 soit proportionnel à l'intensité lumineuse d'entrée provenant de l'objet. Alors la tension de sortie a une valeur qui correspond à la valeur exprimée dans le système APEX, By, de la brillance B de l'objet. Le circuit de calcul comprend un transistor V 72 05916 9 2126280 Q2 qui comporte une charge constituée par une résistance variable de réglage de la sensibilité du film et du diaphragme dont la valeur d'ajustement est déterminée en fonction du résultat d'un calcul photographique de l'expression Ag/S où A est la va-5 leur d'ouverture du diaphragme et S, la valeur de la sensibilité du film. Lorsque la sortie de tension correspondant à la valeur By est appliquée à l'une des entrées de ce circuit de calcul, l'effet de diode assuré entre la base et l'émetteur du transistor p Q2 provoque la transformation de la valeur A /S en valeur de 10 tension d'émetteur du transistor Q2 comprimée de façon logarithmique. Si la caractéristique de compression logarithmique est déterminée de manière à établir une valeur APEX Sy-Ay, alors la tension d'émetteur Y2 du transistor Q2 correspond à l'équivalent électrique du résultat d'un calcul photographique de l'expression 15 By+Sy-Ay qui représente des valeurs APEX et, en conséquence, cette tension d'émetteur est une tension de sortie correspondant à la valeur Ty, Cette sortie de tension V2 correspondant à la valeur Ty e-st alors soumise à une expansion logarithmique par le transistor et produit une valeur de sortie du courant de col-20 lecteur i^. Lorsqu'une opération de prise de vue doit être effectuée en liaison de commande avec le fonctionnement du bouton de déclenchement et immédiatement à^ant le basculement vers le haut du miroir, l'interrupteur SWjj est commuté de sa position de 25 fermeture à sa position d'ouverture. Ensuite, en synchronisme avec le déclenchement de la course du rideau d'ouverture de la fente armée de l'obturateur focal provoqué par l'opération de basculement vers le haut du miroir, l'interrupteur de temporisation SW^ est commuté de sa position de fermeture à sa position 30 d'ouverture. Ceci provoque une charge du condensateur de temporisation Cj par le courant de collecteur i^« La section circuit de commutation comprend un transistor Q^, un thyristor ou redresseur au silicium commandé Q^, une résistance et un électro-aimant M. Pour contrôler l'instant de déclenchement de la course du ri-35 deau de fermeture de la fente armée de l'obturateur, on choisit la capacité du condensateur de temporisation C^ ou la valeur de seuil de la section circuit de commutation de telle manière que le temps nécessaire à la tension aux armatures du condensateur Cj 72 05916 10 2126280 pour atteindre la valeur de seuil du circuit de commutation soit le temps d'exposition qui correspond à la valeur îy. On obtient alors automatiquement le temps d'exposition correct. Comme précédemment décrit de façon détaillée, 55 dans le circuit de commande d'obturateur électrique pour appareil photographique reflex à objectif unique du type à réception interne de la lumière muni du montage photométrique suivant l'invention, lors d'une opération de prise de vue, en fonction de l'information relative à la brillance de l'objet immédiatement 10 avant le déclenchement de l'obturateur, la différence de mesure photométrique entre le système de réception interne de la lumière et le système de réception extérieure de la lumière est mémorisée par le condensateur sous la forme d'une quantité électrique. Alors en fonction de cette différence, la valeur photpmétrique 15 octenue au moyen du système de réception extérieur de la lumière est compensée par la valeur photométrique obtenue au moyen du système de réception interne de la lumière. Le temps d'exposition est ajusté en fonction de cette valeur compensée. En conséquence on obtient une exposition correcte contrôlée, même si la bril-20 lance de l'objet varie en fonction du temps. On obtient un excellent résultat lorsqu'on utilise une source de lumière auxiliaire telle qu'un flash. Dans le montage photométrique suivant l'invention, les dépendances de la température des éléments récepteurs 25 de lumière s'annulent mutuellement pour assurer la compensation. En conséquence, si l'on utilise comme éléments récepteurs de lumière des éléments du même type ou encore si l'on prévoit la combinaison d'un élément récepteur de lumière et d'un élément de transformation logarithmique, on obtient un très bon résultat en 30 ce qui concerne la caractéristique du montage. On peut utiliser comme élément récepteur de lumière soit un élément photovoltalque, soit un élément photoconducteur et la caractéristique de transformation photo-électrique de chacun des éléments récepteurs de lumière est très facile à compenser suivant les besoins. On dis-35 pose ainsi d'un avantage considérable pour la fabrication en série du dispositif. 72 05916 n 2126280 REVENDICATIONS 1 - Montage photométrique destiné à être incorporé au circuit de commande de l'obturateur électrique d'un appareil photographique reflex à objectif unique, ledit montage étant caractérisé en ce qu'il est prévu une sortie transformée de façon 5 logarithmique N°1 d'une information d'entrée de lumière N°1 provenant de l'objet à travers le système d'objectif de l'appareil photographique et une sortie transformée de façon logarithmique ïï°2 d'une information d'entrée de lumière N°2 provenant de l'objet, à travers une fenêtre de réception de lumière ménagée 10 dans la partie■frontale extérieure de l'appareil photographique, en ce qu'un condensateur est chargé par la différence entre les quantités électriques correspondant aux sorties N°1 et 1T°2 précitées, la tension aux armatures de ce condensateur étant mémorisée pendant un laps de temps prédéterminé, et la valeur photo-15 -métrique basée sur l'information d'entrée de lumière N°2 étant compensée par la valeur photométrique basée sur l'information d'entrée de lumière ïï°1. 2 Montage photométrique destiné à être incorporé à un circuit de commande d'obturateur électrique pour appa- 20 reil photographique reflex à objectif unique suivant la revendication 1, ledit montage étant caractérisé en ce que la sortie transformée de façon logarithmique-de l'information d'entrée de lumière N°1 et la sortie transformée de façon logarithmique K°2 de l'information d'entrée de lumière N°2 sont appliquées à 25 des circuits tampons comportant des caractéristiques de forte résistance d'entrée et de faible résistance de sortie pour produire des sorties correspondantes, en ce qu'un condensateur est chargé par la différence entre ces sorties, et en ce que la tension aux armatures de ce condensateur est mémorisée pendant un 30 laps de temps prédéterminé. 3 - Montage photométrique destiné à être incorporé à un circuit de commande d'obturateur électrique pour appareil photographique reflex à objectif unique suivant la revendication 1, ledit montage étant caractérisé en ce que la sortie transfor- 35 mée de façon logarithmique N°1 de l'information d'entrée de lumière U°1 et la sortie transformée de façon logarithmique N°2 de l'information d'entrée de lumière N°2 sont appliquées à des amplificateurs à gain variable présentant des caractéristiques de 72 05916 12 2126280 forte résistance d'entrée et de faible résistance de sortie pour produire des sorties correspondantes, en ce qu'un condensateur êst chargé par la différence entre lesdites sorties et en ce que la tension aux armatures de ce condensateur est mémorisée pendant 5 un laps de temps prédéterminé. 4 - Montage photométrique destiné à être incorporé à un circuit de commande d'obturateur électrique pour appareil photographique reflex à objectif unique suivant l'une des revendications 1, 2 et 3, ledit montage étant caractérisé en ce 10 que des dispositifs de transformation logarithmique comprenant soit uniquement un élément de transformation logarithmique, soit la combinaison d'un tel élément avec un circuit supplémentaire) comportant des informations d'entrée de lumière H°1 et ÏÏT°2 respectivement, sont montés en série, par l'intermédiaire d'un 15 interrupteur, avec un condensateur, en ce qu'on effectue simultanément des mesures photométriques et en ce qu'an liaison de commande avec les effets produits dans l'appareil photographique par le déclenchement de l'obturateur immédiatement avant le basculement vers le haut du miroir, l'interrupteur est automatique-20 ment amené de sa position de fermeture à sa position d'ouverture.