Brevet FR2125289A1 — publié le 19720929

La présente invention concerne un dispositif de commande de flash électronique qui est associé à un appareil photographique et qui fonctionne en synchronisme avec celui-ci d'après l'information relative à la valeur du diaphragme de son 5 objectif, l'information relative à la distance de l'objet déterminée par l'opération de mise au point et la valeur de sensibilité du matériau photosensible utilisé. Un flash électronique classique comporte un certain nombre-guide G- et l'opérateur utilise le \flash en choisis-10 sant la valeur A du diaphragme de l'objectif de telle manière que son produit par la distance D de l'objet soit toujours égal à G, c'est-à-dire de telle manière que la relation suivante soit satisfaite : G- = A ,D (1) 15 Depuis quelques temps, on commence à utiliser des flashs électroniques automatiques. Dans un tel appareil, une valeur de diaphragme est tout d'abord affichée puis la décharge électrique est interrompue ou bien on obtient une extinction en shuntant. le tube à éclats lorsque la valeur intégrés de la quan-20 tité de lumière réfléchie due à 1a. lumière du flash électronique projetée, c'est-à-dire la valeur de la quantité de lumière qui pénètre dans l'objectif de l'appareil photographique atteint la valeur d'exposition convenable déterminée par la valeur de sensibilité du matériau photosensible et par la valeur du diaphrag-25 me de l'objectif de l'appareil photographique. Selon une variante, avec des appareils photographiques comportant un diaphragme de l'objectif facile à commander, il est connu de s'arranger de telle manière que pour une information de distance D donnée, la valeur A convenable du diaphragme soit automatiquement obtenue 30 conformément à la relation (1). Par contre , dans les appareils ^photographiques reflex à objectif unique essentiellement caractérisés par l'utilisation d'objectifs interchangeables, le diaphragme de l'objectif ne peux pas être aisément commandé. En conséquence, dans la 35 relation (1), on pose tout d'abord A puis on détermine D et, ensuite, le flash électronique doit être actionné avec le nombre-guide G- = A.D. Compte tenu de ce qui précède, l'invention a, notamment, pour objet de créer un système de commande comportant 72 02413 2 2125289 une section "calcul photographique" et connectant le flash électronique en tant que système commandé à l'appareil photographique en tant que source d'information. Par ailleurs, avec les appareils photographiques 5 modernes, la relation suivante entre des variables photographiques comprenant la luminosité B de l'objet, la valeur A du diaphragme de l'objectif, la valeur de la sensibilité du matériau photosensible S et le temps d'exposition T, est satisfaite : T_ + A_ = B + S„ (2) V V V V 10 où l'indice v indique que T, A, B et S sont des représentations logarithmiques à base 2. Une telle représentation additive de variables photographiques est dénomée "système APEX". Si l'on considère le flash électronique conjointement à l'appareil photographique, les variables communes concernant l'exposition sont 15 la valeur S de sensibilité du matériau photosensible et la valeur A du diaphragme de l'objectif. Les variables concernant le flash électronique et l'appareil photographique doivent être traitées d'une manière unifiée. Tout d'abord, à titre de préparation, il est 20 avantageux de représenter la distance de prise de vue D (m)- et le nombre-guide G (m) dans le système APEX. Entre le nombre-guide G et la valeur S de la sensibilité du matériau photosensible, il existe la relation suivante ; G = A . D = Vr27Tkcv2S (3) 25 où C est la capacité du condensateur, v, la tension aux armatu-"res du condensateur, k, une constante déterminée par l'efficacité du tube à éclats, l'efficacité du miroir réflecteur, etc., et S, la valeur de la sensibilité du matériau photosensible. La représentation APEX de G et D est définie com-3.0 me indiqué dans la liste donnée ci-dessous. On peut alors traiter les relations entre les variables A, B, S, T, D.et G d'une manière unifiée en utilisant les valeurs APEX correspondantes, Av' V V Tv' A et V 72 02413 3 2125289 Valeur APEX Valeur de A S A Temps Distance STombre-d iapr-ragme (m) guide (m) 10 0 1 3 1 1 1 1 1.4 6 1/2 1 .4 1.4 2 2 12 1/4 2 2 3 2.8 25 1/8 2.8 2.8 4 4 50 1/15 4 4 5 5.6 100 1/30 5.6 5.6 6 8 200 1/60 , 8 8 7 11 400 1/125 11 11 8 16 8C-0 1/250 16 16 9 22 1600 1/500 22 22 10 32 3200 1/1000 32 32 11 45 6400 1/2000 45 45 15 Si les représentations APEX de la distance D et du nombre-guide G sont Bv et Gv, respectivement, alors la relation (3) est représentée dans le système APEX Comme suit : aT = A„ + Dv - (S„ - 5) (4) 20 C'est la représentation suivant le système APEX de la relation fondamentale entre le nombre-guide et les variables photographiques de l'appareil photographique. Si Sy, Ay et Dy sont données, on obtient Gy d'après la relation (4). Si Ay, Sv et D sont données en quantités 25 transformées électriquement, alors la relation (4) est une équation au moyen de laquelle une quantité électrique Gv correspondant au nombre-guide G peut être obtenue par calcul des quantités transformées électriquement ci-dessus. Alors, si l'on actionne le flash avec le nombre-guide correspondant à la quantité 30 électrique G„, le matériau photosensible est convenablement exposé. L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description détaillée qui sait et à l'examen dés dessins joints nui en représentent, à titre o'exemple.non limitatif, un mode 35 de réalisation. Sur ces dessins : - la figure 1 est un schéma symbolique expliquant le noas ae commande suivant l'invention, 72 02413 4 2125289 - la figure 2 est un schéma de câblage d'un exemple de l'invention dans lequel la valeur AEEX &v du nombre-guide est obtenue de la manière préconisée par l'invention ; - la figure 3 est un schéma symbolique d'un appa-5 reil photographique à obturateur commandé électriquement, dans lequel le système de commande électrique est associé au dispositif suivant l'invention, et, - la figure 4 est un schéma de câblage de l'ensemble du système représenté sur la figure 3» 10 La figure 1 représente sous forme de schéma sym bolique le fonctionnement précédemment décrit. La section "transformation" (rectangles 4, 5, 6) est une section où une déviation mécanique est transformée en variation d'une quantité électrique; par exemple, une résistance variable liée à la bague du diaphrag-15 me produit une variation de tension. La section "compensation V " (rectangles 7S 8, 9) est une section qui rend égales entre elles les valeurs transformées correspondant aux diverses unités dans lesquelles sont exprimées les quantités transformées. Cette compensation rend le calcul possible. La section désignée par les 20 signes + (cercle 10) exécute le calcul indiqué par la relation (4) et produit la sortie G^. Cette sortie, qui est une tension ou un courant, commande le flash électronique 11 de façon qu'il soit actionné avec le nombre-guide correspondant G. La sortie Gy peut être appliquée au flash électronique 11 d'une manière convenable 25 quelconque. Le flash électronique 11 peut être de type quelconque, par exemple du type comportant un système d'extinction shunt utilisant un tube d'extinction-, du type comportant un système de commande série utilisant un redresseur commandé au silicium ou thyristor, du type comportant un système entièrement mécanique de 30 recouvrement partiel du tube à éclats, du type comportant un système dans lequel on fait varier C ou Y, etc. On va maintenant donner une description détaillée de l'exemple représenté sur la figure 2 où, comme indiqué sur le schéma symbolique de la figure 1, un calcul photographique est 35 effectué électriquement sur des variables comprenant la valeur de diaphragme A (rectangle 1), la valeur de sensibilité du film S (rectangle 2) et la valeur de la distance D (rectangle 3) de manière à obtenir la valeur représentée dans le système AEEX du nombre-guide Gv. 72 02413 5 2125289 Une résistance variable R^ qui est réglée en fonction de la valeur de distance D déterminée par la mise au point est connectée à un élément de transformation logarithmique , comme représenté sur le dessin, de façon qu'on obtienne aux bor-5 nés de cet élément une tension de sortie proportionnelle au iogatitlime de la valeur de la distance. La tension de sortie est appliquée à un amplificateur à gain variable (circuit à émetteur suiveur ou "emitter-follower") constitué par un transistor et par une résistance 10 variable VH^ et, en outre, par l'intermédiaire d'un circuit tampon (à émetteur suiveur) constitué par un transistor Qg et par une résistance , elle provoque l'apparition d'une tension de sortie V^ aux bornes de la résistance » Une résistance R-, dont la valeur est détermi- 15 née en fonction d'une valeur calculée photographiquement d'après la valeur de diaphragme A et la valeur de sensibilité S (dans cet exemple : A /S) est connectée à un élément de transformation logarithmique Dg» comme représenté sur le dessin, de façon qu'on obtienne- aux bornes de cet élément une tension de sortie V. pro-20 portionnelle au logarithme de la valeur calculée A /S précité. La tension de sortie Y^ est appliquée à un amplificateur à gain variable (circuit à émetteur suiveur) constitué par un transistor et par une résistance variable VSg et, en outre, par l'intermédiaire d'un circuit tampon (à émetteur suiveur) constitué par 25 un transistor et par une résistance R2, elle provoque l'apparition d'une tension de sortie V~ aux bornes de celle-ci. 3 On dispose donc maintenant de la tension de sortie Vg qui représente la compression logarithmique de la valeur de distance D, et de la tension de sortie V^ qui représente la com-30 pression logarithmique de la valeur calculée photographiquement d'après la valeur de diaphragme A et la valeur de sensibilité S. La compensation dite " " est destinée à compenser les caractéristiques de transformation logarithmique (compression) des tensions de sortie Y^ et Y^ pour permettre l'obtention des valeurs 35 APEX respectives précédemment mentionnées. Le montage prévu pour assurer cette compensation X est le suivant : en ce qui concerne la valeur de la distance, on procède à un ajustement convenable des caractéristiques 72 02413 6 2125289 ohmiques de la résistance variable R^, de 1a. caractéristique de transformation logarithmique (compression) de l'élément de transformation logarithmique et du gain de l'amplificateur à gain variable constitué par le transistor et par la résis-5 tance variable YR^. En ce qui concerne la valeur du diaphragme et la valeur de la sensibilité, on procède à un ajustement convenable de la caractéristique ohmique de la résistance variable Rp de la caractéristique de traasformation logarithmique (compression) de l'élément de transformation logarithmique Dg 10 et du gain de l'amplificateur à gain variable constitué par le transistor et par la résistance variable YRg* On obtient, comme résultat, la tension de sortie Vg sous la forme d'une quantité électrique correspondant à la contre-partie APEX de la valeur de distance D et la tension 15 de sortie Y^ sous la forme d'une quantité électrique correspondant à la valeur (Sy - Av) déterminée par les contre-parties APEX Ay et Sy de la valeur A du diaphragme et de la valeur S de la sensibilité du film, respectivement. Par ailleurs, la différence de tension YQ entre 20 lesdites tensions de sortie Y^ et Vj correspond à la quantité électrique matérialisant la valeur APEX du nombre-guide G comme indiqué par l'équation (4). En conséquence, en mesurant cette différence de tension Vq au moyen d'un appareil de mesure linéaire M, on peut lire la valeur Gy sur une échelle uniformément 25 graduée. En actionnant un flash électronique avec un nombre-guide correspondant à la valeur Gy déterminée par cette différence de tension Vq, on peut exposer convenablement le matériau photosensible . Avec un appareil photographique comportant un mé-30. canisme d'obturateur commandé électriquement, on peut agencer les moyens de commande d'une manière plus simple, étant donné que les informations Ay et Sv sont déjà présentes dans le système de l'appareil photographique et peuvent être aisément obtenues à partir du montage électrique de celui-ci. 35 Cette disposition est représentée sur la figure 3 sous forme de schéma symbolique. Lorsqu'une opération de prise de vue doit être effectuée sans flash électronique, au moyen du montage électrique ci-dessus mentionné, les variables photogra- 72 02413 7 2125289 phiaues comprenant la luminosité B de l'objet (rectangle 14)» la valeur A du diaphragme de l'objectif (rectangle 12), la valeur S de la sensibilité du matériau photosensible (rectangle 13) et le temps"d1 exposition T sont transformées (rectangles 18, 16 et 17, 5 respectivement) en quantités électriques correspondant aux valeurs' APEX respectives B , A , Sv et I . On effectue ensuite le calcul photofc-rachiaue T = B_ + S„ - A_ et, enfin, la section de a —■ a. ^ y "y y V - temporisation 24 détermine automatiquement un "temps d'exposition du matériau photosensible, convenable correspondant à la valeur 10 Tv. Lorsqu'une opération de prise de vue doit être effectuée avec un flash électronique, on utilise la valeur de distance B (rectangle 15) au lieu de la valeur B de la luminosité de l'objet. Alors, au moyen du même montage électrique que celui qui 15 a été mentionné ci-dessus, une transformation est effectuée (rectangles 16, 17, 19j respectivement)pour obtenir des quantités électriques correspondant aux valeur APEX D , A , Sv et Gy des variables photographiques respectives. En outre, le calcul photographique G- = D + Av - Sy + 5 est effectué et, enfin, dans la 20 section "flash électronique commandé" 11, un éclairement au flash est déclenché avec un nombre-guide correspondant à la valeur G-de sorte nue le matériau photosensible est convenablement exposé d'une manière automatique, la compensation V précédemment décrite à propos de la figure 1 est indiquée symboliquement sur la fi-25 gure 3 par les rectangles 20 à 23 respectivement. On va maintenant donner, en se référant à la figure 4, une description détaillée d'un exemple du dispositif de commande de flash électronique appliqué au circuit électrique de commande à'obturateur pour appareil photographiques reflex à 30 objectif unique. Sur la figure 4, on a notamment représenté une batterie E^ , un interrupteur de source de courant SW^ et un inverseur SW.p permettant, sélectivement, une opération de commande électrique d'obturateur (contact a) ou une opération de commande 35 de flash électronique (contact b). Un interrupteur SW^ permet une opération de mémorisation en passant de la position de fermeture à la position d'ouverture immédiatement avant le basculement vers le haut du miroir lors d"'une opération de prise de vue au 72 02413 8 2125289 moyen d'un appareil photographique reflex à objectif unique du type à réception interne de la lumière. Un interrupteur SW^ passe de la position de fermeture à la position d'ouverture en synchronisme avec 1'actionnement de l'élément d'ouverture de 5 l'obturateur, ce qui assure un contrôle de l'instant de déclenchement de la charge à courant constant du condensateur de temporisation. On va maintenant décrire le mode de fonctionnement du dispositif lorsque l'interrupteur SWg est fermé sur le côté a, 10 c'est-à-dire lorsque le dispositif se comporte comme un circuit électrique de commande d'obturateur. La luminosité de l'objet telle qu'elle eBt introduite dans l'appareil photographique à travers le système d'objectif de l'appareil photographique est convertie par la combi-15 naison d'un élément photoconducteur Rcds et d'un élément de transformation logarithmique en une tension de sortie proportionnelle au logarithme de la valeur de luminosité, tension de sortie qui apparaît aux bornes de l'élément de transformation logarithmique D^. Ensuite, par l'intermédiaire de l'interrupteur 20 SW.j, un condensateur de mémoire 0^ est chargé jusqu'au niveau de la tension de sortie. Au moyen d'un amplificateur à gain variable du type à forte impédance d'entrée constitué par un transistor du type à effet de champ Q1 et par une résistance variable , une compensation X est effectuée, cette compensation portant 25 sur la caractéristique de photorésistance de l'élément photoconducteurs Rcds, sur la caractéristique de transformation logarithmique (compression) de l'élément de transformation logarithmique et sur la caractéristique d'expansion logarithmique d'un transistor d'expansion logarithmique Q-j-j. Ensuite, comme il est bien 30 connu, dans un circuit tampon constitué par un transistor et par une résistance R^, on obtient aux bornes de celle-ci une quantité électrique correspondant à la contre-partie AEBX Bv de la valeur B de la luminosité de l'objet. Pour la valeur A du diaphragme et la valeur S de 35 la sensibilité, il est prévu une résistance variable -0 • pour l'affichage de ces valeurs, un élément de transformation logarithmique D^, un amplificateur à gain variable constitué par un transistor et par une résistance variable VR^ et un cir- 72 02413 9 2125289 cuit tampon constitué par un Transistor et par une résistance Rg* -A- l'aide de ces montages et de la manière déjà mentionnée ci-dessus, on obtient, aux bornes de la résistance R2 une quantité électrique correspondant à la valeur (Av - S^.) obtenue 5 d'après les contre-parties APEX des valeurs A et S précités. En conséquence, la différence entre la quantité électrique correspondant h la valeur Bv et la quantité électrique correspondant à la valeur(Av - S^.) est une quantité électrique correspondant à la valeur APEX du temps d'exposition. Cette quantité électri-10 que correspondant à la valeur T , c'est-à-dire la tension-différence Vde peut être utilisée pour indiquer le temps d'exposition sur une échelle uniformément graduée d'un appareil de mesure linéaire. Il est, en outre, prévu un circuit d'expansion 15 logarithmi ue et de charge de temporisation constitué par les transistors et Q^2» urie résistance uri condensateur C^ et un interruDteur SWC. Comme il est bien connu, lorsou'une en- 5 " trée est appliquée, à la base de chacun des transistors ci-dessus, le courant de collecteur du transistor a une valeur cor- 20 respondant à l'expansion logarithmique de la valeur T , c'est-à-dire une valeur inversement proportionnelle au temps d'exposition. L'interrupteur de temporisation SW^ passe de la position de fermeture à la position d'ouverture en synchronisme avec l'opération d'ouverture de l'obturateur, de sorte que le 25 condensateur de temporisation C^ est chargé avec un courant constant. .Lorsque la tension aux armatures du condensateur de temporisation C^ atteint la valeur de seuil d'un circuit de commutation constitué par un transistor résistance un thyristor et un électro-aimant Kag de déclenchement d'un 50 élément de fermeture d'obturateur, alors ledit obturateur se ferme. Il est bien connu nue, si la valeur'du courant de charge de temporisation, la capacité du condensateur de temporisation et la valeur de seuil du circuit de commutation sont choisies de telle manière que le temps cui s'écoule jusqu'à la fermeture de 55 l'obturateur représente un temps d'exposition Correspondant à la' valeur T , alors le temps d'exposition est automatiquement ajusté à la valeur convenable. 4 72 02413 10 2125289 On va maintenant décrire le cas dans lequel l'interrupteur SW2 est réglé du côté b, c'est-à-dire dans lequel le circuit de commande du flash électronique est actionné. Sur la figure 4, est représenté un exemple d'un 5 circuit de flash électronique suivant l'invention dans lequel 11éclairement par le flash est contrôlé par la variation de la tension aux armatures du condensateur de décharge principal. Ce dispositif est basé sur le fait que le nombre-guide G- est proportionnel à la tension aux armatures du condensateur de déchar-10 ge principale comme indiqué par l'équation (3). Le montage comprend cinq sections : la section "expansion logarithmique" constituée par les transistors Qg et Qla section "circuit de comparaison" constituée par les transistors Qg et Qg, la section "commande" constituée par un tran-15 sistor Q1q, la section "source de courant à haute tension" 26 et la section "circuit de flash" constituée par un condensateur de décharge principal C2> un tube à éclats au xénon L, un transformateur de déclenchement et un condensateur de déclenchement C^« 20 On a, en outre, représenté sur le dessin des ré sistances i qui sont prévues pour assurer un fonctionnement des sections énumérées ci-dessus dans les meilleures conditions possibles, une batterie E2 d'alimentation du circuit d'expansion logarithmique et du circuit de comparaison et un interrupteur de 25 source de courant SW^. Il est clair que, de la même manière que dans l'exemple représenté sur la figure 2, on obtient une tension de sortie Vde correspondant à Gv entre les émetteurs respectifs des transistors Q^ et Q^, c'est-à-dire entre d et e. Le nombre-guide 30 G déterminé par le circuit de calcul est appliqué au circuit du flash électronique sous la forme de la tension Vde correspondant à la valeur APEX. Ensuite, cette tension subit une expansion logarithmique sous l'action des transistor Qg et et est transformée en une tension dont la valeur correspond au nombre - guide 35 G lui-même* Ensuite, au moyen des transistors Qg et Qg, une opération de comparaison est effectuée pour do.nner à la tension aux armatures du condensateur de décharge principal une valeur 72 02413 11 2125289 correspondant au nombre-guide G- et, sous l'action du transistor Q10, la section "source de courant à haute tension" charge le condensateur C^. La tension aux armatures du condensateur C2 est détectée par un circuit diviseur de tension constitué par 5 les résistances Rg et ït^, l'agencement étant tel que, lorsque cette' tension atteint une valeur prédéterminée, le transistor Q10 se "bloque. le condensateur C2, qui porte ainsi une charge électrique correspondant au nombre-guide G- indiqué par le circuit de calcul, est connecté au circuit du flash. Lorsque le 10 contact de synchronisation (27, 28) de l'appareil photographique est amené en position de fermeture, le tube à éclats àu xénon h est déclenché et un éclairement par flash correspondant au nombre-guide est obtenu. Cette section "flash" est entièrement identique au circuit utilisé dans les flashs électroniques cou-15 rants. Comme précédemment décrit, on obtient le même résultat que dans l'exemple mentionné ci-dessus en utilisant ce dispositif pour la mise en oeuvre de l'un des procédés universellement adoptés tels que le procédé d'extinction en série et en 20 parallèle, le procédé utilisant un condensateur de décharge à capacité variable et le procédé de commande mécanique. En particulier, bien que, dans l'exemple considéré, la vitesse de réponse soit relativement lente (un temps légèrement plus long que dans le cas du procédé d'extinction est nécessaire pour appliquer 25 automatiquement au condensateur de décharge une tension proportionnelle au nombre-guide G), il suffit d'effectuer des manipulations mécaniques relatives au diaphragme de l'objectif, à la sensibilité du matériau photosensible et à la distance de l'objet. En conséquence, l'avantage consiste en ce qu'il n'est plus 30 indispensable de disposer de la réponse rapide qui était jusqu'à présent ^én-fralement nécessaire pour la commandé" en fonction du nombre-guide. Avec un flash électronique à ajustement d'éclairement ;automatique classique, une manipulation délicate est nécessaire étant donne que la sensibilité du matériau photosensible 35 et la valeur du diaphragme de l'objectif doivent être affichées à la fois dans l'appareil photographique et dans le flash électronique. Au contraire, avec le dispositif suivant l'invention, cet affichage n'a besoin d'être effectué que dans l'appareil 72 02413 12 2125289 photographique, ce qui facilite la manipulation. En outre, suivant l'invention, du fait que le diaphragme de l'objectif varie librement, on peut obtenir l'exposition convenable sans aucune manipulation compliquée. Avec un flash électronique à ajustement 5 automatique d'éclairement classique, dans certains cas, le diaphragme de l'objectif est fixé à une certaine valeur et le nombre-guide est déterminé en fonction de la distance de l'objet et, dans certains types d'appareil, le nombre-guide est fixé, de sorte que le diaphragme de l'objectif est automatiquement ajusté en 10 fonction de la distance de l'objet. Par contre, suivant l'invention, le diaphragme de l'objectif peut être réglé librement et aisément comme précédemment mentionné, de sorte qu'il est possible d'utiliser l'appareil d'une manière plus souple et d'obtenir des opérations de prise de vue plus efficaces que par le passé. 15 ' Comme décrit ci-dessus de façon détaillée, grâce à l'invention, une automatisation du flash électronique, en particulier dans des appareils photographiques reflex à objectif unique, peut s'effectuer très aisément. En conséquence, on obtient facilement un flash électronique à fonctionnement entièrement 20 automatique pour toute valeur du diaphragme de l'objectif, toute sensibilité du matériau photosensible et toute distance de 1'ob jet. 72 02413 13 2125289 3BŒM0ai»§ dispositif de contrôle du nombre-tuide d'un flash électronique, caract€ri?é en ce que le nombre-guide est contrôlé par 1?- valeur APEX de ce nombre obtenue par un calcul photographique effectué par ;,es moyens électriques en utilisant les valeurs APEX respectives de la distance de l1oc jet obtenue par mise au point de l'objectif, de l'ouverture du diaphragme de l'objectif et de la sensibilité du matériau photosensible utilisé.