Brevet FR2132382A1 — publié le 19721117

i. 2132382 La présente invention se rapporte à des perfectionnements apportés à un mécanisme de mise au point pour un instrument optique, tel qu'un appareil de prise de vues, pourvu d'un objectif qui est réglable suivant des distances focales qui sont déterminées 5 par le principe de la triangulation. Plus particulièrement, la présente invention se rapporte à des perfectionnements apportés à des dispositifs de réglage de la mise au point utilisant le principe de la triangulation. Jusqu'à présent, plusieurs sortes de dispositifëde régla-10 ge de la mise au point ont été utilisées dans les instruments photographiques, tels que par exemple les caméras cinématographiques et les appareils photographiques. Un dispositif susceptible d'un accueil plus favorable est fondé sur le principe de la triangulation. Le principe de la triangulation repose sur la détermination 15 de la longueur d'un des côtés d'un triangle rectangle désignée comme étant la distance frontale ou la distance entre l'appareil de prise de vues et le sujet. Pour calculer cette distance, on doit connaître soit la hauteur du coté vertical, soit la longueur de l'hypoténuse du triangle, et l'un des angles autre que l'angle droit. 20 Pour utiliser ce principe dans un agencement de mise au point d'appareil de prise de vues, la longueur du côté vertical du triangle peut être déterminée empiriquement comme étant la hauteur d'oeil d'un sujet adulte moyen debout sur un plan de support du sujet. Ainsi, le côté vertical sera approximativement le même dans la plu-25 part des utilisations de l'appareil de prise de vues. Afin de déterminer l'un des angles variables du triangle, l'utilisateur peut viser le sujet en un point où une ligne verticale traversant ce sujet recoupe le plan de support. Du fait que la fonction angulaire variable peut être utilisée pour déterminer la longueur de la li-30 gne de base, cette information peut être convertie mécaniquement en distance focale afin de mettre au point l'objectif pour cette distance. La orésente invention fournit un dispositif de détermination de la gamme de triangulation permettant une mise au point se-35 mi-automatique de l'objectif de l'appareil de prise de vues, permettant de préférence de viser en même temps la scène à travers le viseur. TTn organe pendulaire est agencé pour être mobile en oscillation par rapport au boîtier de l'appareil de prise de vues pourvu a'un ensemble d'objectif agencé pour pouvoir être mis au point par 40 raonort -v: nlar. -i 'un film placé dans le boîtier. Lors de l'aligne 72 11654 2. 2132382 ment de l'axe optique défini par l'objectif sur la base d'un sujet éloigné, l'organe pendulaire prend une position en réponse à la force de gravité. En plaçant l'une par rapport à l'autre une source lumineu-5 se et une commande de lumière orientée par un organe sensible à la force de gravité, afin de régler la lumière provenant de la source vers le viseur, l'utilisateur peut déterminer visuellement que la mise au point est atteinte sans que son oeil quitte le viseur. L'organe sensible à la gravité, ou organe pendulaire comporte une 10 partie de plaque munie d'une partie de commande de lumière, telle qu'une fente incurvée formée dans cette plaque, par rapport à laquelle une lampe est réglable lorsque l'objectif est mis au point. Un support accouple la lampe et l'élément optique de mise au point de l'objectif afin de déplacer la lampe en réponse à la mise au 15 point de l'objectif. La condition de mise au point est indiquée lorsque l'utilisateur aperçoit soit une indication lumineuse dans le viseur, soit une luminosité minimale provoquée par l'alignement de la lampe et de la partie de commande de lumière. De plus, la partie de commande de l'organe pendulaire peut être associée à une 20 surface de came formée sur l'organe pendulaire, pour positionner l'objectif en réponse à l'orientation de celui-ci sensible à la position angulaire de l'axe optique de l'appareil de prise de vues par rapport à la base d'un sujet éloigné. Un objet de la présente invention est ainsi de fournir 25 un mécanisme nouveau et amélioré de détermination de la gamme de distance pouvant être utilisé dans un appareil de prise de vues pourvu d'un objectif à mise au point réglable. Un autre objet de la présente invention est de fournir un mécanisme de détermination de la distance basé sur le principe 30 de la triangulation, permettant le réglage de l'objectif sur une condition de mise au point, tout en permettant de continuer à viser la scène à travers le viseur. La présente invention sera bien comprise par la description suivante faite en relation avec les dessins l'accompagnant 35 dané lesquels : La figure 1 est une vue schématique du principe de la triangulation,•l'appareil de prise de vues étant en orientation de détermination de la distance focale; Les figures 2a et 2b sont des vues schématiques en éléva-40 tion d'un appareil de prise de vues, orienté respectivement pour 72 11654 3. 2132382 déterminer une distance correspondant à un sujet à l'infini et à un sujet à distance déterminée; La figure 3 est une vue en perspective d'un exemple des composants opératifs dans un exemple de réalisation préféré de la 5 présente invention; Les figures 4 et 7 représentent des exemples de réalisation de l'organe pendulaire selon la présente invention; La figure 5 représente un autre exemple de réalisation des composants du dispositif selon la présente invention; et 10 Les figures 6a et 6b représentent des exemples de réali sation de dispositifs conducteurs de lumière, destinés à transmettre les rayons lumineux depuis une source jusqu'au viseur de l'appareil de prise de vues. En se référant à la figure 1, on voit l'application du 15 principe de trigonométrie au dispositif de détermination de la distance par triangulation. Les trois côtés du triangle rectangle sont désignés par "a" la hauteur de l'appareil de prise de vues au-dessus de la base "c" sur laquelle l'opérateur et le sujet sont placés, et "b" l'axe optique de l'appareil de prise de vues et la longueur 20 de l'hypoténuse du triangle correspondant à la distance depuis cet appareil de prise de vues jusqu'à la base du sujet. L'angle "© " représente l'angle d'inclinaison de l'axe optique de l'appareil de prise de vues par rapport à l'horizontale. Lorsque l'angle d'inclinaison de l'hypoténuse par rapport à la base du sujet varie, l'an-25 gle "9" varie de manière correspondante. En d'autres termes, lorsque le sujet est près de l'appareil de prise de vues, l'angle est grand; et lorsque le sujet est plus éloigné, l'angle est petit. Ainsi, la distance peut être mesurée en fonction entre l'angle et la distance "c" entre l'appareil de prise de vues et le sujet, com-30 me représenté dans les différentes positions de l'organe pendulaire sur les figures 2a et 2b. Comme représenté sur la figure 2a l'organe pendulaire 3 oscille librement autour d'un pivot 2 dans un appareil de prise de vues 1. Un organe indicateur 4 est monté sur l'organe pendulaire 3 35 afin d'indiquer la distance, comme représenté sur l'échelle 5» qui correspond à la valeur de la distance convertie à partir de la fonction de l'angle "ô'". En supposant que la distance est une distance déterminée, telle que, par exemple, environ 3 m (10 pieds) comme représenté sur la figure 2b, lorsque l'appareil de prise de vues 40 est dirigé sur la base du sujet afin de déterminer le plan sur le 72 11654 *• 2132382 quel la mise au point doit être faite, l'organe pendulaire 3 est ajusté par rapport à l'appareil de prise de vues. (Bien que l'appareil de prise de vues soit incliné et que l'organe pendulaire reste sensiblement fixe dans l'espace, l'angle "0" est désigné 5 comme étant l'angle d'inclinaison de l'appareil de prise de vues. Ainsi, l'indicateur 4 est aligné sur une valeur déterminée de l'échelle 5 qui, sur la figure 2b, correspond à une distance d'environ 3 m. (10 pieds). Comme représenté sur la figure 3> l'organe pendulaire 3 10 comporte une partie de plaque faite de préférence d'un matériau opaque à travers laquelle est pratiquée une fente incurvée 6 de commande de lumière. L'organe pendulaire est monté en pivotement autour d'un ergot de pivotement 2 placé sur le boîtier de l'appareil de prise de vues (non représenté) ou dans celui-ci. Un bras 15 réglable 8 est relié à l'objectif 9 de façon à être mis en mouvement én réponse aux modifications de la distance focale de l'objectif. Le bras 8 supporte une source lumineuse ou lampe 7 qui est dé-plaçable le long d'un côté de l'organe pendulaire, en alignement ou hors d'alignement avec la fente 6. Le long de la face opposée 20 de l'organe pendulaire, un dispositif conducteur de lumière représenté par une tige conductrice de lumière 10 est disposé de manière à recevoir les rayons lumineux de la lampe 7 lorsque cette dernière est alignée avec la fente 6. Les rayons lumineux frappant une extrémité de la tige conductrice de lumière, ou conduit de lu-25 mière, sont dirigés vers le viseur 11, à l'intérieur duquel pénètre l'autre extrémité du conduit de lumière. Comme représenté sur la figure 4, la courbe de la fente 6 de la partie de plaque de l'organe pendulaire est agencée pour correspondre avec la fonction de l'angle & décrite ci-dessus. La 30 courbe est disposée de telle sorte qu'elle s'approche progressivement de la tige de pivotement 2 lorsqu'elle est parcourue depuis la partie inférieure de la partie de plaque jusqu'à la partie supérieure de celle-ci. La différence entre les rayons des cercles sur lesquels sont situés les points respectifs extrêmes de la courbe cor-35 respond au déplacement axial de la lampe 7 lorsque l'objectif est réglé depuis sa focale maximum jusqu'à sa focale minimum, par exemple entre environ 1 m (3 pieds) et l'infini. L'organe pendulaire est agencé de manière à osciller à l'intérieur d'un angle correspondant à l'angle situé entre la ligne passant par le pivot 2 et 40 le point le plus haut de la fente incurvée, et la ligne passant 72 11654 s- 2132382 par le pivot 2 et le point le plus bas de la fente incurvée. Ainsi, lorsque l'organe pendulaire tourne, la fente commande la lumière issue de la lampe vers le viseur en permettant effectivement aux rayons directs provenant de la source lumineuse d'être trans-5 mis à l'organe conducteur de lumière, seulement lorsque la source lumineuse et la partie de la fente de réglage sont en alignement. Maintenant que les composants essentiels du dispositif ont été décrits les étapes de mise au point d'un instrument optique incorporant la présente invention seront définies ci-dessous. 10 Afin de mettre au point l'objectif, la caméra est orientée de manière à aligner l'axe optique de l'objectif avec la base du sujet. Grâce à un circuit de commande de la lampe (non représenté), la lampe 7 est mise sous tension. Le mouvement de rotation relatif de l'organe pendulaire, sensible à l'orientation de l'appareil de pri-15 se de vues, provoque le placement de la fente 6 selon une orientation qui intersecte l'extrémité adjacente du conduit de lumière 10 de telle sorte que les rayons lumineux issus de la lampe traversent le conduit de lumière seulement lorsque la lampe est alignée avec ce dernier. Pendant que l'appareil de prise de vues est orienté, 20 l'objectif est réglé dans le sens désiré de manière à aligner axia-lement la lampe et la fente. Une fois que celles-ci sont alignées, l'extrémité côté viseur du conduit de lumière apparaît à l'utilisateur à son maximum de luminosité, indiquant ainsi que la mise au point de l'objectif a été atteinte. Ensuite, le circuit d'alimen-25 tation de la lampe n'est plus alimenté, et l'appareil de prise de vues est utilisé de manière normale. Sur la figure 7 est représentée une partie de plaque modifiée de l'organe pendulaire 3, faite d'un matériau transparent ou translucide, et possédant une courbe plus dense ou opaque, soit 30 imprimée sur cette plaque, soit appliquée de .toute autre manière. La mise au point de l'objectif est déterminée lorsque la luminosité d'une lampe sous tension est réduite jusqu'à un minimum en alignant la courbe relativement opaque et le conduit de lumière. D'une autre manière, la plaque et la courbe peuvent être choisies en ma-35 tières colorées, par exemple en rouge et en bleu, grâce à quoi l'utilisateur peut déterminer la condition de mise au point selon la pureté de la couleur vue dans l'organe conducteur de lumière. Un autre exemple de réalisation d'un mécanisme de détermination -le la distance selon la présente invention est représen-\é sur la figure 5. Dans cet exemple de réalisation, l'organe pen 72 11654 6. 2132382 dulaire 3 est muni d'une fente incurvée 6 et d'une surface de came 12 correspondante formée sur un bord de l'organe. La piste de la came 12 est prévue pour commander le déplacement axial de l'objectif, de manière à provoquer la mise au point de celui-ci sur un 5 sujet à une distance déterminée, en réponse à l'orientation de l'organe pendulaire. Comme représenté, un ergot 13 suiveur de came est fixé à la monture d'un système optique de mise au point (non représenté) de l'objectif S. Un bras d'un organe de levier coudé 15, monté en pivotement autour d'un goujon indiqué 13', supporte l'er-10 got 13, et provoque la mise en contact de cet ergot sur la surface de came 12 lorsque le levier coudé est pivoté sur l'influence du ressort 14. Pour le fonctionnement du mécanisme, le bras libre de l'organe de levier coudé est agencé de manière à être situé extérieurement par rapport au boîtier de l'appareil de prise de vues, 15 en permettant ainsi la commande manuelle de ce levier coudé. Comme montré dans l'exemple de réalisation représenté après que l'appareil de prise de vues ait été orienté vers la base du sujet, on peut appuyer sur l'organe de levier pour déplacer l'objectif vers une extrémité de sa distance totale de mise au 20 point, et pour libérer l'organe pendulaire pour son mouvement en réponse à la force de gravité. La commande du bras de 11 organe de levier coudé peut par ailleurs provoquer la mise sous tension de la lampe 7 qui est supportée par ce levier. Lors du relâchement de l'organe de levier 25 coudé pendant que l'appareil de prise de vues est dans une orientation de détermination de la distance focale, le ressort 14 repousse la monture de la lentille de focalisation en contact sur la surface de came de l'organe pendulaire. D'autre part, la lampe fixée sur l'organe de levier est alignée avec la fente incurvée 6 de com-30 mande de lumière, afin d'indiquer à l'utilisateur par l'illumination de l'organe conducteur de lumière 10 que la mise au point de l'objectif est atteinte. Les figures 6a et 6b représentent des variantes d'un conducteur de lumière 10 possédant une largeur d'extrémité dispo-35 sée dans le sens de translation de l'objectif, aussi large ou même plus large que la distance de déplacement du système optique de focalisation. Si la surface 10' du conduit de lumière est une surface réfléchissante plate comme représentée sur la figure 6a, le rayon lumineux est réfléchi, en un point différent de la surface 40 réfléchissante. Il en résulte qu'un point déterminé du conduit de 72 11654 7. 2132382 lumière 10 n'est pas toujours illuminé du fait que la position incidente diffère lorsque la lampe se déplace entre les positions A et B, au moment où l'objectif est mis au point sur le sujet éloigné. Par ailleurs, comme représenté sur la figure 6b, si la surface 5 réfléchissante 10' du conduit de lumière 10 est incurvée, le réglage de la mise au point peut être effectué plus facilement du fait que la lumière est réfléchie en un point presque toujours bien déterminé sur l'extrémité du conduit de lumière situé du côté du viseur. 10 L'appréciation de certaines des valeurs de mesures indi quées ci-dessus doit tenir compte du fait qu'elles proviennent de la conversion d'unités anglo-saxonnes en unités métriques. La présente invention n'est pas limitée aux exemples de réalisation qui viennent d'être décrits, elle est au contraire 15 susceptible de variantes et de modifications qui apparaîtront à l'homme de l'art. 72 11654 8. 2132382 REVENDICATIONS 1 - Mécanisme de détermination de la distance utilisant le principe de la triangulation, conçu pour être utilisé dans un instrument comportant un boîtier, un objectif pouvant être mis au 5 point sur un sujet éloigné, et définissant un axe optique orientable autour d'un axe prédéterminé selon un angle définissant l'hypoténuse d'un triangle construit sur la base du sujet; un viseur et un organe supporté dans ce boîtier et destiné au réglage sous l'in fluence de la force de gravité, quand cet axe optique est dirigé 10 sur la base du sujet; ce mécanisme étant caractérisé en ce qu'il comprend : un moyen de source lumineuse pouvant être mis en position un moyen de commande de lumière pouvant être mis en position et situé au voisinage du moyen de source de lumière; et 15 un moyen destiné à mettre en position le moyen de source lumineuse par rapport au moyen de commande de lumière, par le mouve ment de l'un de ces moyens pouvant être mis en position en réponse à l'orientation angulaire de l'axe optique, et par le mouvement de l'autre de ces moyens, en réponse au réglage de la distance focale 20 de l'objectif, afin de faire coopérer le moyen de source lumineuse et le moyen de commande de lumière, afin de régler la lumière vers le viseur. 2 - Mécanisme de détermination de la distance selon la revendication 1, caractérisé en ce que le moyen de commande de lu- 25 mière peut être mis en position par l'organe orientable par la force de gravités 3 - Mécanisme de détermination de la distance selon la revendication 1, caractérisé en ce que le moyen de source de lumière comporte un moyen support de source lumineuse réglable en répon- 30 se au réglage de la distance focale de l'objectif. 4 - Mécanisme de détermination de la distance selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comporte un dispositif conducteur de lumière qui est placé entre le moyen de commande de lumière et le viseur. 35 5 - Mécanisme de détermination de la distance selon la re vendication 2, caractérisé en ce que le moyen de commande de la lumière est une fente incurvée ménagée dans l'organe orientable par gravi té. 6 - Mécanisme de détermination de la distance, selon la 40 revendication 5, caractérisé en ee que les extrémités de cette fen 11654 9. 2132382 te incurvée sont radialement distantes l'une de l'autre sur l'organe orientable par gravité, d'une distance qui correspond à la distance de déplacement de l'objectif lors de sa mise au point sur toute sa gamme de mise au point. -> " - Mécanisme de détermination de la distance, selon la revendication 5j caractérisé en ce que l'organe orientable par gravité comporte une surface de came qui coopère avec un organe de mise au point de l'objectif. 8 - Mécanisme de détermination de la distance, selon la 10 revendication 5> caractérisé en ce que l'extrémité de l'organe conducteur de lumière s'étend le long de ce moyen de commande de la lumière sur une distance qui correspond au déplacement; des extrémités de la fente incurvée. 9 - Mécanisme de détermination de la distance selon la 15 revendication 3, caractérisé en ce que le moyen de source lumineuse est réglable axialement sur une distance qui correspond à la distance de déplacement d'une partie de focalisation de l'objectif, lors du réglage de sa mise au point sur toute sa gamme de mise au point. 20 10 - Mécanisme de détermination de la distance selon la revendication 4, caractérisé en ce que l'organe conducteur de lumière est une tige conductrice de lumière dont une extrémité est interne au viseur.