Brevet FR2308119A1 — publié le 19761112

La présente invention a pour objet un dispositif de mise au point automatique pour caméra à défilement d'image, et notamment, bien que non exclusivement, pour caméra de prises de vues aériennes. I1 existe déjà de nombreux dispositifs de mise au point automatique destinés aux caméras ou aux appareils de projection. La plupart utilisent une source de lumière annexe. D'autres emploient, en plus de l'optique de prise de vue des lentilles cylindriques qui compliquent le système. L'invention vise à fournir un dispositif de mise au point automatique répondant mieux que ceux antérieurement connus aux exigences de la pratique, notamment en ce qu'il est de constitution simple et de fonctionnement sûr et n'exige pas de source auxiliaire de lumière. Dans ce but, l'invention propose un dispositif pour caméra à défilement d'image munie d'un bloc optique déplaçable par un moteur par rapport à un porte-film pour réaliser la mise au point caractérisé notamment en ce qu'il comporte deux diaphragmes dont la distance optique par rapport au bloc optique est, pour l'un, plus courte de 2a que la distance du bloc optique à l'emplacement du film et, pour l'autre, plus longue de 2 s et deux channes de détection sensibles chacune à la lumière ayant traversé un des diaphragmes et fournissant un signal électrique représentatif de l'intensité de modulation de ladite lumière à un amplificateur différentiel qui commande le moteur de déplacement du bloc optique dans un sens tendant à ramener à la même valeur l'intensité de la modulation de la lumière ayant traversé les deux diaphragmes. On voit que l'invention profite du mouvement de défilement dû au mouvement de la caméra, ce qui permet de simplifier notablement le dispositif. Chaque chacune de détection peut notamment comporter un transducteur associé à une électronique comprenant un filtre passe-bande, un détecteur, et un intégrateur. Les transducteurs peuvent notamment être des photodiodes ou phototransistors. L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description qui suit de dispositifs qui en constituent des modes particuliers de réalisation donnés à titre d'exemples non limitatifs. La description se réfère aux dessins qui l'accompagnent dans lesquels : - la fig re 1 est un schéma de principe montrant la disposition relative de l'optique déplaçable, du porte-film et du dispositif de détection d'une caméra; - la figure 2 est un schéma de principe à grande échelle montrant la constitution du système de détection du dispositif de mise au point automatique ; - la figure 3 montre la variation de l'intensité de modulation de la lumière ayant traversé les deux diaphragmes en fonction de l'erreur de mise au point - la figure 4 est un schéma de circuit électronique pouvant être utilisé avec le détecteur de la figure 2 - les figures 5 et 6 sont des schémas montrant des modes de réalisation du système de détection. La caméra dont les composants concernés par l'invention sont schématisés en figure 1, comporte un cône 10 dont la paroi contient les mécanismes et qui porte l'objectif, constitué par un ou plusieurs groupes de lentilles. Cet objectif tout entier, ou au moins un groupe 11 des lentilles qui le constituent, est placé dans une monture 1 2 qu'un moteur 1 3 placé dans le cône permet d'éloigner ou de rapprocher du boitier 14 muni des mécanismes d'avancement de film et d'obturation. Le film 15 laisse libre dans la fenêtre d'entrée du boîtier 14 une zone danslaquelle est placé le système de détection du dispositif de mise au point automatique. Le système 16 montré à titre d'exemple en figure 2 comprend deux diaphragmes 17 et 18 montés rigidement dans le boîtier, symétriquement par rapport au plan 19 dans lequel circule le film de prise de vues, ou plus exactement l'émulsion de ce film. Des détecteurs 20 et 21 sont placés de façon à recevoir la lumière qui a traversé les trous des diaphragmes 17 et 18. Ces détecteurs peuvent notamment être constitués par des photodiodes qui fournissent un signal électrique dont l'intensité varie en fonction de l'éclairement. L'écartement a des diaphragmes sera choisi en fonction des paramètres de la caméra, et notamment de son ouverture. Pour une ouverture variant entre f/2,8 et f/16, on pourra adopter une distance a entre les diaphragmes comprise entre 0,3 et 1 mm. De fa çon plus précise, une valeur a = 0,5 mm conviendra en général pour une ouverture comprise entre f/4 et f/8. Une valeur de 1 mm pourra être adoptée pour une ouverture égale à f/16. Le diamètre des trous dans les diaphragmes sera de son côté choisi, en fonction de la longueur focale, pour assurer un premier filtrage en fréquence des signaux reçus par les détecteurs 20 et 21 : un diamètre compris entre 50 et 100 microns conviendra en général dans le cas des appareils de prises de vues aériennes. Dans ces conditions, la courbe de variation de l'amplitude de la modulation des signaux fournis par les détecteurs 20 et 21 en fonction de l'erreur de mise au point E (figure 2) présente l'allure indiquée schématiquement en figure 3 (où les courbes portent les numéros de référence des détecteurs auxquels elles correspondent). En effet, les détecteurs 20 et 21 assurent un balayage quasi-synchrone de la même zone de l'image animée d'un mouvement de translation. La profondeur de modulation est d'autant plus forte que la défocalisation et le flou sont plus faibles. Si les deux détecteurs sont identiques, les signaux sont égaux lorsque = 0, c'est-à-dire lorsque le plan de l'image coïncide avec le plan médian 19, confondu avec le plan du film. L'électronique associée au système de détection est conçue pour déplacer le groupe de lentilles 11 jusqu'à ce que les modulations soient égales, c'est-à-dire jusqu'à ce que t = 0. L'électronique illustrée en figure 4 comporte deux chaînes identiques associées aux détecteurs 20 et 21. En conséquence, seule la chaîne associée au détecteur 20 sera décrite. Elle comporte un préamplificateur 23 suivi d'un filtre passe-bande 24 qui écarte la composante continue du signal. La bande passante du filtre 24 est choisie en fonction de la longueur focale de l'objectif, de la vitesse de défilement et de la densité de lignes contrastées sur l'image. Dans la pratique, on adoptera en général, pour la prise de vues aériennes, une largeur de bande passante de 100 à 1000 Hz. Quant à la fréquence centrale, elle varie suivant les conditions de la prise de vue et reste toujours inférieure b 1000 Hz. Le signal filtré est appliqué à un détecteur 25 qui à son tour alimente un circuit intégrateur 26. Les sorties des intégrateurs des deux channes sont appliquées sur les entrées d'un amplificateur différentiel 27 qui fournit le signal d'erreur. Ce signal, dont la polarité dépend du sens de l'erreur, est appliqué au moteur 13 de déplacement du groupe de lentilles 11, éven tuellement par l'intermédiaire d'un réseau correcteur de stabilisation 29. Le dispositif peut être complété par des impédances ajustables destinées à équilibrer les deux voies. Le filtre 24, le détecteur 25, l'intégrateur 26 et l'ampli ficateur différentiel 27 peuvent être constitués par des circuits intégrés classiques complétés par des éléments extérieurs appropriés. On peut notamment utiliser des circuits LM 301 AN munis de boucles de réaction appropriées. Le système de détection proprement dit, schématisé en figure 2, peut être réalisé de diverses façons. Dans le cas illustré en figure 5, il comporte une lame semi-transparente ou un cube séparateur 30. Le diaphragme 1 7 reçoit la lumière transmise. Le diaphragme 18, que la lumière atteint après avoir parcouru un trajet optique plus long de a, reçoit au contraire la lumière réfléchie. Dans la variante représentée en figure 6, les diaphragmes 17 et 18 sont constitués par une même plaque dont l'épaisseur correspond à la distance a et dans laquelle sont percés, à partir des faces opposées, deux logements borgnes. Des trous de passage de la lumière sont percés dans les fonds de ces trous. Dans ce cas les deux détecteurs ne sont pas placés exactement au droit des mêmes points de l'image, mais l'écart peut être suffisamment faible pour ne pas être source d'erreur, en particulier lorsque les trous sont décalés dans une direction qui correspond au sens de défilement de l'image. L'invention ne se limite évidemment pas aux modes particuliers de réalisation qui ont été représentés et décrits à titre d'exemples et il doit être entendu que la portée du présent brevet s'étend aux variantes restant dans le cadre des équivalences. En particulier, l'invention est salement utilisable sur une caméra X fixe, mais munie d'un mécanisme annexe qui provoque un balayaqe d'image par le détecteur. REVENDICATIONS 1. Dispositif de mise au point automatique pour caméra à défilement d'image muni d'un bloc optique déplaçable par un moteur par rapport à un porte-film pour réaliser la mise au point, dis- positif caractérisé en ce qu'il comporte deux diaphragmes dont la distance optique par rapport au bloc optique est, pour l'un, plus courte de 2a que la distance du bloc optique à l'emplacement du film et, pour l'autre, plus longue de 2a , les deux chat- nes de détection sensibles chacune à la lumière ayant traversé un des diaphragmes et fournis sant un signal électrique représentatif de l'intensité de modulation de ladite lumière à un amplificateur différentiel qui commande le moteur de déplacement du bloc optique dans un sens tendant à ramener à la même valeur l'intensité de la modulation de la lumière ayant traversé les deux diaphragmes. 2. Dispositif suivant la revendication 1, caractérisé en ce que chaque chaîne de détection comporte un transducteur de lumière associé à une électronique comprenant un filtre passe-bande, un circuit détecteur et un circuit intégrateur. 3. Dispositif suivant la revendication 2, caractérisé en ce que les transducteurs sont constitués par des photodiodes ou pho totransistors. 4. Dispositif suivant l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comporte un organe, tel qu'une lame semi-transparente ou un cube séparateur, interposé sur le faisceau provenant du bloc optique, transmettant une partie de la lumière vers l'un des diaphragmes et réfléchissant le reste de la lumière vers l'autre diaphragme. 5. Dispositif suivant l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que les deux diaphragmes sont constitués par une même plaque dont l'épaisseur correspond à la distance a et dans laquelle sont percés, à partir de faces opposées, les trous de passage de la lumière débouchant dans des logements borgnes.