Brevet FR2373804A1 — publié le 19780707

La présente invention concerne un objectif zoom et, plus particulièrement, un moyen de commande de réglage de distance et de mise au point incorporé à un porte-objectif zoom destiné à être utilisé dans un appareil photographique, ou dans une caméra cinématographique, ou de télévision. Dans le porte-objectif zoom classique, il est connu de commander à la fois le réglage de distance et la mise au point au moyen d'un unique élément d'actionnement. Comme représenté dans le brevet U.S. nO 3 169 461, il est connu de faire varier la longueur focale d'un objectif zoom par un déplacement axial d'une bague d'actionnement et d'ajuster sa mise au point par un mouvement de rotation de la même bague d'actionnement. Pour rendre les dimensions globales d'un appareil de prise de vues aussi compactes que possible, il est désirable de réduire au minimum les dimensions d'un objectif zoom dans une caméra cinématographique ou analogues. Dans la technique antérieure ci-dessus citée, la longueur matérielle de l'objectif zoom n'est pas modifiée lorsqu'on change sa longueur focale, étant donné que le composant optique antérieur de l'objectif zoom est fixé à une position déterminée au cours de l'opération de réglage de l'effet zoom. Compte-tenu de ce qui précède, l'invention a notamment pour objet de créer - un objectif zoom de dimensions compactes - un objectif zoom dont la longueur matérielle est variable en fonction du réglage de l'effet zoom - un porte-objectif zoom muni d'un élément de commande de réglage de distance et de mise au point qu'on fait tourner pour la mise au point et qu'on déplace axialement pour le réglage de l'effet zoom. L'objectif zoom suivant l'invention change de longueur matérielle lorsqu'on fait varier la longueur focale. En conséquence, on peut rendre compactes les dimensions globales de l'appareil de prise de vues muni de l'objectif zoom en réduisant au minimum la longueur matérielle de cet objectif. I1 en résulte qu'un appareil de prise de vues muni d'un objectif zoom suivant l'invention est commode à transporter. En outre l'objectif zoom suivant l'in vention comporte un unique élément d'actionnement pour la mise au point et pour l'ajustement de la longueur focale. Un mode de réalisation préféré de l'invention comporte en outre un moyen permettant des prises de vue rapprochées, à l'aide duquel les composants optiques sont amenés au-delà de la limite correspondant à un objectif grand angulaire et grâce auquel on peut photographier ou filmer un objet à une très courte distance. 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 titres d'exemples non limitatifs, deux modes de réalisation. Sur ces dessins La figure 1 est une vue longitudinale presqu'entièrement en coupe d'un objectif zoom suivant un premier mode de réalisation de l'invention la figure 2 est une vue longitudinale presqu'entièrement en coupe d'un objectif zoom suivant un second mode de réalisation de l'invention ; la figure 3 est une vue développée d'une bague à cames utilisée dans le second mode de réalisation de l'invention, et la figure 4 est une vue en coupe transversale suivant la ligne IV-IV de la figure 3. La figure 1 représente un mode de réalisation préférée de l'invention, dans lequel un objectif zoom comprenant un groupe de lentilles antérieur A composé de lentilles L1 à L3 et un groupe de lentilles postérieur B composé de lentilles L4 à L7 est monté dans un porte objectif zoom. Le porte-objectif zoom comporte un dispositif permettant de déplacer le groupe de lentilles antérieur A axialement dans un sens et dans l'autre pour la mise au point et de déplacer les groupes de lentilles antérieur et postérieur A et B en sens inverses pour le réglage de l'effet zoom. Plus précisément, le porte-objectif zoom comprend une bague fixe 10, une bague 20 mobile axialement disposée à l'intérieur de la bague fixe 10 et une bague à cames rotative 30 disposée autour de la bague fixe 10. La bague 20 mobile axialement et la bague à cames rotative 30 sont accouplées au moyen d'une vis sans tête 40 vissée dans la surface extérieure de la bague mobile 20 et enga gée de manière à pouvoir glisser dans une rainure de came hélicoi- dale 31 de la bague à cames 30. La vis sans tête 40 traverse radialement une fente de clavetage 11 s'étendant axialement prévue dans la bague fixe 10 et empêche ainsi la bague mobile 20 de tourner autour de l'axe optique de l'objectif zoom. Lorsque la bague mobile 20 se déplace axialement le long de l'axe optique, la bague à cames 30 tourne grâce à l'interaction de la vis sans tête 40 et de la rainure de came 31. Le groupe de lentilles antérieur A est supporté par un porte-lentilles antérieur 50 et le groupe de lentilles postérieur B est supporté par un porte-lentilles postérieur 60. Le portelentilles antérieur 50 est lié par des filetages à la bague mobile 20 et ceci de telle manière qu'on puisse le faire tourner dans ladite bague pour effectuer la mise au point. Le porte-lentilles postérieur 60 est mobile axialement dans un sens et dans l'autre à l'intérieur de la bague mobile 20 et est lié à la bague à cames 30 ; cette liaison est assurée par une vis sans tête 70 vissée dans la périphérie extérieure du porte-lentilles postérieur 60 et par une rainure de came hélicoidale 32 prévue dans la bague à cames 30 et dans laquelle la vis sans tête de liaison 70 est engagée de manière à pouvoir glisser.La vis sans tête de liaison 70 traverse radialement des fentes de clavetage 21 et 12 relativement larges et s'étendant axialement prévues, respectivement, dans la bague mobile 20 et dans la bague fixe 10. Le porte-lentilles antérieur 50 est fixé à une bague d'actionnement 80, de sorte qu'elle peut être déplacée conjointemen-t à cette dernière. Une bague graduée de réglage de distance 90 est prévue à l'intérieur de la bague d'actionnement 80 et présente une rainure de clavetage 91 s'étendant axialement dans laquelle est engagée de manière à pouvoir glisser une vis de liaison 110 vissée dans la paroi de la bague d'actionnement 80 et faisant saillie par rapport à sa surface intérieure. La bague graduée de réglage de distance 90 présente en outre une rainure périphérique 92 sur sa surface intérieure, rainure dans laquelle est engagée de manière à pouvoir glisser un élément de liaison 130 vissé sur une collerette 120 fixée à l'extrémité avant de la bague mobile 20.Ainsi, lorsque la bague d t actionnement 80 est déplacée axialement dans un sens ou dans l'autre, la bague mobile 20 et la bague graduée de réglage de distance 90 sont généralement déplacées, en même temps qu'elle, dans un sens ou dans l'autre. Lorsqu'on tourne la bague d'actionnement 80, le porte-lentilles antérieur 50 tourne égale ment et est légèrement déplace. axialement dans un sens ou dans l'autre pour permettre la mise au point, mais la bague mobile n'est alors pas déplacée axialement. La bague graduée de réglage de distance 90 tourne avec la bague d'actionnement 80, et est également déplacée axialement dans un sens ou dans l'autre.En conséquence, au cours de cette opération de mise au point1 le mouvement de rotation de la bague graduée de réglage de distance 90 est guidé par le glissement relatif entre la rainure périphérique 92 et l'élément de liaison 130. Une bague graduée de réglage d'effet zoom 100 est disposée à l'intérieur de la bague graduée de réglage de distance 90 et est assujettie à la bague fixe 10. Lors de l'utilisation du mode de réalisation décrit cidessus de l'invention, on tourne la bague d'actionnement 80 pour procéder à la mise au moint et on la déplace axialement dans un sens ou dans l'autre pour obtenir l'effet zoom. Lors de l'opération de mise au point, on tourne la bague d'actionnement 80 pour faire tourner le porte-lentilles antérieur 50 et déplacer celui-ci axialement grâce à la liaison par filetages entre lui-même et la bague mobile 20. En déplaçant axialement le porte-lentilles antérieur 50, on produit un déplacement axial correspondant du groupe de lentilles antérieur A, ce qui assure la mise au point. Cette fois, la bague graduée de réglage de distance 90 est entrarnée en rotation avec la bague d'actionnement 80 mais n'est pas déplacée axialement. En conséquence, on peut lire la distance sur la bague graduée de réglage de distance 90 en regard d'un index prévu sur la bague graduée de réglage d'effet zoom 100. Au cours d'une opération de réglage de longueur focale par effet zoom, on déplace la bague d'actionnement 80 axialement dans un sens ou dans l'autre pour provoquer un déplacement axial correspondant du porte-lentilles antérieur 50. A mesure que le porte-lentilles antérieur 50 se déplace axialement, la bague mobile 20 est également déplacée axialement. A mesure que la bague mobile 20 se déplace axialement, la bague à cames 30 à laquelle est liée la vis sans tête 40 est entraînée en rotation autour de la bague fixe 10. A mesure que la bague à cames 30 tourne, le portelentilles postérieur 60 dont la vis sans tête de liaison 70 est engagée dans la rainure de came hélicodale 32, à travers la fente de clavetage 12 s'étendant axialement de la bague fixe 10, est déplacée axialement.Si les rainures de came hélicoldales 31 et 32 sont conformées de telle manière que la vis sans tête de liaison 70 soit déplacée vers la droite en considérant la Figure 1, lorsque la bague mobile 20 est déplacée vers la gauche, alors le groupe de lentilles antérieur A et le groupe de lentilles posté- rieur B sont déplacés axialement en sens inverse. En conséquence, lorsqu'on déplace axialement la bague d'actionnement 80, les groupes de lentilles sont déplacés pour assurer l'effet zoom. En déplaçant la bague d'actionnement 80 vers l'avant, on obtient un effet zoom "grand angulaire" et en déplaçant ladite bague vers l'arrière, on obtient un effet zoom "téléobjectif".Etant donné qu'à ce moment la bague graduée de réglage de distance 90 est également déplacée axialement conjointement à la bague d'actionnement 80, comme décrit précédemment, la longueur focale déterminée par l'effet zoom peut être lue sur la bague graduée de réglage d'effet zoom 100 en regard de l'extrémité arrière de la bague graduée de réglage de distance 90, qui se déplace le long de la surface extérieure de la bague graduée de réglage d'effet zoom 100. On va maintenant décrire un second mode de réalisation de l'invention en se référant aux Figures 2 à 4. Ce mode de réalisation comprend un moyen de prise de vues rapprochée en plus du dispositif prévu dans le premier mode de réalisation représenté sur la figure 1. Tous les éléments équivalents ou identiques à des éléments représentés sur la Figure 1 sont désignés par les mêmes références numériques que sur celle-ci, et ne seront pas de nouveau décrits ici. Ce mode de réalisation comporte en outre des moyens pour faciliter lamie au point dans la région de prise de vues rapprochée. On va maintenant se référer à la Figure 3, sur laquelle on peut voir que, dans ce mode de réalisation, la rainure de came hélicoïdale 32 destinée à assurer le déplacement du porte-lentilles postérieur 60 est prolongée par un segment "macro" M pour la prise de vues rapprochée à l'extrémité "grand angulaire" de sa partie Z correspondant à l'effet zoom ordinaire. En outre la bague à cames 30 présente à son extrémité arrière une échancrure 33, comme représenté sur les Figures 3 et 4. La longueur de l'échan- crure 33 de la bague à cames 30 correspond à la région zoom ordinaire. Au voisinage immédiat de l'une des extrémités, 33a, de l'é- chancrure 33 de la bague à cames 30, la surface extérieure de celle-ci présente un moletage 34 qui sert de moyen d'immobilisation par encliquetage dans la région de prise de vues rapprochée. Comme on peut le voir en se référant à la Figure 2, un bonhomme d'arrêt 140 est prevu sur la bague graduée de réglage d'effet zoom 100 et est sollicité radialement vers l'intérieur par un ressort de telle manière que son extrémité 141 soit appliquée sous pression sur la surface extérieure de la bague à cames 30 lorsque celle-ci est entraînée en rotation dans une mesure telle que l'extrémité 33a de l'échancrure 33 est amenée au-delà de la position du bonhomme d'arrêt 140. En conséquence, l'extrémité 141 du bonhomme d'arrêt 140 est mise en contact sous pression avec le moletage 34, ce qui assure une immobilisation par encliquetage de la bague à cames 30.Le bonhomme d'arrêt 140 est mobile radialement dans un élément cylindrique 150 fixé à la bague graduée de réglage d'effet zoom 100 et est sollicité radialement vers l'intérieur par un ressort hélicoSdal 160 retenu dans l'élément cylindrique 150. Pour entrer davantage dans les détails, le bonhomme d'arrêt 140 présente à son extrémité supérieure une bride 142, qui vient en butée sur l'extrémité inférieure de l'alésage cylindrique de l'élément cylindrique 150 et est sollicité sous pression vers le bas par l'extrémité inférieure dudit ressort hélicoïdal 160. Un capuchon 170 est vissé sur l'élément cylindrique 150 pour maintenir le ressort hélicoïdal 160 dans ledit alésage, de façon que ledit ressort soit comprimé entre l'extrémité supérieure dudit capuchon et la bride 142 du bonhomme d'arrêt 140.En outre, un bouton 180 est fixé sur l'extrémité supérieure du capuchon 170 au moyen d'un écrou de fixation 190 vissé sur un prisonnier. Lors de l'utilisation du moyen de prise de vues rapprochée représenté sur les Figures 2 à 4, la bague à cames 30 peut tourner librement dans une plage angulaire comprise entre une position extrême côté "téléobjectif" où le bonhomme d'arrêt 140 est en butée contre l'une des extrémités, 33b, de l'échancrure 33 et une position extrême c8té "grand angulaire" où le bonhomme d'arrêt 140 est en butée contre l'autre extrémité, 33a, de l'échancrure 33, L'opération "zoom" se déroule dans cette plage de rotation libre. Pour effectuer une prise de vue rapprochée, on déplace la bague d'actionnement 80 vers l'avant en direction de la gamme zoom grand angulaire jusqu'à ce que le bonhomme d'arrêt 140 entre en butée avec 1'extrémité c8té grand angulaire 33a de l'échancrure 33 de la bague à cames 30.On tire ensuite le bouton 180 vers l'exté- rieur en surmontant la force du ressort hélicoSdal 160 et l'on imprime à la bague d'actionnement 80 un déplacement supplémentaire vers 1' avant pour faire tourner la bague à cames 30, après quoi on relâche le bouton 180. Une commutation du fonctionnement zoom ordinaire au fonctionnement zoom rapproché est ainsi assurée. Ensuite, si nécessaire, on tire à nouveau le bouton 180 vers l'extérieur pour permettre la rotation de la bague à cames 30, et l'on déplace axialement la bague d'actionnement 80 dans un sens ou dans l'autre pour établir une position de mise au point approximative. Puis on relâche le bouton 180 pour maintenir la bague à cames 30 dans cette position de mise au point approximative à l'aide du moyen d'immobilisation par encliquetage. Une fois que cette mise au point approximative est achevée, on tourne la bague d'actionnement 80 de manière à déplacer le groupe de lentilles antérieur A pour assurer la mise au point finale. REVENDICATIONS 1. Porte-objectif zoom, pour objectif zoom comprenant un groupe de lentilles antérieur et un groupe de lentilles postérieur, qui sont déplacés axialement en sens inverses pour assurer l'effet zoom, tandis que seul le groupe de lentilles antérieur est déplacé axialement pour assurer la mise au point, ledit porte-objectif zoom étant caractérisé en ce qu'il comprend : une bague fixe. en tourant un objectif zoom et ayant un axe de symétrie qui coricide avec l'axe optique dudit objectif, ladite bague fixe présentant une fente de clavetage qui s'étend axialement ; une bague à cames montée de manière à pouvoir tourner autour de ladite bague fixe et présentant deux types de rainures de came hélicoSdales ; une bague mobile axialement disposée dans ladite bague fixe et comportant un élément de liaison qui traverse ladite fente de clavetage s'étendant axialement de la bague fixe et est engagée dans l'un des deux types de rainures de came hélicoïdales ; un porte-lentilles antérieur disposé dans une partie extr8me avant de la bague mobile axialement et lié à elle par des filetages pour maintenir et déplacer axialement un groupe de lentilles antérieur de l'objec- tif zoom ; un porte-lentilles postérieur disposé dans la bague mobile axialement derrière le porte-lentilles antérieur pour maintenir et déplacer axialement un groupe de lentilles postérieur de l'objectif zoom, ledit porte-lentilles postérieur comportant un élément de liaison qui traverse les fentes de clavetage s'étendant axialement prévues, respectivement, dans la bague mobile axialement et dans la bague fixe et est engagé dans l'autre type de rainures de came hélicoidales ; et une bague dwactionnement destinée à être commandée manuellement, fixée au porte-lentilles antérieur et qui peut être déplacée manuellement suivant la direction de l'axe optique de l'objectif zoom et tournée manuellement autour de cet axe optique, moyennant quoi l'opération "zoom" s'effectue par déplacement axial de ladite bague d'actionnement et l'opération de mise au point, par rotation de cette même bague. 2. Porte-objectif zoom pour objectif zoom suivant la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comprend une bague graduée de réglage d'effet zoom disposée entre la bague à cames et la bague dtactionnement et une bague graduée de réglage de distance disposée entre la bague d'actionnement et ladite bague graduée de réglage d'effet zoom, celle-ci étant fixée à la bague fixe et portant sur sa surface extérieure une graduation "zoom" qui s'étend axialement, ladite bague graduée de réglage de distance présentant une fente de clavetage qui s'étend axialement et dans laquelle est engagée de manière à pouvoir glisser une vis sans tête vissée dans la surface intérieure de la bague d'actionnement, ladite bague graduée de réglage de distance présentant en outre sur sa surface intérieure une rainure périphérique dans laquelle est engagé de manière à pouvoir glisser un élément fixé à la bague mobile axialement, moyennant quoi la bague graduée de réglage de distance est déplacée axialement conjointement à la bague d'actionnement et à la bague mobile axialement et peut tourner conjointement à la bague d'actionnement, tandis que la bague graduée de réglage de distance peut coulisser axialement par rapport à la bague d'actionnement. 3. Porte-objectif zoom pour objectif zoom suivant la revendication 1, caractérisé en ce que la rainure de came hélico!- dale dans laquelle est engagé l'élément de liaison du porte-lentilles postérieur comporte un segment de photographie rapprochée en plus d'une partie zoom ordinaire à son extrémité cté grand angulaire, en ce que la bague à cames est munie d'un moyen propre à limiter sa rotation dans la gamme de fonctionnement zoom ordinaire et en ce qu'un moyen de libération est prévu pour permettre à la bague à cames de tourner au-delà de la position angulaire limite définie par ledit moyen de limitation. 4. Porte-objectif zoom pour objectif zoom suivant la revendication 3, caractérisé en ce que le moyen de limitation comprend une échancrure présentant deux extrémités de limitation prévue sur l'un des bords de la bague à cames et un bonhomme d'arrêt sollicité par un ressort vers une position dans laquelle il est engagé dans ladite échancrure, et en ce que le moyen de libération comprend un bouton actionnable manuellement lié audit bonhomme d'arrêt pour permettre de dégager celui-ci de l'échancrure. 5. Porte-objectif zoom pour objectif zoom suivant la revendication 4, caractérisé en ce que la bague à cames est munie d'une partie moletée au voisinage immédiat de ladite échancrure, partie sur laquelle le bonhomme d'arrêt à ressort est destiné à venir s'appliquer lorsqu'on fait tourner la bague à cames jusqu'au delà de la limite précitée. 6. Porte-objectif zoom pour objectif zoom suivant la revendication 5, caractérisé en ce que la partie moletée présente une longueur entre les limites de laquelle la bague à cames peut tourner pour permettre une mise au point grossière lors d'une ossé- ration de prise de vue rapprochée.