Brevet FR2464500A1 — publié le 19810306

La présente invention concerne une commande de diaphragme pour la realisation de fermetures en fondu, d'ouvertures en fondu et de fondus enchaines dans une caméra. Dans les caméras connues équipées d'un diaphragme a iris, l'integrateur electrique dé lumière est désaccordé d'une valeur déterminée pour la realisation d'une ouverture ou d'une fermeture en fondu. Ce désaccord ouvre ou ferme le diaphragme. Le désaccord étant genéralement discontinu, l'ouverture ou la fermeture en fondu est egalement discontinue. L'invention a pour objet une commande du diaphragme de camera, permettant une variation continue du diaphragme. Selon une caracteristique essentielle de l'invention, le montage de commande comprend un diaphragme à iris entraîné par un moteur a courant continu; un photocomposant, qui convertit le flux lumineux incident, traversant le diaphragme à iris, en une grandeur dlectrique; un comparateur consigne-mesure qui, alimente par une grandeur affecte à la grandeur electrique delivree par le photocomposant et une grandeur variable à volonté, commande directement ou indirectement le moteur à courant continu; un intégrateur relie au comparateur consigne-mesure; et un dispositif relie à l'integrateur et délivrant des trains d'impulsions rectangulaires, dont le facteur de durée est ajustable. L'invention pressente en particulier l'avantage de permettre l'utilisation pour la commande du diaphragme d'un micro-ordinateur se trouvant de-ja dans la camera. L'utilisation d'un tel microordinateur permet d'obtenir une grande régularité et linearite de l'operation d'ouverture et de fermeture en fondu. D'autres caracteristiques et avantages de l'invention seront mieux compris à l'aide de la description detaillee ci-dessous d'un exemple de realisation et des dessins annexes sur lesquels la figure 1 représente le schema d'un montage à micro-ordinateur, permettant de réaliser une ouverture en fondu, une fermeture en fondu et un fondu enchaîné linaires; la figure 2 représente le schéma d'un second montage pour la réalisation d'une ouverture en fondu, d'une fermeture en fondu et d'un fondu enchaîné linaires; et la figure 3 représente la courbe de la tension commandant le moteur d'entraînement d'un diaphragme a iris. La figure 1 représente schematiquement un diaphragme à iris 1, actionne par un moteur à courant continu 2. La lumière traversant le diaphragme a iris 1 tombe sur un photocomposant au silicium 3, couple en parallèle avec plusieurs interrupteurs 4, 5, 6 de sensibilité du film; la fermeture d'un interrupteur court-circuite une des resistances 7, 8, 9 en série et fixe ainsi une sensibilite donnée du film utilise dans la camera. Une borne du photocomposant au silicium 3 est reliée à la tension de batterie et la seconde borne à l'entrée positive d'un amplificateur operationnel 10. L'entre négative de ce dernier est relie par une résistance 11 à la tension de batterie UB, et par une seconde résistance 12, à la sortie de l'amplificateur operationnel 10. L'entrée négative de l'amplificateur operationnel 10 est en outre reliée à un dispositif correcteur d'exposition 13, qui comporte 4 re-sis- tances 14, 15, 16, 17 et un commutateur 18. Ce dispositif correcteur d'exposition 13 permet d'intervenir à volonté dans l'automatisme de réglage d'ouverture, afin d'ouvrir ou de fermer le diaphragme.L'amplificateur operationnel 10 fonctionne ainsi en comparateur consignemesure, dont une entre reçoit la valeur instantanee du photocomposant 3 et la seconde entre la valeur de consigne du dispositif correcteur d'exposition 13. La sortie de l'amplificateur operationnel 10 est reliée à la cathode d'une diode 19 fonctionnant en redresseur à pointe et dont l'anode est reliez a l'entrée positibe d'un second amplificateur operationnel 20. Un condensateur 22, en parallèle avec une re-sis- tance 21, relie l'anode de cette diode à la tension de batterie UB. L'entrée négative de l'amplificateur operationnel est reliée par une resistance 23 à un micro-ordinateur 24 et, par un concensateur 25, à la sortie de l'amplificateur operationnel 20. Ce dernier est connecté en integrateur, qui intègre les impulsions rectangulaires delivrees par le micro-ordinateur, puis les convertit en une tension analogique correspondante.La sortie de l'amplificateur operationnel 20 est reliee par une résistance 26 à l'entrée négative d'un troisième amplificateur operationnel 27, fonctionnant en amplificateur de puissance et dont l'entrée positive est reliée par une résistance 28 a la masse et par une résistance 29 a la tension de batterie UB, tandis que sa sortie est reliée au moteur 2. La boucle de réaction négative de l'amplificateur opérationnel 27 contient une resistance 30. Le moteur 2 est relié à un quatrième amplificateur opérationnel 31, dont la sortie est ramenée par réaction sur l'entrée négative. L'entree positive de l'amplificateur opérationnel 31 est reliée par une résistance 32 à la masse et par une résistance 33 à la tension de batterie UB.Toutes les connexions du micro-ordinateur 24 ne sont pas représentées; quelques unes sont toutefois représentées, qui se croisent avec formation multiplicative de points d'intersection 34. Un montage correspondant est déjà connu par la figure 1 de la demande de brevet de la République féderale d'Allemagne publiée sous le nO 28 32 033. L'essentiel pour l'invention est simplement qu'une programmation appropriée permette au micro-ordinateur 24 de delivrer des trains d'impulsions à facteur de durée variable sur sa sortie reliee à la resistance 23. Les deux amplificateurs opérationnels 27, 31 forment une sorte de montage en pont, au centre duquel se trouve le moteur 2. L'amplificateur opérationnel 27 reçoit un signal de commande de l'amplificateur opérationnel 20, connecté en intégrateur et commandé par le micro-ordinateur 24. Ce signal de commande provenant du microordinateur 24 est, en service normal, une tension rectangulaire présentant l'amplitude de la tension de batterie UB et un facteur de durée 1/1, de sorte qu'il apparaît sur l'entrée négative ou inversée de l'amplificateur opérationnel 20 une tension UB/2, égale à la tension d'equilibrage, c'est-à-dire qui compense pendant une alternance la tension UB appliquée à l'entrée positive. La boucle de régulation du moteur 2 fonctionne alors comme si la puissance de commande délivrée par le micro-ordinateur 24 n'existait pas, car seule la tension provenant par la diode 19 intervient quand UB est compensée. Lorsqu'une fermeture en fondu est déclenchée à l'aide d'un des interrupteurs 34, le micro-ordinateur 24 fait varier le facteur de dure continûment et au synchronisme avec l'image, jusqu'a ce qu'une tension rectangulaire ayant un facteur de durée de 1/0, c'est- & dire une tension continue UB soit délivrée à la fin de la fermeture en fondu, après 64 images par exemple. Cette tension rectangulaire variable simule sur l'amplificateur operationnel 20 un courant photoelectrique plus intense, de sorte que la regulation ferme le diaphragme 1. La variation continue et régulière du facteur de duree produit une diminution linéaire du courant photoelectrique et par suite de l'intensité de la lumière atteignant le film.Le facteur de dure est modifie dans le sens inverse pour rouvrir le diaphragme. Les points d'intersection 34 précites constituent la ligne de commande de la fermeture ou de l'ouverture en fondu et du fondu enchaîne. La figure 2 représente une variante du montage selon l'invention, qui présente toutefois quelques caractéristiques importantes communes au montage selon figure 1. Un photocomposant au-silicium 35 est de nouveau prévu, integre avec un amplificateur. De tels photocomposants intégrés sont disponibles dans le commerce, par exemple sous la désignation TFA 1001 (Siemens). Le photocomposant 35 delivre, entre la borne 36 à laquelle est appliquée la tension d'alimentation de 3,1 V et la borne 37 représentant la sortie, un courant photoelectri- que qui depend linéairement de l'eclairement. Le cas normal de la régulation du diaphragme est considXre tout d'ahord.Le courant photoelectrique produit dans ce cas, aux bornes d'une résistance variable 38, une tension, qu'un amplificateur suiveur en tension 39 delivre sous une faible résistance. Un diviseur de tension, constitue par les résistances 40, 41 et servant à la correction d'exposition, et un diviseur de tension, constitue par les résistances 42, 43 et prévu pour la correction de vitesse, divisent la tension déli- vrée par l'amplificateur suiveur 39 de façon que la tension divise soit égale à la tension de consigne U & l'equilibre. La correction d'exposition produit des surexpositions ou sous-expositions voulues, tandis que la correction de vitesse permet d'adapter la régulation d'exposition aux diverses vitesses de fonctionnement de la caméra. En d'autres termes, le courant s'établissant sur le photocomposant au silicium 35 croit avec le rapport de division de la tension. La valeur de consigne Uconsigne est determinee par les resistances 44, 45 quand le transistor 46 se trouve à l'état passant, ce qui est le cas quand le condensateur 47 est déchargé. L'amplificateur ope- rationnel 48, dont les entres sont reliées chacune à une resistance 59, 60, amplifie un éventuel écart entre les valeurs de consigne et de mesure, de sorte qu'une tension différant de la tension de service du composant au silicium 35 et de la tension sur la borne positive du moteur 2 s'établit sur l'anode de la diode 49, dont la cathode est reliée à la sortie de l'amplificateur opérationnel 48. La sortie de ce dernier est reliee a la diode 49, fonctionnant en redresseur à pointe, afin de stocker le courant photoélectrique même quand l'obturateur 1 est ouvert. L'amplificateur opérationnel 50 est prévu comme amplificateur régulateur, dont la boucle de réaction contient une résistance 51 en parallèle avec un condensateur 52. Cét amplificateur opérationnel délivre la puissance d'asservissement du moteur 2. L'entrée négative de l'amplificateur opérationnel 50 est rempliée a une source de tension de 3,1 V par un condensateur 62 en série avec une résistance 61 et par une résistance 63. L'entrée positive de cet amplificateur opérationnel 50 est par contre reliée par le couplage en parallèle d'une résistance 64 et d'un condensateur 65 à la cathode d'une diode de zener 66, & laquelle est également connectee la résistance 67 reliés a la tension de consigne. Cette entrée positive de l'amplificateur opérationnel 50 est en outre reliee par une résistance 68 à l'entrée de l'amplificateur opérationnel 48.L'amplificateur opérationnel 69 relié à la borne négative du moteur 2 est alimenté par une tension de 6 à 9 V; son entrée positive est reliée par une résistance 70 à la masse et par une autre résistance 71 à la cathode de la diode de Zener 66. L'entre négative de cet amplificateur opérationnel est reliée à la tension de 3,1 V. La cathode de la diode de Zener est en outre reliée par une résistance 72 à la tension de 6 a 9 V. Les résistances 59 et 68 de-terminent le gain de l'amplificateur opération- nel 48,tandis que la résistance 60 compense le courant de décalage. La résistance 67 est une résistance "élévatrice", qui permet à la tension du collecteur du transistor 46 d'atteindre la tension de Zener. Tandis que le condensateur 65 est utilisé comme condensateur de stockage pour le redresseur de pointe, la résistance 64 permet la décharge de ce condensateur 65. Le gain proportionnel du regu- lateur est détermine par les résistances 51 et 63. Aux fréquences élevées, le condensateur 62 connecte la résistance 61 en parallèle avec la résistance 63 et augmente ainsi le gain. Le condensateur 52 augmente la contre-réaction aux fréquences levées et réduit par suite le gain. L'action de régulation et le régime transitoir de l'intégrateur de lumière sont ainsi essentiellement détermines par les composants 61, 62, 63, 51, 52. La résistance 72 est prévue comme résistance série de la diode de Zener 66, qui délivre une tension stabilisée de 5,1 V, le diviseur de tension 71/70 produisant une tension de Miller de 3,1 V. Après le fonctionnement du montage selon figure 2 en service normal, son fonctionnement est décrit ci-aprês pour l'ouverture ou la fermeture en fondu et le fondu enchaîné. Contrairement au cas du service normal, le transistor 46 n'est pas toujours passant. Il convient pour ce faire d'intervenir au point de connexion du condensateur 47, de la base du transistor 46 et de la résistance 53, c'est- & dire de modifier la valeur de consigne. Une diminution de la valeur de consigne, c'est- & dire l'accroissement de la tension en ce point produit une fermeture en fondu enchainé. Un accroissement de la valeur de consigne produit par contre une ouverture en fondu enchaîné. La variation de la tension de charge du condensateur 47 peut être obtenue par exemple a l'aide de deux sources de courant 54, 55, dont une charge le condensateur 47 et l'autre le décharge. La charge correspond à la fermeture en fondu et la décharge à l'ouverture en fondu. Une telle solution présente l'inconvénient que les durées de fermeture et d'ouverture en fondu sont indépendantes de la fréquence d'images, dans la mesure ou les sources de courant 54, 55 ne sont pas commutées avec cette dernière. Des interrupteurs 56, 57 peuvent être prévus pour une telle commutation, mais leur commande exige toutefois un appareillage relativement important. Un tel dispositif de commande n'est pas représenté sur la figure. Lorsque les durées d'ouverture et de fermeture en fondu sont indépendantes de la fréquence d'images, il en résulte des temps différents lors de la projection. Il est possible de supprimer cet inconvénient en appliquant au point 58 un signal rectangulaire avec un facteur de durée correspondant à la tension instantanée aux bornes du condensateur 47. L'élé- ment RC, constitué par le condensateur 47 et la résistance 53, intègre ce signal rectangulaire-pour délivrer une rampe. Un tel signal rectangulaire est très facile à réaliser å l'aide d'un microordinateur.La fonction mathématique d'un tel micro-ordinateur satisfait aux conditions suivantes pour un programme de fermeture en fondu avec U tension de sortie du micro-ordinateur t temps U1 nombre des images déjà passées dans le programme T periode de la tension rectangulaire Les conditions pour un programme d'ouverture en fondu sont D'autres fonctions sont également réalisables, pour produire par exemple une tension maximale de 3,5 V seulement à partir d'une amplitude de créneau de 5 V. Il est par ailleurs possible d'augmenter la progression de la fonction de fermeture en fondu, afin de compenser le gain de boucle décroissant.Il est en outre possible de faire commencer l'ouverture en fondu non pas à partir de la valeur de consigne nulle, mais d'une autre valeur de consigne, afin de produire le démarrage immédiat du moteur 2, qui exige une certaine tension de démarrage. Les conditions suivantes par exemple peuvent entre satisfaites dans ce but. Fermeture en fondu progressive Fermeture en fondu rapide Ouverture en fondu progressive Ouverture en fondu rapide U=O V U1 > 40 La figure 3 représente la variation de tension résultant des conditions précitées. La tension Uint est la tension qui s'établit sur la base du transistor 46 et résulte de l'intégration de la tension U délivrée par le micro-ordinateur au point 58. Bien entendu, diverses modifications peuvent être apportees par l'homme de l'art au principe et aux dispositifs qui viennent d'être décrits uniquement & titre d'exemples non limitatifs, sans sortir du cadre de l'invention. Revendications 1. Montage pour la réalisation de fermetures en fondu, d'ouvertures en fondu et de fondus enchaînes dans une caméra, ledit montage étant caracterise par - un diaphragme à iris (1) entrainé par un moteur à courant con tinu (2); - un photocomposant (3, 35), qui convertit le flux lumineux inci dent, traversant le diaphragme à iris (1), en une grandeur électrique; - un comparateur consigne-mesure (10, 48) qui, alimenté par une grandeur affectée à la grandeur électrique délivrée par le photocomposant et une grandeur variable à volonté, commande directement ou indirectement le moteur à courant continu (2); - un integrateur (20; 47, 53) relie au comparateur consigne-mesure (10, 48); et - un dispositif (54, 57; 55, 56; 24) relié à l'intégrateur (20; 47, 53) et délivrant des trains d'impulsions rectangulaires, dont le facteur de durée est ajustable. 2. Montage selon revendication 1, caractérisé par le branchement du moteur à courant continu (2) entre deux amplificateurs opérationnels (27, 31; 50, 69). 3. Montage selon revendication 1, caractérisé en ce que le photocomposant (3, 35) est un composant au silicium avec amplificateur integré. 4. Montage selon revendication 1, caractérisé en ce que le comparateur consigne-mesure (10, 48) est un amplificateur opérationnel. 5. Montage selon revendication 1, caractérisé par l'utilisation d'un element RC (47, 53) comme integrateur. 6. Montage selon revendication 1, caractérisé par l'emploi comme intégrateur d'un amplificateur opérationnel (20) avec un condensateur (25) de réaction. 7. Montage selon revendication 1, caractérisé par l'emploi d'un micro-ordinateur (24) pour la production des trains d'impulsions rectangulaires. 8. Montage selon revendication 1, caractérisé en ce que le dispositif délivrant des trains d'impulsions rectangulaires est constitue par deux sources de courant (54, 55), reliées par des interrupteurs commandés (56, 57) à la base d'un transistor (46), dont l'émetteur est relié à une entrée du comparateur (48). 9. Montage selon revendication 1, caractérisé par le branchement d'une diode (19, 49) en aval du comparateur (10, 48). 10. Montage selon une quelconque des revendications 1-9, caractérisé par une variation du facteur de durée au synchronisme avec le nombre d'images, de façon à obtenir une variation rapide du facteur de durée dans le cas d'un nombre élevé d'images et une variation lente dans le cas d'un faible nombre d'images.