Brevet FR2583533A1 — publié le 19861219

APPAREIL PHOTOGRAPHIQUE POUR PRISE DE VUES STEREOSCOPIQUES La présente invention concerne un appareil photographique pour prise de vues stéréoscopiques comprenant un support photosensible de deux images juxtaposées disposées symétriquement par rapport à un plan de symétrie perpendiculaire au support, deux premiers chemins optiques perpendiculaires au support, passant par les centres des images et distants d'une petite base stéréoscopique, deux seconds chemins optiques symétriques par rapport audit plan de symétrie et incluant deux premiers tronçons optiques perpendiculaires au support et distants d'une grande base stéréoscopique, deux premiers objectifs axés sur les premiers chemins optiques, et deux seconds objectifs localisés sur les seconds chemins optiques, lesdites images étant situées sensiblement dans un plan focal image commun aux premiers et seconds objectifs. s Un tel appareil photographique dans lequel les seconds objectifs ont des axes optiques colinéaires aux premiers tronçons optiques, est connu sous l'appelation NIMSLO 3D. Cet appareil peut enregistrer trois stéréogrammes pris respectivement avec trois bases stéréoscopiques constantes. Un premier stéréogramme est pris avec une petite base de 18 mm égale à la distance entre les premiers chemins optiques et est composé de premières images photographiées à travers les premiers objectifs. Un second stéréogramme est pris avec une base moyenne de 2x18 = 36 mm égale à la distance entre l'un des premiers chemins optiques et l'un des seconds chemins optiques de part et d'autre du plan de symétrie et est composé de deux secondes images photographiées avec les premier et second objectifs correspondants entre lesquelles une surface non impressionnée correspond à l'emplacement de l'une des premières images. Un troisième stéréogramme est pris aves une grande base de 3x18 = 54 mm égale à la distance entre les premiers tronçons optiques et est composé de deux troisièmes images photographiées à travers les seconds objectifs. Quel que soit le stéréogramme choisi, il apparatt que celui-ci doit être compris dans une surface du support photosensible ayant une largeur égale au double de celle du format standard d'une - 2- diapositive de 24x36 mm2. Ainsi avec une pellicule photographique pour 36 diapositives, seulement 18 stéréogrammes peuvent être impressionnés au moyen de l'appareil NIMSLO 3D. En outre, pour transposer les stéréogrammes pris avec la base moyenne ou la grande base dans un cadre standard de diapositive en vue de projeter les stéréogrammes au moyen d'un appareil classique de projection de diapositives, une tireuse particulière doit être utilisée, ce qui augmente encore le coût de développement. Le tirage des stéréogrammes effectué d'après une épreuve originelle se traduit toujours par une perte de qualité, telle que netteté ou rendu des couleurs. La présente invention vise à remédier aux inconvénients précités en fournissant un appareil photographique stéréoscopique au moyen duquel un couple stéréoscopique enregistré occupe toujours un même emplacement quelle que soit la base stéréoscopique choisie. Lorsque cet emplacement est une surface égale à une diapositive standard, chaque stéréogramme est développé et monté par n'importe quel laboratoire photographique, comme pour une diapositive ordinaire et au même prix, sans faire appel à un quelconque tirage particulier, et est directement projetable. A cette fin, un appareil photographique tel que défini dans l'entrée en matière est caractérisé en ce que les seconds chemins optiques comprennent des moyens réfléchissants pour focaliser des faisceaux optiques incidents le long des premiers tronçons optiques et traversant les seconds objectifs en lesdites deux images juxtaposées Selon une première réalisation, les moyens réfléchissants comprennent deux premiers miroirs réflecteurs pivotants entre des premières positions externes aux premiers chemins optiques et des secondes positions inclinées à 45 par rapport aux premiers chemins optiques et centrées sur ceux-ci, et deux seconds miroirs réflecteurs fixes respectivement parallèles aux secondes positions des premiers miroirs et centrés sur les premiers tronçons optiques, et en ce que chacun des seconds objectifs est centré sur un second troncon optique de l'un des seconds chemins optiques perpendiculaire aux premiers chemins optiques et passant respectivement par des centres de l'un des seconds miroirs et de 3- l'un des premiers miroirs à la seconde position situés d'un même côté du plan de symétrie. Selon une autre réalisation, les moyens réfléchissants compennent deux premiers miroirs semi-transparents fixes, inclinés à 45 par rapport aux premiers chemins optiques et centrés sur ceux-ci, et deux seconds miroirs réflecteurs fixes respectivement parallèles aux premiers miroirs et centrés sur les premiers tronçons optiques, et en ce que chacun des 'seconds objectifs est centré sur un second tronçon optique de l'un des seconds chemins optiques perpendiculaire aux premiers chemins otpiques et passant respectivement par les centres de l'un des seconds miroirs et de l'un des premiers miroirs situés d'un même côté du plan de symétrie. Ainsi, grâce à un report des seconds chemins optiques vers les premiers chemins optiques via les miroirs, un stéréogramme est enregistré sur un même emplacement d'images quelle que soit la base stéréoscopique choisie. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront plus clairement à la lecture de la description suivante de plusieurs réalisation préférées de l'invention en référence aux dessins annexés correspondants, dans lesquels: - la Fig.1 est une vue de dessus schématique de l'intérieur d'un appareil photographique stéréoscopique selon l'invention, dans lequel des premiers miroirs pivotables sont positionnés pour une prise de vue avec petite base stéréoscopique; - la Fig.2 est une vue de face schématique de l'appareil muni d'une bonnette centrale amovible à lentille convergente placée devant deux premiers objectifs de l'appareil, ou pourvu de premiers objectifs à déplacements axiaux; - la Fig.3 est une vue de dessus schématique de l'intérieur de l'appareil dans lequel les premiers miroirs sont positionnés pour une prise de vue avec grande base stéréoscopique; - la Fig.4 est une vue de dessus schématique de l'intérieur de l'appareil dans lequel les premiers miroirs sont positionnés pour une prise de vue avec base stéréoscopique moyenne; et - la Fig.5 est une vue de dessous schématique de l'extérieur de l'appareil. -4 - En référence à la Fig. l, un système optique stéréoscopique inclus au moins en partie dans une chambre noire CH d'un appareil photographique AP est symétrique par rapport à un plan transversal vertical ayant pour trace XX' dans les Figs.l, 3 et 4, perpendiculaire à un support photosensible SP disposé au fond de la chambre noire. Le support photosensible est une pellicule photographique déroulée longitudinalement dans un plan image vertical entre une bobine débitrice BD et une bobine réceptrice BR. Le système optique offre deux premiers chemins optiques rectilignes symétriques et deux seconds chemins optiques symétriques entre des orifices circulaires de visée respectifs V1 à V4 pratiqués dans une paroi avant de l'appareil et deux surfaces d'images monoscopiques symétriques Il et 12 juxtaposées sur le support SP. Les quatre chemins optiques sont disposés dans un plan horizontal coplanaire à l'axe longitudinal de déroulement du support SP. Les premiers chemins optiques sont définis par des axes optiques horizontaux xlx'1 et x2x'2 de deux premiers objectifs 01 et 02 passant par des centres des orifices symétriques V1 et V2 et des surfaces d'images I et 12 respectivement, et perpendiculaires au support SP. Les objectifs 01 et 02 peuvent être sensiblement en retrait de la face avant de l'appareil AP. Les centres optiques des objectifs 01 et 02 sont séparés d'une distance égale à une petite base stéréoscopique bl1 Entre les objectifs 01 et 02 et les surfaces d'image I1 et I2 sont prévus deux premiers miroirs plans verticaux totalement réflecteurs M1 et M2 qui sont pivotables autour d'axes verticaux respectifs A1 et A2 à proximité du plan XX' et offrant un débattement de 45 chacun. Lorsque les miroirs M1 et M2 sont à des premières positions parallèles au plan XX' pour dégager complètement les premiers chemins optiques xlx'1 et x2x'2, comme montré à la Fig.l, les deux objectifs 0O et 02 focalisent directement dans le plan du support SP deux images juxtaposées I1 et I2 formant un couple stéréoscopique d'un objet photographié pris avec la petite base b1. Les premiers objectifs 01 et 02 écartés d'une distance égale à la petite base stéréoscopique b1, étant normalement destinés à une prise de vue stéréoscopique d'objets rapprochés, et le support photosensible SP étant situé dans le plan focal des objectifs conjugué de plans objets proches de l'infini, il est nécessaire de pourvoir les objectifs 01 et 02 de moyens de mise au point sur les objets rapprochés. A cet effet, l'appareil reçoit de préférence une bonnette BO couvrant les champs des deux objectifs O1 et 02 En plus du réglage de la mise au point sur l'objet situé dans le plan focal de la bonnette, les moyens de mise au point assurent un centrage des images sur les axes optiques xlX'1 et x2x'2 des objectifs 01 et 02 Comme montré à la Fig.2, la bonnette BO est un cadre rectangulaire amovible comprenant une lentille convergente LC. Deux glissières symétriques G1 et G2 entre lesquelles est montée à coulissement vertical la bonnette BO, sont fixées sur la face avant de l'appareil, pratiquement à mi-distance des axes xlx'1 et x3x'3 et des axes x2x'2 et x4x'4. Des butées B et 3 3 2 2 4 4 i B2 à des extrémités inférieures des glissières G1 et G2 retiennent la bonnette BO enfilée par le dessus, et centre la lentille LC par rapport au plan des axes xlx'1 et x2x'2. La lentille convergente LC est une lentille plan-convexe ayant un dioptre convexe orienté à l'opposé des objectifs O1 et 2 et offrant une puissance choisie en fonction de la distance à l'objet à photographier afin de modifier la distance focale des objectifs 01 et 02 Selon une autre réalisation, la mise au point sur les objets rapprochés peut être effectuée par des déplacements axiaux associés des premiers objectifs 01 et 02 Par exemple, chacun de deux moyens de mise au point est réalisé grace à un filetage externe d'une monture cylindrique de l'objectif 01, 02 coopérant avec un taraudage d'un alésage pratiqué dans la paroi avant de l'appareil. Un vissage ou dévissage de la monture de l'objectif 01, 02 produit une translation de l'objectif le long de son axe optique xlx'1, x2x'2 et modifie ainsi la mise au point en fonction de la distance à l'objet photographié. Les mises au point des deux premiers objectifs 01 et 02 sont synchronisées par exemple au moyen d'un petit pignon central PI tournant manuellement autour d'un axe horizontal situé dans le - 6 - plan de symétrie XX' et coopérant avec deux couronnes dentées CD1 et CD2 fixées autour des montures des objectifs respectifs 01 et 02' comme montré à la Fig.2; dans ce cas, les filetages des montures des objectifs sont de même sens, à gauche ou à droite. Selon une autre variante, la synchronisation des mises au point des objectifs 01 et 02 est réalisée par deux couronnes dentées CD1 et CD2 entourant les montures des objectifs et engrenant l'une dans l'autre au niveau du plan de symétrie XX'; dans ce cas les filetages des montures des objectifs sont de sens contraires, l'un à gauche et l'autre à droite. Selon encore une autre variante, la mise au point des objectifs O1 et 02 est réalisée automatiquement sur l'objet occupant une position centrale du champ de visée grâce à un dispositif connu sous l'appellation "autofocus". Les seconds chemins optiques sont composés chacun de trois tronçons horizontaux. Un premier tronçon d'un second chemin optique est défini par un axe optique incident x3x'3, x4x'4 entre un centre de l'orifice V3, V4 et un centre d'un second miroir plan vertical fixe, totalement réflecteur M3, M4. Les premiers tronçons sont parallèles et coplanaires aux axes optiques x 1x1 et x2x'2 et sont distants d'une grande base stéréoscopique b3. Les miroirs M3 et M4 sont disposés dans des plans perpendiculaires entre eux et offrent des surfaces réfléchissantes inclinées à 45 par rapport aux axes x3x'3 et x4x'4 et orientées vers la paroi avant de l'appareil et le plan XX'. Des seconds tronçons des seconds chemins optiques sont colinéaires à un axe optique horizontal Y3Y4 perpendiculaire aux axes xlx' et x2x'2 et sont situés chacun entre le 3 centre d'un miroir fixe respectif M3, M4 et l'axe respectif x1x'1, x2x'2. Les seconds tronçons transmettent des faisceaux optiques incidents traversant les orifices V3 et V4 et réfléchis par les miroirs M3 et M4. Dans les seconds tronçons sont interposés des seconds objectifs symétriques 03 et 04 ayant pour axe optique commun, l'axe Y3Y4. Des troisièmes tronçons des seconds chemins optiques sont définis par des segments des axes parallèles x lx'1 et x2x'2 compris entre l'axe Y3Y4 et le centre des surfaces d'images I1 et I2, et plus précisemment, les troisièmes tronçons sont situés entre les centres des surfaces d'images I1 et I2 et des centres des premiers miroirs M1 et M2 lorsque les miroirs M1 et M2 sont à des secondes positions perpendiculaires entre elles afin que leurs surfaces réfléchissantes soient respectivement parallèles et en vis-à-vis des surfaces réfléchissantes des seconds miroirs M3 et M4, comme montré à la Fig.3. A ces secondes positions, les miroirs M1 et M2 occultent des faisceaux 1 optiques incidents traversant les premiers objectifs 01 et 02 et réfléchissent les faisceaux réfléchis par les seconds miroirs M3 et M4 et traversant les seconds objectifs 03 et 04 afin d'impressionner le support photosensible SP par un couple stéréoscopique I1+I2 pris avec la grande base b3. 1, L'écartement entre les axes x x' et x x'4 ou les axes x2x'2 et x 3x'3 est égale à une base stéréoscopique moyenne b2 = (b1+b3)/2. Comme montré à la Fig.4, lorsque l'un des premiers miroirs, tel que le miroir M2 est positionné parallèlement au plan de symétrie XX', et l'autre premier miroir, tel que le miroir M1, est incliné à 45 par rapport à l'axe xlx', un stéréogamme 1+I2 est pris avec la base moyenne b2 et est composé d'une image 12 projetée par le premier objectif 0 2 dont l'axe optique x2x'2 est dégagé par le miroir positionné parallèlement M2 et d'une image I1 projetée par le second objectif 03 via le premier miroir incliné M1. Une prise de vue stéréoscopique avec la base moyenne b2 est donc obtenue en utilisant l'un des premiers chemins optiques, tels que le chemin x2x'2, et l'un des seconds chemins optiques, tel que le chemin x3x'3 + Y3Y4 + xlx'1, situé de l'autre côté du plan de symétrie XX' par rapport au premier chemin optique x2x'2. Comme montré à la Fig.5, des rotations individuelles des premiers miroirs M1 et M2 ayant des débattements circulaires de limités par des butées internes à l'appareil sont obtenues respectivement au moyen de deux petits leviers horizontaux L1 et L2 localisés sur le dessous du bottier de l'appareil AP et solidaires des axes A1 et A2. 8 - Les longueurs optiques le long des premiers chemins optiques entre les centres optiques des premiers objectifs 01 et 02 et les centres des images I1 et I2, et les longueurs optiques le long des seconds chemins optiques entre les centres optiques des seconds objectifs O3 et 04 et les centres des images I1 et 12 sont égales à la distance focale identique des objectifs 01 à 04. Selon une réalisation préférée, la distance focale des objectifs 01 à 04 est égale à 30 mm pour correspondre à un champ normal. Cette courte distance focale assure par ailleurs une profondeur de champ qui autorise des objectifs à mise au point fixe réglée sur la distance hyperfocale. Les surfaces des images I1 et 12 constituent un stéréogramne au format standard 24x36 mm2, comportant deux images monoscopiques rectangulaires ayant chacune une largeur de 18 mm et une hauteur de 24 mm et ayant des centres séparés de 18 mm. Dans ce cas, la petite base bl est égale à 18 mm. La grande base b3 est par exemple de 70 mm, et donc la base moyenne b2 est égale à (70 + 18)/2 = 44 mm. Quelle que soit la base sélectionnée au moyen des leviers L1 et L2 positionnant les premiers miroirs M1 et M 2, le stéréogramme est inscrit dans le format 24x36 mm2 d'une diapositive directement encastrable dans un cadre standard de 50x50 mm et projetable avec un projecteur de diapositive. La petite base b1 = 18 m est sélectionnée pour de la macrophotographie avec bonnette, c'est-a-dire pratiquement pour des prises de vues d'objets distants de 1 m à 25 cm. La base moyenne b2 = 44 mm est choisie pour tout sujet à photographier en plan moyen entre 1 et 3 m, tel qu'une scène d'intérieur au flash. La grande base b3 = 70 m est choisie pour tout sujet à photographier, tel que paysage, distant de 3 m à l'infini, avec perception sensible de la profondeur même dans les lointains. Selon d'autres variantes, le stéréogramme comprend deux images, chacune de 7,5x10 cm, et occupe une surface standard de x15 cm2 d'une pellicule d'images en couleurs. Selon une seconde réalisation, les premiers miroirs M1 et M2 ne pivotent plus autour des axes A1 et A2, mais sont fixes à des positions inclinées à 45 par rapport aux axes x lx'1 et - 9 - x2x'2, comme montré à la Fig.3. Les miroirs M1 et M2 ne sont plus totalement réflecteurs, mais sont constitués chacun par une lame semi-transparente, ou dite semiréfléchissante. Les objectifs 01 et 02 et les objectifs 03 et 04 forment encore simultanément des images respectives I1 et 12 aux mêmes emplacements sur le support photosensible SP. Particulièrement pour la seconde réalisation, le choix de base stéréoscopique est effectué par un dispositif commandant simultanément deux obturateurs sélectionnés parmi quatre OB1 à OB4 équipant les objectifs 01 à 04. La petite base b1 est sélectionnée en ouvrant les obturateurs OB1 et OB2 associés aux objectifs 01 et 02 et en fermant les obturateurs OB3 et OB4 associés aux objectifs 03 et 04; la base moyenne b2 est sélectionnée en ouvrant les obturateurs OB2 et OB3, ou OB1 et OB4, et en fermant les deux autres obturateurs OB1 et OB4 ou OB2 et OB3. La grande base b3 est sélectionnée en ouvrant les seconds obturateurs OB3 et OB4 et en fermant les premiers obturateurs OB1 et OB2. Les obturateurs peuvent être mécaniques tels que diaphragmes, ou de préférence, optoélectroniques, tels que des obturateurs à verre photochrome ou à cristaux liquides, commandés électroniquement. Dans ce dernier cas la base stéréoscopique sélectionnée est affichée dans un viseur de l'appareil AP. - 10 - R E V E N D I C A T I ONS 1 - Appareil photographique pour prise de vues stéréoscopiques (AP) comprenant un support photosensible (SP) de deux images juxtaposées (I1, I2) disposées symétriquement par rapport à un plan de symétrie (XX') perpendiculaire au support, deux premiers chemins optiques (xxx 1', x2x'2) perpendiculaires au support (SP), passant par des centres des images (I1, I2) et distants d'une petite base stéréoscopique (bl), deux seconds chemins optiques symétriques par rapport audit plan de symétrie (XX') et incluant deux premiers tronçons optiques (x3x'3, x4x'4) perpendiculaires au support (SP) et distants d'une grande base stéréoscopique (b3), deux premiers objectifs (01, 02) axés sur les premiers chemins optiques (XlX'l, x2x'2), et deux seconds objectifs (03, 04) localisés sur les seconds chemins optiques, lesdites images (Il, I2) étant situées sensiblement dans un plan focal image commun aux premiers et seconds objectifs (O1 à 04), caractérisé en ce que les seconds chemins optiques (x3x'3, y3Y4P x1x; xt4x' y 4y3 x1x' 1) comprennent des moyens réfléchissants (M1, M3; M2, M4) pour focaliser des faisceaux optiques incidents le long des premiers tronçons optiques (x3x'3, x4x'4) et traversant les seconds objectifs (03; 04) en lesdites deux images juxtaposées (Il, I2). 2 - Appareil photographique conforme à la revendication 1, caractérisé en ce que les moyens réfléchissants comprennent deux premiers miroirs réflecteurs (M1, M2) pivotants entre des premières positions (Fig.1l) externes aux premiers chemins optiques (xlx'1, x2x'2) et des secondes positions (Fig.3) inclinées à 450 par rapport aux premiers chemins optiques (xlx'l, x2x'2) et centrées sur ceux-ci, et deux seconds miroirs réflecteurs fixes (M3, M4) respectivement parallèles aux secondes positions des premiers miroirs (M1, M2) et centrés sur les premiers tronçons optiques (x3x'3, x4x'4), et en ce que chacun des seconds objectifs (03, 04) est centré sur un second tronçon optique (Y3, Y4) de l'un des seconds chemins optiques perpendiculaire aux premiers chemins optiques (xlx'l, x2x'2) et passant respectivement par des centres de l'un des - 11 - seconds miroirs (M3, M4) et de l'un des premiers miroirs (M1, M2) à la seconde position situés d'un même côté du plan de symétrie (XX'). 3 - Appareil photographique conforme à la revendication 2, caractérisé en ce que les premières positions parallèles (Fig.l) des premiers miroirs (M1, M2) sont à proximité du plan de symétrie (XX'). 4 - Appareil photographique conforme à la revendication 2 ou 3, caractérisé en ce qu'il comprend deux moyens de préhension (Li, L2) externes à l'appareil pour pivoter respectivement et individuellement les deux premiers miroirs (M1, M2) autour d'axes (A1, A2) perpendiculaires aux premiers chemins otpiques (xlx'1, x2x'2). - Appareil photographique conforme à la revendication 1, caractérisé en ce que les moyens réfléchissants comprennent deux premiers miroirs semitransparents fixes (M1, M2), inclinés à 450 par rapport aux premiers chemins optiques (x1x'1, x2x'i2 et centrés sur ceux-ci, et deux seconds miroirs réflecteurs fixes (M 33 M4) respectivement parallèles aux premiers miroirs (Mi. M) 2 et centrés sur les premiers tronçons optiques (x3xt3, x4x'4), et en ce que chacun des seconds objectifs (03, 04) est centré sur un second tronçon optique (Y3, Y4) de l'un des seconds chemins optiques perpendiculaire aux premiers chemins optiques (x1x'I, x2x'2) et passant respectivement par des centres de l'un des seconds miroirs (M3, M4) et de l'un des premiers miroirs (M1, M2) situés d'un même côté du plan de symétrie (XX'). 6 - Appareil conforme à l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce qu'il comprend des moyens (G1, G2, B1, B2) sur une face avant de l'appareil pour recevoir une lentille convergente amovible (BO, LC) disposée devant les premiers objectifs (01, 02). 7 - Appareil photographique conforme à l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé en ce qu'il comprend des moyens (CD1, CD2) pour mettre au point en synchronisme les premiers objectifs (O1, 02). - 12 - 8 - Appareil photographique conforme à la revendication 7, caractérisé en ce que les moyens pour mettre au point comprennent deux couronnes dentées (CD1, CD2) montées autour de montures des premiers objectifs (1, 02) vissées dans l'appareil, les couronnes coopérant avec un pignon (P1) et les filetages des montures étant de même sens, ou les couronnes s'engrenant mutuellement et les filetages des montures étant de sens contraires. 9 - Appareil photographique conforme à l'une quelconque des revendications 1 à 8, caractérisé en ce qu'il comprend quatre moyens d'obturation (OB1 à OB4) associés respectivement aux quatre objectifs (01 à 04) et des moyens pour commander simultanément l'ouverture des deux moyens d'obturation (OB1, OB2) associés aux premiers objectifs (1, 02) et la fermeture des deux moyens d'obturation (OB3, OB4) associés aux seconds objectifs (03, 04), l'ouverture des deux moyens d'obturation (OB2, OB3) associés à l'un des premiers objectifs (01, 02) et à l'un des seconds objectifs (03, 04) et la fermeture des deux autres moyens d'obturation (OB1, OB4), et l'ouverture des moyens d'obturation (OB3, OB4) associés aux seconds objectifs (03, 04) et la fermeture des moyens d'obturation (OB4, OB2) associés aux premiers objectifs (O1, 02). - Appareil photographique conforme à l'une quelconque des revendications 1 à 9, caractérisé en ce que les petite et grande bases (b1, b3) sont égales à 18 mm et 70 mm respectivement.