Brevet FR2593616A1 — publié le 19870731

1. La présente invention concerne un dispositif de prise de vues pour caméra de télévision ou pour caméra vidéo qui uti- lise comme moyen de prise de vues un tube vidicon, une CCD ou similaire et plus particulièrement l'invention concerne un dis- positif de prise de vues de ce type dans lequel on utilise un obturateur qui est conçu pour permettre des expositions inter- mittentes. Dans un dispositif de prise de vues tel qu'une camé- ra de télévision ou une caméra vidéo dans laquelle on focalise un plan de prise de vues à l'aide d'un faisceau de focalisation, (qui sera généralement appelé "caméra de télévision"), il est d'une pratique courante d'utiliser des moyens pour exposer de façon intermittente le plan de prise de vues quand on souhaite prendre une vue d'un objet qui se déplace à grande vitesse plus rapide que la vitesse de balayage d'un écran. Par utili- sation de tels moyens d'exposition intermittente il est possi- ble d'appliquer l'exposition à un plan de prise de vues avec une vitesse d'obturation élevée substantiellement plus rapi- de que le temps de balayage de l'écran de façon à ce qu'on obtienne une image distincte sans causer un brouillage de 2. l'image dé au mouvement de l'objet. - Dans un exemple de réalisation classique de ce type on utilise un obturateur du type à disque rotatif ayant une partie transparente. Cet obturateur est disposé en avant de l'optique de prise de vues et il est mis en rotation pour laisser passer de façon intermittente un faisceau de rayons en provenance de l'objet à travers l'optique de prise de vues à de courtes périodes. En accord avec une telle réalisa- tion, la mise en place de l'obturateur demande peu d'espace, mais l'obturateur rotatif demande un diamètre relativement im- portant de façon à permettre au faisceau de rayons d'avoir un diamètre relativement grand pour passer à travers l'optique de prise de vues avec comme conséquence une augmentation de la taille hors tout du dispositif. Dans un autre exemple de dispositif classique de ce type, on dispose un obturateur rotatif à proximité du plan de formation de l'image de l'optique de prise de vues pour lais- ser passer de façon intermittente un faisceau de rayons et l'optique de prise de vue et l'obturateur sont réalisés sous forme d'un système intégral. Suivant cette réalisation, l'ob- turateur comprend l'obturateur rotatif et le mécanisme pour entraîner cet obturateur rotatif est relativement petit en taille, mais il est très difficile de disposer un tel obtura- teur au niveau ou proche de la position du plan de prise de vues en raison du mécanisme de la bague. De plus, la bague de ce type est prévue avec un obturateur integré, si bien qu'elle est relativement grande en taille, et un tel arrange- ment n'est pas souhaitable pour une opération de prise de vues simple qui ne requiert pas l'utilisation d'un obturateur intégré. Dans le but de pallier les inconvénients mentionnés ci-dessus des réalisations classiques, nous avons proposé une bague amovible qui est utilisée au moment de prendre la vue d'un objet qui se déplace à grande vitesse ainsi que décrit dans notre co-demande de brevet américain n 692 129. Selon cette proposition, un premier système optique constitue 3. l'optique principale et une bague comprenant un deuxième système optique est montée de façon amovible sur le premier système optique. Au moment de réaliser une prise de vues ordi- naire, seul le premier système optique est utilisé tandis qu'au moment de prendre une vue d'un objet se déplaçant à gran- de vitesse, on forme une image intermédiaire de l'objet par le premier système optique, puis ladite image intermédiaire est transformée par le second système optique intégré dans la bague en une image corrigée sur le moyen de prise de vues. On place un obturateur rotatif proche de l'endroit o l'image intermédiaire est formée. Selon cette disposition, quand la bague comprend le deuxième système optique et que l'obturateur rotatif est utilisé pour prendre une photographie d'un objet se déplaçant à grande vitesse l'image formée sur le plan de prise de vues est en position renversée par rapport à l'ima- ge formée sur le plan de prise de vues au moment d'une prise de vue ordinaire pendant laquelle on utilise seulement le pre- mier système optique. Ainsi, quand le deuxième système optique est utilisé pour prendre une vue d'un objet se déplaçant à gran- de vitesse, il est nécessaire de prendre une mesure spéciale telle que le montage du corps de caméra en une position inver- sée, la correction par des moyens électriques de la direction de balayage du moyen de prise de vues, etc. C'est un premier but de la présente invention que de proposer un dispositif de prise de vues qui peut prendre une vue d'un objet se déplaçant à grande vitesse, sans appli- quer de modification au corps d'une caméra classique et/ou à l'objectif. C'est un autre but de la présente invention de proposer une bague compacte avec obturateur intégré permet- tant la prise de vues d'un objet se déplaçant à grande vites- se. De plus, la présente invention a pour objet de propo- ser une bague dans laquelle on évite la correction de l'image formée sur le plan de prise de vues. D'autres buts de la présente invention seront mieux 4. compris à la lecture de la description qui va suivre en réfé- rence avec les dessins annexés dans lesquels: La figure 1 est une vue schématique montrant un mode de réalisation de la présente invention; La figure 2 est une vue de face montrant l'obtura- teur rotatif illustré en figure 1; et La figure 3 illustre un exemple du système optique de la bague avec obturateur intégré selon la présente inven- tion. La figure 1 montre un mode de réalisation préféré d'un dispositif optique comprenant une bague selon la présen- te invention. Un objectif 1 comprend une optique photographique 1' qui constitue une optique principale. Un corps de caméra de télé vision 7, qui est connu en soi comprend un prisme 8 de sépara- tion de la couleur et des éléments de prise de vues 9A, 9B et 9C qui sont disposés près de ceux respectivement des plans prédé- terminés de formation de l'image de l'optique photographique 1'. Ces éléments de prise de vues 9A, 9B et 9C sont prévus pour convertir une distribution d'énergie d'une image optique ayant des longueurs d'onde spécifiques produites sous l'effet de séparation de la couleur du prisme de séparation de la couleur, en signaux électriques. Une bague avec obturateur intégré 2 selon la présente invention est placée de façon apparente en- tre l'objectif 1 et le corps de la caméra de télévision 7. L'objectif 1 est monté sur la bague 2 au moyen d'une montu- re 10 et cette bague 2 est montée sur le corps de caméra de télévision 7 au moyen d'une monture 11. Au moment de la prise de vues ordinaire dans laquelle on n'effectue pas la prise de vues d'un objet se déplaçant à grande vitesse, la bague avec obturateur intégré 2 n'est pas utilisée et l'objectif 1 comprenant l'optique 1' est directement monté sur le corps de la caméra de télévision 7. Au moment de prendre des vues d'un objet se déplaçant à grande vitesse, la bague 2 avec obtura- teur intégré est montée entre l'objectif 1 et le corps de la caméra de télévision 7 comme indiqué en figure 1. 5. La bague 2 avec son obturateur intégré comprend une lentille divergente 3 ayant un effet négatif et une len- tille convergente 4 ayant un effet positif et cela constitue une optique accessoire vis-à-vis de l'optique principale. L'obturateur 5 permettant de contrôler de façon intermitten- te une exposition est inclus dans la bague. Dans le mode de réalisation de la présente inven- tion la longueur focale de l'objectif 1 est sensiblement égale à la longueur focale composée du groupe de lentilles 1', 3 et 4 du dispositif optique qui est formé quand la bague 2 est pla- cée entre l'optique principale et le corps de caméra de façon à ce qu'aucune modification du grandissement du dispositif opti- que ne se produise même quand la bague est montée. Dans le mode de réalisation comme montré dans les dessins, un obturateur rotatif 5 entratné par un moteur 6 est utilisé comme moyen d'obturation. L'obturateur rotatif 5 est constitué d'un disque ayant une fenêtre transparente en forme d'éventail 5'. L'obturateur n'est pas limité à l'obturateur rotatif comme expliqué ci-dessus c'est ainsi que l'on peut uti- liser un obturateur à cristal liquide ou équivalent. La figure 3 montre un exemple de dispositif optique de la bague 2 avec obturateur intégré. Comme montré en figure 3, le dispositif optique est réalisé de façon que le faisceau con- vergent de rayonnement venant de l'optique 1' soit transformé en un faisceau étroit de rayons sensiblement parallèles très peu divergents ou très peu convergents sous l'effet du groupe de lentilles divergentes 3 qui est disposé à côté de l'optique photographique à côté du plan de formation de l'image de l'optique photographique 1' et qu'ensuite le faisceau de rayons soit rendu convergent sous l'effet du groupe de lentilles con- vergentes 4 pour que la bague 2 avec obturateur intégré ait une longueur d'embase-arrière qui soit égale à celle de l'objectif 1. Le terme longueur d'embase-arrière veut dire la distance entre un plan de monture standard de l'objectif et un point focal image de l'optique. En se référant au montage du dispositif op- tique du mode de réalisation ci-dessus mentionné, ce dispositif 2593 6 16 6. optique est ainsi conçu que la distance entre le point focal image (o le plan de l'élément de prise de vues 9 est placé) et le plan de monture standard 10A de l'objectif 1 qui est directement monté sur le corps de caméra 7 au moyen d'une monture 11, sans interposer la bague 2 montrée en figure 1, est étudiée pour être égale à la distance entre le plan focal image et le plan de monture standard 11A de la bague 2 qui est assemblée sous forme intégrae avec l'objectif 1 et le corps de caméra 7 au moyen des montures 10 et 11. Selon la réalisation du dispositif optique ci- dessus décrit, il est possible de former l'image sur le même plan de l'élément de prise de vues 9 dans le cas o l'adaptateur avec obtura- teur intégré est en place aussi bien que dans le cas o la ba- gue n'est pas en place. De façon préférentielle, l'obturateur 5 est placé à un endroit situé entre le groupe de lentilles divergentes 3 et le groupe de lentilles convergentes 4 de façon à économiser de la place. Cependant, l'obturateur 5 peut être placé en face du groupe de lentilles divergentes 3 ou en arrière du grou- pe de lentilles convergentes 4 si il y a suffisamment de place pour permettre une telle réalisation. Dans la construction telle qu'expliquée ci-dessus, il est possible d'effectuer une opération de prise de vues ordinai- re par association de l'optique 1' directement avec le corps de caméra 7 sans utiliser la bague 2, et il est aussi possible d'effectuer la prise de vues spéciale telle que la prise de vues d'un objet se déplaçant à grande vitesse en interposant la bague avec obturateur intégré entre l'optique photographique et le corps de caméra quand cela est nécessaire. Dans tous les cas il est possible de réaliser correctement une image sur l'élément de prise de vues disposé dans le corps de caméra 7. Si la face arrière de l'optique passe à l'arrière, de la sur- face de l'embase vers le côté image, il est nécessaire de pré- voir une disposition dans laquelle une "longueur focale arriè- re" de l'optique photographique coïncide avec celle de la 7. bague 2, en plus de la disposition selon laquelle la longueur d'embase-arrière de l'optique est égale à celle de la bague de façon à éviter la collision de la surface extrême arrière de l'optique avec tout élément situé à l'intérieur du corps de caméra. Le terme "longueur focale arrière" veut dire une distance entre un sommet de la surface extrême arrière de l'optique et le point focal image. Il est bien entendu que la présente invention pré- voit une bague avec un obturateur intégré qui peut être interpo- lO sée entre une optique photographique et un corps de caméra seule- ment quand il est nécessaire d'utiliser la bague de façon à pren- dre une vue d'un objet se déplaçant à grande vitesse ou équiva- lent et qui permet de réaliser correctement une image sur un plan du moyen de prise de vues dans le cas o la bague est montée aussi bien que dans le cas o la bague n'est pas montée. De plus, la présente invention prévoit une bague qui évite les désavantages des dispositifs classiques ainsi que décrits ci- dessus notamment l'augmentation de la taille générale du dispositif dans lequel on place l'obturateur devant l'optique photographique, la difficulté pour disposer l'obturateur proche du plan de prise de vues et le problème pour corriger une image tel qu'expliqué dans le dépôt correspondant n 692.129. La présente invention n'est pas limitée aux exemples de réalisation qui viennent d'être décrits, elle est au contrai- re susceptible de modifications et de variantes qui apparaîtront à l'homme de l'art. 8. REVENDICATIONS 1 - Bague (2) avec obturateur intégrée (5) disposée pour être montée entre un corps de caméra (7) comprenant à l'in- térieur un moyen de conversion de l'image (8, 9) disposé au ni- veau du plan de formation de l'image pour convertir une image d'un objet en une information d'image et une optique principale pour former une image sur le plan de formation de l'image, caractérisée en ce qu'elle comprend: (a) un moyen optique (3, 4) dont au moins une partie est placée du côté du plan de l'optique principale sur lequel se forme une image prédéterminée, ce moyen optique étant prévu pour transmettre en un faisceau de rayons sans formation d'une image interne et pour former ensuite une image sur le moyen de con- version de l'image et (b) un moyen d'obturateur (5) pour appliquer une expo- sition intermittente au moyen de conversion de l'image. 2 - Bague selon la revendication 1, caractérisée en ce que la longueur focale de l'optique est sensiblement égale à la longueur focale composée de l'optique principale (1') et du moyen optique. 3 - Bague selon la revendication 1, caractérisée en ce que le moyen optique comprend une première lentille (3) ayant un effet négatif et une seconde lentille (4) ayant un effet posi- tif disposées successivement à partir de l'optique principale. 4 - Bague selon la revendication 3, caractérisée en ce que le moyen d'obturation (5) est placé entre la première lentille (3) et la deuxième lentille (4). - Bague selon la revendication 4, caractérisée en ce que le moyen d'obturation est constitué d'un obturateur rotatif (5). 6 - Bague selon la revendication 1, caractérisée en ce que le dispositif de la bague a une longueur focale arrière qui est sensiblement égale à celle de l'optique principale (1). 7 - Bague selon la revendication 3, caractérisée en ce que la première lentille (3) produit un faisceau 9. parallèle ou sensiblement parallèle de rayons. 8 - Bague (2) conçue pour être montée entre un objec- tif (1) ayant une optique principale avec une longueur d'em- base-arrière prédéterminée et un corps de caméra (7) ayant un moyen de conversion (8) pour convertir le faisceau de rayonne- ments en une information d'image, ladite bague caractérisée en ce qu'elle comprend: (a) une première lentille (3) ayant un effet négatif, cette première lentille étant disposée en un endroit du côté o10 du plan de l'optique principale sur lequel se forme une image prédéterminée pour transmettre le faisceau de rayons; (b) une deuxième lentille (4) ayant un effet positif, cette deuxième lentille étant disposée pour transmettre ce faisceau de rayonnements produit par la première lentille et pour former une image sur le moyen de conversion à partir de ce faisceau de rayonnements; et (c) un obturateur (5) disposé pour appliquer une expo- sition intermittente au moyen de conversion; dans lequel une longueur d'embase-arrière de l'adaptateur est égale à la lon- gueur d'embase-arrière prédéterminée de l'objectif (1) citée ci-dessus. 9 - Bague selon la revendication 8, caractérisée en ce qu'une longueur focale de l'optique principale (1') est sensiblement égale à une longueur focale de l'optique princi- pale (1') avec les première et deuxième lentilles (3, 4). - Bague selon la revendication 8,caractérisée en ce que l'obturateur (5) est placé entre la première et la deuxième lentille (3, 4). l1 - Bague selon la revendication 8, caractérisée en ce que l'obturateur (5) est constitué d'un obturateur rotatif. 12 - Bague selon la revendication 8, caractérisée en ce qu'elle a une longueur focale arrière qui est sensi- blement égale à celle de l'optique principale (1'). 13 - Dispositif photographique, caractérisé en ce qu'il comprend successivement à partir du côté objet jusque du 10. côté du plan image; (a) une optique principale ayant un effet positif; (b) une bague montable sur l'optique principale, cet- te bague comprenant: (1) une première lentille (3) ayant un effet positif; (2) une deuxième lentille (4) ayant un effet négatif, et (3) un obturateur (5) disposé pour appliquer des expositions intermittentes, et (c) un moyen de prise de vues (8) prévu pour conver- tir un faisceau de rayonnements formant image produit par l'opti- que principale (1') et par la bague (2) en une information d'image. 14 - Dispositif photographique selon la revendica- tion 13, caractérisé en ce qu'une longueur focale de l'optique principale (1') est égale à une longueur focale composée de l'optique principale avec la première et la deuxième lentille. - Dispositif photographique selon la revendica- tion 13, caractérisé en ce que l'obturateur (5) est placé entre la première et la deuxième lentille. 16 - Dispositif photographique selon la revendica- tion 14, caractérisé en ce que l'obturateur (5) est constitué d'un obturateur rotatif.