Brevet FR2647895A1 — publié le 19901207

DETECTEUR DE POSITION La présente invention concerne un détecteur de posi- tion qui détecte la position d'un objet mobile tel qu'un anneau d'entraînement prévu dans un appareil photographi- que, par exemple, pour obtenir des données optiques telles qu'une longueur focale et une valeur d'ouverture complète d'un objectif. Récemment, de nombreux appareils photographiques dotés d'un objectif zoom électrique ont été mis au point. Dans un appareil-photo sur lequel un tel objectif zoom est adapté, généralement une valeur d'ouverture complète est modifiée en fonction d'une longueur focale de l'objectif, et par conséquent, pour effectuer une commande d'exposition auto- matique dans un tel appareil, la valeur d'ouverture com- plète doit être détectée et entrée dans le corps de l'ap- pareil. En outre, dans un appareil-photo dans lequel un programme d'exposition, par exemple, est modifié en fonc- tion d'une longueur focale de l'objectif, les données de la longueur focale de l'objectif doivent être entrées dans le corps de l'appareil. Aussi, dans un dispositif classique, une position d'un anneau de zoom (un anneau d'entraînement), qui amène les groupes d'objectifs zoom à se rapprocher et à s'éloi- gner relativement les uns des autres, est détectée et des données optiques comme une valeur d'ouverture complète cor- respondante et une longueur focale de l'objectif sont obte- nues à partir des données de position de l'objectif. Le déplacement de l'anneau de zoom est détecté en comptant le nombre de modifications d'une structure, au moyen d'un compteur, dans laquelle des codes changés pério- diquement sont donnés à la plage entière de déplacement de l'anneau de zoom. La figure 2 est une vue en plan d'un exemple de struc- ture d'un dispositif classique. Comme représenté sur le dessin, dans cette structure, un premier élément A absor- bant ou stoppant un faisceau et un second élément B réflé- chissant ou transmettant un faisceau, de même longueur et de mime taille sont tour à tour et de manière répétée agen- cés sur l'anneau de zoom et se déplacent en partie inté- grante avec lui. En conséquence, si un photo-réflecteur et un photo-interrupteur sont fournis, pour appliquer un fais- ceau sur la structure et recevoir un faisceau réfléchi ou transmis, la quantité de faisceau reçue à partir du premier élément A est faible, et la quantité de faisceau reçue à partir du second élément B est élevée, et donc la position de l'anneau de zoom est détectée en comptant le nombre de modifications dans la quantité de faisceau reçue, à partir d'une position de base. Comme décrit ci-dessus, puisque le dispositif clas- sique ne détecte que le nombre de modifications de la quan- tité de faisceau réfléchie par la structure, à partir de la position de base, un commutateur de base par exemple un microcommutateur doit être fourni à la position de base, afin de déterminer la position de base. Aussi, non seule- ment sa construction est complexe, mais il est encombrant et coûteux. En outre, à cause d'un mauvais contact avec le com- mutateur de base ou d'une corrosion de ce dernier, des erreurs de lecture peuvent se produire. Aussi, la présente invention a pour objet de fournir un détecteur de position par lequel une détection exacte et précise de la position d'un objet mobile est effectuée, et en même temps, la construction du dispositif est simpli- fiée, et il est peu coûteux et petit. Selon la présente invention, est fourni un détecteur de position comprenant une structure fournie sur une li- gne le long de laquelle l'objet est déplacé, la structure comportant une portion génératrice d'impulsions qui est do- tée périodiquement et en alternance d'un premier élément correspondant à un premier niveau logique et d'un second élément correspondant à un second niveau logique, la struc- ture étant déplacée en association avec l'objet mobile, un moyen pour détecter le premier et second élément de la structure, et un moyen pour compter les signaux émis par le moyen de détection afin de déterminer une position de l'ob- jet mobile. La structure comprend en outre une portion de base dotée du premier et second élément présentant une lon- gueur différente de celle du premier et second élément fournis dans la portion génératrice d'impulsions; Dans le dispositif présentant la construction sus- mentionnée, le moyen de détection est composé d'un photo- réflecteur, par exemple. Un faisceau rayonne à partir d'une source de faisceaux sur la structure, et le faisceau est transmis ou réfléchi par la structure et reçu par un photo-détecteur. Comme la structure est dotée périodique- ment et en alternance du premier élément constitué par un matériau transmetteur de faisceau ou un matériau réflecteur et du second élément constitué par un matériau stoppeur de faisceau ou un matériau absorbant, la position d'un objet mobile comme un anneau d'entratnement d'un appareil-photo est détectée, par exemple, en comptant les changements de signaux émis par le photo-détecteur. La longueur du premier élément ou du second élément de la portion de base de la structure est supérieure ou infé- rieure à celle du premier élément ou du second élément.de la portion génératrice d'impulsions, et en conséquence, la portion de base est détectée en fonction de cette différen- ce de longueur. Ainsi, selon la présente invention, la position d'un objet mobile peut être détectée de manière exacte et préci- se, et puisqu'un commutateur de base devient inutile, la construction peut atre simplifiée et le dispositif peut être rendu plus petit et moins coûteux. La présente invention apparaîtra plus clairement à la lecture de la description des modes de réalisation préférée de l'invention présentés ci-dessous, conjointement aux des- sins annexés, sur lesquels: La figure 1 est un schéma fonctionnel illustrant une construction d'un lecteur de données d'objectif auquel un mode de réalisation de la présente invention est appliqué; La figure 2 est une vue en plan schématique d'une structure d'un art antérieur; La figure 3 est une vue en plan schématique étendue d'une structure d'un mode de réalisation de la présente invention; La figure 4 est un organigramme illustrant une opéra- tion d'initialisation du mode de réalisation illustré sur la figure 1; La figure 5 est une vue en plan schématique étendue d'une structure d'un autre mode de réalisation de la pré- sente invention; La figure 6 est un organigramme illustrant une opéra- tion d'initialisation du mode de réalisation illustré sur la figure 5; Les figures 7 et 8 sont des vues de face illustrant d'autres modes de réalisation de la construction assemblée de la structure et de l'anneau de zoom selon la présente invention. La présente invention va maintenant être décrite rela- tivement aux modes de réalisation illustrés sur les des- sins. La figure 1 est un schéma fonctionnel illustrant une construction d'un mode de réalisation dans lequel un lec- teur de données d'objectif est appliqué à un appareil-photo électrique. Sur la figure, un objectif zoom 1 est doté d'un anneau d'objectif 2 qui sert d'anneau d'entraInement et qui est tourné pour déplacer des groupes d'objectifs fournis dans l'objectif zoom 1. Ainsi, l'objectif zoom est construit de telle sorte que les groupes d'objectifs du zoom soient, par un mouvement de rotation de l'anneau d'objectif 2, à savoir l'anneau d'entraînement, relativement rapprochés et éloi- gnés les uns des autres le long de leur axe optique, afin d'effectuer une opération de réglage de zoom. Cet anneau d'objectif 2 est entraîné par un moteur à courant continu 4, qui est actionné par un circuit d'entraînement de moteur , pour tourner dans le sens des aiguilles d'une montre et dans le sens inverse et déplacer ainsi l'objectif zoom jus- qu'à un mode télé ou un mode grand angle. Une structure 3 est appliquée sur une surface exter- ne de l'anneau d'objectif 2, pour détecter une position ar- ratée de l'anneau d'objectif 2. La structure 3 est four- nie le long d'un sens de rotation de l'anneau d'objectif 2 et dans une plage couvrant une plage de rotation de l'an- neau d'objectif 2 et, comme décrit ci-après, est composée de premiers éléments et seconds éléments agencés par pério- diquement et en alternance. Une portion de détection, c'est-à-dire un photo- réflecteur 7, comprend une diode à rayonnement infrarouge (IRED) 7A et un photo-détecteur 7B. Un circuit de commande d'IRED 6 entratne la diode à rayonnement infrarouge (IRED) 7A, et un circuit binaire 8 réalise une formation d'ondes des signaux émis par le photo-détecteur 7B, transforme les signaux émis en données binaires, et communique en sortie les données binaires à un micro-ordinateur 9 servant de compteur. Un commutateur télé 10 et un commutateur grand angle 11 sont reliés au micro-ordinateur 9, en tant que commuta- teurs pour effectuer une opération de réglage de l'objectif zoom 1. Le commutateur télé 10 déplace l'objectif zoom 1 vers le côté télé, et le commutateur grand angle 11 déplace l'objectif zoom 1 vers le côté grand angle. Un commutateur principal 12 est relié au micro-ordinateur 9 et est action- né lorsqu'une source d'alimentation du dispositif est mise sur OUVERT ou FERME. La figure 3 est une vue en plan schématique de la structure 3. Comme représenté sur la figure, la structure 3 est composée d'une portion génératrice de structure 31 et d'une portion de base 32, et comme représenté sur la figu- re, une pluralité de premiers éléments A absorbant un fais- ceau et seconds éléments B reflétant un faisceau sont for- més périodiquement et en alternance sur la portion généra- trice d'impulsions 31. Dans ce mode de réalisation, le pre- mier élément A est plus court que le second élément B. La portion de base 32 comprend le premier élément A (ou le second élément B), la longueur du premier élément A de la portion de base 32 étant supérieure à celle des pre- miers éléments A de la portion génératrice d'impulsions 31. Le fonctionnement du dispositif illustré sur la figure 1 est décrit cidessous relativement à l'organigramme de la figure 4. Comme il apparait dans l'organigramme, lorsque le com- mutateur principal 12 est mis sur OUVERT et que de l'éner- gie électrique est fournie à chaque circuit ou dispositif (DEBUT), le micro-ordinateur 9 initialise l'entralnement du circuit de commande 6 et la diode à rayonnement infra- rouge (IRED) 7A, à savoir, une source de lumière, est mise sur OUVERT (PAS SI). Le micro-ordinateur 9 commande également le moteur à courant continu 4 par l'intermédiaire du circuit d'entrai- nement de moteur 5, afin que l'anneau d'objectif 2 soit en- traIné dans un sens d'initialisation prédéterminé (PAS S2). Dans ce mode de réalisation, le sens d'initialisation est en direction du c8té grand angle (dans le sens des aiguil- les d'une montre sur la figure 1). Ensuite, un faisceau rayonne à partir de la diode à rayonnement infrarouge 7A sur la structure 3, et le fais- ceau est réfléchi à partir de la structure 3 et reçu par le photodétecteur 7B. La structure 3 est tournée en partie intégrante avec l'anneau d'objectif 2, et ainsi la position à laquelle le faisceau rayonne est progressivement modi- fiée. La quantité de faisceau réfléchie par le premier élé- ment A, est moins grande que celle réfléchie par le second élément B, et ainsi, un signal émis par le photo-détecteur 7B est changé en fonction des variations de la quantité de faisceau réfléchie à partir du premier élément A et du se- cond élément B. Le circuit binaire 8 transforme un signal émis par le photo-détecteur 7B en un signal binaire; par exemple, un signal émis pour le premier élément A correspond à un ni- veau logique "0", et un signal émis pour le second élément B correspond à un niveau logique "1". Ces données binaires sont entrées dans le micro-ordinateur 9. Le micro-ordinateur 9 analyse les données, et lorsque les données se situent au niveau logique "0", attend pen- dant un temps prédéterminé (PAS S3 et PAS S4). Ce temps d'attente est légèrement plus long qu'un temps correspon- dant à la longueur du premier élément A dans la portion génératrice d'impulsions 31. Ainsi, l'anneau d'objectif 2, donc, la structure 3, est à présent déplacé à vitesse constante par le moteur à courant continu 4, et en conséquence, si le faisceau rayon- ne sur la portion génératrice d'impulsions 31 de la struc- ture 3, lorsque le temps prédéterminé s'est écoulé, la po- sition sur laquelle le faisceau rayonne est de nouveau dé- placée du premier élément A au second élément B. Aussi, une fois que le temps prédéterminé s'est écoulé, si le niveau logique des données entrées est de nouveau déterminé, le niveau logique des données est "1". Dans ce cas, le traite- ment après le PAS S3 est répété (PAS S5). Ainsi, si la structure 3 est déplacée vers le c8té grand angle, c'est-àdire vers la droite sur la figure 3, le point sur lequel le faisceau rayonne est relativement déplacé sur la structure 3 vers le côté télé, c'est-à-dire vers la gauche sur la figure. Lorsque le point de rayonnement du faisceau atteint la portion de base 32, puisque la longueur du premier élément A (niveau logique "0") est supérieure à celle du premier élément A de la portion génératrice d'impulsions 31, les données restent au niveau logique "0" une fois que le temps prédéterminé s'est écoulé. A ce moment là, le micro-ordinateur 9 commande le cir- cuit d'entraînement de moteur 5 afin de tourner le moteur à courant continu 4 dans le sens inverse (du c8té télé) (PAS S6). Puis, lorsque le niveau logique des données est changé en "1", l'entraînement de l'anneau d'objectif 2 est arrêté, et la diode à rayonnement infrarouge 7A est mise sur FERME (PAS S7, PAS S8, PAS S9). Ainsi, comme représenté sur la figure 3, le point de rayonnement est déplacé vers la gauche sur le dessin et en- tre dans la portion de base 32. Ensuite, le point de rayon- nement est déplacé vers la droite, et est arrêté lorsqu'il entre dans le second élément B adjacent à la portion de ba- se 32. Cette position arrêtée est la position de base, et en- suite, l'anneau d'objectif 2 est entraîné de la position de base au c8té télé. Par conséquent, la position de l'anneau d'objectif 2 est déterminée en comptant le nombre de chan- gements entre les niveaux logiques "1" et "0" à partir de la position de base, par le micro-ordinateur 9. La figure 5 montre une construction d'un autre mode de réalisation de la structure 3 de la présente invention. Dans ce mode de réalisation, les longueurs du premier élément A et du second élément B dans la portion généra- trice d'impulsions 31 sont identiques, mais la longueur du premier élément A de la portion de base 32 est inférieure à celle du premier élément A de la portion génératrice d'impulsions 31. Dans ce mode de réalisation, le processus d'initiali- sation se déroule comme indiqué dans un organigramme de la figure 6, et bien que le processus de base soit le même que dans le mode de réalisation illustré sur la figure 4, le temps d'attente au PAS S14 est fixé en fonction de la lon- gueur du premier élément A dans la portion de base 32. En outre, au PAS S15, si le niveau logique est "o", le traite- ment retourne au PAS S13, et si le niveau logique est "1", le traitement passe au PAS S16. Les autres PAS sont les mê- mes que dans le mode de réalisation illustré sur la figure 4. Ainsi, la position de base est détectée par le proces- sus suivant. Dans la portion génératrice d'impulsions 31, lorsque le temps prédéterminé s'est écoulé une fois le ni- veau logique "0" détecté, le niveau logique reste "0". In- versement, dans la portion de base 32, lorsque le temps prédéterminé s'est écoulé une fois le niveau logique "0" détecté, le niveau logique passe à "1". Les figures 7 et 8 illustrent d'autres modes de réali- sation de la construction assemblée de l'anneau d'objectif 2 et de la structure 3. Dans le mode de réalisation illustré sur la figure 7, la rotation du moteur à courant continu 4 est transmise à l'anneau d'objectif 2 par l'intermédiaire d'un engrenage 21 et transmise à un engrenage 23 par l'intermédiaire d'un en- grenage 22. La structure 3 est prévue sur l'engrenage 23, et est donc tournée en association avec l'anneau d'objectif 2. Dans le mode de réalisation illustré sur la figure 8, la structure 3 est linéaire et est disposée sur une cré- maillère 24. La crémaillère 24 est entraînée par le moteur à courant continu 4 par l'intermédiaire de l'engrenage 22, et donc la structure 3 est déplacée linéairement en as- sociation avec l'anneau d'objectif 2. Dans les modes de réalisation illustrés sur les figu- res 7 et 8, la structure 3 est déplacée en association avec l'anneau d'objectif 2, et donc la position de l'anneau d'objectif 2 est détectée en fonction de la structure 3. Il faut noter que dans les modes de réalisation ci- dessus, la structure est formée d'un matériau qui réfléchit un faisceau et d'un matériau qui absorbe le faisceau, mais cette structure peut être formée d'un matériau qui transmet un faisceau et d'un matériau qui stoppe le faisceau. Dans ce cas, le photo-réflecteur est remplacé par un photo- interrupteur et un photo-coupleur. En outre, dans le mode de réalisation ci-dessus, bien que la structure 3 soit dotée de codes optiques, la struc- ture peut être formée d'un matériau magnétique ou d'un ma- tériau électrique. Lorsque la structure 3 est formée par un matériau magnétique, le premier élément A et le second élé- ment B sont dotés d'une capacité magnétique différente, et lorsque la structure 3 est formée d'un matériau électrique, le premier élément A et le second élément B sont dotés d'une résistance électrique différente. Selon les modes de réalisation de la présente inven- tion, puisque la structure se déplaçant en association avec l'anneau d'objectif est dotée de la portion génératrice d'impulsions et de la portion de base, et que la portion de base est distincte de la portion génératrice d'impulsions, un commutateur de base prévu pour détecter une position de l'anneau d'objectif peut être omis. Ainsi, les erreurs de lecture dues à un mauvais contact et à une corrosion du commutateur ne se produisent pas, et alors la position de l'anneau d'objectif peut être détectée exactement et préci- sément. En outre, le dispositif est rendu plus petit et son coût est réduit. Dans la description ci-dessus, la présente invention est expliquée relativement aux modes de réalisation appli- qués à un objectif zoom, mais la présente invention peut également être appliquée à un simple objectif de mise au point. En outre, bien que la description ci-dessus concerne un anneau d'objectif du type à réglage par rotation comme anneau d'entrainement d'objectif, le type de système de ré- glage et le type de déplacement de l'anneau d'objectif, ainsi que le type électrique ou manuel, sont sans importan- ce. Par exemple, la présente invention peut être appliquée à un système de réglage de zoom linéaire dans lequel un an- neau d'objectif se déplace linéairement, ou à un anneau d'objectif du type tournant à déplacement linéaire. Bien que les modes de réalisation de la présente in- vention aient été décrits relativement aux dessins annexes, diverses modifications et transformations peuvent évidem- ment être faites par les personnes versées dans l'art sans sortir du cadre de la présente invention. REVENDICATIONS 1. Dispositif pour détecter une position d'un objet mo- bile, ledit dispositif comprenant: une structure (3) prévue sur une ligne le long de laquelle ledit objet mobile est déplacé, ladite structure (3) comportant une portion génératrice d'impulsions (31) qui est périodiquement et en alternance dotée d'un premier élément (A) correspondant à un premier niveau logique et d'un second élément (B) correspondant à un second niveau logique, ladite structure (3) comportant en outre une por- tion de base (32) composée d'un desdits premier et second éléments présentant une longueur différente de celle des- dits premier et second éléments prévus dans ladite portion génératrice d'impulsions (31), ladite structure (3) étant déplacée en association avec ledit objet mobile, un moyen pour détecter lesdits premier et second élé- ments (A, B) de ladite structure (3), et un moyen pour compter les signaux émis par ledit moyen de détection afin de déterminer une position dudit objet mobile. 2. Dispositif selon la revendication 1, dans lequel ledit dispositif est prévu dans un appareil photographique et le- dit objet mobile est un anneau d'entraînement (2) adapté à un groupe d'objectifs et commandé pour déplacer ledit grou- pe d'objectifs. 3. Dispositif selon la revendication 1, dans lequel ladi- te structure (3) est appliquée sur ledit objet mobile. 4. Dispositif selon la revendication 1, dans lequel ladi- te structure (3) est tournée en association avec ledit ob- jet mobile. 5. Dispositif selon la revendication 1, dans lequel ladi- te structure (3) est déplacée linéairement en association avec ledit objet mobile. 6. Dispositif selon la revendication 1, dans lequel la- dite portion de base (32) est dotée d'un desdits premier et second éléments (A, B) présentant une longueur inférieure à une longueur desdits premier et second éléments (A, B) pré- vus dans ladite portion génératrice d'impulsions (31). 7. Dispositif selon la revendication 1, dans lequel la- dite portion de base (32) est dotée d'un desdits premier et second éléments (A, B) présentant une longueur supérieure à une longueur desdits premier et second éléments (A, B) pré- vus dans ladite portion génératrice d'impulsions (31). 8. Dispositif selon la revendication 1, dans lequel ledit premier élément (A) absorbe un faisceau et ledit second élément (B) réfléchit un faisceau. 9. Dispositif selon la revendication 1, dans lequel les- dits premier et second éléments (A, B) sont formes d'un ma- tériau magnétique. 10. Dispositif selon la revendication 1, dans lequel les- dits premier et second éléments (A, B) sont formes d'un ma- tériau électrique.