Brevet FR2658323A1 — publié le 19910816

i APPAREIL PHOTO POSSEDANT UN OBJECTIF ZOOM MOTORISE La présente invention se rapporte à un appareil photo possédant un objectif zoom motorisé et, d'une manière plus particulière à un appareil photo à objectif zoom motorisé possédant un mode zoom de priorité à la profondeur de champ. Dans des appareils photo récents, différentes techniques de photographie ont été automatisées Un exemple est un mode de priorité à la profondeur de champ qui coordonne les tâches nécessaires liées à la mise au point lorsqu'une pluralité d'objets doivent être photographiés, d'une manière plus précise, dans ce mode de priorité à la profondeur de champ, deux ou plus de deux objets à des distances d'objet différentes sont au point. Dans un appareil photo connu comportant un tel mode de priorité à la profondeur de champ, les différentes distances d'objet sont mémorisées dans une mémoire après qu'à la fois les opérations de mise au point et les opérations de mesure de distance d'objet ou seulement après les opérations de mesure de distance d'objet, ont été exécutées par un dispositif de mise au point automatique pour les différents objets dans la composition Ensuite, la luminosité des objets est mesurée par un photomètre pour déterminer les valeurs d'exposition optimales, et les valeurs d'exposition optimales sont introduites dans une unité de commande l'appareil photo en même temps que les informations de distance focale A partir de là, en se fondant sur les informations qui y ont été introduites, l'unité de commande effectue des opérations arithmétiques pour obtenir la distance d'objet focalisée et la valeur de diaphragme de sorte que les objets puissent être amenés à tomber à l'intérieur de la profondeur de champ. Cependant, dans l'appareil photo mentionné ci-dessus, seule la distance d'objet focalisée et le diaphragme sont commandés Par conséquent, il est très difficile de mettre au point de manière précise les objets situés à des distances d'objet différentes, particulièrement dans le cas d'un objectif photographique avec une grande distance focale, une distance d'objet courte ou un objet sombre. Le premier objet de la présente invention est de créer un appareil photo à objectif zoom motorisé comportant un mode de photographie avec priorité à la profondeur de champ dans lequel la mise au point puisse être ajustée correctement même pour un objectif photographique avec une grande distance focale ou un objet sombre ou à une distance d'objet rapprochée. La présente invention est fondée sur le fait que la profondeur de champ augmente lorsque la distance focale diminue, et que les appareils photo à objectif zoom motorisé sont devenus aisément disponibles. La présente invention propose à cet effet un appareil photo ayant un objectif zoom motorisé comprenant des moyens de mémoire pour mémoriser les distances d'objet de plus d'un objet à photographier en même temps et qui sont détectées par un dispositif de mesure de distance, de même que des moyens de commande d'objectif zoom motorisé pour modifier la distance focale de l'objectif zoom motorisé de manière à ce que les objets tombent à l'intérieur de la profondeur de champ de l'objectif zoom motorisé. Avec cette disposition, la profondeur de champ peut être commandée en fonction non seulement de l'information de diaphragme, mais aussi de l'information de distance focale et, par conséquent, des objets sombres ou des objets situés à une distance d'objet rapprochée peuvent être ramenés à l'intérieur de la profondeur de champ. Selon un autre aspect de l'invention il est créé un appareil photo comportant un objectif zoom motorisé, comprenant des moyens de mémoire pour mémoriser des distances d'objet de plus d'un objet à photographier en même temps, détectées par un dispositif de mesure de distance d'objet, et des moyens de commande pour faire varier la distance focale et la valeur de diaphragme de l'objectif zoom motorisé de manière à ce que les objets soient amenés à tomber à l'intérieur de la profondeur de champ de l'objectif zoom motorisé D'une manière préférable l'appareil photo à objectif zoom motorisé comprend de plus des moyens de calcul arithmétiques pour effectuer des calculs arithmétiques pour obtenir une valeur de diaphragme, des distances d'objet au point, et une distance focale de manière à ce que plus de deux distances d'objet mémorisées dans les moyens de mémoire tombent à l'intérieur de la profondeur de champ, les dits moyens de calcul arithmétiques réalisant les calculs arithmétiques pour faire varier la valeur de diaphragme de façon à rendre le nombre F plus grand Egalement d'une manière préférable l'objectif zoom motorisé, dont la distance focale est modifiée par les moyens de commande d'objectif zoom motorisé, est déplacé dans un sens tel que la distance focale devient plus courte. La présente description se rapporte à l'objet contenu dans la demande de brevet Japonais NI 2-33016 (déposée le 14 février 1990). Les caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront d'ailleurs de la description qui va suivre à titre d'exemple en référence aux dessins annexés, sur lesquels: la-figure 1 est un schéma-blocs d'un appareil photo réflex à objectif unique comportant un objectif zoom motorisé, un dispositif de mesure de distance d'objet, un dispositif de mise au point automatique et un dispositif d'exposition automatique, selon la présente invention; et la figure 2 est un organigramme fonctionnel de l'appareil photo réflex à objectif unique représenté à la figure 1. La figure 1 est un schéma-blocs des composants principaux d'un appareil photo réflex à objectif unique ayant un mode de photographie zoom avec priorité à la profondeur de champ auquel un mode de réalisation de la présente invention est appliquée L'appareil photo réflex à objectif unique comporte un objectif zoom motorisé, un dispositif de mesure de distance d'objet, un dispositif de mise au point automatique et un dispositif d'exposition automatique, selon la présente invention L'objectif zoom motorisé 10 possède un premier groupe de lentilles Li et un second groupe de lentilles L 2 Le premier et le second groupes de lentilles LI et L 2 se déplacent dans la direction de l'axe optique pour modifier la distance spatiale entre ceux-ci et par ce moyen pour modifier la distance focale de ceux-ci Le premier groupes de lentilles Ll se déplace isolément dans la direction de l'axe optique pour ajuster la mise au point. Le premier groupe de lentilles Ll est entraîné par un mécanisme de réglage de la mise au point il pour ajuster la mise au point Le premier et le second groupes de lentilles Ll et L 2 sont entraînés par un mécanisme de zoom 12 pour faire varier la distance focale Les mécanismes d'entraînement Il et 12 peuvent être constitués de mécanismes de came connus en eux même Dans le mode de réalisation représenté, le mécanisme de réglage de la mise au point il est entraîné par un moteur AF (de mise au point automatique) 25 disposé sur le corps d'appareil photo 20. Le mécanisme de zoom 12 est entraîné par un moteur de zoom 13 incorporé à celui-ci. L'information de la distance d'objet focalisée et l'information de distance focale de l'objectif zoom 10 sont lues par un moyen de détection de position d'objectif 14 et sorties vers le corps d'appareil photo 20 par l'intermédiaire d'ergots (non montrés) disposés sur un montage. L'objectif zoom 10 est équipé d'un anneau de mise en oeuvre de zoom 15 qui fonctionne comme un interrupteur de zoom motorisé et d'un anneau de changement de plan manuel. L'anneau de mise en oeuvre de zoom 15 peut tourner et se déplacer simultanément dans la direction de l'axe optique pour occuper de manière sélective trois positions. L'anneau de mise en oeuvre de zoom 15 est associé avec un interrupteur de zoom SWZ lorsqu'il est situé dans l'une (position zoom motorisé) des positions d'extrémités axiales L'interrupteur de zoom SWZ qui est habituellement maintenu dans une position de non fonctionnement (position ARRET) est mis sur MARCHE, lorsque l'anneau de mise en oeuvre de zoom 15 est tourné dans le sens des aiguilles d'une montre ou dans le sens contraire des aiguilles d'une montre pour commander le moteur de zoom 13 du mécanisme de zoom 12, de sorte que le premier et le second groupes de lentilles Ll et L 2 sont déplacés dans la direction de l'axe optique en direction d'une position téléobjectif ou d'une position grand angle en fonction du sens de la rotation du moteur de zoom 13. Dans la position avec zoom motorisé, l'anneau de manoeuvre de zoom 15 est débrayé mécaniquement du mécanisme de zoom 12 (anneau de came), et l'anneau de mise en oeuvre de zoom 15 est rappelé et maintenu dans une position angulaire intermédiaire par des ressorts 30. L'anneau de mise en oeuvre de zoom 15 est relié de manière fonctionnelle au mécanisme de zoom 12 (anneau de came> à l'autre position d'extrémité axiale (position zoom manuel) dans laquelle l'interrupteur de zoom SWZ ne peut pas être mis sur MARCHE et le moteur de zoom 13 est débrayé mécaniquement du mécanisme de zoom 12 Dans cette position zoom manuel, lorsque l'anneau de mise en oeuvre de zoom 15 est tourné dans un sens des aiguilles d'une montre ou dans un sens contraire des aiguilles d'une montre, le premier et le second groupes de lentilles Ll et L 2 sont déplacés dans la direction de l'axe optique vers la position téléobjectif ou vers la position grand angle en fonction du sens de rotation de l'anneau de mise en oeuvre de zoom. Lorsque l'anneau de mise en oeuvre de zoom 15 est dans une position axiale intermédiaire (position neutre), il ne peut pas être entraîné en rotation et l'interrupteur de détection SW 2 est mis sur MARCHE pour débrayer mécaniquement l'anneau de mise en oeuvre de zoom 15 du mécanisme de zoom 12, de sorte que l'interrupteur de zoom SWZ ne peut pas être mis sur MARCHE. Le débrayage sélectif entre l'anneau de mise en oeuvre de zoom 15 et le mécanisme de zoom 12 et entre le mécanisme de zoom 12 et le moteur de zoom 13 est réalisé, par exemple, par un mécanisme d'embrayage à friction ou par un mécanisme d'embrayage à dents ou analogue, connus en eux-mêmes. L'objectif zoom 10 est fixé au corps d'appareil photo Certains des rayons lumineux de la lumière de l'objet transmis à travers le premier et le second groupes de lentilles Ll ET L 2 sont transmis par l'intermédiaire d'une partie demi-miroir 2 la d'un miroir principal 21 et réfléchis par un miroir auxiliaire 22 La lumière réfléchie est amenée à tomber sur un capteur à couplage de charge (CCD) de mesure de distance d'objet 23 qui est du type à détection de déphasage ce qui sort vers un circuit de commande 24 une information de déphasage d'une image d'objet qui est divisée en deux images Le circuit de commande 24 exécute une opération arithmétique pour prédire la valeur de la défocalisation, basée sur l'information de déphasage Il en résulte que le moteur d'AF 25 entraîne le mécanisme de réglage de la mise au point Il pour achever l'opération de mise au point Le circuit de commande 24 est habituellement constitué d'un microcalculateur qui commande d'une manière générale l'ensemble du fonctionnement de l'appareil photo en fonction du programme mémorisé dans une mémoire interne. La présente invention ne se réfère pas spécifiquement à des moyens pour obtenir une information de distance d'objet ni à des moyens pour commander le moteur d'AF 25 basés sur l'information de distance d'objet Cependant, l'information d'objet peut être obtenue, par exemple, par un dispositif de mesure de distance d'objet fondé sur le procédé de triangulation. Quelque uns des rayons lumineux réfléchis par le miroir principal 21 en direction d'un viseur (non représenté) sont amenés à tomber sur un capteur de photométrie 26 qui détecte la luminance de l'objet et envoie le signal de luminance au circuit de commande 24. Le circuit de commande 24 actionne le moteur de zoom 13 du mécanisme de zoom 12 pour effectuer l'opération de changement de plan. L'information de distance d'objet focalisée D (l'information de distance d'objet lorsque l'objet à photographier est au point) et l'information de distance focale f sont entrées dans le circuit de commande 24 à partir des moyens de détection de position d'objectif 14. Le corps d'appareil photo 20 possède un interrupteur SWS de distance d'objet et de détection de luminance qui est actionné pour détecter la distance de l'objet et la luminance de l'objet, un interrupteur de déclenchement SWR qui est mis en oeuvre pour commander le miroir 21, un obturateur (non montré) et un diaphragme (non montré) pour effectuer l'exposition, et un interrupteur SWM de sélection de mode qui sélectionne le mode avec priorité à la profondeur de champ Egalement, le corps d'appareil photo 20 possède un interrupteur de sélection SWI qui sélectionne et commence les opérations désirées dans un mode avec grossissement constant Ces interrupteurs sont connectés aux ports d'entrée respectifs du circuit de commande 24. La description suivante sera orientée vers une mise en oeuvre photographique de base de l'appareil photo dans le mode avec priorité à la profondeur de champ, en se référant à la figure 2 qui montre l'organigramme du fonctionnement, au moyen d'exemple Le fonctionnement est piloté par le circuit de commande 24 en fonction des programmes mémorisés dans une ROM (mémoire morte) incorporée à l'intérieur. Dans l'organigramme représenté à la figure 2, lorsque le mode avec priorité à la profondeur de champ est sélectionné par l'interrupteur SWM de sélection de mode, le circuit de commande 24 est interrompu par la manoeuvre de l'interrupteur SWS de mesure de distance d'objet et de la luminance (étape 551) Un photographe détermine d'abord une composition d'une photo et ensuite dirige l'appareil photo vers l'un des objets le plus proche ou le plus loin et presse l'interrupteur de déclenchement à mi-chemin pour mettre sur MARCHE l'interrupteur SWS de mesure de distance d'objet et de mesure de luminance. Lorsque l'interrupteur SWS de mesure de distance d'objet et de mesure de luminance est mis sur MARCHE, le circuit de commande 24 commence la première opération de mise au point automatique (la mesure de la distance d'objet et l'opération de mise au point) L'interrupteur SWS de mesure de distance d'objet et de mesure de luminance est automatiquement mis sur ARRET lorsqu'il est relâché. Lorsque la mise au point est achevée, l'information de distance d'objet Dl est entrée par l'intermédiaire des moyens de détection de position d'objectif 14 pour être mémorisée La commande attend jusqu'à ce que l'interrupteur SWS de mesure de distance d'objet et de mesure de luminance soit passé d'ARRET sur MARCHE (étapes 553 et 555) Dans le processus décrit ci-dessus, la formule suivante est utilisée pour exprimer la relation entre la distance d'objet D et la distance focale f: D = f 2/(x' + A x) dans laquelle: A x est la longueur de l'avancée de l'objectif à partir de la position dans laquelle l'objectif est sur une mise au point à l'infini x' est une valeur de défocalisation (un vecteur) obtenue par le capteur CCD 23 de mesure de distance d'objet et le circuit de commande 24. Lorsque l'interrupteur SWS de mesure de distance d'objet et de mesure de luminance est mis sur MARCHE, le circuit de commande 24 exécute la seconde opération de mise au point automatique Lorsque la mise au point est achevée, l'information de distance d'objet D 2 est sortie des moyens de détection de position d'objectif 14 pour être mémorisée ( 557) Le photographe dirige l'appareil photo vers un autre objet et relâche la touche de déclenchement Après quoi, le photographe presse la touche de déclenchement à un stade intermédiaire pour mettre sur MARCHE l'interrupteur SWS de mesure de distance d'objet et de mesure de luminance qui est automatiquement mis sur ARRET lorsque la force de pression est retirée. Lorsque l'interrupteur SWS de mesure de distance d'objet et de mesure de luminance est mis sur MARCHE à partir de l'état ARRET, le circuit de commande 24 commence la mesure de la luminance de l'objet pour obtenir des facteurs d'exposition optimaux (valeur de diaphragme Av et vitesse d'obturateur Tv) en fonction d'un programme prédéterminé et reçoit l'information de distance focale f à l'intérieur à partir des moyens de détection de position d'objectif 14 ( 561). Après que ces informations sont entrées et mémorisées, le circuit de commande 24 calcule une distance d'objet Dx en fonction de la distance focale f et de la valeur de diaphragme Av, de sorte que les deux distances d'objet Di et D 2 tombent à l'intérieur de la profondeur de champ ( 563) Dans ce calcul, si la distance d'objet Dl ou D 2 n'est pas à l'intérieur de la profondeur de champ, la valeur de diaphragme Av est augmentée pour approfondir la profondeur de champ Si la distance d'objet Dl ou D 2 n'est pas encore à l'intérieur de la profondeur de champ, même après que la valeur de diaphragme Av ait été augmentée d'une valeur prédéterminée, la distance focale f est modifiée pour augmenter la profondeur de champ (c'est-à-dire, pour raccourcir la distance focale f), de sorte que la distance focale f devienne une distance focale désirée fx à laquelle les distances d'objet Dl et D 2 sont amenées à l'intérieur de la profondeur de champ. En relation avec les opérations ci-dessus, la décision en ce qui concerne le fait que l'objet est ou non à l'intérieur de la profondeur de champ est prise sur la base des formules arithmétiques suivantes: Dl = f 2 Dx/lf 2 + (Dx f) S 'Avl D 2 = f 2 Dx/lf 2(Dx f) S 'Avl dans lesquelles: Dx est la distance d'objet; Dl est le point le plus proche dans la profondeur de champ; D 2 est le point le plus loin dans la profondeur de champ; & ' est le cercle de diffusion admissible; Av est la valeur de diaphragme. Par conséquent il est clair qu'à partir des formules ci-dessus que Av et/ou f peuvent être modifiés de manière à ce que les distances des deux objets Dl et D 2 soient à l'intérieur de la profondeur de champ. A partir des deux formules ci-dessus, il est vu que les profondeurs de champ Dl et D 2 peuvent être obtenues de la manière suivante sous la condition que Dx soit une courte distance: Dl + D 2 = 2 (S)2 Av (Dx)2 /f 2 Selon cette formule, 1) puisque la profondeur de champ est approximativement proportionnelle au carré de la distance de l'objet, plus la distance focale devient courte, plus la profondeur de champ deviendra profonde. 2) puisque la profondeur de champ est approximativement proportionnelle à la valeur du diaphragme Av, plus F devient grand (rétrécissement au diamètre de diaphragme plus petit), plus la profondeur de champ sera profonde. En raison des opérations arithmétiques ci-dessus, lorsque les deux distances d'objet Dl et/ou D 2 ne sont pas à l'intérieur de la profondeur de champ, le circuit de commande 24 opère pour rendre le diamètre de diaphragme plus petit, et/ou pour rendre la distance focale plus courte de sorte que les distances d'objet soient à l'intérieur de la profondeur de champ. Dans ce mode de réalisation, la valeur de diaphragme Av est modifiée d'abord pour placer la profondeur de champ optimale, après quoi la distance focale est modifiée. Cependant, dans la présente invention, la distance focale pourrait être d'abord modifiée pour positionner la il profondeur de champ optimale. Lors de l'achèvement de l'opération arithmétique mentionnée ci-dessus, le circuit de commande 24 juge si la distance focale f peut être ou non modifiée (s 65) Si la distance focale f peut être modifiée à l'étape 565, le mécanisme de zoom 12 est entraîné pour commander le changement de plan, de sorte que la distance focale f devient fx ( 567) Ensuite, le moteur d'AF 25 est entraîné pour mettre au point les objets (distance d'objet focalisée Dx) à l'étape 569 Si aucune modification de la distance focale n'est nécessaire à l'étape 565, la commande procède à l'étape 569 pour effectuer la mise au point sans exécuter le changement de plan. Lors de l'achèvement de la mise au point, le circuit de commande 24 exécute l'opération d'exposition lorsque l'interrupteur de déclenchement SWR est mis sur MARCHE (étapes 571 et 573) et la commande ainsi prend fin. Inversement, si l'interrupteur de déclenchement SWR n'est pas mis sur MARCHE, la commande est renvoyée aux étapes 561 et 551, respectivement, lorsque l'interrupteur SWS de mesure de distance d'objet et de mesure de luminance est mis sur MARCHE et sur ARRET (étape 575). Comme cela peut être compris à partir de ce qui précède, selon la présente invention, si une pluralité d'objets à photographier ne sont pas à l'intérieur de la profondeur de champ dans le mode avec priorité à la profondeur de champ, le diaphragme d'abord se rétrécit S-i les objets ne sont toujours pas à la profondeur de champ même après le rétrécissement, le changement de plan est commandé pour se décaler en direction du grand angle pour approfondir la profondeur de champ de manière à ce que les objets à des distances d'objets différentes puissent être mis au point. Il sera apprécié que lors de l'opération de changement de plan dans un appareil photo réflex à objectif unique, la composition peut être observée directement au moyen du viseur avant la manoeuvre de la touche de déclenchement et, par conséquent, le photographe peut prendre une photographie avec ou sans modification des réglages. Bien que la description ci-dessus ait été orientée vers un appareil photo réf lex à objectif unique, la présente invention n'est pas limitée à celui-ci et elle peut être également appliquée à un appareil photo du type à obturateur d'objectif En résumé, la présente invention peut être appliquée d'une manière générale à un appareil photo qui possède un objectif zoom motorisé, un dispositif de mise au point automatique comprenant un dispositif de mesure de distance d'objet, et un dispositif d'exposition automatique. REVENDICATIONS 1 Appareil photo comportant un l'objectif zoom motorisé ( 10), caractérisé en ce qu'il comprend: des moyens de mémoire pour mémoriser des distances d'objet de plus d'un objet devant être photographiés en même temps, détectées par un dispositif de mesure de distance d'objet; et des moyens de commande d'objectif zoom motorisé pour modifier la distance focale (f) de l'objectif zoom motorisé ( 10) de manière à ce que les objets soient amenés à tomber à l'intérieur de la profondeur de champ de l'objectif zoom motorisé ( 10). 2 Appareil photo à objectif zoom motorisé ( 10) selon la revendication 1, caractérisé en ce que les dits moyens de mémoire comprennent des moyens de calcul arithmétique pour calculer une valeur de diaphragme optimale, une distance d'objet optimale lorsque les objets sont au point, et une distance focale optimale de manière à amener les objets à l'intérieur de la profondeur de champ. 3 Appareil photo à objectif zoom motorisé ( 10) selon la revendication 2, caractérisé en ce que les mêmes moyens arithmétiques opèrent pour déplacer la valeur de diaphragme dans un sens dans lequel le nombre F devient plus grand. 4 Appareil photo à objectif zoom motorisé ( 10) selon la revendication 1, caractérisé en ce que ledit l'objectif zoom motorisé ( 10) étant mis en oeuvre par les moyens de commande d'objectif zoom motorisé est déplacé dans un sens tel que la distance focale (f) devient plus courte. Appareil photo à objectif zoom motorisé ( 10) selon la revendication 1, caractérisé en ce que ledit l'objectif zoom motorisé ( 10) est pourvu d'un anneau de mise en oeuvre de zoom ( 15) qui fonctionne comme un interrupteur de zoom motorisé et un anneau de changement de plan manuel. 6 Appareil photo à objectif zoom motorisé ( 10) selon la revendication 5, caractérisé en ce que ledit anneau de mise en oeuvre de zoom ( 15) est mobile en rotation et est mobile dans une direction de l'axe optique de l'objectif zoom motorisé ( 10) entre deux positions d'extrémités axiales. 7 Appareil photo à objectif zoom motorisé ( 10) selon la revendication 6, caractérisé en ce que ledit l'objectif zoom motorisé ( 10) possède un interrupteur de zoom (SWZ) qui est associé avec l'anneau de mise en oeuvre de zoom ( 15) lorsque ce dernier est situé à l'une des positions d'extrémité axiales de celui-ci. 8 Appareil photo à objectif zoom motorisé ( 10) selon la revendication 7, caractérisé en ce que ledit interrupteur de zoom (SWZ) est normalement situé dans une position de non fonctionnement et est mis sur MARCHE lorsque l'anneau de mise en oeuvre de zoom ( 15) est tourné dans un sens des aiguilles d'une montre ou dans un sens contraire des aiguilles d'une montre pour déplacer l'objectif zoom motorisé ( 10) dans la direction de l'axe optique en fonction du sens de la rotation de l'anneau de mise en oeuvre de zoom ( 15). 9 Appareil photo à objectif zoom motorisé ( 10) selon la revendication 8, caractérisé en ce qu'il comprend de plus des moyens de ressort ( 30) pour rappeler l'anneau de mise en oeuvre de zoom ( 15), de sorte que ce dernier soit maintenu dans une position neutre du déplacement en rotation de celui-ci lorsque l'anneau de mise en oeuvre de zoom ( 15) est situé à l'une des deux positions d'extrémité axiales. Appareil photo à objectif zoom motorisé ( 10) selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comprend de plus un interrupteur de sélection de mode (SW 1) qui est manoeuvré pour sélectionner le mode avec priorité à la profondeur de champ.