Brevet FR2661257A1 — publié le 19911025

DISPOSITIF DE COMMANDE POUR LE DEPLACEMENT D'UN ELEMENT MOBILE, EN PARTICULIER D'UN OBJECTIF PHOTOGRAPHIQUE La présente invention concerne un appareil photograhique à commande électronique ayant des modes de fonctionnement macro et normal, cet appareil étant commutable de l'un à l'autre des deux modes au moyen d'un commutateur manuel, la prise de vue s'effectuant en auto-focus en conformité avec l'information de mesure de distance, que ce soit dans le mode normal ou dans le mode macro. Dans un appareil photographique équipé d'un objectif zoom, il est nécessaire de connaître l'ouverture F de l'objectif zoom de manière à ce qu'une exposition correcte puisse être calculée De plus, si l'appareil photographique comporte un objectif zoom motorisé, le réglage de la distance focale doit être connu de sorte que l'appareil photographique puisse commander l'opération de zoom. Une solution classique aux problèmes précités a consisté à doter l'objectif zoom d'une plaque de codes située sur une bague à came d'entraînement de l'objectif zoom en vue d'une rotation solidaire avec celui-ci Un tel système prévoit des balais en contact par glissement avec la plaque de codes pour engendrer un code de position qui correspond à la distance focale de l'objectif en fonction du code zoom détecté en conséquence d'un état conducteur entre un balai de terre qui est normalement en contact avec la configuration conductrice de la plaque de codes et des balais de code qui viennent au contact de la plaque de codes pendant la commutation entre des zones conductrices et des zones non conductrices de la plaque de codes lorsque la bague à came tourne. Chaque balai de code engendre un signal de 1 bit qui est fonction de l'état conducteur et non-conducteur de la plaque de codes si bien que, lorsque plusieurs de ces balais sont utilisés, un signal de code zoom à plusieurs bits est engendré Cependant, étant donné que les balais et la plaque de codes constituent une configuration mécanique, il est possible que les balais de code se séparent de la plaque de codes et n'établissent pas un contact électrique correct pour des causes externes, telles que vibrations ou poussières, saletés ou autres corps étrangers se trouvant sur les surfaces de contact. Dans un tel cas, le code de position résultant qui est calculé à partir du code zoom détecté ne correspondra pas à la position réelle de l'objectif. De plus, pour la détermination du code de position de l'objectif (c'est-àdire la distance focale de l'objectif), il est probable que la commande d'exposition ne soit pas réglée correctement si les pas du code de position ne sont pas suffisamment précis Par exemple, dans le cas d'un appareil photographique ayant un objectif ayant une gamme d'environ 35 mm à 60 mm, l'appareil devrait comporter de préférence environ quinze codes de position pour assurer un calcul correct de l'exposition. Dans un appareil photographique classique, un code zoom correspond à un code de position C'est-à-dire qu'il est fait appel à un système de codes absolus dans lequel chaque pas du code zoom a une valeur unique qui est spécifique à ce pas et, en conséquence, spécifique à une position particulière de l'objectif zoom. Cependant, un tel système présente un problème en ce que si le code zoom est sélectionné en tant que code absolu sur toute la gamme de l'objectif zoom, le nombre de balais utilisés en association avec la plaque de codes doit être augmenté, si bien que la structure de la plaque de codes est plus complexe. Par exemple, s'il faut détecter des informations sur quinze pas, au moins quatre bits d'informations sont nécessaires pour engendrer le code zoom Ainsi, cinq balais seraient requis, dont un balai pour la terre, pour coopérer avec la plaque de codes S'il est souhaitable de minimiser le nombre de balais requis, de manière à obtenir un appareil photographique plus compact, il n'est pas pratique de réduire le nombre de pas du code de position. La présente invention a pour but de pallier ces inconvénients en proposant un dispositif de commande pour le déplacement d'un élément mobile, en particulier d'un objectif photographique à focale variable avec un codeur de signal qui comporte au moins une paire de zones électriquement conductrices et non conductrices, qui sont disposées côte à côte selon la direction de déplacement de l'élément mobile, et avec un élément de contact qui est en contact par glissement avec ledit codeur de signal, et sur lequel on peut capter un signal MARCHE/ARRET, ledit élément mobile étant susceptible d'être déplacé ensemble avec le codeur de signal ou l'élément de contact, caractérisé en ce que le signal ARRET caractérise l'état de mouvement de l'élément mobile. L'invention sera mieux comprise à la lumière de la description qui va suivre, donnée uniquement à titre d'exemple et faite en référence aux dessins annexés dans lesquels: la figure 1 est une vue en plan d'un mode de réalisation de l'appareil photographique selon la présente invention; la figure 2 est un diagramme schématique d'une unité de zoom dans laquelle l'objectif de zoom est actionné électriquement; la figure 3 est une vue de face d'un mode de réalisation de l'appareil photographique selon la présente invention; la figure 4 est une vue de l'arrière d'un mode de réalisation de l'appareil photographique selon la présente invention; la figure 5 est un diagramme en blocs du système de commande du moteur de zoom; la figure 6 représente schématiquement les circuits de commande, sous forme d'un diagramme en blocs; la figure 7 représente graphiquement la configuration des contacts du commutateur de zoom; et la figure 8 est une vue éclatée de la plaque de codes, avec un diagramme présentant la correspondance entre la plaque de codes et les différents codes. Un dispositif de détection de position de zoom selon la présente invention comprend, comme le montre la figure 2, des moyens pour délivrer en sortie un code de zoom 15, une plaque de codes 13 prévue sur la surface circonférentielle d'une bague à came 12 pour modifier la distance focale d'un objectif zoom, une pluralité de balais 14 qui sont montés sur le corps de l'appareil de photo et en contact par glissement avec la plaque de codes 13 de manière à engendrer un code de zoom relatif en fonction de l'état de conduction des balais. Comme représenté sur la figure 2, la présente invention peut être également mise en oeuvre électriquement L'objectif zoom actionné électriquement comporte en outre des moyens 16 pour compter et enregistrer des modifications du code zoom de la zone du code absolu et l'enregistrer en mémoire en tant que code de position qui correspond à la distance focale de l'objectif, des moyens d'entraînement 18 du moteur de zoom 10 destinés à modifier la distance focale de l'objectif zoom 11 en commandant l'activation du moteur de zoom 10 en fonction d'une entrée en provenance du commutateur d'actionnement 17 et du code de position enregistré dans la mémoire, et des moyens de correction 19 qui commandent les moyens d'entraînement de moteur 18 pour faire tourner la bague à came 12 jusqu'à une position dans laquelle le code zoom devient un code absolu lorsque la position des moyens comptage-mémoire 16 est effacée. Un corps d'appareil 1 K comporte un barillet fixe et un barillet mobile 3 K, comme représenté sur la figure 1 Comme illustré sur la figure 3, l'avant du corps de l'appareil 1 K contient une section de mesure de la distance 4 K, une fenêtre de viseur 5 K, un flash 6 K, un élément photométrique, tel qu'un élément Cd S, et un voyant d'auto- temporisateur L'arrière du corps de l'appareil 1 K, comme représenté sur la figure 4, comporte un couvercle arrière 8 K, un indicateur LCD 9 K, un premier bouton de mode AK, un second bouton de mode BK, un bouton de remise à zéro CK, un levier de zoom 10 K, un voyant vert (LED) DK, un voyant rouge (LED) EK, un levier de désenclenchement de couvercle arrière 11 K, une section d'affichage de date 12 K et un commutateur de date 13 K. Lorsque le levier de désenclenchement de couvercle arrière 11 K est déplacé depuis une position d'arrêt supérieure jusqu'à une position d'arrêt inférieure, le couvercle arrière 8 K s'ouvre Lorsque le couvercle arrière 8 K est ouvert, le levier de désenclenchement de couvercle arrière 11 K est à la position d'arrêt inférieure, tandis que lorsque le couvercle arrière 8 K est fermé, le levier de désenclenchement de couvercle arrière 11 K revient à sa position d'arrêt supérieure. Un bouton ré-enroulement (non représenté) se trouve sur le fond du corps d'appareil 1 K. La section supérieure du corps d'appareil 1 K, comme illustré sur la figure 1, comporte un levier de verrouillage 14 K, un bouton d'obturateur 15 K et un bouton macro 16 K Le levier de verrouillage 14 K est apte à coulisser entre une position MARCHE et une position ARRET. Le levier de zoom 10 K peut être déplacé dans une première direction indiquée par la flèche rn sur la figure 1, et dans une seconde direction indiquée par la flèche r 2. Le levier de zoom 10 K permet de déplacer l'objectif de l'appareil entre une extrémité grand-angle et une extrémité télé Le levier de zoom 10 K sert à modifier à la fois le temps d'intervalle et le temps d'obturateur manuel, qui seront décrits ci-après L'appareil contient un circuit de commande comportant une unité CPU principale, à laquelle est reliée une unité sous-CPU qui exécute un traitement relatif à l'obturateur en association avec un CI de pilotage Un circuit intégré unique sur mesure a été réalisé; ce circuit intégré contient la CPU principale, la sous-CPU, le CI de pilotage, le CI de focalisation automatique et autres éléments électroniques. La CPU principale (figure 6), assure les fonctions suivantes en réponse aux signaux d'entrée fournis à l'appareil: 1) Commande du moteur de zoom et du moteur de pellicule par l'intermédiaire d'un circuit d'entraînement de moteur; 2) Commande de l'allumage et du clignotement du voyant vert DK qui fournit l'indication relative à la mesure de la distance, du voyant rouge EK qui fournit une indication relative au flash, et d'un voyant d'auto-temporisateur qui fournit une indication relative à l'autotemporisateur; 3) Commande des indications sur l'indicateur LCD 9 K; et 4) Commande de la charge du circuit de flash. Les informations sont introduites dans la CPU principale au moyen des éléments suivants: 1) Le commutateur de verrouillage LOCK, qui est mis à MARCHE lorsque le levier de verrouillage 14 K est mis à sa position MARCHE; 2) Le commutateur photométrie SWS, qui est mis à MARCHE lorsque le bouton d'obturateur 15 K est enfoncé à moitié; 3) Le commutateur de déclenchement SWR, qui est mis à MARCHE lorsque le bouton d'obturateur 15 K est entièrement enfoncé; 4) Le commutateur MACRO MCRO, qui est mis à MARCHE lorsque le bouton macro 16 K est enfoncé; ) Le commutateur zoom télé TELE, qui est mis à MARCHE lorsque le levier de zoom 10 K est déplacé depuis une position neutre centrale vers un côté télé r 2; 6) Le commutateur zoom grand-angle WIDE, qui est mis à MARCHE lorsque le levier de zoom 10 K est déplacé depuis une position neutre centrale vers un côté grand-angle ri; 7) Le commutateur de vitesse ZMHL, qui est mis à MARCHE lorsque le levier de zoom IOK est déplacé sur une courte distance depuis la position neutre centrale et qui est mis à ARRET lorsque le levier de zoom 10 K est déplacé sur une grande distance depuis la position neutre centrale; 8) Le commutateur de mode A MDA, le commutateur de mode B MDB et le commutateur de remise à zéro MDC, qui sont mis à MARCHE lorsque les boutons de modes AK, BK, CK, respectivement, sont enfoncés; 9) Le point de contact DX, qui lit un code DX imprimé sur une cartouche de pellicule; ) Les entrées de code zoom ZCO, ZC 1 et ZC 2, qui sont discutées en détail ci-après; 11) Le commutateur de couvercle arrière BACK, qui est mis à ARRET lorsque le levier de désenclenchement de couvercle arrière 11 K est abaissé et mis à MARCHE lorsque le couvercle arrière 8 K est fermé et que le levier retourne à sa position d'enclenchement; et 12) Le commutateur de ré-enroulement REW, qui est mis à MARCHE lorsque le bouton ré-enroulement est enfoncé. Trois commutateurs relatifs au zoom, TELE, WIDE, et ZMHL sont commandés par un seul levier zoom, la disposition des points de contact étant celle qui est représentée sur la figure 7 Avec ces combinaisons, cinq états sont introduits dans la CPU principale Les données sont utilisées pour l'opération de zoom ou pour la sélection de modes Par exemple, lorsque l'opération de zoom est effectuée, les informations correspondant à la rotation normale ou arrière du moteur de zoom et à la vitesse de rotation élevée ou lente sont introduites dans la CPU principale. La sous-CPU commande le télémètre, qui comprend la diode infrarouge LED et le détecteur de position PSD par l'intermédiaire d'un CI de focalisation automatique La sous-CPU délivre les données de mesure de la distance en provenance du CI de focalisation automatique et les données photométriques (selon l'élément Cd S) à la CPU principale. Le CI de pilotage commande le circuit d'obturateur en fonction de commandes en provenance de la sous-CPU et fournit un signal de déclenchement au circuit de flash. On se réfère maintenant à la figure 5 La CPU principale délivre en sortie des commandes correspondant à la rotation normale ou arrière du moteur de zoom par l'intermédiaire de quatre lignes de signaux (MP 1, MP 2, MN 1 et MN 2) au circuit d'entraînement du moteur. Un circuit de commande d'alimentation moteur qui fournit l'énergie au circuit d'entraînement du moteur, commute entre une tension d'alimentation haute et une tension d'alimentation faible selon la commande de vitesse introduite depuis la CPU principale par l'intermédiaire de la ligne de signaux MCNT Lorsque MCNT est à ARRET, la tension de la pile est fournie directement au circuit d'entraînement du moteur de zoom tandis que, lorsque MCNT est à MARCHE, la tension de la pile est fournie après réduction de la tension jusqu'à une valeur spécifiée. Ces commandes sont illustrées en détail dans le tableau ci-après. Révolution moteur MCNT M Pl MP 2 MN 1 MN 2 Vitesse élevée avant MARCHE MARCHE Vitesse élevée arrière MARCHE MARCHE Vitesse lente avant MARCHE MARCHE MARCHE Vitesse lente arrièreMARCHE MARCHE MARCHE Frein moteur MARCHE MARCHE Le moteur de zoom permet de modifier la distance focale d'un objectif pour qu'elle corresponde à l'extrémité télé en déplaçant le barillet mobile 3 K dans une direction telle que ce dernier fasse saillie par rapport au corps de l'appareil, par l'intermédiaire de la bague à came, dans le cas de la rotation normale, Lorsque la rotation arrière est exécutée, ledit moteur permet de modifier la distance focale de l'objectif de prise de vues pour qu'elle corresponde à l'extrémité grand- angle en déplaçant le barillet mobile 3 K dans la direction arrière. En ce qui concerne cet appareil, les informations qui sont représentatives de modifications de la distance focale de l'objectif de prise de vues, de modifications de Fm E (ouverture F maximale) selon le déplacement de l'objectif vers l'extrémité grand-angle, l'extrémité télé, la position macro, la position de verrouillage etc, sont détectées automatiquement et chaque type de commande est exécuté selon ces informations. A cet effet, une plaque de codes 13 K est fixée sur la surface de la bague à came de l'objectif et quatre balais (ZCO, ZC 1, ZC 2, GND) sont en contact avec la plaque de codes GND est la borne commune tandis que les trois autres balais servent à la détection de codes. La figure 8 est un diagramme de la plaque de codes 13 K et chaque code engendré lorsque les bornes ZCO, ZC 1 et ZC 2 sont en contact avec une partie de continuité (également connue sous le nom de "trace") de la plaque de codes représentée par les lignes obliques de la figure, sur laquelle un signal "O" indique qu'une partie de la trace conductrice est supprimée, tandis qu'un signal " 1 " indique qu'une partie de la trace conductrice n'est pas supprimée. Dans cette description, un code d'information à trois bits détecté par la relation de continuité de ces bornes porte le nom de code zoom ZCODE. Un code de position POS et un code de division DIV sont définis selon le code zoom sus-mentionné de manière à commander le zoom. Le code de position POS est utilisé pour différencier cinq états de l'objectif de prise de vues dans la position entre l'extrémité grandangle et la position de verrouillage, la position de l'extrémité grandangle ou l'extrémité télé dans la zone zoom, et la position entre l'extrémité télé et la position macro Le code de division DIV sert à identifier la position de l'objectif en divisant la gamme de zoom en quatorze zones. Sur la figure 8, la partie dans laquelle POS égale " 1 et 3 " est représentée comme ayant une largeur fixe POS égale " 1 " est obtenue lorsque l'objectif est mis à l'extrémité grand-angle, et ceci uniquement au moment o ZC 1 est commuté de 1 à O (de ARR T à MARCHE) Lorsque l'objectif ne s'arrête pas à l'extrémité grand-angle, POS est commuté de " O " à " 2 ". Il est interdit à l'objectif de s'arrêter dans la zone située entre la position de verrouillage et la zone zoom, ainsi que dans la zone située entre la zone zoom et l'extrémité macro Cependant, lorsqu'une borne qui est correctement à MARCHE est détectée comme étant à ARRET, en raison d'un mauvais contact entre un balai et la plaque de codes, il se peut que le moteur de zoom s'arrête dans la zone interdite Par conséquent, la plaque de codes et le logiciel sont conçus de manière à ce que les commutations de ARRET à MARCHE des bornes spécifiées soient utilisées lors de la détection de ces limites Grâce à l'emploi de cette configuration, il est possible d'éviter des arrêts en zone interdite, même si un balai flotte parce que la borne est à ARRET. Par contre, dans la zone zoom, quatorze divisions sont utilisées pour la distance focale de l'objectif, comme il est dit ci-dessus De plus, la borne ZC 2 sert à détecter l'extrémité télé dans la zone zoom. Il est donc nécessaire de diviser treize pas par deux bits Dans cet exemple, la configuration de code relatif qui est employée utilise les codes zoom ZC " 4 ", " 5 ", " 6 " ou " 7 " respectivement pour obtenir une correspondance avec les codes de division DIV de " 1 H" "EH". Lorsque cette configuration est utilisée, il est impossible de spécifier de manière unique un code de division qui corresponde à la distance focale de l'objectif seulement à l'aide du code zoom ZCODE Par conséquent, le code de division est fixé en ré-écrivant successivement le code de division enregistré en mémoire lorsque des modifications du code zoom depuis les points terminaux sont il détectées. Il va de soi que la présente invention n'a été décrite qu'à titre explicatif et nullement limitatif. REVENDICATIONS 1 Dispositif de commande pour le déplacement d'un élément mobile, en particulier d'un objectif photographique ( 11) à focale variable avec un codeur de signal ( 13) qui comporte au moins une paire de zones électriquement conductrices et non conductrices, qui sont disposées côte à côte selon la direction de déplacement de l'élément mobile, et avec un élément de contact ( 14) qui est en contact par glissement avec ledit codeur de signal, et sur lequel on peut capter un signal MARCHE/ARRET, ledit élément mobile étant susceptible d'être déplacé ensemble avec le codeur de signal ou l'élément de contact, caractérisé en ce que le signal ARRET caractérise l'état de mouvement de l'élément mobile. 2 Dispositif de commande selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il est prévu un dispositif de commande qui provoque une poursuite de mouvement de l'élément mobile lors de la production du signal ARRET. 3 Dispositif de commande selon les revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que le codeur de signal contient, en vue de la caractérisation de la position de l'élément mobile à l'intérieur d'une pluralité de zones de positions fractionnées, au moins une zone critique, laquelle est susceptible d'être détectée au moyen d'un dispositif de détection par une transition du signal de MARCHE vers ARRET. 4 Dispositif de commande selon la revendication 3, caractérisé en ce que l'élément mobile est un élément tournant cylindrique sur la périphérie duquel est disposé le codeur de signal selon la direction de rotation, de sorte que les zones de position sont déterminées par des divisions selon la direction périphérique. Dispositif de commande selon les revendications 3 ou 4, caractérisé en ce qu'il est prévu un agencement de commande qui s'oppose à l'immobilisation de l'élément mobile dans au moins une position, laquelle est représentée par la zone critique. 6 Dispositif de commande selon l'une quelconque des revendications 3 à 5, caractérisé en ce que le codeur de signal porte les zones électriquement conductrices et non conductrices d'une graduation de codage multibit, et en ce que le dispositif de détection comporte une pluralité de balais de contacts ( 14) dont le nombre correspond au nombre de bit de graduation de code. 7 Dispositif de commande selon l'une quelconque des revendications précédentes pour la commande du moteur d'entraînement d'un objectif zoom ( 11), caractérisé en ce que le codeur de signal est une plaque de codes ( 13) disposée sur la bague à came ( 12) de l'objectif s'étendant selon la direction périphérique de celui-ci.