Télémètre
On connaît des télémètres qui comprennent, de façon classique, un système optique formant deux images de l'objet dont on désire mesurer l'éloignement, ces images présentant un décalage latéral en fonction de l'angle sous lequel on voit de l'objet la distance séparant deux points différents solidaires du corps du télémètre.
Dans certains domaines de la technique, notamment en photographie, cinématographie et télévision, il peut être intéressant de disposer d'un télémètre travaillant automatiquement et susceptible d'être utilisé pour commander, par exemple, la mise au point automatique d'un objectif de prise de vue.
La présente invention a pour but de permettre cette possibilité. Elle a pour objet un télémètre comprenant un système optique formant deux images de l'objet dont on désire mesurer l'éloignement, caractérisé en ce qu'il comprend au moins deux cellules photoélectriques destinées à recevoir respectivement au moins une partie desdites images et des moyens permettant de comparer les courants fournis par ces cellules.
Le dessin annexé représente, schématiquement et à titre d'exemple, une forme d'exécution du télémètre objet de l'invention.
La fig. 1 illustre le principe de fonctionnement de ce télémètre.
Les fig. 2 et 3 représentent de face deux dispositions de cellules photoélectriques.
La fig. 4 représente un montage en pont de plusieurs cellules photoélectriques.
En référence à la fig. 1, le télémètre représenté comprend deux systèmes optiques 1 et 2 qui peuvent être constitués chacun simplement par une seule lentille. Les axes optiques 3 et respectivement 4 de ces deux systèmes. sont parallèles entre eux et éloignés l'un de l'autre d'une distance constituant la base du télémètre. Ce dernier comprend encore deux cellules photo électriques 5 et respectivement 6 placées en arrière des systèmes optiques 1 et 2 et sensiblement dans le plan focal de ceux-ci.
Lorsque le sujet visé par le télémètre se trouve à l'infini, les images formées sur les cellules 5, 6 sont semblables, de sorte que le courant débité par ces cellules est égal. Si le télémètre est utilisé pour viser un objet relativement proche, les images ne sont plus pareilles sur les cellules 5, respectivement 6, et on observe une différence entre les deux courants délivrés par ces cellules.
Dans le cas où un objet relativement proche se trouve sur l'axe optique 3 du télémètre, on a représenté schématiquement par l'axe 4' la direction suivant laquelle l'objet est vu à travers le système optique 2. Si la cellule 6 est alors déplacée dans la position représentée par 6', elle reçoit de nouveau une image sensiblement semblable à celle venant frapper la cellule 5. Toutefois, il est avantageux que la cellule 5 soit déplacée en 5' pour tenir compte du déplacement du plan de l'image provenant du rapprochement de l'objet visé. Dans ces nouvelles positions, les deux cellules 5 et 6 fournissent de nouveau un courant égal.
Pour chaque position angulaire de la direction de visée 4' à travers le système optique 2 correspond une position déterminée du plan-image du système optique 1. On peut donc déplacer simultanément les cellules 5 et 6 au moyen d'un dispositif d'accouplement, non représenté, qui permet d'assurer, en chaque point, la correspondance entre les positions réciproques des deux cellules pour toutes les distances susceptibles d'être mesurées par le télémètre.
Ainsi, lorsqu'on effectue le déplacement des cellules, il suffit d'observer le moment où les deux courants qu'elles fournissent sont égaux pour savoir que le télémètre indique l'éloignement de l'objet qui est visé.
La comparaison des deux courants peut être effectuée simplement par différents circuits électriques, notamment par des circuits en pont.
Dans le schéma représenté ci-dessus, il est nécessaire que la surface de la cellule corresponde approximativement à la surface de l'image formée par chacun des deux systèmes optiques 1 et 2. La fig. 2 représente deux cadres concentriques a et b, et si l'on suppose que le cadre a représente le contour de la cellule photoélectrique et le cadre b celui de l'image formée par l'un des systèmes optiques, on comprend sans autre que la cellule fournira un courant constant quel que soit l'emplacement de l'image comprise dans le cadre b, pour autant que cette image ne déborde pas du cadre a.
Si la situation était inversée et que la cellule soit sensiblement plus petite que l'image, on pourrait obtenir le même défaut dans le cas où l'image présente un éclairement relativement uniforme. I1 est donc avantageux que la surface de l'image corresponde approximativement à celle de la cellule.
Pour augmenter la précision du télémètre, il est avantageux de placer plusieurs cellules photoélectriques derrière chaque système optique. La solution la plus simple consiste à placer seulement deux cellules disposées dans le même plan et à bord jointif derrière chaque système optique. Le plan de coupure entre deux cellules d'un même groupe est, de préférence, perpendiculaire au plan contenant les deux axes optiques 3 et 4. Ainsi, les conditions d'équilibre des courants de toutes les cellules est plus critique et la précision du télémètre est fortement améliorée.
La fig. 3 illustre cette possibilité et montre un groupe de deux cellules 7 et 8 placé derrière chacun des systèmes optiques 1, 2.
Les cellules sont branchées dans un pont électrique, comme illustré à la fig. 4. Le pont est alimenté par une batterie 9 et le courant de la branche transversale est mesuré par un instrument 10.
Lorsque les deux images formées sur les deux groupes de deux cellules sont semblables, les courants fournis par les cellules 7 et 7a sont égaux entre eux, ainsi que ceux fournis par les cellules 8 et 8a. Le pont électrique est donc en équilibre et il ne circule aucun courant dans l'instrument 10.
Ce dernier schéma est avantageux, car on comprend facilement que si, par exemple, un objet plus sombre ou plus clair, disposé sur un fond relativement uniforme, est placé de façon que son image soit projetée de part et d'autre de la ligne de séparation entre les deux cellules, le moindre déplacement de cette image par rapport aux cellules provoque immédiatement une différence sensible entre les courants fournis, puisque ce point d'intensité différente du fond se déplacera d'une des cellules vers la voisine.
I1 est clair qu'en augmentant le nombre des cellules, les variations de courant deviennent plus importantes dans le cas où l'objet est relativement petit, puisque la variation du courant dans une cellule dépend non seulement de l'intensité lumineuse de la partie de l'image qui se déplace, mais encore de la surface relative de cette image par rapport à la surface totale de la cellule. Toutefois, les moyens de comparaison des courants fournis par les cellules deviennent plus compliqués puisqu'il est nécessaire de comparer le courant de chaque cellule d'un groupe avec celui de la cellule correspondante de l'autre groupe, la mesure du télémètre étant correcte lorsque tous ces courants sont égaux deux à deux.
I1 est bien entendu qu'on pourrait prévoir un télémètre dans lequel les cellules seraient stationnaires pour les deux systèmes optiques, au moins un de ces derniers comportant un élément optique destiné à faire varier la position de l'image formée sur la cellule respective ou éventuellement le groupe de cellules.