FR2487993A1 - Ensemble d'eclairement artificiel pour appareil photographique et reflecteur pour cet ensemble - Google Patents

Abstract

L'INVENTION CONCERNE UN FLASH ELECTRONIQUE QUI PEUT ETRE INSTALLE DANS OU RELIE DE FACON SEPARABLE A UN APPAREIL PHOTOGRAPHIQUE EN VUE D'ASSURER UNE DISTRIBUTION D'ECLAIREMENT PREFEREE DANS LE CHAMP DE VISION DE L'APPAREIL PHOTOGRAPHIQUE DE MANIERE A AUGMENTER AU MAXIMUM LA PORTEE DU FLASH ET D'AMELIORER LA QUALITE D'ECLAIREMENT POUR DES PHOTOGRAPHIES AU FLASH. LE FLASH ELECTRONIQUE COMPREND UN REFLECTEUR 24 QUI PRESENTE UNE SYMETRIE BILATERALE PAR RAPPORT A L'HORIZONTALE ET QUI A UNE FORME REPRESENTEE PAR UN POLYNOME DE SIXIEME ORDRE, AINSI QU'UN TUBE-ECLAIR 26 DONT LE CENTRE EST DECALE PAR RAPPORT AU PLAN DE SYMETRIE DU REFLECTEUR, CET AGENCEMENT PERMETTANT D'OBTENIR UNE DISTRIBUTION VERTICALEMENT ASYMETRIQUE DE L'INTENSITE DE LA LUMIERE D'ECLAIREMENT DANS LA ZONE D'IMAGE, AVEC DE FORTES INTENSITES SE PRODUISANT DANS LA PARTIE SUPERIEURE CENTRALE DE LA ZONE D'IMAGE. L'INTENSITE D'ECLAIREMENT D'UN COTE A L'AUTRE EST GENERALEMENT SYMETRIQUE PAR RAPPORT A LA VERTICALE ET ELLE EST COMMANDE PAR UNE LENTILLE CYLINDRIQUE DE FRESNEL 28. APPLICATION AUX APPAREILS PHOTOGRAPHIQUES DU TYPE A DEVELOPPEMENT AUTOMATIQUE.

Description

La présente invention se rapporte d'une façon générale à la photographie

et elle a trait plus particulièrement à un flash électronique qui peut soit être incorporé, soit relié de façon séparable à un appareil photographique afin d'assurer une distribution angulaire préférée de l'intensité d'éclairement.

Des flashs électroniques destinés à assurer un éclaire-

ment artificiel pendant des expositions photographiques reçoivent en provenance d'une pile une tension continue qui alimente un convertisseur de tension servant à convertir la tension continue, qui peut être de l'ordre de 6 volts, en une tension appropriée d'enclenchement de flash. Un courant de charge provenant du convertisseur de tension assure la charge du condensateur de stockage jusqu'à un niveau de tension continue qui peut être de l'ordre de 350 volts. La charge emmagasinée dans le condensateur est déchargée dans un tube qui est rempli d'un mélange de gaz rares, tels que l'argon, le krypton ou le xenon, et produit un

éclair lumineux brillant pour éclairer la scène.

La brillance de l'éclair dépend du type de tube et de la quantité d'électricité déchargée dans celui-ci à partir du condensateur. La puissance de sortie du tube est mesurée en watts-secondes ou en joules et elle dépend de la façon dont la charge électrique emmagasinée dans le condensateur est convertie

efficacement en énergie rayonnante.

L'énergie rayonnante émanant du tube se propage à

partir du tube dans des directions qui dépendent de sa géométrie.

Une partie de cette lumière arrive naturellement sur le sujet tandis qu'une autre partie plus ou moins importante passe à côté du sujet et est perdue. Pour l'optimisation de la quantité de lumière arrivant sur la scène, il est d'une pratique courante de prévoir un réflecteur dont le profil est choisi de manière à intercepter des rayons lumineux passant à côté du sujet et à diriger ces rayons vers la scène. Il est classique de profiler sélectivement de tels réflecteurs pour que la distribution de

l'intensité d'éclairement arrivant sur la scène soit uniforme.

Récemment, on a adapté des modèles compacts de tels flashs électroniques en vue-de leur emploi avec des appareils photographiques du type à autodéveloppement qui utilisent des cassettes de films contenant une pile destinée à alimenter en courant différents éléments de l'appareil. Des flashs électroniques de ce genre peuvent être reliés à un appareil photographique qui

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contient une cassette portant une pile et qui est pourvu d'un flash électronique alimenté en tension stable pour charger un condensateur de stockage. Le condensateur de stockage est déclenché à un instant approprié pendant l'intervalle d'exposition par un signal de déclenchement fourni par l'appareil photographique en vue de faire décharger le condensateur dans le tube-éclair afin

de produire ainsi un éclairement artificiel.

Dans l'appareil photographique du type à auto-développement automatique qui est agencé pour utiliser un flash électronique et pour charger le condensateur à partir d'une pile contenue dans la cassette de film, il est souhaitable que le flash électronique consomme aussi peu que possible du courant de la pile et également qu'il convertisse efficacement cette énergie en énergie rayonnante puisqu'il existe dans l'appareil un-certain nombre de systèmes électriques pouvant consommer l'énergie contenue dans la pile de cassette. En conséquence, des appareils photographiques du type à auto-développement qui utilisent une seule pile de capacité limitée pour assurer l'alimentation pendant un cycle complet de l'appareil et qui sont équipés d'un dispositif électronique de commande à l'aide duquel différents systèmes électriques de l'appareil photographique sont automatiquement programmés pour tirer du courant à partir de la pile à des instants différents en vue de réduire au minimum la consommation de courant et en vue d'exploiter au maximum la pile. Par exemple, un moteur de transport de film et un flash électronique de l'appareil photographique

consomment du courant de la pile à des instants différents.

Des dispositifs de mise au point automatique utilisables dans des appareils photographiques du type à auto-développement imposent à la pile de l'appareil photographique des charges électriques supplémentaires avec consommation de courant relativement élevée. Lorsque les opérations effectuées avec ces dispositifs chevauchent d'autres opérations se déroulant dans l'appareil avec une consommation importante de courant, la tension de pile risque de tomber à une valeur telle que la pile est incapable de faire fonctionner correctement l'appareil photographique. Pour compenser les opérations supplémentaires de courant qui sont imposées par des systèmes de mise au point automatique incorporés à des appareils photographiques du type à auto-développement, on a mis au point des systèmes de commande qui ont pour fonction de programmer des opérations avec courant élevé, telles que la charge d'un flash

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électronique, de manière qu'elles se déroulent une par une afin qu'une seule pile puisse efficacement alimenter l'appareil pour

l'exécution de toutes les opérations.

Il est évident que les flashs électroniques utilisés dans des appareils photographiques du type à auto-développement du type défini ci-dessus doivent utiliser au maximum la puissance disponible, en relation avec ce qui est programmé par le circuit de commande de l'appareil photographique. Dans ce but, on a utilisé en pratique des réflecteurs pour augmenter la lumière d'éclairement arrivant sur une scène photographique de manière à utiliser au maximum l'énergie rayonnante pouvant être fournie par un tube de flash. Ces réflecteurs sont traditionnellement profilés de manière à rediriger la lumière d'éclairement provenant du tube de flash de telle sorte que l'énergie rayonnante émise par ce tube, et qui comprend la lumière d'éclairement directe provenant du tube ainsi que celle réfléchie par le réflecteur, soit distribu4 de telle sorte que son intensité soit symétriquement répartie autour de l'axe optique de l'appareil photographique et soit

également aussi uniforme que possible.

L'invention a en conséquence pour but de fournir un flash électronique qui puisse être soit incorporé à un appareil photographique soit relié de façon séparable à celui-ci en vue d'établir une distribution préférée d'éclairement qui permette d'utiliser au maximum la puissance disponible pour le flash de telle sorte que la portée maximale d'éclairement au flash de l'appareil photographique qui utilise le flash électronique soit plus grande que ce qu'on obtiendrait avec un flash fonctionnant à une puissance disponible semblable et donnant lieu à une lumière

d'éclairement uniformément distribuée.

La présente invention se rapporte d'une façon générale au domaine de la photographie et plus particulièrement à un flash

électronique qui peut être soit incorporé à un appareil photogra-

phique, soit relié de façon séparable à celui-ci, en vue d'établir une distribution préférée d'éclairement dans le champ de vision de l'appareil photographique afin d'augmenter au maximum la portée d'éclairement du flash et d'améliorer la qualité d'éclaireme

pour des photographies au flash.

Le flash électronique selon l'invention comprend un ensemble d'éclairement artificiel qui comprend une source lumineuse

cylindrique allongée de diamètre et longueur donnés.

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En outre il est prévu un réflecteur concave, ouvert à une extrémité et qui présente une symétrie bilatérale par rapport à un plan. Le réflecteur a une largeur donnée et il a une forme de section droite constante ayant le profil d'une courbe polynomiale au moins du troisième ordre. La courbe polynomiale à un rayon de courbure, et par conséquent une puissance optique, qui varie progressivement d'une manière graduelle sans discontinuités avec la distance mesurée le long de la courbe. La courbe est profilée de façon que son rayon de courbure augmente avec l'augmentation de la distance à partir de son sommet de façon à réduire la puissance optique du réflecteur d'une manière prédéterminée en fonction d'une augmentation de la distance de progression le long

de la courbe.

Il est également prévu des moyens pour positionner la source à l'intérieur du réflecteur d'une manière prédéterminée afin de projeter un faisceau d'éclairement d'une divergence angulaire prédéterminée, mesurée dans le plan de symétrie du réflecteur et dans un plan orthogonal à celui- ci, afin d'éclairer des points se trouvant dans tout plan normal au plan de symétrie du réflecteur, espacés en avant de l'ensemble et compris dans l'angle de divergence et dans la portée effective du faisceau,

avec une distribution préférentielle de la lumière d'éclairement.

Le réflecteur intervient en réfléchissant la lumière émise par la source de manière que l'éclairement des points, situés au dessus et en dessous d'un axe central dans un plan normal quelconque, défini par l'intersection du plan de symétrie du réflecteur et d'un plan normal, augmente progressivement d'une manière graduelle sans discontinuités en relation avec l'augmentation de la divergence angulaire du faisceau, mesurée à partir du plan de symétrie du réflecteur, afin de compenser les pertes naturelles d'éclairement qui se produiraient autrement dans les mêmes points en l'absence du réflecteur, en vue de provoquer brutalement une réduction de l'intensité d'éclairement de points situés dans un plan normal, au dessus et en dessous de l'axe central du plan normal, lesdits points correspondant à une divergence angulaire dépassant une

valeur prédéterminée.

Dans un mode préféré de réalisation de l'invention, la courbe de réflecteur a la forme d'une courbe polynomiale de sixième ordre et la source lumineuse comporte un axe central excentré par rapport au plan de symétrie du réflecteur de manière

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que la lumière soit réfléchie généralement à partir de zones de sommet du réflecteur pour produire une asymétrie dans l'intensité d'éclairement arrivant sur un plan normal, autour de l'axe central du plan normal, sans modifier sensiblement la divergence angulaire du faisceau lumineux projeté au dessus et en dessous du plan de symétrie du réflecteur. Cette asymétrie intervient de façon à provoquer un éclairement plus intense de points situés d'un côté de l'axe central du plan normal par rapport à des points placés

en correspondance sur son côté opposé.

D'autres avantages et caractéristiques de l'invention

seront mis en évidence dans la suite de la description, donnée à

titre d'exemple non limitatif, en référence aux dessins annexés dans lesquels: la figure 1 est une vue en perspective du flash électrons selon l'invention, représenté en combinaison avec un appareil photographique dont des parties sont représentées en vue arrachée, la figure 2 est une vue en coupe du flash électronique de la figure 1, la coupe étant faite suivant la ligne 2-2 de cette figure 1, la figure 3 est une vue en coupe du flash électronique de la figure 1 faite suivant la ligne 3-3 de cette figure, la figure 4 est un graphique donnant la forme du réflecte selon l'invention, dans un système de coordonnées cartésiennes, la figure 5 est une vue en perspective schématique du flash électronique selon l'invention de la figure 1, placé en avant d'un plan normal dans lequel l'intensité d'éclairement créée par le flash électronique peut être mesurée, la figure 6 est une courbe montrant la distribution de l'intensité lumineuse obtenue avec le système selon l'invention et mesurée dans un plan normal sur la figure 5 - chaque ligne de contour représente une intensité lumineuse constante -, la figure 7 est un graphique donnant l'intensité d'éclair ment en fonction de la position de champ angulaire le long de ligne, différentes du plan normal de la figure 5, et les figures 8, 9 et 10 sont des schémas montrant comment des rayons lumineux représentatifs provenant du tube-éclair selon l'invention sont dirigés dans un plan vertical par des parties différentes du réflecteur selon l'invention en direction de

positions angulaires différentes du champ.

La présente invention se rapporte d'une façon générale à un flash électronique qui peut être soit incorporé à un appareil photographique soit relié de façon séparable avec celui-ci. Bien que le flash électronique ait été représenté comme étant combiné à l'appareil photographique 10, il va de soi que le flash électronique 20 selon l'invention n'est pas limité en ce qui concerne son utilisation avec seulement ces types d'appareils photographiques représentés par l'appareil 10. Cependant, comme cela sera précisé dans la suite, l'appareil photographique 10 possède certaines propriétés qui font en sorte que l'invention est au moins en partie particulièrement appropriée pour être utilisée avec cet appareil. L'appareil photographique 10 comprend un bottier principal 12 de forme généralement prismatique, un boîtier avant 14 en forme de L et une porte de chargement de film 16 de forme rectangulaire, ces éléments définissant collectivement l'aspect extérieur de l'appareil et servant à contenir et protéger ces composants intérieurs. Les boîtiers précités 12 et 14 et la porte de chargement de film 16 sont tous de préférence réalisés en une matière plastique opaque moulée afin d'empêcher une pénétration indésirable de

lumière à l'intérieur de l'appareil.

La base du boîtier prismatique 12 est agencée, d'une manière bien connue, pour recevoir de façon séparable et maintenir une cassette de film 17 dans laquelle sont disposés une série de films empilés et du type autodéveloppable, qui sont chacun traités par l'appareil photographique 10 d'une manière bien connue après l'exposition photographique, la cassette contenant en outre une pile plate et mince qui est placée en dessous de la pile de films (aucun de ces éléments n'est représenté sur les figures). La cassette de film 17 comprend un carter 19 de forme généralement parallélépipédique, qui est pourvu d'une paroi 21 dirigée vers le haut dans laquelle est ménagée une ouverture

rectangulaire 23.

Il est prévu dans la paroi verticale avant du boîtier 14 en forme de L un objectif 22 servant à la mise au point de la lumière provenant de la scène sur le film contenu dans la cassette 17. L'objectif 22 peut être un triplet de Cooke ou bien un objectif à éléments multiples de type semblable, dont la distance focale peut être modifiée par réglage de l'intervalle d'air axial existant

entre ses éléments optiques.

La mise au point de l'objectif 22 est effectuée automatique-

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ment par l'intermédiaire d'un système de télémétrie qui opère suivant des principes bien connus. Une énergie ultrasonore est transmise par le système à partir d'un transducteur ultrasonique 18 en direction d'un sujet à photographier et elle est ensuite réfléchie par le sujet en direction de l'appareil photographique 10. Les caractéristiques des signaux émis et reçus sont ensuite comparées afin d'obtenir un signal de commande représentant la distance d'éloignement du sujet. Le signal de commande est ensuite utilisé pour modifier l'espacement existant entre les éléments de l'objectif 22 afin de régler l'intervalle d'air d'une manière appropriée pour obtenir des photographies nettes pour la distance d'éloignement du sujet qui a été déterminée par le système de

télémétrie ultrasonore.

Le boîtier 12 comporte également une paroi arrière plane 13, qui est inclinée d'un angle prédéterminé par rapport à la fois à la paroi de cassette 21 dirigée vers le haut et à l'axe optique OA de l'objectif 22. Sur l'intérieur de cette paroi arrière 13 est fixé un miroir de forme trapézoïdale, non représenti qui est placé le long de l'axe optique OA en le coupant suivant un angle prédéterminé en vue d'établir un trajet optique en ligne brisée entre l'objectif 22 et un film complètement supérieur de la cassette 17. Avec cet agencement optique, des rayons provenant de la scène à photographier, qui sortent de l'objectif 22, sont réfléchis par le miroir en direction des films afin d'assurer leur exposition. L'objectif 22 et les bords périphériques d'un film, ou bien les bords de l'ouverture 23, coopèrent pour créer dans l'appareil photographique 10 un champ de vision qui définit -la zone de l'espaceobjet ( la scène) qu'enregistre l'appareil photographique 10 lors d'une prise de vue. Sur la figure 5 on a désigné le champ de vision de l'appareil photographique 10 par les demi-angles de champ ev correspondant à la verticale et eh

correspondant à l'horizontale.

Après que l'objectif 22 a été mis au point par le système de télémétrie, l'exposition du film est effectuée et elle est réglée à l'aide d'un système de commande automatique d'exposit: de type bien connu, qui agit de façon à commander un mécanisme obturateur à lames (non représenté). Ce mécanisme obturateur comprend deux lames tournant dans des sens opposés et qui sont chacune pourvues d'orifices; ces orifices se recouvrent mutuellemE de façon à établir un ensemble pré-programmé de valeurs d'ouverturE

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et de vitesses d'obturation contrôlant l'entrée du trajet de la

lumière dans le système optique de l'appareil photographique.

Dans ce but, les lames sont placées immédiatement en avant de l'orifice d'entrée de lumière dans l'appareil, qui est placé en coïncidence avec l'objectif 22. Le système de commande d'exposition produit un signal d'amorçage de flash qui est engendré pour une ouverture d'exposition appropriée, correspondant également à la distance appareil-sujet en vue d'obtenir un éclairement complémentaire proportionnel par flash dans des conditions de forte intensité de lumière ambiante

de scène.

Les différents sous-systèmes qui interviennent dans l'appareil photographique et qui ont été énumérés ci-dessus, et en outre l'obligation que l'appareil possède un système permettant de transporter automatiquement et de traiter un film auto-développable à l'extérieur après l'exposition photographique, imposent des

besoins inhabituels en énergie à la pile de la cassette de film.

Pour exploiter au maximum la puissance de la batterie, l'appareil photographique 10 comprend avantageusement un système de commande électronique qui programme les différentes demandes de courant qui sont imposées à la pile à différents moments afin que deux de ses systèmes n'entrent pas en compétition pour tirer du courant

de la pile au même moment.

Le flash électronique 20 conforme à l'invention est agencé de manière àutiliser de la façon la plus efficace possible l'énergie qui a été programmée pour lui par le système de commande électronique de l'appareil photographique. On pourra mieux comprendre la manière suivant laquelle le flash électronique 20 remplit cette fonction en se référant maintenant aux figures 2 et 3. Le flash électronique 20 comprend un carter 15 qui est pourvu d'un élément en forme de boîte 20, ouvert à une extrémité et qui est agencé de manière à recevoir par glissement et à supporter un support de réflecteur concave 25 ouvert à une extrémité. Le support 25 est agencé de manière à recevoir et supporter un réflecteur 24 dans lequel est disposée une source de lumière artificielle 26. Une lentille cylindrique de Fresnel 28 est engagée dans l'extrémité ouverte de l'élément 20 et elle est placée au dessus de l'extrémité ouverte du réflecteur 24. Le support de réflecteur 25, le réflecteur 24 et la lentille de

Fresnel 28 sont tous fixés en place dans l'élément 20 par l'inter-

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médiaire d'un élément évidé 30 qui s'emboîte de préférence autour des lisières périphériques de l'extrémité ouverte de l'élément 20. La source artificielle 26 comprend de préférence un tube-éclair de forme cylindrique allongée qui produit un éclair brillant par l'intermédiaire d'un processus bien connu de décharge en phase vapeur. Dans ce but, le tube-éclair 26 comprend des bornes positive et négative 32, 34 qui sont reliées à une électrode s'étendant au travers du tube-éclair 26 le long de son axe de rotation et une borne de déclenchement 38, qui sont toutes connecté, à un circuit de commande électronique 40 bien connu qui opère d'une manière bien connue pour charger un condensateur de stockage (non représenté) à partir de la pile de cassette et pour décharger

sélectivement le tube-éclair 26 à un instant approprié en coordi-

nation avec le système de commande d'exposition de l'appareil photographique. Un axe de projection PA, le long duquel la lumière émise par le tube-éclair 26 se propage, passe au travers du tube 26 du flash électronique. Le tube 26 est positionné à l'intérieur du réflecteur 24 d'une manière prédéterminée par deux parois latérales 42, 44, espacées l'une de l'autre, inclinées l'une par rapport à l'autre et qui sont respectivement pourvues de deux évidements de positionnement 48 et 50. Le tube-éclair 26 est

agencé de manière que de la lumière émise directement par celui-

ci remplisse un angle solide qui est supérieur à celui nécessaire pour assurer l'éclairement du champ angulaire de vision de l'appare: photographique. Le tube-éclair 26 rayonne de la lumière sur toutes les directions et, pour cette raison, il se comporte comme une source cylindrique allongée qui, pour des considérations géométriques, a tendance naturellement à éclairer un angle solide bien plus grand que le champ angulaire de vision couvert ordinairem par un appareil photographique. En conséquence, la majeure partie de l'énergie rayonnante qui est contenue dans l'éclair fourni par le tube de flash électronique 26 n'est normalement pas dirigée vers la scène photographique. Cependant, pour utiliser plus efficacement l'énergie rayonnante disposible à partir du tube de flash électronique 26, il est prévu le réflecteur 24 représenté

sur la figure 2.

Ce réflecteur 24 a une forme allongée, il est ouvert à 48 une extrémité et il a une concavité orientée en direction de

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la scène photographique. La largeur du réflecteur est généralement égale à la longueur du tube allongé 26 du flash électronique et le réflecteur 24 entoure le tube de manière à intercepter la

lumière émanant de celui-ci pour la diriger d'une manière pré-

sélectionnée sur la scène photographique. Comme le montre la figure 2, le réflecteur 24 présente une symétrie bilatérale par rapport à l'axe de projection de source PA et le tube-éclair 26 comporte un centre qui est décalé d'une distance prédéterminée en dessous de l'axe PA. La forme du réflecteur a été déterminée expérimentalement d'une manière et pour des raisons qui seront

précisées dans la suite.

Le réflecteur 24 est formé, d'une manière bien connue, à partir d'une tôle d'aluminium d'épaisseur prédéterminée et il

a, en section droite, de préférence la forme d'une courbe poly-

nomiale de sixième ordre, qui est représentée en 52 sur la figure 4 et qui est définie par l'équation suivante y = A x o n=O n y et x sont respectivement les variables dépendante et indépendante dans un système de coordonnées cartésiennes tandis que les termes An représentent des coefficients du polynôme. Les valeurs des coefficients An sont les suivantes: Ao = 0,000999 Al = -0,90182248

A2 = 4,8411086

A3 = -14,130211

A4 = 29,164005

A5 = -30,30235

A6 = 12,00036

quand le système de coordonnées cartésiennes X - Y dans lequel le polynôme est défini est tourné de 45 par rapport à un système de

référence, X0-Yo, comme indiqué sur la figure 4.

Pour la forme précitée du réflecteur, le diamètre du tube-éclair est choisi égal à 3,6 mm, il est espacé vers l'avant du sommet du réflecteur d'une distance de 1 mm et il a son centre

décalé en dessous de l'axe PA d'une distance de 0,5 mm.

La partie supérieure du réflecteur 24, c'est-à-

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dire la partie située au dessus de l'axe de projection PA sur la figure 2, agit de façon à diriger du rayonnement vers la zone inférieure du champ de vision tandis que la partie du réflecteur qui est située en dessous de l'axe de projection PA agit de façon à commander la distribution de la lumière d'éclairement fournie par le flash électronique 20 dans des régions situées au dessus de l'axe OA de l'appareil photographique, correspondant à la partie supérieure de l'image. La puissance optique du réflecteur est proportionnelle au rayon local de courbure et elle varie avec la distance prise le long de la courbe polynomiale représentant

son profil.

La forme symétrique du réflecteur 24 permet d'obtenir en combinaison avec le décalage du tube-éclair, une distribution verticalement asymétrique de la lumière d'éclairement de la zone d'image, la crête d'éclairement se produisant sur la partie supérieure centrale de la zone d'image. Cet agencement sera mieux compris en décrivant, en référence au diagramme de la figure 5, une méthode par laquelle il est possible de mesurer et de caractéri la distribution caractéristique de l'intensité d'éclairement pour

le flash électronique 20.

Sur la figure 5 on a représenté le flash électronique comme étant placé en avant d'un plan défini par un système de coordonnées orthogonales (axes X-Y), dont l'origine coïncide avec l'axe de projection PA. Le plan ainsi défini est disposé normalemen à l'axe de projection PA, et il est de préférence espacé du flash électronique 20 d'une distance qui correspond à l'éloignement auquel on peut prendre des photographies au flash à l'aide de l'appareil 10. On a tracé sur le plan normal un rectangle 36 qui définit d'une façon générale la zone devant être prise dans le champ de vision de l'appareil photographique 10; l'axe X correspond à l'horizontale et l'axe Y à la verticale quand l'appareil photogra: est maintenu dans son attitude normale de prise de vues. Comme mentionné précédemment, les angles eV et eh représentent respective les demi-angles de champ dans les directions verticale et horizonta Une fois que le plan normal est défini et que le champ de vison de l'appareil photographique est établi sur lui, des photo-intégrateurs (non représentés) sont placés sur ce plan en des points espacés de distances égales autour de son origine O. Le flash électronique 20 est alors enclenché, le flux total en chaque point étant mesuré en unités conventionnelles, telles que

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des mètres-candelas-secondes et les valeurs résultantes sont enregistrées sous une forme appropriée pour une représentation graphique. Par exemple la position d'un point, P (x, y), peut être exprimée en fonction de sa distance d'éloignement d, par rapport à l'origine et d'un angle a qui définit l'angle formé entre une droite tracée à partir du point-origine O et le point

P, et l'axe Y, ou bien en fonction de l'angle a et d'un demi-

angle de champ e0, qui est l'angle formé entre l'axe PA et une droite tracée depuis le centre de la lentille de Fresnel 28 jusqu'au point P(x,y) . L'une ou l'autre convention pour définir

la position de tous les points sur le plan normal est acceptable.

La distribution d'éclairement pour la configuration précitée du flash électronique 20, mesurée de la manière définie ci-dessus, sur un plannormal espacé d'environ 1,5 m en avant du flash électronique 20, est représentée sur la figure 6 sous la forme d'une série de lignes de contour représentant chacune la différence d'éclairement exprimée en unités de diaphragmage lors d'une comparaison avec l'intensité de crête de la lumière d'éclairement, mesurée sur le plan normal. Ainsi par exemple la ligne de contour désignée par 0,1 est une ligne d'intensité d'éclairement constante, qui est inférieure de -0,1 unité de diaphragmage à l'intensité de crête mesurée sur le plan normal. Les autres lignes de contour, désignées par 0,25, 0,5, 0,75 et ainsi de suite, indiquent des lignes d'intensité d'éclairement constantes qui ont également une valeur plus faible que l'intensité de crête. Les calculs permettant de tracer ces lignes de contour ont été effectués conformément à l'équation suivante: Différence d'éclairement (intensité mesurée) (unités de diaphragmage) = log2 (intensité de crête mesurée) Le rectangle 36 de la figure 5, qui indique les lisières du champ de vision de l'appareil photographique, a dans ce cas un demi-angle de champ d'environ 190 dans les deux directions horizontale

et verticale.

La figure 7 donne la variation d'intensité de la lumière d'éclairement sur le plan normal en fonction du demi-angle de champ e pour des points placés sur des lignes différentes dans les plans normaux orientés d'angles différents a, comme indiqué sur la représentation graphique de contour de la figure 6. Le

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demi-angle de champ ep représente la position d'un point P (x,

y) le long de chacune des lignes o l'angle a est constant.

Ainsi, la courbe indiquée sur la figure 7 par 0-0 représente le changement d'éclairement (énergie relative exprimée en unités de diaphragmage) pour le demi-angle de champ ep, mesuré le long de la ligne désignée en correspondance par 0-0 sur la figure 6. Les autres courbes de la figure 7 sont associées de la même façon aux lignes identifiées en correspondance sur la figure 6. Une valeur positive de ep sur la figure 7 représente la distribution d'éclairei vers la droite de la ligne 0-180 de la figure 6 tandis qu'une valeur négative de ep représente les positions des points de champ placés à gauche de la ligne 0-180 sur la figure 6. Le graphique de la figure 7 indique les intensités relatives d'éclairer des différents points du plan normal par comparaison aux intensités

de crête mesurées.

Sur les deux figures 6 et 7, la distribution angulaire de l'intensité de la lumière d'éclairement qui est produite par le flash électronique 20 présente une asymétrie par rapport à l'axe de projection de source PA, cette intensité étant mesurée

au moins dans un plan de référence, c'est-à-dire le plan formé.

par prolongement de la ligne 0-180 de la figure 6 perpendiculaireME au plan normal de la figure 5 et coupant l'axe de projection de source PA. Ce plan de référence est par conséquent parallèle à la direction générale de projection du faisceau produit par le flash électronique 20. La distribution d'intensité angulaire du faisceau d'éclairement du flash électronique 20 dans le plan de référence (cf, la ligne 0-180 de la figure 7) diminue en correspondance avec le demi-angle de champ d'un côté de l'axe de projection de source PA à une vitesse plus rapide que sur le côté opposé de sorte que des points d'une scène photographique sont espacés en avant de l'appareil photographique et qui sont placés d'un côté de l'axe optique de l'appareil OA sont plus intensément éclairés que des points de scène placés à des intervalles équidistants

correspondants de l'autre côté de l'axe optique de l'appareil.

Ainsi des points de la figure 6 qui sont placés au dessus de la ligne 90 270 sont plus intensément éclairés que des points placés en correspondance en dessous de la ligne 90 -270 . En conséquence, la distribution asymétrique de l'éclairement produit par le flash électronique 20 provoque une augmentation de la portée d'éclairement de l'appareil par rapport à un sujet placé au dessus de la ligne 90 -270 (horizontale) qui représente la moitié supérieure de la scène, au dessus de l'axe optique OA de l'appareil photographique, puisque des points placés dans la

moitié supérieure de la scène sont plus intensément éclairés.

L'intensité de la lumière d'éclairement produite par le flash électronique 20, comme indiqué sur les graphiques et les tracés des figures 6 et 7, représente le motif de distribution d'éclairement qui est obtenu pour la scène photographique en supposant que l'appareil photographique 10 a été tenu dans l'attitude normale de prise de vues. A partir de l'information indiquée sur les figures 6 et 7, on peut commodément se rendre compte que le faisceau d'éclairement produit par le flash électronique 20 présente une divergence angulaire prédéterminée qui est généralement comprise dans le champ de vision de l'appareil photographique quand le flash électronique 20 est monté sur ou incorporé de façon permanente à l'appareil 10. Le réflecteur 24 du flash électronique 20 agit par conséquent de façon à augmenter la quantité totale de lumière arrivant sur une scène à photographier par comparaison à la quantité de lumière directe provenant du tube-éclair 26 et qui éclairerait autrement une scène en l'absence

du réflecteur 24, tout en coopérant avec le décalage du tube-

éclair pour produire une distribution asymétrique d'éclairement par décalage de la distribution angulaire de-lumière sans modification substantielle de sa divergence angulaire totale. En conséquence, l'éclairement produit par le flash électronique 2 est décalé utilement vers un endroit de la scène o des sujets importants risquent le plus de se trouver pendant la prise de vues. En conséquence, la portée utile du flash électronique 20 est augmentée par comparaison à ce qu'on obtiendrait autrement si la distribution d'éclairement était disposée symétriquement autour de l'axe optique OA de l'appareil photographique. De cette manière, on obtient une augmentation de portée pour une quantité donnée d'énergie disponible pour la charge du condensateur du flash

électronique 20, sans avoir à faire intervenir une énergie supplé-

mentaire dans ce but. En outre, on obtient certains avantages esthétiques puisqu'on risque que le sujet important de la scène apparaisse dans les zones supérieures de cette scène et que par conséquent la lumière fournie par le flash électronique 20 soit sélectivement dirigée sur lesdites zones de manière à produire ce qu'on considère comme un motif d'éclairement plus avantageux pour l'exposition. La manière dont le flash électronique 20 établit les motifs de distribution d'éclairement représentés sur les figures 6 et 7, pourra être mieux comprise en référence aux figures 8, 9 et 10 qui montrent schématiquement le trajet suivi par les rayons depuis le centre du tube-éclair 26 vers différentes positions de demi-champ, P (X, Y), définies par l'angle p après que les rayons ont été réfléchis par des parties différentes du réflecteur 8. La figure 8 montre que les petits rayons de courbure du réflectE 24, qui sont placés à proximité du sommet de ce dernier, agissent de façon à commander le rayonnement émanant du tube-éclair 26 dans des régions proches de l'axe de projection PA. La figure 10 montre que les plus grands rayons de courbure du réflecteur 24, qui sont placés à proximité de son extrémité ouverte, agissent de façon à commander le rayonnement à proximité des bords extrêmes du champ de vision angulaire de la caméra tandis que des rayons intermédiaires de courbure, représentés schématiquement sur la figure 9, agissent de façon à commander le rayonnement dans des régions de la scène-qui sont situées entre les extrémités du champ de vision de l'appareil photographique et le centre de la

zone d'image.

L'intensité de la lumière d'éclairement ou la brillance en un point P (X, Y), situé sur le plan normal est déterminée, dans la direction verticale, par l'angle solide sous-tendu par l'image du tube-éclair 26 pour un observateur placé au point P (X,Y) du réflecteur, plus l'angle solide sous-tendu directement par le tube-éclair 26 pour un observateur placé au point P (X, Y). Puisque le tube-éclair 26 est cylindrique, l'angle solide sous-tendu directement diminue à mesure que la distance d'éloignem du point P (X, Y) par rapport à l'axe PA augmente tandis que l'angle solide de l'image du tube-éclair, réfléchie par le réflect 24 et désignée par es sur les figures 8, 9 et 10, augmente avec l'augmentation de la distance d'éloignement par rapport à l'axe

PA. En conséquence, la dimension de l'image défocalisée du tube-

éclair 26 qui est formée par le réflecteur 24 augmente en des points excentrés du champ de telle sorte que l'intensité d'éclairer est progressivement augmentée d'une manière graduelle en relation avec l'augmentation de la divergence angulaire du faisceau projeté par le flash électronique 20 en effectuant la mesure à partir du plan de symétrie du réflecteur en vue de compenser des pertes

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16 2487993

naturelles d'éclairement qui se produiraient autrement aux mêmes points en l'absence du réflecteur 24. Le réflecteur 24 agit également de façon à provoquer brusquement une réduction d'intensité de la lumière d'éclairement des points situés sur le plan normal (cf fig. 7), au dessus et en dessous de l'axe central du plan normal, lesdits points correspondant à une divergence angulaire au delà d'une valeur prédéterminée, c'est-à-dire le champ angulaire

vertical de vision de l'appareil photographique.

Le décalage du tube-éclair 26 par rapport au plan de symétrie du réflecteur provoque une réflexion de lumière à partir

du sommet du réflecteur 24 afin d'établir l'asymétrie de l'inten-

sité de la lumière d'éclairement arrivant sur le plan normal, autour de l'axe central de ce plan normal, sans modification sensible de la divergence angulaire du faisceau projeté au dessus et en dessous du plan de symétrie du réflecteur. Cela s'explique par le fait que de petites modifications verticales de la position du tube, par exemple le décalage, affectent l'angle solide es plus près des sommets du réflecteur 34, o la surface réfléchissante est la plus rapprochée du tube 26. Le décalage du tube n'affecte pas sensiblement la lumière commandée par les parties du réflecteur qui présentent les plus grands rayons de courbure et qui sont le

plus éloignées du tube 26.

De cette manière, la forme de section droite du réflecteur 24 est utilisée pour commander la distribution de la lumière

d'éclairement dans la direction verticale du plan normal, c'est-

à-dire dans des directions parallèles à son axe y. La forme polynomiale du réflecteur 24 a été spécifiquement choisie du fait qu'elle permet une commande complète sur le rayon local de courbure du réflecteur et qu'il est par conséquent possible de disposer d'un moyen de commande de la puissance optique locale du réflecteur 24 d'une manière faisant en sorte que la puissance optique varie progressivement et graduellement sans discontinuités en fonction de la distance de progression le long de la courbe. La courbe polynomiale est profilée de manière que son rayon de courbure augmente avec la distance d'espacement par rapport au sommet du réflecteur 24, en vue de réduire la puissance optique du réflecteur 24 d'une manière prédéterminée à mesuire que la distance de progression le long de ladite courbe augmente. Pour un tel contrôle de la distribution d'éclairement il est nécessaire que la courbe polynomiale représentant la forme 24 du réflecteur soit au moins

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du troisième ordre. Lorsque ce problème est résolu, l'intensité d'éclairement ne présente que de petites discontinuités qui sont difficiles à détecter visuellement lorsqu'on observe des vues

prises avec le flash électronique 20.

La commande de l'intensité d'éclairement dans la directi( horizontale est influencée par la lentille cylindrique de Fresnel 28, qui est positionnée de manière à recevoir de la lumière provenant de l'extrémité ouverte du réflecteur 24 et qui est agencée pour diriger la lumière ainsi interceptée en direction de l'axe vertical et vers le plan normal (ligne 0-180 de la figure 6 ou bien axe Y de la figure 5), comme indiqué par la direction du déplacement d'une paire de rayons lumineux 60 et 62 pris à titre d'exemples sur la figure 3. La lentille de Fresnel 28 est agencée de manière que l'intensité d'éclairement des points de scène qui sont placés en correspondance de chaque côté de la verticale soit augmentée de quantités égales par comparaison à ce qu'on obtiendrait pour l'intensité d'éclairement si la lentille 28 était absente et de manière que la quantité totale de lumière d'éclairement arrivant sur la scène soit encore augmentée par comparaison au cas o la lentille 28 serait absente. La distributio angulaire résultante de la -lumière d'éclairement de part et

d'autre de la verticale est symétrique par rapport à celle-ci.

Bien entendu l'invention n'est pas limitée aux exemples de réalisation cidessus décrits et représentés, à partir desquels on pourra prévoir d'autres modes et d'autres formes de réalisation, sans pour cela sortir du cadre de l'invention. Par exemple, le décalage du tube-éclair et son espacement par rapport au sommet du réflecteur 24 peuvent être modifiés conformément aux principes de la présente invention et ils peuvent également être combinés avec des variations du profil de la courbe polynomiale intervenant conformément à la présente invention pour commander la distribution

de l'intensité de la lumière d'éclairement fournie.

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Claims (11)

REVENDICATIONS

1. Ensemble d'éclairement artificiel, caractérisé en ce qu'il comprend: une source lumineuse cylindrique (26) allongée, de diamètre et longueur donnés; - un réflecteur concave (24) ouvert à une extrémité, présentant une symétrie bilatérale par rapport à un plan, une largeur donnée et un profil constant de section droite se présentant sous la forme d'une courbe polynomiale au moins du troisième ordre, ladite courbe polynomiale présentant un rayon de courbure, et par conséquent une puissance optique, qui varie progressivement d'une manière graduelle sans discontinuités avec la distance de progression le long de ladite courbe, cette courbe étant profilée de manière que son rayon de courbure augmente à mesure que la distance d'éloignement par rapport à son sommet croit en vue de réduire la puissance optique dudit réflecteur d'une manière prédéterminée en fonction de l'augmentation de la distance de progression le long de ladite courbe; et des moyens (25) pour positionner ladite source dans le réflecteur

d'une manière prédéterminée afin de projeter un faisceau d'éclaire-

ment d'une divergence angulaire prédéterminée, mesurée dans le plan de symétrie du réflecteur et dans un plan orthogonal à celui-ci, pour éclairer des points se trouvant dans un plan normal audit plan de symétrie du réflecteur, espacés en avant dudit ensemble et compris dans ledit angle de divergence du faisceau et la portée utile, avec une distribution préférentielle de la lumière d'éclairement, ledit réflecteur réfléchissant la lumière émise par ladite source de manière que l'éclairement desdits points, au dessus et en dessous d'un axe central situé dans ledit plan normal défini par l'intersection du plan de symétrie du réflecteur et dudit plan normal, augmente progressivement sans discontinuités en relation avec l'augmentation de la divergence angulaire dudit faisceau, mesurée dans une direction opposée au plan de symétrie du réflecteur, afin de compenser les pertes naturelles d'éclairement qui se produiraient autrement aux mêmes

points en l'absence dudit réflecteur, en vue de produire brus-

quement une réduction de l'intensité d'éclairement en des points dudit plan normal situés au dessus et en dessous de l'axe central de ce plan normal, lesdits points correspondant a une divergence

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angulaire qui dépasse une valeur prédéterminée.

2. Ensemble d'éclairement artificiel selon la revendicatif 1, caractérisé en ce qu'il comprend en outre une lentille cylindriqI (28) d'une puissance prédéterminée qui est positionnée pour recevoir de la lumière sortant de l'extrémité ouverte dudit réflecteur (24) et comportant un axe de courbure orienté perpendicu lairement audit plan de symétrie du réflecteur, ladite lentille cylindrique agissant de façon à diminuer la divergence angulaire dudit faisceau d'éclairement, mesurée dans des plans parallèles audit plan de symétrie du réflecteur, afin d'augmenter l'intensité dudit faisceau d'éclairement de manière que des points situés sur ledit plan normal de part et d'autre d'un axe perpendiculaire à l'axe central du plan normal et passant par le centre de ce plan normal soient plus intensément éclairés qu'ils ne le seraient en

l'absence de ladite lentille cylindrique.

3. Ensemble d'éclairement selon la revendication 2, caractérisé en ce que ladite lentille cylindrique (28) se présente

sous la forme d'une lentille de Fresnel.

4. Ensemble d'éclairement selon l'une des revendications

1 ou 2, caractérisé en ce que ladite courbe polynomiale correspond à un polynôme de 6ème ordre de la forme y 6 Ax n n=O n

y et x désignent respectivement les variables dépendante et indé-

pendante dans un système de coordonnées cartésiennes tandis que

les termes A représentent les coefficients dudit polynôme.

n

5. Ensemble d'éclairement selon la revendication 4, caractérisé en ce que les coefficients du polynôme de 6ème ordre sont définis par

A0 = 0,000999

A, = -0,90182248

A2 = 4,8411086

A3 = -14,130211

A4 = 29,164005

A5 = -30,30235

A6 = 12,00036

2487993

lorsque ledit polynôme est spécifié dans un système de coordonnées

cartésiennes qui a été tourné de 45 .

6. Ensemble d'éclairement artificiel, caractérisé en ce qu'il comprend: une source lumineuse cylindrique (26) allongée, de diamètre et longueur donnés; - un réflecteur concave (24) ouvert à une extrémité, présentant une symétrie bilatérale par rapport à un plan, une largeur donnée et un profil constant de section droite se présentant sous la forme d'une courbe polynomiale au moins du troisième ordre, ladite courbe polynomiale présentant un rayon de courbure, et par conséquent une puissance optique, qui varie progressivement d'une manière graduelle sans discontinuités avec la distance de progression le long de ladite courbe, cette courbe étant profilée de manière que son rayon de courbure augmente à mesure que la distance d'éloignement par rapport à son sommet croit en vue de réduire la puissance optique dudit réflecteur d'une manière prédéterminée en fonction de l'augmentation de la distance de progression le long de ladite courbe; et - des moyens (25) pour positionner ladite source dans le réflecteur d'une manière prédéterminée afin de projeter un faisceau d'éclairement d'une divergence angulaire prédéterminée, mesurée dans le plan de symétrie du réflecteur et dans un plan orthogonal à celui-ci pour éclairer des points se trouvant dans un plan normal audit plan de symétrie du réflecteur, espacés en avant dudit ensemble et compris dans ledit angle de divergence du faisceau et la portée utile, avec une distribution préférentielle de la lumière d'éclairement, ledit réflecteur (24) réfléchissant la lumière émise par ladite source (26) de manière que l'éclairement desdits points, au dessus et en dessous d'un axe central situé dans ledit plan normal défini par l'intersection dudit plan de symétrie du réflecteur et dudit plan normal, augmente progressivement sans discontinuités en relation avec l'augmentation de la divergence angulaire dudit faisceau, mesurée dans une direction opposée au plan de symétrie du réflecteur, afin de compenser les pertes naturelles d'éclairement qui se produiraient autrement aux mêmespoints en l'absence dudit réflecteur, en vue de produire brusquement une réduction de l'intensité d'éclairement en des points dudit plan normal, au dessus et en dessous de l'axe central de ce plan normal, lesdits points correspondant à une divergence angulaire qui dépasse une

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valeur prédéterminée; et en ce que l'axe central de ladite source lumineuse est décalé par rapport audit plan de symétrie du réflecteu de manière que de la lumière réfléchie à partir des zones de sommet dudit réflecteur engendre une asymétrie dans l'intensité de la lumière d'éclairement arrivant sur ledit plan normal, autour de l'axe central du plan normal, sans modifier sensiblement ladite divergence angulaire du faisceau de lumière projeté au dessus et en dessous dudit plan de symétrie du réflecteur, ladite asymétrie faisant en sorte que des points placés d'un côté de l'axe central du plan normal soient éclairés plus intensément que

des points placés en correspondance sur le côté opposé dudit axe.

7. Ensemble d'éclairement artificiel selon la revendicatio.

6, caractérisé en ce qu'il comprend en outre une lentille cylindrique (28) d'une puissance prédéterminée qui est positionnée pour recevoir de la lumière sortant de l'extrémité ouverte dudit réflecteur et comportant un axe de courbure orienté perpendiculairemi audit plan de symétrie du réflecteur, ladite lentille cylindrique agissant de façon à diminuer la divergence angulaire dudit faisceau d'éclairement, mesurée dans des plans parallèles audit plan de symétrie du réflecteur, afin d'augmenter l'intensité dudit faisceau d'éclairement de manière que des points situés sur ledit plan normal de part et d'autre d'un axe perpendiculaire à l'axe central du plan normal et passant par le centre de ce plan normal soient plus intensément éclairés qu'ils ne le seraient en l'absence de

ladite lentille cylindrique.

8. Ensemble selon la revendication 7, caractérisé en ce que ladite lentille cylindrique (28) se présente sous la forme

d'une lentille de Fresnel.

9. Ensemble d'éclairement selon l'une des revendications

6 ou 7, caractérisé en ce que ladite courbe polynomiale correspond à un polynôme de 6ème ordre de la forme: y = Axn, o n=O y et x désignent respectivement les variables dépendante et indépendante dans un système de coordonnées cartésiennes tandis

que les termes An représentent les coefficients dudit polynôme.

10. Ensemble d'éclairement selon la revendication 9, caractérisé en ce que les coefficients du polynôme de 6ème ordre

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sont définis par

A0 = 0,000999

Al = -0,90182248

A2 = 4,8411086

A3 = -14,130211

A4 = 29,164005

A5 = -30,30235

A6 = 12,00036

lorsque ledit polynôme est spécifié dans un système de coordonnées

cartésiennes qui a été tourné de 45 .

11. Réflecteur pour diriger une lumière produite par une source d'éclairement artificiel de profil allongé d'une manière prédéterminée, ledit réflecteur ayant une largeur donnée, présentant une symétrie bilatérale par rapport à un plan et ayant une section droite de forme constante correspondant à une courbe polynomiale de 6ème ordre, ladite courbe polynomiale présentant un rayon de courbure, et par conséquent une puissance optique,

qui varie progressivement d'une manière graduelle sans disconti-

nuités en fonction de la distance de progression le long de ladite courbe, cette courbe étant profilée de façon que son-rayon

de courbure augmente avec l'augmentation de la distance d'éloi-

gnement par rapport à son sommet en vue de réduire la puissance optique dudit réflecteur d'une manière prédéterminée en fonction de l'augmentation de la distance de progression le long de ladite courbe, ledit polynôme de 6ème ordre ayant la forme y= AnXn, o n=O y et x représentent respectivement les variables dépendante et indépendante dans un système de coordonnées cartésiennes tandis que les termes An représentent les coefficients dudit polynôme et sont définis par

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Ao = 0,000999

A1 = -0,90182248

A2 = 4,8411086

A3 = -14,130211

A4 = 29,164005

A5 = -30,30235

A6 = 12,00036

lorsque ledit polynôme est spécifié dans un système de coordonnées

cartésiennes qui a été tourné de 45 .