Brevet FR2006242A1 — publié le 19691226

i 2006242 la présente invention concerne un système d'objectifs et plus particulièrement un dispositif pour déplacer les objectifs dans un système optique afin de modifier les dimensions d'une image. Dans les systèmes optiques tels que ceux utilisés dans les 5; machines de photocopie ou de reproduction de documentss il est souvent désirable de pouvoir faire varier les dimensions de l'image projetée par le système optique, par exemple pour fournir une copie de dimension réduiteso les variations des dimensions de l'image projetée par le système optique peuvent être obtenues en déplaçant l'objectif le long 10 de l'axe optique du système. Cependant, lorsque l'objectif est du type à focale constante, tout déplacement de l'objectif à partir du point du foyer inhérent de cet objectif entraîne un flou de l'image projetée. Pour rétablir la clarté de l'image on doit soit ajouter une lentille corrective soit effectuer une variation d'accommodation de 15 la distance conjuguée du système optique. On ne préfère pas toujours effectuer un réglage de la distance conjuguée du système optique, dans le but de rétablir la clarté de l'image, par suite de la difficulté que l'on rencontre pour maintenir les éléments constitutifs du système optique, tels que les 20 miroirs, dans les positions relatives exigées. Par ailleurs l'adjonction d'une lentille corrective signifie que deux objectifs au lieu d'un doivent être disposés d'une manière précise l'un par rapport à l'autre et par rapport à l'axe optique du système, pour donner une image nettement définie ■> En plus des problèmes entraînés par le 25 déplacement et la mise en position d'un ou deux objectifs, il est essentiel que l'objectif, une fois mis en position, demeure station-naire et ne soit pas affecté par les vibrations,, Un but principal de la présente invention est donc de fournir un nouveau système d'objectifs amélioré à grossissement varia- 30 M-e» • - • Un autre but de l'invention est de fournir un mécanisme amélioré pour modifier les positions relatives d'objectifs dans le système optique, afin de faire varier les dimensions d'une imageo Un autre but de l'invention est de fournir, dans un système 35 optique comportant des objectifs mobiles les uns par rapport aux autres, un dispositif d'entraînement normalement actif pour modifier les positions relatives des objectifs et des organes d'arrêt coopérant avec le dispositif d'entraînement pour empêcher tout déplacement injustifié des objectifs. ItO La présente invention a pour objet.un système optique 11559 2 2006242 comprenant en combinaison un premier objectif à focale constante et pouvant être déplacée de manière à faire varier les dimensions de l'image projetée par le premier objectif, ce premier objectif étant adapté de manière à focaliser, dans une première position, une image 5 de dimensions prédéterminéesp un second objectif pouvant être déplacé en étant associé au premier objecxif, lors d'un mouvement de ce premier -ODjeocif ver# une seconde position, le second objectif coopérant avec le premier objectif de manière à focaliser une image de dimensions différentes, un dispositif d'entraînement normalement actif pour 10 entraîner à la fois les premier et second objectifs, et des moyens d'arrêt disposés sur le trajet du déplacement des premier et second objectifs et .avec lesqxiels peuvent venir en contact les premier et second objectifs à la suite du mouvement du premier objectif vers la seconde position, afin d'arrêter le mouvement des premier et second t5~objectifs" nonobstant le"maintien de l'actionnement du dispositif d'entraînement, si bien qixe ce dispositif d'entraînement et les moyens d'arrêt coopèrent de manière à maintenir fixes les premier et second objectifs. On décrira ci-après, à titre d'exemple non limitatif, une 20 forme d'exécution de la présente invention en référence au dessin annexé sur lequel : - la figure 1 est une vue de profil du système d'objectifs suivant 1'invention„ - la figure 2 est une vue en plan du système d'objectifs 25 illustré sur la figure 1. - la figure 3 est une vue en coupe faite suivant la ligne ■ 3 - 3 de la figure 2 et représentant le dispositif d'entraînement de l'objectif auxiliaire. - la figure 4 est une vue de l'arrière montrant la commande 30 d'ouverture pour l'objectif principal. - la figure 5 est un schéma électrique du dispositif de commande du système d'objectifs suivant l'invention. Si on se réfère aux figures 1 à 4 du dessin, on y voit le • système d'objectifs suivant l'invention, lequel est désigné dans son 35 ensemble par la référence 10. Ainsi qu'il apparaîtra plus clairement par la suite, le système d'objectifs 10 permet d'agrandir ou de réduire l'image qu'il produit, les systèmes d'objectifs de ce type peuvent " être utilisés par exemple dans des machines de copiage ou de reproduction de documents au moyen desquelles on désire souvent fournir COPY ' 69 11559 3 2006242 une copie d'une image agrandie ou réduite» Bien que le système d'objectifs soit destiné à être utilisé dans des systèmes optiques dans lesquels la distance conjuguée est constante, on comprendra que le système peut être également utilisé dans les systèmes ayant des 5 distances conjuguées variables. Dans la forme d'exécution illustrée à titre d'exemple sur le dessin, un.objectif 12 à focale constante est porté par un chariot mobile 13. Ce chariot 13 se déplace alternativement dans le sens longitudinal, le long de l'axe optique du système, entre des butées 10 de fin de course 51 et 52, afin de faire varier les dimensions de l'image projetée par l'objectif 12. l'objectif 12 est choisi- de manière à focaliser une image de dimensions prédéterminées sur un plan image approprié (non représenté) lorsque le chariot 13 est en contact avec la butée de fin de ■J5 course 51. Pour modifier les dimensions de l'image, on déplace longi-tudinalement le chariot 13 le long de l'axe optique, de'la butée de fin de course 51 vers la butée 52. On comprendra que si l'on n'effectue pas une variation correspondante de la distance conjuguée du système optique, le déplacement du chariot 13 de la butée 51 à la 20 butée 52 entraîne un flou de l'image projetée par l'objectif 12. Dans l'agencement présentement considéré» un second objectif 18 ou objectif additionnel est automatiquement inséré sur l'axe optique du système, lors du mouvement du chariot 13 de la butée'51 vers la butée 52, les objectifs 12 et 18 coopérant de manière à focaliser une image 25 de dimensions différentes sur le plan image (non représenté)» Dans certaines applications , par exemple dans le cas où le système d'objectifs 10 est utilisé dans une machine de photocopiage ou de reproduction de documents, il peut être désirable de modifier la quantité de lumière transmise en fonction de la variation jo des dimensions de 1'image„ Pour lier la quantité de lumière transmise aux dimensions de l'image projetée» le système d'objectifs 10 comporte des moyens propres à faire varier le réglage de l'ouverture de l'objectif 12 en fonction du déplacement du chariot 13 entre les butées de fin de course 51 et 52. 55 Si on se réfère particulièrement aux figures 1 à 4 du dessin, on peut voir que le système d'objectifs 10 comporte un châssis 22 ayant une forme générale en I, lequel est constitué d'une âme centrale 23 terminée par deux ailes opposées 24 et 25» le châssis 22 est supporté élastiquement sur une embase appropriée (non représentée) au - COPY 11559 4 2006242 moyen de ressorts 28. Une paire de guidages 30 parallèles et espacés, en forme de tiges, sont supportés entre les ailes extrêmes 24 et 25 du châssis 22. Ainsi qu'il apparaîtra plus clairement par la suite,-les guidages 5 30 supportent le chariot porte-objectifs 13 pendant son mouvement longitudinal entre les butées de fin de course 51 et 52. Le chariot porte-objectifs 13 comprend un boîtier allongé 34» de forme générale rectangulaires, prolongé par des parois latérales 36 et 57. L'objectif 12 est logé dans le boîtier 34 d'une manière bien connue des spécia-10 listes de la technique0 la paroi 36 dont la partie en prolongement est relativement étroite, porte une paire d'axes espacés 39, alignés verticalement'et sur lesquels tourillonnent des galets, ces axes faisant saillie vers l'extérieur» Un galet 40 est monté sur chacun des axes 39. 15 la paroi latérale 37 dont la partie en prolongement est relativement large, porte une paire d'axes espacés 4t, 42, alignés verticalement et sur lesquels tourillonnent des galets, ces axes faisant saillie vers l'extérieur à partir des bords antérieur et postérieur de la paroi 37. Des galets 44 sont montés en rotation sur les 20 axes 41 et 42» Pour empêcher tout mouvement latéral du chariot porte-objectifs 13, la surface périphérique des galets supérieurs 44 est rainurée ainsi qu'il est indiqué en 44'- les galets 40 et 44 roulent sur les surfaces supérieures et inférieures des guidages 30 de manière à supporter le chariot porte-objectifs 13 pendant son mouvement longi-25 tudinal le long de ces guidages» On comprend aisément que les parties rainurées 44' des galets empêchent tout mouvement la.téral du chariot 13 sur les tiges de guidage 30» Un moteur d'entraînement 45 peut être disposé commodément sous le châssis 22» Une poulie d'entraînement 46 est fixée à l'arbre 30 47 de ce moteur 45° Un câble d'entraînement 48 passe sur la poulie d1entraînement 46 et est entraîné par cette dernière, par- suite des frottements, les extrémités du câble 48 sont fixées aux bords opposés de la paroi 37 du chariot porte-objectifs 13- Des poulies de guidage 50 sont prévues sur l'âme centrale 23 et sur les ailes extrêmes 24 et 35 25 afin de supporter et de guider le câble 48» Les butées de fin de course 51 et 52 sont portées respectivement par les ailes extrêmes 24 et 25 du châssis 22, et elles sont disposées sur le trajet suivi par la paroi latérale 37 du chariot porte-objectifs» Les butées 51 et 52 viennent en contact avec les 11559 5 2006242 bords opposés de la paroi 37 afin de limiter la course longitudinale du chariot 13 le long des tiges de guidage 30. les butées 51 et 52 sont de préférence réglables longitudinalement afin de permettre d'ajuster la course du chariot 13. 5 Des interrupteurs d'arrêt 54 et 55> ainsi que leurs, circuits associés (non représentés), peuvent être prévus pour rendre inactive la machine associée au système d'objectifs 10, telle qu'une machine de copiage, lorsque le chariot porte-objectifs 13 est en train de se déplacer entre les butées de fin de course 51 et 52. les interrupteurs 10- 54 et 55 sont disposés sur les tiges de guidage 30, sur le trajet suivi par la paroi 36 du chariot porte-objectifs 13» 1'actionnement de l'un ou l'autre des interrupteurs 54 et 55*par suite de la venue en contact avec cet interrupteur du bord adjacent de la paroi latérale 36, permet le fonctionnement de la machine associée au système d'ob-15 jectifs 10. La paroi latérale 37 du chariot porte-objectifs 13 porte une paire de pattes d'articulation 57 faisant'saillie vers l'extérieur. Un boîtier 58 de l'objectif "auxiliaire 18 est monté à pivotement9 à l'une de ses extrémités, sur les pattes 57y au moyen d'un axe 59o 20 .Une bielle 60 est disposée entre l'extrémité .opposée du boîtier 58 de l'objectif auxiliaire et l'âme centrale 23 du châssis 22, cette bielle 60 étant articulée sur le boîtier 58 et le châssis 22 respectivement au moyen d'axes 62 et 63. Pour permettre le réglage du point d'articulation de la bielle 60 sur le châssis 62, 25 l'axe 63 est logé dans une fente 64 ménagée dans l'âme centrale 63 lors du mouvement longitudinal du chariot porte-objectifs 13 le long des tiges de guidage 30, l'axe dfarticulation 59 qui assure ^0 la fixation du boîtier 58 .de l'objectif auxiliaire sur le chariot 13, est soumis à un déplacement longitudinal simultané» Etant donné que l'axe 63 qui assure la liaison de la bielle 60 avec le châssis 62, est fixe, le mouvement du chariot 13 entraîné le pivotement du boîtier 58 de l'objectif auxiliaire autour de l'axe 59» lorsque le chariot 55 porte - objectifs 13 se déplace de la butée 51 à la butée 52 (ce qui est représenté-par la flèche en traits pleins de: la figure 2), le boîtier 58 de l'objectif auxiliaire pivote dans le sens inverse des aiguilles d'une montre autour de l'axe 59 et 1'objectif auxiliaire 18 se déplace pour venir en avant de l'objectif 12 et dans l'axe du 69 11559 6 2006242 système optique, lorsque le chariot porte-objectifs 13 vient en confc&c. avec la butée 52. lors du mouvement du chariot 13 dans la direction opposée, de la butée 52 vers la butée 51 (ce qui est représenté par la flèche en traits interrompus sur la figure 2), le boîtier 56 de 5 l'objectif auxiliaire pivote dans le sens des aiguilles d'xine montre autour de l'axe 59, f*e qui entraîne l'escamotage de l'objectif auxiliaire 18 hors de l'axe du système optique lorsque le chariot 13 atteint-la butée de fin de course 51. la dimension de la bielle 60 est déterminée, par rapport à la distance entre les butées de fin de course 51 et 10 52, de telle façon que, lorsque le chariot 13 rencontre la butée de fin de course 51, l'objectif auxiliaire 18 soit totalement écarté du champde vision de l'objectif 12. L'objectif 12 comporte de préférence des moyens appropriés 'non représentés permettant' de régler l'ouverture de l'objectif. Un 15 - "élément de comranie 68 en forme--de- tige qui sort du-boîtier 34, peut être déplacé radialenent pour faire varier le réglage de l'ouverture de l'objectif 12= l'élément de commande 68 est logé dans une fente 69 ménagée dans l'âme centrale 23 du châssis 22. Cette fente 69 qui s'étend en formant un angle prédéterminé avec la direction du mouve-20 ment longitudinal du chariot porte-objectifs, coopère avec l'élément de commande 68 de manière à faire varier le réglage de l'ouverture de l'objectif 12 en fonction du mouvement du chariot 13» Si on se réfère maintenant à la figure 5 du dessin, on y voit que le moteur 45 ani est constitué par un moteur quelconque appro-25 prié à deux sens de rotation, tel qu'un moteur à enroulement en court-circuit, comporte un enroulement d'excitation 72 connecté par l'intermédiaire d'ion interrupteur 75 du type fermé-ouvert , à une source appropriée d'énergie électrique représentée par des conducteurs L^ et Lg» Une paire d'enroulements de commande 70 et 71 sont prévus et 50 des interrupteurs 73 et 74 associés à ces enroulements servent à mettre respectivement en court-circuit les enroulements 70 et 71, lorsqu'ils sont fermés, afin de faire tourner le moteur 45 dans un sens ou dans l'autre lors de l'alimentation de l'enroulement d'excitation 72 d'une manière bien connue des hommes de l'art.. Les interrup-55 teurs 73 et 74 sont, montés de préférence de manière à fonctionner conjointement pour que la fermeture d'un interrupteur entraîne l'ouverture de l'autre et vice versa. Etant donné que l'interrupteur 75 est normalement fermé, le moteur 47 fonctionne continuellement en marche avant ou arrière suivant l'état des interrupteurs 73 et 74® Puisque la COPY 69 11559 7 2006242 venue en contact du chariot 13 avec la butée de fin de course 51 ou 52 empêche tout mouvement additionnel du chariot 13, le moteur 45 s'arrête et le couple maximal produit alors par le moteur 45 sert à maintenir fermement le chariot 13 contre l'une ou l'autre des butées 5 de fin de course 51 et 52, jusqu'à ce que l'interrupteur 73 ou 74 soit actionné pour inverser le sens de rotation du moteur 45. la force continue exercée par le moteur 45 sur le chariot 13 assure le maintien fixe du chariot 13 et des objectifs 12 et 18, à la suite de la venue en contact du chariot 13 avec la butée 51 ou 52, de manière à assurer 10 ainsi la précision du système optique et à remédier aux effets de forces étrangères subséquentes, telles que des vibrations, tendant à déplacer les objectifs 12 et 18. Si l'interrupteur 75 est fermé et si on suppose que l'interrupteur de commande 74 esr également fermé, le chariot porte-objectifs 15 13 est au contact de la butée 51» l'objectif auxiliaire 18 est par conséquent disposé dans le prolongement de la paroi latérale 37 du boîtier 34 de l'objectif 12, en étant écarté du champ de vision de l'objectif 12. Cet objectif 12 focalise une image dans le plan image non représenté, la dimension de l'image dépendant des propriétés inhéren-20 tes de grossissement de l'objectif 12. Du fait que l'interrupteur 74 est fermé, l'enroulement de commande 70 du moteur 45 est mis en court-circuit et le couple maximal développé à l'arrêt par le moteur 45 assure le maintien du chariot 13 fermement contre la butée de fin de course 51» le contact de la paroi latérale 36 avec l'interrupteur 55 25 assure le maintien de ce dernier actionné, ce qui permet le fonctionnement de la machine associée au système d'objectifs 10. Pour modifier la dimension de l'image projetée, on ferme l'interrupteur de commande 73 afin de mettre en court-circuit l'enroulement de commande 71 du moteur 45o En même temps on.ouvré l'interrup-30 teur de commande 74. le moteur 45 est alors inversé afin de déplacer, par l'intermédiaire de la poulie 46 et du câble 48, le chariot porte-objectifs 13 le long des tiges de guidage 30 en direction de la butée 52. lorsque le chariot 13 démarre en direction de la butée 52, l'interrupteur 55 bloque le fonctionnement de la machine à laquelle le 35 système d'objectifs 10 est associéo Tandis que le chariot porte-objectifs 13 se déplace en direction de la butée de fin de course 52, le boîtier 58 de l'objectif auxiliaire pivote autour de l'.axe d'articulation 59 de manière à interposer l'objectif auxiliaire 18 sur-l'axe du système optique» - copy" 69 11559 8 2006242 la venue en contact de la paroi latérale 37 du chariot 13 avec la butée de fin de course 52 èntraîne l'arrêt au chariot 13- et des objectifs 12 et 18, l'objectif auxiliaire 18 étant alors disposé dans l'axe du système optique en avant de l'objectif 12. lorsque le chariot 5 13 vient heurter la butée 52, la paroi 36 du chariot est en contact avec l'interrupteur 54 pour permettre à la machine à laquelle le système d'objectifs 10 est associé, de reprendre son fonctionnement. le mouvement du chariot porte-objectifs 13 de la butée 51 vers la butée 52 provoque un déplacement simultané de l'élément 68 de 10 commande de l'ouverture dans, la fente 69. Par suite de la relation angulaire entre la fente 69 et la direction du mouvement du chariot, l'élément de "commande 68 se déplace radialement pour modifier le réglagf de l'ouverture de l'objectif 12 et ajuster la quantité de lumière transmise par l'objectif 12 en fonction de la variation de la dimension Î5 de l'image. Ainsi qu'il a été décrit jusqu'à présents le moteur 45 demeure alimenté par l'intermédiaire des interrupteurs 73 et 75s pour maintenir le chariot 13 contre la butée 52 et empêcher ainsi tout mouvement injustifié des objectifs 12 et 18, 20 On comprendra que la fermeture subséquente de l'interrupteur de commande 74 et l'ouverture de l'interrupteur 73 entraine l'inversion du moteur 459 pour déplacer le chariot porte-objectifs 13 de la butée de fin de course 52 vers la butée 51» Lorsque le chariot 13 se déplace en direction de la butée 51» l'objectif auxiliaire 18 est 25 écarté d-e l'axe du système optique vers une position située le long du boîtier 34 de l'objectif, ainsi qu'il a été décrit précédemment. Il est du reste bien entendu que le mode de réalisation de l'invention qui a été décrit ci-dessus, en référence au dessin annexé^ a été donné à titre purement indicatif et nullement limitatif et que 30 de nombreuses modifications peuvent être apportées sans que l'on s'écarte pour cela du cadre de la présente invention. copy] 11559 g 2006242 - REVENDICATIONS - 1. - Un système optique caractérisé en ce qu'il comprend un premier objectif à focale constante, pouvant être déplacé pour faire varier la dimension de l'image projetée par ce premier objectif et étant adapté pour focaliser, dans une première position, une 5 image d'une dimension prédéterminée, un second objectif pouvant être déplacé en étant lié au premier objectif, lors du . mouvement de ce premier objectif vers une seconde position^ ce second objectif coopérant avec le premier objectif pour focaliser une image de dimension différente, un dispositif d'entraînement normalement actif pour ÎO déplacer à la fois les premier et second objectifs, et des moyens d'arrêt disposés sur le trajet des premier et second objectifs et avec lesquels ces premier et second objectifs peuvent venir en contact à la suite du mouvement du premier objectif vers la seconde position, afin d'arrêter le mouvement des premier et second objectifs en opposi-15 tion au maintien de l'entraînement assuré par le dispositif d'entraînement, si bien que ce dispositif d'entraînement et les moyens d'arrêt coopèrent pour maintenir fixes les premier et second objectifs. 2. - Un système optique suivant la revendication 1 caractéris en ce que le dispositif d'entraînement comprend un moteur à deux sens 20 de rotation adapté de manière à ramener, lorsqu'il est inversé, le premier objectif dans sa première position tout en supprimant la coopération entre le second objectif et le premier objectif, et en ce qu'il comprend des seconds moyens d'arrêt disposés sur le trajet de retour* du premier objectif et avec lesquels peut venir en contact ce 25 premier objectif à la suite du retour du premier objectif dans sa première position, pour empêcher tout mouvement - additionnel du premier objectif en s'opposant à l'entraînement inverse maintenu dû au dispositif d'entraînement, si bien que ce dispositif d'entraînement et les second moyens d'arrêt coopèrent pour maintenir fixe le premier objec-30 tif. 3o - Un système optique suivant la revendication 2 caractérisé en ce qu'il comporte un châssis, un chariot ports-objectifs mobile pour supporter le premier objectif sur le châssis, ce chariot supportant le premier objectif de manière à lui permettre d'effectuer 3^ un mouvement alternatif le long de l'qxe du système optique entre les 69 11559 to 2006242 premiers et seconds moyens d'arrêt, une articulation au moyen de laquelle le second objectif est monté à pivotement sur le chariot et telle que le second objectif puisse pivoter en étant interposé,sur l'axe du système optique ou au contraire en étant escamoté, et une 5 bielle reliant le second objectif au châssis si bien que, lors du mouvement du chariot en direction des premiers moyens d'arrêt, cette bielle provoque le pivotement du second objectif l'amenant à être interposé sur l'axe du système optique et à coopérer avec le premier objectif, tandis que, lors du mouvement du chariot en direction des 10 seconds moyens d'arrêt, cette.bielle provoque le pivotement du second objectif l'amenant à être écarté de l'axe du système optique. 4» - Un système optique suivant la revendication 3 caractérisé en ce que le second objectif comporte un boîtier allongé, l'articulation étant adjacente à une extrémité de ce boîtier et la bielle 15 étant connectée à l'extrémité opposée du boîtier. 5o - Un système optique suivant la revendication 1 caractérisé en ce. qu'il comprend des moyens pour faire varier le réglage de l'ouverture du premier objectif en réponse au mouvement de ce premier objectif. 20 6. - Un système optique suivant la revendication 5 caracté risé en ce que les moyens l'amenant à faire varier l'ouverture du premier objectif comportent un élément de commande de l'ouverture du premier objectif et une came fixe avec laquelle peut venir en contact l'élément de commande lors du mouvement du premier objectif, afin de 25 déplacer l'élément de commande et de faire varier corrélativement le réglage de l'ouverture du premier objectif. 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