Brevet FR2010945A1 — publié le 19700220

La présente invention se rapporte à un appareil et à xin procédé optiques de mesure à lecture directé, et particulièrement à un tel appareil / à un tel procédé de lecture directe servant à reproduire un signe de mesure disposé sur une échelle dans une 5 fenêtre qui lit directement une division formée entre les signes lineaires marques sur 1'echelle en mille subdivisions. de En ce qui concerne la mesure/la course du banc des machines-outils et les instruments de mesure, la technique montre des exemples de dispositifs optiques de mesure servant à déterminer la 10 position du banc et à lire celle-ci en divisant les graduations d'une échelle qui est placée' sur un banc mobile.. De tels dispositifs de lecture optique^éont donnés à titre d'exemple dans les brevets des Etats-Unis d'Amérique 2.959=087, U° 3-363.963, et N° 3.106.127. 15 A mesure que la technique a fait des progrès, on s'est abondamment aperçu qu'il existe plusieurs défauts dans les différentes combinaisons que l'on trouve dans les produits disponibles. Par exemple, dans certains cas, comme un exemple en est donné dans le brevet des Etats-Unis d'Amérique n° 2.959.087 précité, une mon-20 ture du type composé est nécessaire pour fixer l'ensemble à la machine-outil du fait qu'on n'a pas pu réaliser de relation quadratique entre le dispositif optique, l'échelle, et le banc mobile, de même que le banc de support. Egalement,comme les deux,autres ^ facilement brevets en fournissent un exemple, on n'a pas obtenu/de lecture 25 directe de gauche à droite de la totalité du nombre à lire. Les tolérances actuelles de fabrication exigent une lecture donnant une précision de plus ou moins 2,50 microns, et le commerce insiste sur line lecture numérique successive dans l'ordre. Finalement, bien que les différentes structures révélées par la technique antérieure 30 aient essayé'de résoudre de différentes façons le problème d'un montage ajusté en retrait, elles se sont toutes heurtées à une difficulté en ce qui concerne la limitation de l'espace libre entre l'axe optique de l'objectif du lecteur et le sommet du boîtier contenant ce lecteur,qui peut être intercepté par le matériau auxi-35 liaire monté sur le banc mobile, etc .. En considération de ce qui précède, le bût principal de la présente invention est de fournir un dispositif optique de mesure à lecture directe dans lequel la représentation du signe de 69 19861 2 2010945 mesure est lu§/ÉLirectement de gauche à droite en ne nécessitant aucune interpolation ni autre transfert, ni addition, ni chiffrage compliqué. Une caractéristique en rapport avec l'invention vise à fournir exactement un tel dispositif optique de mesure à lecture 5 directe, dans lequel on puisse lire directement des précisions de plus ou moins 2,5 microns, comme par exemple 313»5785 mm. Un autre but important de la présente invention est de fournir un dispositif optique de mesure à lecture directe dont on 10 puisse fabriquer des ensembles commerciaux dans lesquels on réduit au minimum la distance séparant l'axe optique de l'objectif prinei pal du sommet du boîtier, en maintenant de préférence cette distan ce à un maximum de 25»4 millimètres» En rapport étroit avec le but consistant à réduire au minimum le rapport entre le sommet de l'en 15 semble et l'axe optique de l'objectif, un autre but de la présente invention consiste à rendre rectilignes les relations principales entre l'échelle, le banc mobile de la machine-outil, l'axe optique du lecteur, et la monture, par rapport au banc de la machine-outil. Pour faciliter encore le montage, on donne au lecteur 20 des proportions permettant une construction très compacte et un espace libre pour le montage. Un but plus détaillé de la présente invention vise à fournir un dispositif optique de précision à lecture directe dans lequel les graduations d1information de l'échelle espacées de 2,54 25 millimètres, ce qui réduit le coûtde l'échelle, peuvent encore. être divisées avec précision et lues directement en donnant line précision de plus ou moins 2,50 microns. Un autre but de l'invention est de fournir un dispositif optique de mesure à lecture directe dans lequel on peut mettre les échelles bout à bout en réa-30 lisant ainsi une longueur inhabituelle, celle-ci étant encore compatible avec une lecture directe et une précision de plus ou moins 2,50 microns. On atteint d'autres buts de la présente invention en montant un bouton de réglage molleté que l'on peut enfoncer dans 35 le boîtier en offrant au cours de l'utilisation une protection con tre les heurts et les dérèglages, et en réduisant au minimum les saillies extérieures. Qn réalise un montage simplifié, deux vis seulement .étant nécessaires pour fixer le boîtier du lecteur opti 69 19861 3 2010945 que sur line monture simple disposée sur le banc de la machine-outil . En outre, le système optique permet un accroissement important de 1'éclairement par rapport à la technique antérieure, et il fournit encore une durée de 2000 heures de l'unique ampoule que 5 l'on utilise pour éclairer l'échelle et la fenêtre de lecture. Un autre but de l'invention est de fournir un appareil de mesure comportant les avantages précédents pt qui soit efficacemment étanche aux impuretés normales de l'environnement, comme par exemple les huiles de coupe, les copeaux, l'humidité, etc» 10 Dans les grandes lignes, le dispositif optique de me sure à lecture directe prévoit une lentille d'objectif explorant ©*t/ l1échelle/servant à lire une échelle comportant des signes formés par des traits espacés de 1/n , avec des'signes numériques associés à chaque trait d'espacement 1/n. Un écran mobile comportant des si-15 gnes formés par des traits, et des signes numériques de 1/nm qui leurs sont associés, est monté de façon à coulisser pour être déplacé longitudinalement à l'intérieur du boîtier. On utilise un dispositif optique servant à projeter sur l'écran les signes de l'échelle au moyen de l'objectif, afin de les aligner avec les 20 graduations formée^ par des_traits de l'écran mobile, en lui don- si celui-ci nant de préférence/la forme d'une selle. On déplace l'écran mobile au moyen d'une came en forme de secteur qui peut être facultativement en une matière polie optiquement, 11 excentricité de la came étant proportionnée au déplacement de 1'écran mobile, afin 25 de mettre en position ses graduations formées par des traits en rapport de coïncidence avec les graduations formées par des traits qui sont projetés à partir de l'échelle» On peut disposer facultativement sur la came un secteur numéroté comportant des signes numériques 1/nmp, ceux-ci étant transmis optiquement à la fenêtre 30 voisine, des signes numériques portés par l'écran mobile- de façon à lire ainsi les signes divisant les signes 1/n placés sur l'échelle en lecture des signes de la came de 1/nm.p, l'écran mobile ayant fourni la lecture 1/nm. Dans la formule ci-dessus : n = l'inverse de la graduation uniformément espacée 35 m = la division dë'1/n de 1'écran-mobile p = la division de 1/nm du secteur de came. En conséquence, dans un système dans lequel n = 10 m = 10, et p = 1000, la lecture du signe est successivement de 1/10 ; 1/100 ; î/1000 et 4/10.000 millimètres «La même 'formule peut 69 19861 4 2010945 s'appliquer pour diviser des mesures d'autres systèmes ou des mesures angulaires. le système optique comprend des diviseurs de rayons et des miroirs de projection ainsi qu'une zone d'amplification formée dans la fenêtre de lecture dans le but que tous les 5 signes appropriés se rapportant à la mesure que l'on prend soient fortement éclairés sur la fenêtre de lecture, ce qui réduit ainsi la possibilité d'erreur de lecture» On peut utiliser sur l'échelle des dispositifs de déplacement du zéro, et on peut en utiliser également sur le dispositif de lecture» L'axe optique de l'objectif 10 est placé près du sommet du boîtier du lecteur comme le sont l'écran / mobile et la came exceutrée, la partie de transmission d'éclaire-ment et d'image du système optique étant placée à la partie inférieure du boîtier afin de réduire au minimum la distance séparant l'axe optique de l'objectif et le sommet du boîtier., 15 le procédé de l'invention donné à titre d'exemple pour diviser les graduations de l'échelle prévoit de déplacer un diviseur de type vernier au moyen d'un élément rotatif présentant une excentricité périphérique et d'utiliserjle déplacement radial de l'élément rotatif pour diviser encore l'intei-valle de l'échelle» 20 D'autres caractéristiques et avantages ressortiront de la description qui va suivre ; faite en regard des dessins annexés et donnant à titre explicatif, mais nullement limitatif, une forme de réalisation conforme à l'invention» Sur ces dessins, 25 la figure 1 est une vue en perspective représentant une machine-outil typique sur laquelle est installé un dispositif ■ optique de mesure à lecture directe fournissant -un exemple de la présente invention; la figure 2 est une représentation schématique des 30 éléments principaux servant à diviser l'échelle et du système optique du dispositif optique de mesure à lecture directe donné à •titre d'exemple; la figure 3 est une vue en plan de la came en forme de secteur représentée en perspective sur la figure 2,dans son rapport 35 de fonctionnement avec l'écran mobile; la.figure 4 est une combinaison d'une vue en plan et d'une vue en bout de l'écran mobile; la figure 5 est une vue arrachée, à une échelle agrandie, de l'écran mobile» • représentant la fenêtre de l'éçhelle du 69 19861 5 2010945 secteur servant à lire les signes appropriés placés sur cette échelle ; la figure 6 est une élévation latérale, en partie arrachée, représentant le rapport de montage entre le dispositif 5 optique de mesure à lecture directe donné à titre d'exemple, son échelle, et le banc de la machine-outil auquel l'échelle est fixée ; la figure 7 est une vue de dessus, en partie arrachée et en partie en coupe, du dispositif optique de mesure à lecture 10 directe représenté sur l'élévation latérale de la figure 6 ; la figure 8 est une vue de dessous du dispositif optique de mesure à lecture directe,prise d'une façon générale le long des lignes de coupe 8-8 de la figure 10; la figure 9 est une vue en coupe en partie arrachée, 15 à une échelle agrandie, montrant le rapport entre le bouton de réglage et la came en forme de secteur, suivant la ligne de coupe 9-9 de la figure 7 ; la figure 10 est une vue transversale du dispositif optique de mesure, suivant les lignes 10-10 de la figure 7, et 20 montrant l'objectif de l'échelle et le système optique de celle-ci; la figure 11 est une vue er. partie schématique prise de l'avant du dispositif optique de mesure et représentant le rapport entre la lampe d'éclairage et l'écran mobile ; la figure 12 est une vue en partie arrachée prise du 25 eôté opposé du boîtier représenté sur la figure 10 et d'une façon générale le long des lignes de coupe 12-12 de la figure 11, et montrant le système optique du secteur ; la figure 13 est une vue de dessus du boîtier inférieur suivant la ligne de coupe 13-13 de la figure 10 ; 30 la figure 14 est une vue schématique composite dit sys tème d'échelle et du système de secteur. Comme on l'a exposé dans les buts de l'invention ci-dessus, l'une des utilisations principales, dans laquelle le dispositif de mesure de l'invention donné à titre d'exemple trouve son 35 utilité, est la technique des machines-outils. Plus spécifiquement, comme on le voit sur la figure 1, le dispositif optique 10 de mesure,est utilisé sur une fraiseuse 11 pour mesurer la course du banc mobile 12o Pour atteindre ce but, on monte le dispositif optique 10 sur les glissières 14 du 69 19861 6 2010945 banc, et on l'oriente de façon à lire le déplacement d'une échel- ' le 15 qui est placée de façon fixe sur le banc mobile 12» Dans la fraiseuse donnée à titre d'exemple et représentée, on utilise le dispositif optique de mesure que pour/lire le sens du déplacement 5 que dans un.seul axe, mais on se rend compte qu'on peut réaliser des montages semblables pour l'avance transversale, et lire celle- ci avec le même degré de précision que le déplacement linéaire» La lecture que l'on va décrire dans le reste du présent exposé, provient d'une échelle divisée suivant une base du millimë— 10 tre » Comme exposé ci-dessus, et comme il apparaîtra dans la des- / cription détaillée, on peut faire également les divisions dans un autre système de mesure, et on peut appliquer le même principe pour diviser des dimensions courbes avec une précision semblable» En se reportant maintenant à la figure 2 qui repré-15 sente schématiquement les principaux composants du dispositif optique 10 de mesure, on voit que les signes numériques 18 de l'échelle se présentent de façon à être lus sur/Un écran mobile 30 d'une manière telle que, quand les traits 16 de l'échelle linéaire sont orientés dans l'une des fentes 32 de l'écran mobile 30, leur 20 étendue totale à plus ou moins 2,50 microns près les plus rapprochés, est lue de gauche à droite, comme représenté, soit 313*5785 mnu Dans l'illustration donnée, les traits 16 de l'échelle sont alignés de façon à coïncider avec les signes 41 de l'échelle, du secteur, pour une lecture de gauche à droite. Ceci 25 n'est pas toujours le cas du fait que, quand les traits 16 de l'échelle ainsi que les signes numériques 18 qui.leur sont associés sont près de la partie supérieure ou la partie inférieure de l'écran mobile 30, on lit directement quatre chiffres de gauche à droite, et qu'on observe les deux derniers chiffres par la fenê-30 tre 35 de l'échelle du secteur délimitée par le masque 36 de fenêtre d'échelle du secteur pour présenter les signes 41 de cette dernière échelle. On se rend compte de ce fait, qu'en principe, la sion réalisée, entre les traits 16 de l'échelle est réalisée par le mouvement de rotation de la came en forme de secteur 40 35 qui est montée sur un axe 42 de came en permettant par conséquent à l'excentricité de la came, qui se manifeste au cours de son mouvement; de. rotation, de déplacer simultanément l'écran mobile 30 syPiiw die l'aligner avec les; traits 16 tracés dans la fente linéaire 32 tout en mesurant,avec un haut degré de précision, la distance 69 19861 7 2010945 de déplacement par la lecture des nombres appropres 41 de l'échelle du secteur» « Pour qu' or. se rende mieux compte du fonctionnement du système optique 10, ce système lui-même est exposé en détail d'une 5 façon schématique sur la figure 2. On voit sur celle-ci que l'objectif 20 de l'échelle est placé de façon à lire à la fois les traits 16 de l'échelle et les signes numériques 18 L'espacement formé ' entre les traits et les signes numériques 16et 18 de l'échelle, se rapproche de la distance séparant le haut 10 et le bas de l'écran mobile 30 quand ils sont transmis par le système optique. A l'endroit 'OÙ ils sont représentés, les signes 16 et 18 sont placés en un point milieu de l'écran mobile 30, mais ils pourraient être plus rapprochés du haut ou du bas de l'écran mobile 30 selon la position iu banc mobile 12 et de l'échelle 15 qui lui 15 est associée quand on immobilise celle-ci pour- effectuer la mesure» Après que l'image a été captée par l'objectif 20 de l'échelle, elle est projetée sur l'écran mobile 30 au moyen du système de miroir 38 de l'échelle. De façon semblable, l'objectif 21 du secteur capte le signe numérique approprié 41 sur la came de 20 secteur 40 et projette celui-ci au moyen du système de miroir 39 du secteur jusqu'à la fenêtre 35 de l'échelle du secteur formée sur l'écran mobile 30. Pour éclairer les deux systèmes, on utilise une seule lampe 25, dont la lumière est transmise respectivement par un condensateur 22 d'échelle au système de miroiîs 38 de l'échelle, et 25 par un condensateur 24 du secteur jusqu'au système de miroirs 39 au moyen d'un semi-réflecteur 28 d'échelle et d'un semi-réflecteur 29 de secteuroDe -ce fa.it, on peut placer dans le boîtier du dispositif optique 10 de mesure, et de façon à pouvoir la démonter, une seule lampe 25 d'une durée prévue de 2000 heures, et celle-ci fournit un éclairement suffisant pour lire la totalité de l'étendue comme il 30 est nécessaire en se basant sur la position du banc mobile 12 de la fraiseuse, ou d'une autre machine-outil qu'on utilise. En outre, on voit d'après la représentation schématique en perspective de la figuré 2, que l'écran mobile 30 et la came en forme de secteur 40 sont situés sensiblement dans un 35 même plan, et à la partie supérieure du boîtier destiné au dispositif optique 10 de mesure. L'objectif 20 dè l'échelle" est également situé près du sommet du boîtier du dispositif optique 10, mais seulement légèrement au dessous du plan de l'écran mobile 30 et de la came 40 comme on l'observe sur la figure 10. Le résultat de cette 69 19861 8 2010945 position et de eette orientation, avec le système de miroirgâe l'é-, chelle et le système de miroir du secteur montés/lans la partie inférieure du boitier, permet de construire un ensemble comportant un espace libre supérieur réduit à un minimum. En outre, comme on 5 l'observe sur la figure 10, le bouton de réglage 50 est placé en haut et à l'arrière du dispositif optique 10 dans une position de protection et dans laquelle il ne gêne pas. De ce fait, la plus grande partie du système optique est située au dessous du plan de l'écran mobile 30 et de la came 40, comme l'axe de l'objectif 20-10 À mesure que la description détaillée se poursuit, on se rendra eompte que cette orientation du système optique permet un caractère compact et une miniaturisation hautement avantageux dans la technique des machines-outils. Plus particulièrement, en se rapportant à la figure 6,on 15 Toit que la S/mSè^mon!age du dispositif optique de mesure sur la machine-outil qui le porte est facilitée par la relation perpendiculaire du système cfptique et du boîtier qui lui est destiné.Comme on le voit, une simple console 60 de montage en forme d'I comportant une face 61 de montage du boîtier et une face 62 de montage sur les 20 glissières du banc, fixe le dispositif de mesure optique sur les glissières 14 du banc au moyen de deux boulons 64 de montage du boîtier, et de deux boulons 65 de montage des glissières du banc. En pratique, dans toutes les machines-outils, une face verticale est usinée sur les glissières 14 du banc qui, comme représenté sur 25 la figure 6, sert à coopérer avec la face 62 de montage sur les glissières du banc de la console de montage en forme d'L 60 pour fournir un plan horizontal pour la face 61 de montage du boîtier« Etant donné que l'axe optique de l'objectif 20 de-l'échelle est parallèle à la base du boîtier du dispositif optique 10, l'échelle 30 15 est également susceptible d'être montée'en étant orientée verticalement. Sous ce rapport, il est à noter qu'on ferme un gupport 66 d'échelle pour monter l'échelle 15, en utilisant la fente/en forme de T du banc mobile 12. On utilise des boulons 68 de montage d'échelle pour fixer le support d'échelle 66 au banc mobile 12, et 35 on les immobilise en place au moyen des boulons 69 de montage d'échelle. La relation résultante des éléments d'alignement principaux est en conséquence rectiligne, parallèle, ou perpendiculaire, sous tous les rapports principaux. Bien que les modèles variés de machines-outils nécessitent des constructions variées de la 69 19861 9 2010945 console de montage 60, on se rend compte qu'on peut fabriquer faci- C'est ainsi qu'on a réalisé une simplicité de montage 10 pour une installation à l'usine avec un nouvel équipement de machine-outil, ou un ajustage en retrait dans le champ, en réalisant des relations principales rectilignes, un modèle compact, et en réduisant au minimum la hauteur du dispositif optique 10 au dessus de l'axe principal de l'objectif 20 de l'échelle. 15 Des détails de la relation entre le bouton de réglage 50 et la came 40 sont représentés sur la figure 9~. De bouton de réglage semi-circulaire 50 est fixé à un arbre 51 monté danseug. élément 52 de retenue de roulements.L'élément de retenue 52/placé à l'intérieur d'un godet d'étanchéxté 56 formé dans le boîtier 20 supérieur 45, et une bague torique 54 réalise- l'étanchéité de la partie intérieure du boîtier contre les impuretés de l'environnement. De roulement 55 permet de faire pivoter l'arbre 51 pour qu'il fasse tourner la came de secteur 40 sous un angle répondant directement au mouvement de rotation du bouton de réglage 50. Une contre 25 came 57 associe l'écran mobile 30 et la came 40 en une relation de déplacement par effet de came. Le contre-ressort 58 de la came en forme de secteur fixé au moyen d'une monture 59 au boîtier supérieur 45 réagit contre la rotation de la came en forme de secteur 40. Un ressort 70 de came, s'opposant à l'effet du contre-ressort 30 58 de la came en forme de secteur, est monté de façon à agir sur l'échelle mobile 30 en relation d'opposition par rapport au ressort 58. Comme on l'observe en particulier sur la figure 8, le contre-ressort 58 est un ressort à lame, tandis que le ressort 70 de came est constitué par une structure courbe en fil métallique montée 35 une des extrémités au moyen de la monture 71. Une contre-came 72 de ressort de came, fabriquée de préférence en une matière inerte présentant un bon degré d'onctuosité de surface comme par exemple du nylon, est fendue pour s'ajuster sur l'échelle mobile 30, et comporte un évidement formé dans sa partie extérieure peur que s'y 69 19861 to 2010945 engage le ressort 70 de eame= La monture supplémentaire permettant le .glissement de l'écran mobile 30 est formée par un montant 74 comportant une broche de pression 75 montée dans celui-ci en étant chargée par ressort peur appliquer une pression contre le patin 76 5 qui est fendu pour être engagé sur l'écran mobile 30 comme le sont la contre-came 57 et la contre-came 72 du contre-ressort» Pour permettre un réglage complètement flottant, le patin 76 de la broche de pression, de même que les patins 76 siipportés par les supports 78 en rapport d'opposition avec la broche de pression 75, sont 10 ronds, et s'engagent dans des encoches en forme de V formées dans leur support respectif. En conséquence, la broche de pression 75 présente une configuration extérieure en forme de V dans laquelle la partie extérieure arrondie du patin 76 est libre de flotter en . contact tangentiel. De façon semblable, les supports 78 de patins 15 présentent des fentes en forme de V pour permettre au patin respectif 76 de se déplacer en gardant un contact tangentiel et en s'orientant automatiquement « De ce fait, quand on fait tourner le bouton de réglage 50, l'arbre 51 entraine la came 40 qui transmet à son tour le mouvement par l'intermédiaire de la contre-came 57 20 à l'écran mobile 30. Cette action est équilibrée au moyen du ressort de came 70 agissant avec le contre-ressort 58 de façon à ce que, pour l'utilisateur, une résistance uniforme au mouvement se présente au toucher du bouton de réglage 50» La broche de pression 75 agit en même temps que les trois patins 76 pour fixer de 25 façon élastique l'écran mobile 30 dans son plan, le déplacement longitudinal étant effectué de force au moyen de la contre-came, 57 au point d'accouplement entre l'écran mobile 30 et le secteur de came 40, agissant en même temps que le ressort d£ came 70 et le talon 72 de contre-came de ressort qui lui est associé pour main-30 tenir de force l'orientation longitudinale de l'écran mobile 30» On se rend compte également que, comme exposé plus haut, cette action conjuguée du contre-ressort 58 de la came de secteur et du ressort 70 de la came neutralise efficacement la charge appliquée sur le roulement 55 qui est associé au bouton de réglage 50» Etant 35 donné que le roulement 55 ne fait pivoter que l'ensemble mobile, les ressorts servent à assurer une durée plus longue du roulement ainsi qu'un, rapport d'étanchéité uniforme de l'élément de retenue 52 de roulement à l'intérieur du couvercle 44 et du boîtier inférieur 45» 69 19861 n 2010945 Du fait d'un mauvais alignement ou d'un manque de précision immédiate dans la mise en place, il est fortement désirable de mettre en oeuvre un' dispositif de déplacement du zéro pour l'objectif 20 de l'échelle. De cette façon l'opérateur, après avoir 5 mis en place son projet de travail, peut le déplacer pour une dimension particulière pour travailler d'après ses données» L'ensem-. ble 80 d'élément de déplacement du zéro est représenté en partie sur la figure 7» On voit sur celle-ci qu'une vis de régla.ge 81 est montée à l'extérieur du boîtier et que celle-ci agit conjointement ■j o avec la douille 82 de la vis de réglage pour former un dispositif destiné à venir positivement en prise avec la monture 84 de l'objectif qui peut être déplacé latéralement le long de l'axe de 1' échelleo Comme on le voit, le boîtier 85 de l'objectif est engagé par vissage dans la monture mobile 84 de l'objectif pour servir à 15 mettre celui-ci au point* Lacellule 86 de l'objectif est montée à l'intérieur du boîtier 85 d'objectif» Pour réaliser l'étanchéité de l'intérieur, une rondelle 88 venant en contact avec une bague torique 86 est placée entre la monture mobile 84 de l'objectif et le ' boîtier. Une monture rigide fixe 90 d'objectif est légèrement en-20 foncée à l'intérieur du boîtier, et forme un support pour le cou-verele 91 de l'objectif qui peut se déplacer le long de son rebord de-base 92. On proportionne les éléments de façon à ce qu'en faisant tourner la vis de réglage 81, la monture mobile 84 de l'objectif soit refoulée par le ressort 94 de l'élément de déplacement du zéro, 25 et qu'on puisse la déplacer le long de l'axe de l'échelle 15 et par rapport à celle ci. On se rend compte encore ici que les principaux réglages, les montures principales, les mouvements principaux du dispositif optique de mesure sont rectilignes. En plus de ce qui à été décrit ci-dessus pour ce qui est du montage, il ressort que 30 l'élément de déplacement du zéro fonctionne parallèlement à l'échelle. Le système optique 100 de l'échelle est représenté schématiquement sur la figure 14 qui comprend le semi-réflecteur d'échelle 28 et les miroirs d'échelle 111, 112, 113» et 114. On se 35 rendra mieux compte de la relation existant entre les miroirs et le semi-réflecteur étant donné que le système optique 100 de l'é-ehelle est tracé à travers le dispositif de mesure tel qu'on le voit sur la figure 10. On voit sur celle-.ei que, quand l'image est captée sur l'échelle 15, elle traverse l'objectif 20 de l'échelle 69 19861 12 2010945 en traversant d'abord la double lentille extérieure 101 de l'objectif et ensuite la double lentille intérieure 102 de l'objectif. L'éclairement provenant de la lampe 25 est transmis à l'échelle par le semi-réflecteur 28 d1 échelle, qui permet également à l'ima-5 ge de passer sur le miroir 111 d'échelle comme on le voit sur la partie de droite de la figure 11, et de- là vers le bas jusqu'au miroir d'échelle 112. Le miroir d'échelle 113 est placé derrière le miroir d'échelle 112 sur la vue représentée sur la figure 10, du et il garde l'image en travers /boîtier .jusqu'à ce que celle-ci 10 soit transmise vers l'avant au miroir d'échelle 114 qui constitue le réflecteur final de 1'/image de l'échelle qui sert à transférer celle-ci vers le haut à travers l'écran mobile 30 et à l'observer finalement à travers la lentille 26 du verre grossissant. On observera particulièrement sur la figure 10 que l'écran mobile 30 et la 15 came en forme de secteur 40 sont sensiblement dans le même plan, en étant couplés par la contre-came 57, et que le reste du système optique 100 destiné à l'échelle est situé au-dessous de ce plan, et que l'axe de l'objectif 20 passe tout près de celui-ci. De ce fait, la masse de l'ensemble, y compris la lentille d'éclairement, 20 est réellement abaissée toute entière au-dessous de l'axe 106 de lectur-e de l'échelle. On voit le système optique du secteur à l'envers par rapport à la présentation donnée par la figure 10, et il apparait sur la figure 12. On voit que l'objectif 21 du secteur lit l'image 25 provenant du secteur de came 40 et la transmet le long du système optique 110 du secteur jusqu'au semi-réflecteur 29. Le semi-réflec-teur 29 de secteur sert à un double but consistant à recevoir l'é-clairement provenant de la lampe 25, e"t transmis,par le condensateur de secteur 24 ©"b réfléchi par le côté inférieur du secteur de came 40 et ensuite,à le faire réfléchir en ar-30 rière à travers le semi-réflecteur 290 L'objectif 21 comprend le boîtier d'objectif 104 et la monture d'objectif 105 qui sont situés, comme on le voit.immédiatement au-dessous de la came de ' 7 gauche secteur 40» l'image se déplace ensuite vers le bas à /de la figure 12 jusqu'au miroir de secteur 115, et ensuite vers la droite jus-35 qu'au miroir de secteur 116, elle monte jusqu'au miroir de secteur 117j et repart vers la droite jusqu'au dernier miroir de secteur 118, et elle monte jusqu'à l'échelle mobile 30 pour qu'on la voit à travers la lentille 26 du verre grossissant. La lampe démontable 25 est convenablement protégée 69 19861 13 2010945 par des, déflecteurs 107 de secteur (voir figure 13), et des déflecteurs 109 d'objectif (voir figure 1"3), ainsi que par le déflec.teur 108 du masque d'écran mobile (voir figure 12). En se reportant maintenant à la figure' 1 î, on voit que 5 la lampe 25 est fixée de façon à pouvoir être retirée, dans le boîtier inférieur 46 et d'une façon générale au moyen de la structure de l'ensemble 120 de lampe» L'ensemble de lampe 120 amène le cordon d'éclairage par un connecteur mâle 122 comportant une broche de montage 124 qui s'engage dans une douille a baïonnette 10 125 disposée à l'intérieur du boîtier inférieur 46. La lampe 25, qui comporte un culot de lampe 126,est vissée dans la douille de culot de lampe 128, ou fixée à celle-ci d'une autre façon, et elle est connectée électriquement aujç^onducteurs 129/lu cordon 121. L'ampoule 25 de la lampe s'ajuste dans une chambre lumineuse 130 qui 15 est recouverte par un couvercle cloisonné 131 de lampe formant un dispositif dlaération pour la chambre lumineuse. On voit ainsi que la ehambre lumineuse 30 comporte des déflecteurs formés par le déflecteur 107 du secteur, le déflecteur 108 du masque de l'écran mobile, et le déflecteur 109 de l'objectif, dans le but de permet-20 tre à la lumière de ne se déplacer que le long du système optique 100 de l'échelle, et du système optique 110 du sectéur, le système optique 100 de l'échelle étant représenté sur la figure 11 sur laquelle l'axe optique partant de la lampe 25 se continue à travers le condenseur 22 de l'échelle, et ensuite jusqu'au semi-réflecteur 25 28 ; et d'une façon semblable comme on le voit sur la figure 12 sur laquelle 1'éclairement provenant de la lampe 25 s'avance le long du système optique 110 du secteur en traversant le condensateur de secteur 24, et de là jusqu'au semi-réflecteur de secteur 29. 30 Dans la forme de réalisation commerciale représentée, on se rend compte du caractère compact du système quand on comprend par exemple, que sur la figure 10, la hauteur verticale totale du boîtier est de 68,25 millimètres, la largeur telle qu'on la voit sur la figure 7 (y compris le bouton 81 de l'élément de déplace-35 ment du zéro) est de 76,20 millimètres, et que la longueur totale de l'avant à l'arrière également telle qu'elle est représentée sur la figure 7 jusqu'à la partie avant du couvercle d'objectif 91, est de 112 millimètres. L'espace entre l'axe optique de l'objectif 20 et le sommet du couvercle 44 tels qu'on lesvoit sur la figure 6 i 69 .19861 14 2010945 est légèrement inférieur à 25,4 millimètres. En conséquence, on n'a pas seulement obtenu un caractère compact inhabituel par le mode de construction du dispositif optique de mesure soumis 10, mais on a maintenu les espaces libres critiques à un minimum. optique 10 de mesure donné à titre d'exemple permet d'utiliser une échelle 15 relativement économique sur laquelle on peut espacer les signes les uns des autres jusqu'à 1 millimètre0 Néanmoins, 10 peut lire directement celle. microns, ou jusqu'à une division côrrespondante d'un autre système de mesure, ou une division angulaire correspondante. On a utilisé une seule lampe d'éclairage 25 que l'on peut retirer facilement pour son entretien, et qui est facilement disponible en quantité commerciale 15 avec une durée prévue de 2000 heures, en permettant ainsi une utilisation de l'ensemble pratiquement exempte d'ennuis pendant une année sans entretien, les différents composants sont construits de telle façon qu'avec des éléments mobiles, ils sont néanmoins rendus étanehes aux impuretés ambiantes, ce qui permet de nouveau au 20 modèle d'être relativement exempt d'entretien et d'ennui. La relation rectiligne établie entre tous les axes importants de montage et de lecture permet de modifier facilement les différentes machines-outils et les autres instruments de mesure pour monter l'appareil d'optique de précision destiné aux mesures. 25 Bien qu'on ait montré ci-dessus des formes particuliè res de l'invention sous une forme physique, on se rend compte qu'un procédé est inhérent à la structure et qu'il dépasse la structure particulière représentée. Le procédé, dans les grandes lignes et tel qu'il est exposé au début de la présente description, prévoit 30 la division des graduations d'une échelle ,en déplaçant un diviseur du type Vernier entre des graduations voisines de l'échelle au moyen d'un élément tournant présentant une ©xcaatricité périphérique. On utilise de plus la mesure radiale du déplacement de l'élément tournant pour diviser l'intervalle de l'échelle. Bien que 35 flâna les formes de réalisation représentées, les signes marqués sur l'échelle soient projetés sur l'élément mobile, ceux-ci pourraient être transmis en un endroit éloigné dans une chambre chaude, par exemple, ou dans des applications comportant une course d'un banc exceptionnellement long et dans lesquelles la zone de 5 En l'examinant, on se rend compte que le dispositif avec une précision optique 69 19861 •15 2010945 çommande se trouve à un emplacement éloigné de l'échelle. En conséquence, le procédé est indépendant de l'orientation finale de la lecture, mais il dépend plutôt du procédé consistant à déplacer un Vernier au moyen d'un élément présentant une surface semblable 5- à celle d'une came ou excentrée, et à lire ensuite le déplacement radial de celui-ci. Il va de soi que la présente invention a été décrite et représentée à titre explicatif, mais nullement limitatif, et qu'elle est susceptible de diverses variantes sans sortir de son 10* cadre. 69 19861 2010945 RHTHJDICATIOHS 1. Un appareil optique de mesure à lecture directe comprenant, en combinaison, un objectif explorant une échelle afin de lire une échelle comportant des signes formés par des traits et espacés de l/n et des signes numériques associés à 5 chacun des traits 1/n, un écran mobile comportant des signes formés par des traits et des signes numériques espacés de 1/nm et associés à ceux-ci pour les aligner en les juxtaposant optiquement aux traits portés par l'échelle, un dispositif optique servant à projeter les signes de l'échelle sur l'écran afin de 10 les aligner avec les traits portés par l'écran mobile, une came en forme de secteur couplée mécaniquement à l'écran mobile, la came étant proportionnée et orientée de façon à déplacer l'écran mobile pour placer les traits sur le plus rapproché des traits projetés de l'échelle voisine, un dispositif numérique agencé 15 sur la came en forme de secteur afin de lire la translation de l'écran mobile entre deux signes numériques et répondant ensuite à la rotation de la came montrant des divisions de 1/nmp, et un masque à fenêtre en contact optique avec l'écran mobile et la came de secteur et servant à masquer de façon sélective les 20 signes précédents, dans lequel ; n= l'inverse des signes uniformément espacés ; m= la division de l/n de l'écran mobile ; - p= la division de 1/nm du secteur de came ; pour présenter, quand les traits sont alignés, une lecture 25 numérique se suivant dans l'ordre. 2. l'appareil optique de la revendication 1, dans lequel n= 10 ; m= 10 ; et p= 100. 3. L'appareil optique de la revendication 2, utilisant 69 19861 17 2010945. le système métrique de mesure pour' lire ainsi de gauche à droite io ' ' 1000* Toloôo de ma-a 4. Dans le système optique de mesure de la revendication 1, l'objectif étant placé au-dessus de la plus grande partie 5 du dispositif optique et au-dessus d'un plan médian tracé dans l'appareil de façon à ce qu'un miiaimum d'espace libre soit néces-, saire entre le sommet de l'appareil et l'axe optique de. l'objectif en facilitant le montage sur la machine-outil sur laquelle on le loge* dans lequel 10 5. l'appareil optique de la revendication 1,/des fentes d'alignement/prévues sur l'écran mobile et décalées latéralement par rapport aux repères 1/nm disposés sur celui-ci, le dispositif optique orienté et contraint de projetai* les repères 1/m provenant de l'échelle à gauche des repères1/nm, les traits portés par l'é-15 chelle pouvant être réglés et centrés à l'intérieur des fentes d'alignement de l'écran mobile avec les repères 1/nmp du secteur apparaissant à droite de ceux-ci» 6. Dans le dispositif optique de la revendication 1, un élément de déplacement du zéro servant à donner un mouvement de 20 translation à l'objectif d'exploration de l'échelle le long de l'axe de celle-ci« 7. Dans le dispositif optique de la revendication 1, l'écran mobile comportant des traits et des signes numériques imprimés sur lui pour le diviser en 1/nm. 25 8. Dans le dispositif optique de la revendication 1, les signes numériques 1/nmp étant imprimés de façon à être réfléchis sur la came de secteur dans l'orientation du secteur. 9. Dans 1'appareil optique de la revendication 1, un moyen élastique poussant l'écran et la came pour les associer, et 30 un contre-moyen élastique opposé à celui-ci dans le double but d'équilibrer les charges de portée et de rendre l'action de rotation uniforme au toucher, et un bouton pour les doigts associé à la came du secteur et servant à faire tourner celle-ci pour déplacer l'écran. 35 10. Dans l'appareil optique de la revendication 1, une came en forme de secteur d'une configuration extérieure circulaire un moyen servant à monter la came en la décentrant, de façon à pro duire un effet de came pour l'écran avec l'économie de fabrication d'un élément circulaire. 69 19861 2010945 11. Le procédé consistant à diviser des graduations d'échelie uniformément espacées, comprenant l^s opérations consistant à transmettre l'image des graduations sur un élément mobile du type Vernier, à déplacer celle-ci pour juxtaposer l'élément du 5 type Vernier aux signes formés par des traits au moyen d'un élément rotatif présentant un tracé excentré sur sa périphérie, et lire ensuite le déplacement radial de 1'élément rotatif pour diviser par rapport au verni» davantage la position de l'échelle/la où la division de l'échelle lit 1/n , la division du Vernier lit 1/nm et la division radiale 10 est de 1/nmp. 12. Dans le procédé de la revendication 11 ci-dessus, l'opération consistant à transmettre les signes tracés sur l'échelle associés aux traits jusqu'à l'élément mobile de façon à lire ceux-ci directement. 15 13. Dans le procédé de la revendication 12 ci-dessus, l'opération supplémentaire consistant à former des signes radiaux sur l'élément rotatif et à transmettre ceux-ci à l'élément mobile de façon à ce que tous les signes numériques soient lus d'une manière directe en me lecture commune successivement dans l'ordre.