Brevet FR2161889A1 — publié le 19730713

La présente invention concerne un objectif dans lequel au moins deux éléments optiques sont disposés dans une monture à garnissage. Les montures à garnissage connues jusqu'ici présentent une surface interne cylindrique à l'une des extrémités de laquelle se trouve une face d'appui annulaire. Le premier élément de remplissage placé directement en contact avec cette face d'ap- pui présente la plus faible erreur de basculement et le dernier élément de remplissage présente la plus grande erreur de basculement .Dans de nombreux objectifs, ces erreurs de basculement s'additionnent avec l'accroissement du nombre d'éléments de sorte que, dans le cas le plus défavorable, de tels objectifs sont complètement inaptes à répondre à des conditions optiques sévères Afin de maintenir cependant ces erreurs dans des limites acceptables, les différents éléments optiques doivent entre aJustés les uns par rapport aux autres par rotation réciproque, ce qui nécessite un travail très laborieux et ne donne néanmoins, dans la plupart des cas, pas de résultats satisfaisants. Un autre inconvénient de ces objectifs réside dans le fait qu'après un démontage de l'objectif ce travail d'ajustage laborieux doit obligatoirement s'effectuer à nouveau. La présente invention a pour objet d'éviter les inconvénients inhérents à ces montures à garnissage. Elle crée des objectifs qui, réalisés suivant le principe de la monture à garnissage, mettent à profit l'avantage offert par les montures à garnissage sur le plan de la facilité de l'assemblage en évitant cependant, dans une large mesure, les inconvénients de ces montures. L'invention vise tout particulièrement à créer un objectif dont les éléments individuels sont centrés optiquement avec la plus grande précision possible, sans sommation de leurs erreurs, de sorte cue cet objectif peut être utilisé pour répondre aux conditions les plus rigoureuses en ce qui concerne la qualité des images produites. Pour un objectif comprenant une monture à garnissage et au moins deux éléments, ce résultat est obtenu suivant la présente invention par le fait que l'alignement axial de ces éléments enchassés individuellement dans des bagues à taces frontales planes et parallèles s'effectue au moyen d'un plan d'appui annulaire prévu dans la monture et placé perpendiculairement à l'axe optique, en utilisant des forces dirigées axialement, de telle façon qu'un élément prenne appui avec la zone annulaire extérieure de l'un des cotés frontaux de sa bague de montage contre le plan d'appui et que l'autre élément prenne appui, avec le cbté frontal de sa bague de montage tourné vers le premier élément, contre la zone interne annulaire libre de la première bague de montage et que, en présence de plus de deux éléments, au moins un des éléments additionnels enchâssés dans des bagues est maintenu, à l'aide d'organes de poussée agissant également en direction axiale et d'au moins une face-d'appui annulaire supplémentaire de la monture à garnissage, dans des positions bien définies par rapport aux autres éléments et que des moyens de vissage ou des organes élastiques sont prévus pour produire des forces dirigées axialement. Dans le cas d'objectifs eomprensn% plus de deux éléments, il est avantageux que les faces frontales des bagues des premiers éléments, tournées chaque fois vers cea éléments additionnels, servent de faces d'appui et que des bagues filetées et/ou des organes élastiques soient prévus pour maintenir ces éléments correctement en position. Pour éviter que des erreurs s'additionnent dans le cas d'objectifs présentant plusieurs éléments, il est en outre très avantageux que des éléments individuels successifs soient enchaAs sés dans des bagues présentant des prolongements cylindriques de même axe mais de longueur et de diamètre différents qui s'embo$- tent les uns dans les autres et que les côtEs frontaux des prolongements cylindriques, détournés des éléments correspondants, soient poussés, au moyen de ressorts, directement ou par l'intermédiaire d'une bague supplémentaire à faces planes et parallèles contre un plan d'appui commun prévu dans le porte-obJectif, les distances réciproques des éléments individuels par rapport au plan d'appui étant déterminées par les longueurs respectives des cylindres. Si on utilise au moins trois éléments emportés les uns dans les autres, les organes élastiques situés entre ces éléments doivent être échelonnés de telle façon, en ce qui concerne leurs forces de poussée, que tous les éléments soient poussés en direction du plan d'appui comirnin. Une forme de réalisation avantageuse est obtenue lorsqu'il est monté, sur le plan d'appui placé dans la monture, une bague à faces planes et parallèles qui peut elle-même servir de support à un élément optique et qui permet chaque fois au moins à un élément enchaussé dans une bague à faces planes et parallèles de prendre appui aans les deux directions sans erreur de basculement. S'il s'agit d'équiper l'objectif d'un diaphragme ou d'un obturateur, une forme de réalisation avantageuse est obtenue lorsque la bague à faces planes et parallèles entoure le diaphragme ou l'obturateur, auquel cas des organes d'actionnement doivent pénétrer à travers la bague à faces planes et parallèles et le porte-objectif. D' autre part, une forme de réalisation avantageuse sur le plan technologique est obtenue lorsque le plan d'appui est formé par deux éléments de montage de longueur différente qui s'esboStent et sont maintenus ensemble par une bague de vissage préalable, l'élément de montage interne pouvant servir de support à au moins un élément optique supplémentaire. Dans le cas d'objectifs comportant un très grand nombre d'éléments, il est nécessaire qu'au moins deux surfaces d'appai soient utilisées dans la monture et que les bagues des éléments optiques, associées à ces surfaces d'appui et poussées en direction de celles-ci par des organes de poussée élastiques, soient placées les unes derrière les autres ou s'emboitent. La présente invention est expliquée plus en détails cidessous à l'aide d'exemples de réalisation illustrés de manière simplifiée au dessin annexé. La fig. 1 représente un dispositif à deux éléments. La fig. 2 représente un dispositif à trois éléments. La fig. 3 représente un dispositif à quatre éléments. La fig. 4 représente un dispositif à six éléments. La fig. 5 représente un dispositif à sept éléments. La fig. 6 représente un dispositif à trois éléments comprenant un diaphragme. La fig. 7 représente un dispositif à trois éléments dans lequel l'enveloppe présente une surface cylindrique interne sans partie coudée. Dans toutes les figures, les nombreux bords circulaires ne sont pas représentés afin d'éviter de surcharger le dessin. D'autre part, des éléments analogues revenant dans les différentes figures ne sont pas désignés par des chiffres dans la mesure où ils ne sont pas mentionnés en particulier dans la partie de la description correspondant à la figure respective. Un détail très important pour la compréhension de l'invention est la face d'appui 1' qui, pour plus de clarté, est représentée de manière exactement superposée dans les différentes figures. Dans la monture d'objectif 1, se trouve, suivant la figure 1, un plan d'appui annulaire 1' placé perpendiculairement à l'axe optique de l'objectif et dont la superficie est déterminée par deux surfaces cylindriques internes centrées l'une par rapport à l'autre et présentant des diamètres différents. Ce plan d'appui détermine la position des deux éléments optiques 4 et 5 enchâssés de manière très précise dans des bagues 2 et 3. Ceci est réalisé par le fait qu'au moyen d'une bague filetée 6, la bague 3 à faces planes et parallèles, centrée par rapport à l'axe optique de l'dlément 5, est poussée avec la zone annulaire 3' de sa face frontale contre le plan d'appui 1'.A partir du c8té opposé de la monture d'objectif, la bague 2 portant l'élément 4 est poussée, au moyen d'une bague filetée 7, contre la zone restante 3" de la bague 3 de façon que, par l'intermédiaire des faces 2', 3", 3', la bague 2 soit ajustée par rapport au plan d'appui 1', avec autant d'exactitude que Si elle était mise en relation directe avec ce plan d'appui 1' sans organes intermédiaires. La figure 2 représente un objectif très semblable à celui de la figure 1, mais qui comprend en supplément l'élément optique 8. Cet élément également enchâssé dans une bague 9 et centré dans celle-ci est poussé, au moyen d'un ressort de compression 10 placé entre cette bague et la bague 2, contre un plan d'appui supplémentaire 1" aligné par rapport au plan d'appui 1' et se trouve ainsi maintenu dans une position bien définie par rapport aux autres éléments optiques. Contrairement à la figure 1, la bague 2 est appuyée solidement contre la bague 3 non pas au moyen d'une bague filetée mais à l'aide du ressort de compression 10 de façon à économiser une deuxième bague de vissage. L'objectif suivant la figure 2 ntest assemblé qu'a partir du ctté de la bague filetée 6. La figure 3 représente un exemple de réalisation dans lequel un élément optique supplémentaire 11, 12 est disposé de chacun des deux côtés du dispositif de base représenté à la figure 1. Dans cette figure, les quatre élsments 4, 5, 11 et 12 sont correctement maintenus en position dans la monture 1 au moyen de deux bagues filetées 6 et 7 et du ressort de compression 13 qui est placé entre la bague filetée 7 et la bague 14 de l'élément 11, c'est-8-dire du c8té du plus faible diamètre du cylindre de la monture 1. I1 est également concevable que la monture 1 soit munie non pas de la bague filetée de la fig. 3 mais d'une surface d'appui constituée conformément à celle indiquée par 1" à la fig. 2 et que le ressort de compression 13 ainsi que les quatre éléments 4, 5, 11 et 12 enchâssés dans des bagues soient introduits du c té du plus grand diamètre de la monture et qu'en surmontant la force du ressort 13, la bague filetée 6 soit serrée Jusqu'à ce que la bague de l'élément 5 se trouve placée fermement contre le plan d'appui 1'. Parmi les quatre éléments de cette monture à garnissage, les deux éléments internes 4 et 5 sont centrés d'une manière très précise et les deux éléments externes 11 et 12, par suite des tolérances de fabrication inévitables si faibles soient-elles, avec un défaut de précision correspondant mais qui n'équivaut chaque fois qu' à la somme de deux erreurs. Le trait décisif de cette forme de réalisation réside dans le fait que 1' erreur cumu lée ne résulte ici chaque fois que de deux valeurs, alors que dans les montures à garnissage habituellement utilisées justutici, à tolérances de fabrication égales, l'erreur cumulée résulte en l'oocurrence de quatre valeurs et est, par conséquent, considérablement plus importante. La fig. 4 montre une forme de réalisation spécialement prévue pour des objectifs à éléments multiples. Ici aussi, comme dans tous les cas envisagés par l'invention, les éléments optiques individuels sont enchâssés dans des bagues (cylindres à fa- ces frontales planes et parallèles) centrées par rapport aux élé- ments optiques.Dans cet exemple de réalisation, le plan d'appui 1' dans la monture 1 est augmenté par une bague 16 portant un élément optique 15 et présentant un talon d'épaisseur bien définie, en forme de bride à faces planes et parallèles, de sorte que, contre cette bague présentant une face frontale agrandie 16', peuvent prendre appui quatre autres bagues 17, 18, 19 et 20 portant chacune un élément optique et dont les bagues 18, 19 et 20 présentent des prolongements cylindriques 18', 19' et 20' de mb- me axe mais de longueur et diamètre différents et s'emboitent les unes dans les autres, les longueurs des prolongements cylindriques ayant des dimensions telles qu'ils déterminent de manière précise les distances des différents éléments entre eux et par rapport au plan d'appui 1'.Entre ces bagues 17, 18, 19 et 20 portant les quatre éléments sont disposés trois ressorts de compression 21, 22 et 23 dont les forces de compression différentes agissent de façon que ces éléments viennent s'appuyer contre la face frontale 16' de la bague 16 avec la pression nécessaire à la stabilité de l'objectif. Cet objectif est maintenu assemblé seulement par la bague filetée 6. On observe clairement qu'ici aussi les erreurs résiduelles des différents éléments ne peuvent pas s'additionner pour donner une erreur totale inadmissible. La fig. 5 montre un exemple très analogue à celui dea fig. 1 à 4 et dans lequel, à l'aide de trois plans d'appui centrés les uns par rapport aux autres, 1', 1" et 1"', sept éléments optiques sont centrés de manière très précise suivant les principes décrits plus haut, sans sommation de toutes les erreurs résiduelles individuelles. Moyennant une légère variation de la dimension des diamètres avoisinants, en particulier des éléments 17 et 18, la bague intermédiaire 24 pourrait également entre supprimée.Cette figure est, en outre, destinée à montrer la transition vers la forme de réalisation de la figure 6 où la bague correspondante 27 à faces planes et parallèles présente des dimensions légèrement plus grandes et est réalisée en même temps en tant que support d'un dispositif à diaphragme 26 ou d'un dispositif obturateur dont les organes d'actionnement passent d'une manière non représentée à travers la monture 1 de l'objectif. Pour le reste, la construction des deux objectifs représentés aux fig. 5 et 6 ne se différencie en principe pas de celle des objectifs représentés aux autres figures. Les objectifs représentés aux figures 5 et 6 peuvent naturellement aussi être munis, suivant la fig. 4, d'éléments qui er'ermboîtent afin d'accroître ainsi le-nombre de leurs éléments sans pour autant conduire à une sommation de leurs erreurs résiduelles. La fig. 7 représente un type d'objectif dans lequel, en respectant les principes décrits plus haut, la monture d'objectif 27 est réalisée d'une manière très simple avec une face cylindrique interne continue ne présentant pas de partie décalée. La façon dont les trois éléments optiques éhalement centrés dans les bagues sont montés et assujettis ressort clairement de cette figure sans que cela nécessite une explication plus détaillée. Dans ce cas, la surface d'appui 1' est constituée par un élément de monture cylindrique 29 qui est fixé par une bague de vissage préalable 28 sur ou dans la monture d'objectif 27. L'élément de monture 29 sert en même temps de support à un d ment optique 30. Sour le reste, la construction de cette monture correspond à celle de la figure 2. I1 importe qu'ici aussi les différents éléments soient centrés de manière précise par rapport à leurs bagues et que toutes les faces frontales soient planes et parallèles. Dans cet exemple, le nombre des éléments peut également être augmenté, comme dans les exemples précédents, sans nuire à la précision. REW'NDI CÂTIONS 1 - Objectif comprenant une monture à garnissage et au moins deux éléments optiques, caractérisé en ce que l'ajustage axial de ces éléments 4, 5 enchâssés individuellement dans des bagues 2, 3 à faces frontales planes et parallèles est obtenu au moyen d'un plan d'appui annulaire 1' prévu dans la monture 1 et placé perpendiculairement à l'axe optique, en utilisant des forces dirigées axialement, de telle façon qutun élément 5 prenne appui, avec la zone annulaire extérieure 3' de l'un des c & tés frontaux de sa bague de montage 3, contre le plan d'appui 1' et que l'autre élément 4 prenne appui avec le c8té frontal 2' de sa bague de montage 2 tourné vers le premier élément 5, contre la zone interne annulaire libre 3" de la bague de montage 3 et en ce que, en présence de plus de deux éléments, au moins l'un des éléments supplémentaire8 8 enchâssés dans des bagues 9 est maintenu, à l'aide d'organes de pression 10 agissant également en direction axiale et d'au moins une surface d'appui annulaire supplémentaire 1" de la monture à garnissage, dans des positions bien définies par rapport aux autres éléments 4, 5. 2 - Objectif suivant la revendication 1, caractérisé en ce qu'il est prévu dea dispositifs de vissage 6, 7 ou des organes élastiques 10, 13 pour produire des forces dirigées axiale ment. 3 - Objectif suivant la revendication 2, caractérisé en ce que les faces frontales des bagues 2, 3 des premiers éléments, tournées vers les éléments 11, 12, servent de surfaces d'appui à ces derniers et en ce qu'il est prévu des bagues filetées 6, 7 et/ou des organes élastiques 13 pour maintenir ces éléments correctement en position. 4 - Objectif suivant la revendication 3, caractérisé en ce que, en particulier dans le cas d'objectifs à éléments multiples, des éléments individuels sont enchâssés dans des bagues 18, 19, 20 présentant des prolongements cylindriques 18', 19', 20' de même axe mais de longueur et de diamètre différents, en ce que ces prolongements cylindriques s'embortent et sont poussés avec leurs côtés frontaux détournés des éléments correspondants, au moyen de ressorts 22, 23,directement ou par l'intermédiaire d'une bague supplémentaire 16, 24 à faces planes et parallèles, contre un plan d'appui commun 1' prévu dans le porte-objectif 1 et en ce que les distances réciproques des différents éléments 17, 18, 19 et 20 par rapport au plan d'appui sont déterminées par las longueurs respectives des cylindres. 5 - Objectif suivant la revendication 4, caractérisé en ce qu'en présence d'au moins trois pièces de montage prévues pour les éléments optiques et qui s'embortent les unes dans les autres, il se trouve, entre ces éléments, des organes élastiques 21, 22, 23 échelonnés en ce qui concerne leurs forces de pression. 6 - Objectif suivant l'une des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que, sur le plan d'appui 1', il est monté une bague 24 à faces planes et parallèles qui permet chaque fois au moins à un élément enchâssé dans une bague à faces planes et pa rallèles de prendre appui dans les deux sens sans erreur de basculement. 7 - Objectif suivant la revendication 6, caractérisé en ce que la bague 24 à faces planes et parallèles sert en même temps de support i un élément optique supplémentaire ou entoure un diaphragme 26 ou un obturateur. 8 - Objectif suivant l'une des revendications 1, 6 et 7, caractérisé en ce que le plan d'appui 1' est constitué par deux éléments de montage 27, 29 de différente longueur qui s'embotent et sont maintenus ensemble par une bague de vissage préalable 28, l'élément de montage interne 29 pouvant autre le support d'au moins un élément optique supplémentaire 30. 9 - Objectif suivant l'une des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que, dans le cas d'objectifs à éléments multiples, on utilise au moins deux surfaces d'appui 1', 1", 1"' dans la monture 1 et en ce que les bagues des éléments optiques, associées à ces surfaces d'appui et poussées en direction de celles-ci par des organes de compression élastiques, sont disposées les unes derrière les autres ou s' embotent.