Brevet FR2209981A1 — publié le 19740705

Il est connu qu'on peut constituer, avec un jet de gaz, un palier à coussin d'air presque exempt de frottement, grâce auquel on peut maintenir , contre une force, un espacement déterminé, par rapport à une surface donnée. Le système en question flotte alors littéralement sur ce coussin d'air. Un exemple d'un tel palier est décrit dans la revue SMPTE de Novembre 1970 page 99. Dans cet exemple, un objectif de microscope à rayons X est supporté par un palier à air, par rapport à une plaque tota- tive I) (figure l). Dans ce but, est prévu,sur l'objectif, un espace ou chambre,dont un cote est traversé par un certain nombre d'orifices extrèmement petits.A travers ces orifices,est introduit de L'air à une pression d'environ une atmosphère, de sorte que le système X est maintenu å une distance approximativement constante, contre effet d'un ressort à lame, qui tend à pousser le système vers la plaque D. ï)'invention concerne une amélioration d'un tel système de palier à air pour lentilles optiques, grâce auquel peut être augmentée la stabilité par rapport aux mouvements rapides de la surface opposée. Dans un système connu, sont réalisés, par la plaque perforée montée latéralement à l'objectif, d'une part, un élargissement, et d'autre part, un accroissement de poids, du système optique. Le poids du système optique a un effet défavorable sur la stabilisation de la distance d'espacement, car dans le cas de mouvements de battement très rapides des plaques se faisant face, le système ne peut plus suivre ces mouvements en raison de la grande inertie de ces plaques.Un inconvénient de l'élargissement du système optique réside en ce que, dans la surface de la plaque, par exemple une plaque chargée de signaux de télévision, le bord de la plaque n'est pas complètement utilisé, car sans cela le système optique arriverait à basculer. Un autre inconvénient d'une surface de palier à air large réside dans un amoindrissement de la stabilisation de l'espacement, car seules peuvent être compensées,des inégalités de surface de la plaque,dort l'extension latérale est plus grande que celles du palier à air. L'invention a pour but d'éviter les inconvénients ment ondés ci-dessus et concerne,à cet effet, un palier du type ci-dessus, caraetérisé en ce qu'un orifice unique est prévu dans l'axe optique du système , orifice à travers lequel pénètre en plus de l'air, également le faisceau lumineux du système optique. GrAce à une telle construction, on évite un élargissement et une augmentation de poids du système optique, au moyen du palier à air. Le poids du système optique peut être abaissé dans un rapport de 1/20 et davantage, en utilisant la plaque presque jusqu'à son bord extérieur. La description ci-ap.ès se rapport à un ensemble de palier à air , avec référence aux dessins joints dans lesquels: - la figure la est une vue en coupe axiale d'un ensemble de palier à air, de type connu,pour objectif de microsco pe - la figure lb est une vue latérale correspondante, - la figure 2 représente l'ensemble de palier à air conforme à l'invention. Le dispositif connu se compose d'un système de l-entilles 1,qui est fixé dans une monture cylindrique, et d'une chambre disposée latéralement 2, qui est pourvue d'un dispositif d'amenée pour l'introduction d'air comprimé ou de gaz. La face antérieure de la chambre 2- est pourvue de nombreux perçages 3, à travers lesquels peuvent sortir un grand nombre de jets de gaz. Cet ensemble est appliqué et pressé, au moyen de ressorts à lame souples,contre#ne plaque rotative, non représentée. Le courant d'air qui sort p-oduit une fcrce de sens opposé ,qui tend à équilibrer la fcrce de pression du ressort. L'espacement ainsi cree est au milieu exactement, assez grand pour que le faisceau lumineux qui pénètre dans l'objectif soit focalisé sur la plaque rotative. Ce système connu possède, en raison de la chambre latérale, un poids relativement important et une dimension d'environ 4 em, de sorte que le bord de la plaque, devant laquelle l'optique est positionnée,reste non utilisé sur une largeur d'environ 2 cm. La figure 2 montre la construction conforme à l'invention d'un objectif avec palier de support à coussin d'air. L'objectif présente dans ce cas un capot 4,avec une surface frontale plane, et un alésage central pour le passage de la lumière et de l'air destiné au palier à coussin d'air. In canal d'amenée 5 pour l'air comprimé, est fixé sur l'objectif. Si l'on constitue l'enveloppe de l'optique de microscope en magnésium ou autre métal léger, ou encore en matière synthét#que, on peut abaisser encore notablement le poids de l'objectif supporté sur coussin d'air , par exemple de 1 à 2 grammes. Avec un orifice de sortie unique pour le palier à coussin d'air, on obtient, Far rapport à une disposition avec un grand nombre d'orifices de sortie, pour une méme force porteuse du palier, un accroissement de la vitesse de sortie de l'air, de sorte qutest amélioré l'enlèvement des pars~cules de poussière déposées sur 1'écran . Entant donné que l'orifice de sortie d'air est dispose en avant de l'objectif, on combat en outre une diffusion éventuelle de vapeurs de métal contre la surface frontale de ,bject f , telle qu'elles se produisent lors de l'opération d'écriture sur l'écran. L'objectif est guidé par une suspension à lame de ressort qui ne permet qu'un seul degré de liberté. Lne tension préalable exerce sur l'objectif une force en direction de la plaque à image, cette force étant équilibrée par les forces de compression du coussin d'air. La tension préalable ne doit, lors d'un déplacement de l'objectif3 ne varier que dans un domaine relativement faible, parce qu'alors la réalisation de l'équilibre de poids des forces est lié à des variations négligeables de la distance entre l'objectif et la plaque. Suivant une autre caractéristique de l'invention, le dispositif,servant au maintien de la distance de l'optique sur palier à cousin d'airzest accouplé au dispositif de guidage de déplacement de l'optique. Avec un degré de liberté supplémentaire de l'objectif perpendiculairement à la course, on peut obtenir un maintien de la course lors d'une exploration par déplacements latéraux de l'objectif-. La tache in-scrite sur l'écran se déplace alors sur les mêmes distances que l'objectif, ce qui procure un grand domaine de mise au point. En raison du très faible poids de l'objectif, on peut atteindre une fréquence de réglage de 50 Hz, telle qu'elle est nécessaire pour tenir compte d'une déformation excentrique de la plaque image. L'emploi du palier à coussin d'air décrit, pour maintenir une distance constante entre l'objectif et l'écran,n'est pas limité au cas où l'objectif est déplaçable axialement pour pouvoir suivre la surface supérieure de l'écran. Inversement, l'objectif peut être fixe et l'écran légèrement déplaçable dans la direction du faisceau lumineux. Bien entendu -ent-on n'est pas limitée à l'exemple de réalisation ci-dessus décrit et représenté, à pa-tir duquel on pourra prévoir d'auzres formes et d'autres modes de réalisatîo#i ,sans pour cela sortir du cadre de l'invention. REVENDICATION Palier à coussin d'air pour systèmes optiques pour assurer la stabilisation de la distance entre le système et un écran mobile, dans lequel un courant d'air est dirigé, à travers des orifices du système optique, sur l'écran, le système optique étant lui-même suspendu de manière meuble, palier caractérisé en ce qu'ure orifique unique est prévu dans l'axe optique du système, orifice à travers lequel sort, en plus de l'air, le faisceau lumineux du système optique , ce système étant prévu extrèmement léger en vue de la compensation de variations de distance très rapides,