Brevet FR2428852A1 — publié le 19800111

La présente invention a pour objet un dispositif de support d'une lentille destinée à équiper des instruments optiques de pointage et de visée devant fonctionner à l'intérieur de plages de températures importantes, et pour lesquels l'axe optique doit rester coaxial à l'axe mécanique. Le système de support et de centrage dlune lentille devant subir des variations thermiques de grandes amplitudes, ainsi que des chocs ou des secousses dans les conditions d'utilisation prévues pour l'instrument optique qu'il doit équiper, comprend généralement un barillet annulaire sur le pourtour intérieur duquel est agencé un logement dans lequel vient s'encastrer la lentille. Or, par suite des tolérances dlmensionnelles de fabrication, il nty a pas corres pondance rigoureuse entre les diamètres du barillet et de la lentille, de sorte qu'il existe entre ces pièces un certain jeu. Dans ces conditions, lorsque la lentille et son support subissent des variations thermiques importantes, le volume annulaire réservé entre les deux pièces du fait des tolérances de fabrication varie, en raison de la différence entre les coefficients de dilatation thermique des matériaux constitutifs de la lentille et du baril let. Si ce volume ou jeu intercalaire s'accroît, cet accroissement provoque un désaxage entre la lentille et le barillet. Si au contraire, le volume intercalaire diminue, cela provoque un serrage de la lentille par le barillet, avec risque de déformation, voire de casse de la lentille. Dans ces deux cas, on enregistre une diminution de la qualité optique de la lentille. Par tailleurs, si la température ambiante reste constante, le volume réservé entre la lentille et le barillet peut etre à l'origine de déplacements de la lentille par rapport au barillet si ces pièces subissent des vibrations ou des secousses. I1 en résulte dans ce cas également un désaxage de la lentille par rapport au barillet, ce qui dégrade la qualité optique de la lentille. L'invention a pour but de remédier à ces inconvénients en réalisant un dispositif de support maintenant un centrage correct de la lentille, quelle que soit la température environnante à l'intérieur d'une plage prédéterminée, ou en dépit des chocs et secousses pouvant etre subis par cette lentille. A cet effet, le dispositif de support d'une lentille visé par l'invention comprend un système élastique annulaire intercalé entre la périphérie de la lentille et le barillet, cet organe prenant appui sur le barillet et exerçant sur la lentille une poussée élastique qui tend à maintenir celle-ci en position fixe par rapport au barillet, coaxialement à celui-ci lors de variations thermiques ou de secousses. le système élastique exerce donc une poussée sur tout le pourtour de la lentille, et son matériau constitutif est choisi de telle sorte que les dilatations ou contractions de la lentille et du barillet, de même que de cet organe élastique, n'affectent pas la coaxialité ou le centrage de la lentille dans le barillet. Suivant un mode de réalisation de l'invention, le système élastique de maintien est une bande ondulée réalisée en un matériau approprié, et un anneau de préférence métallique est interposé entre cet organe et la lentille pour assurer une répartition uniforme de la poussée exercée par l'organe élastique sur la périphérie de la lentille. le dispositif ainsi constitué est extrêmement efficace,car il se révèle capable de maintenir la lentille correctement centrée dans toutes les conditions d'utilisation sévères mentionnées ci-dessus. D'autres particularités et avantages de l'invention appa raieront au cours de la description qui va suivre. Aux dessins annexés, donnée à titre d'exemple non limitatif, on a représenté une forme de réalisation du dispositif conforme à l'invention. - La figure 1 est une vue en coupe transversale d'un mode de réalisation du dispositif de support selon l'invention. - La figure 2 est une vue en coupe axiale suivant II-II de la figure 1. - les figures 3 à 7 sont des vues partielles en coupe transversale de cinq autres modes de réalisation possibles du dispositif selon l'invention. - La figure 8 représente l'application du dispositif selon l'invention à un objectif pour caméra de télévision. Le dispositif de support d'une lentille représentée aux figures 1 et 2, est destiné à équiper des instruments optiques devant fonctionner à l'intérieur de gammes de températures d'amplitudes importantes, par exemple entre -50 C et +1000C. De façon connue en soi, ce dispositif comporte un barillet annulaire 1 sur le pourtour intérieur duquel est agencé un logement 2 dans lequel vient s'encastrer la périphérie d'une lentille 3, celle-ci étant biconvexe dans l'exemple représenté. Conformément à invention, un organe élastique annulaire 4 est intercalé entre la périphérie de la lentille 3 et le barillet 1, et cet organe 4 prend appui sur le pourtour intérieur du barillet 1, en exerçant sur la lentille 3 une poussée élastique. L'organe élastique 4 est une bande ondulée dans la réalisation illustrée aux dessins, et un anneau circulaire 5, de préférence métallique, est interposé entre la bande ondulée 4 et la lentille 3. la bande ondulée 4 présente une troncature 6, un méplat 7 de longueur angulaire sensiblement égale à la troncature 6 étant ménagé sur le pourtour de la lentille 3. Dans l' exemple décrit, la troncature 6 et le méplat 7 s'étendent sur un secteur angulaire d'environ 30 degrés, cette valeur pouvant varier. Le méplat 7 et la troncature 6 sont positionnés en regard l'un de l'autre, et des moyens sont prévus pour assurer un blocage en rotation de la lentille 3 autour de son axe, par pression sur le méplat 7. Dans exemple représenté, ces moyens consistent en une vis 8 traversant le barillet 1 en regard du méplat 7 et de la troncature 6, et qui exerce une pression sur le méplat 7, avec interposition d'un élément 9 de protection de la lentille 3. Cet élément 9 est constitué par une plaquette, par exemple en matière plastique. L'un des bords du logement annulaire 2- est délimité par une bague 11 vissée dans un taraudage 12 agencé dans le barillet 1. Le montage de la lentille 3 dans son dispositif de support s'effectue comme suit : on met en place autour de la lentille l'anneau métallique 5, puis la bande ondulée élastique 4, et on introduit ces trois pièces dans le logement 2, la bague de serrage 11 étant enlevée. Les trois pièces précitées sont positionnées relativement l'une à l'autre, de façon que la troncature 6 et le méplat 7 soient en regard l'un de l'autre, ainsi que d'une interruption ccr- respondante 13 de l'anneau métallique-5, comme on le voit à la figure 1. On place ensuite l'élément de protection 9 sur le méplat 7, puis on serre sur cet élément la vis de blocage en rotation 8. Enfin, on monte dans son taraudage la bague de maintien 11. les effets techniques et avantages du dispositif selon lin- vention sont les suivants La bande élastique 4 absorbe les variations du volume intercalaire entre la périphérie de la lentille 3 et le pourtour intérieur du barillet 1, lorsque la lentille et les pièces qui l'entourent subissent des variations thermiques d'amplitudes importantes prédéterminées. Si cet espace intercalaire diminue, par exemple par suite d?une contraction du barillet 1 consécutive à une baisse de température, organe élastique 4 s'aplatit, mais continue à exercer sur toute la périphérie de la lentille 3 une poussée élastique uniforme, qui maintient la lentille correctement centrée coaxialement au barillet 1.Il en est de même en cas d'accroissement du volume intercalaire, la bande ondulée subissant une certaine détente élastique sans que le centrage de la lentille 3 ne soit affecté. Pendant toutes ces contractions ou dilatations thermiques, l'anneau métallique 5 a pour fonction de répartir uniformément la poussée élastique de la bande 4 sur la périphérie de la lentille 3. Par ailleurs, la vis 8 et l'élément de protection 9 maintiennent la lentille 3 bloquée en rotation pendant les variations thermiques ou secousses subies par celle-ci. Il convient de noter que l'épaisseur de la bande ondulée 4 et la profondeur du logement 2 peuvent être déterminées de façon que, à la température extrême d'utilisation provoquant un accroissement du volume du logement annulaire 2, la bande ondulée 4 soit encore légèrement serrée. Inversement, à la température extr8me qui diminue l'espace intercalaire entre la lentille 3 et le barillet 1, l'écrasement de la bande ondulée 4 ne doit pas être tel que la limite élastique de celle-ci est dépassée. A titre d'exemple indicatif, la bande élastique ondulée 4 peut entre constituée en acier à ressort bruni, capable de maintenir un centrage tout à fait correct de la lentille 3 par rapport au barillet 1, entre -500C et +100 C. L'acier à ressort inoxydable et le bronze au glucinium sont également des matériaux appropriés. D'autre part, on constate que le dispositif de support selon l'invention maintient également un centrage très satisfaisant de la lentille quand celle-ci subit des chocs ou des secousses d'une amplitude maximale prédéterminée, dans les conditions prévues d'utilisation, de sorte que la qualité optique de la lentille est mainterue dans tous les cas. La forme de réalisation de la figure 3 diffère de la précédente par le fait que le système élastique d'autocentrage de la lentille 3 est ici un boudin 15 gonflé d'air. Dans la réalisation de la figure 4, l'organe élastique est un bandage en caoutchouc 16, tandis que dans celle de la figure 5, il est constitué par un ensemble de lames ressorts 1 7 réparties à intervalle réguliers entre le barillet 1 et l'anneau de protection 5. La variante de la figure 6 prévoit un système élastique d'autocentrage formé par une série de blocs 18 par exemple en caoutchouc, encastrés dans le barillet 1, tandis que la variante de la figure 7 est équipée d'un ensemble de vis-bou chons 19 réparties à intervalles réguliers à l'intérieur du barillet 1. les vis-bouchons 19 sont constitués chacune par une vis proprement dite 21 pouvant être vissée de l'extérieur dans le barillet 1, et par un ressort hélicoldal 22 logé à l'intérieur de la vis 21 et sollicitant élastiquement l'anneau 5 contre la lentille 3. La figure 8 montre un objectif 23 de caméra de télévision comportant deux lentilles(24a,24b)munies chacune d'un dispositif de support et d'autocentrage selon l'invention, et plus précisément analo- gues à celui des figures 1 et 2. L'invention n'est pas limitée aux modes d'exécution cidessus et peut comporter d'autres variantes de réalisation. REVENDICATIONS 1 - Dispositif de support d'une lentille, destinée à équiper des instruments optiques devant fonctionner à l'intérieur de plages de températures importantes, comprenant un barillet annulaire à l'intérieur duquel est positionnée la lentille, caractérisé en ce qu'il comprend un système élastique annulaire intercalé entre la périphérie de la lentille et le barillet, ce système prenant appui sur le barillet et exerçant sur la lentille une poussée élastique qui tend à maintenir celle-ci en position fixe par rapport au barillet, coaxialement à celui-ci lors de varia tions thermiques ou de secousses. 2 - Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que le système élastique de maintien est une bande ondulée et en ce qu'un anneau, de préférence métallique, est interposé entre cet organe et la lentille pour assurer une répartition uniforme de la poussée exercée par l'organe élastique sur la périphérie de la lentille. 3 - Dispositif selon l'une des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que, l'organe élastique présentant une troncature, un méplat de longueur angulaire sensiblement égale à cette tron cature est ménagé sur le pourtour de la lentille et positionné en regard de ladite troncature, des moyens étant prévus pour assurer un blocage en rotation de la lentille autour de son axe par pression sur son méplat. 4 - Dispositif selon la revendication 3, caractérisé en ce que les moyens de blocage en rotation de la lentille consistent en une vis traversant le barillet en regard du méplat et de la tron cature de organe élastique, et qui exerce une pression sur le méplat de la lentille, avec interposition d'un élément de protec tion de la lentille. 5 - Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que le système élastique est constitué par boudin gonflé d'air, ou un bandage en caoutchouc, ou un ensemble de blocs élastiques notam ment en caoutchouc, encastrés dans le barillet, ou un ensemble de vis-bouchons également encastrées dans le barillet, et en ce qu'un anneau, de préférence métallique, est interposé entre cet organe et la lentille pour assurer une répartition uniforme de la poussée exercée par le système élastique sur la périphérie de la lentille.