Brevet FR2575887A1 — publié le 19860711

Dispositif de balavaae de microcaméra à noix d'encastrement. La présente invention concerne un dispositif de balayage de microcaméra comprenant un support de moyens de lecture comportant deux verges planes, une noix d'encastrement d'une extrémité d'une première verge, une noix commune d'encastrement de l'autre extrémité de la première verge et d'une extrémité de la deuxième verge, dont l'autre extrémité est libre, les deux verges étant encastrées dans la noix commune suivant deux plans orthogonaux, et des moyens électromagnétiques pour entrat- ner les deux verges en vibrations orthogonales, respectivement. On connaet déjà un tel dispositif de balayage optomécanique, notamment par la demande de brevet français 2 223 711. tes applications d'une microcaméra peuvent se situer dans le domaine de 11 endoscopie médicale ou industrielle. tes moyens de lecture comprennent généralement une fibre optique, passée à travers des trous percés dans les pièces d'encastrement reposant sur la deuxième verge, à l'extrémité libre de laquelle elle est fixde par collage, pour entre entrainée le long d'une courbe de Lissajous. tes moyens électromagnétiques d'entratnement en vibra t ions des deux verges supports comprennent pénéralementlr,+rr ,Ie matériau maétioe des veres. /un aimant permanent a proximite dé l'extrémité libre de la deuxième verge, et une bobine d'induction parcourue par un courant alternatif, à l'intérieur de laquelle s'étendent les deux verges. te plan polaire de l'aimant est confondu avec le plan bissecteur des plans d'encastrement des verges dans la noix commune. Sous l'action d'une composante du champ continu créé par l'aimant et de l'aimentation alternative de la deuxième verge, celle-ci vibre autour de son plan d'encastrement dans la noix commune, la première verge étant rigide. De même, et sous l'action d'une autre composante du champ de l'aimant et de l'aimentation alterna tive de la première verge, celle-ci vibre autour de son plan d'encastrement dans sa noix propre, et entraîne avec elle la première verge, alors rigide. Ces verges devraient vibrer, ou résonner, à des fréquences très précises, la précision recherchée étant au moins de l'ordre de 1 %o. Or, l'encastrement des verges, dans les dispositifs de balayage aujourd'hui connus, n'est pas pleinement satisfaisant. Outre le fait que ces verges peuvent ainsi se casser, la stabilité des fréquences de balayage en est affectée. Excluant les dispositifs monoblocs, difficiles à usiner, les dispositifs à verges collées, dont la réalisation ne peut pas Cotre précise en raison des phénomènes de capillarité de la colle, ou les dispositifs à verges brasées, qui interdisent leur reproductibilité en grande série en raison d'un changement de nature du métal au chauffage, la demanderesse s'est penchée sur le problème de la réalisation d'un dispositif de balayage de microcaméra à fréquences précises,d'un coat raisonnable, et reproductible en grande série. C'est ainsi qu'elle propose son invention, qui concerne donc un dispositif du type mentionné ci-dessus, caractérisé par le fait que la noix commune comporte un noyau à deux paires opposées de machoires de réception de verge et des moyens de resserrement, ou de verrouillage, des machoires des deux paires de machoires. Grâce à l'invention, les verges peuvent etre encastrées dans le noyau de la noix commune de façon précise et inamovible, sans risque d'en sortir, ce qui conduit au r6- sultat recherché. Dans la forme de réalisation préférée du dispositif de l'invention, la noix commune d'encastrement comporte un noyau tubulaire, fendu, depuis ses deux plans transver saux d'extrémité, suivant deux plans axiaux perpendiculaires, et deux anneaux de verrouillage emmanchés à force sur les portions fendues du noyau ménageant les paires de machoires. L'alésage intérieur du noyau permet le passage de la fibre optique de lecture. tes anneaux de resserrement dont le diamètre intérieur utile est avantageusement égal au diamètre extérieur du noyau, maintiennent les deux lèvres, ou machoires, de chacune de ses fentes serrées contre les verges pour les immobiliser. De préférence, la largeur des fentes est égale à l'dpaisseur des verges. Au lieu d'anneaux de resserrement coopérant à force avec le noyau, la noix commune pourrait comprendre un noyau et des anneaux de resserrement coopérant par Vi6S8gt ou montés à baionnette. Nais alors, la réalisation en serait plus délicate et plus onéreuse. L'invention sera mieux comprise à l'aide de la description suivante de la forme de réalisation préférée du dispositif de l'invention, en référence aux dessins annexés sur lesquels - la figure 1 représente une vue éclatée du support du dispositif de balayage de microcaméra de l'invention; - la figure 2 représente une vue schénatique de dessus du support de la figure 1, dans une direction parallèle au plan de la verge de balayage; - la figure 3 représente une vue schématique latérale du support de la figure 1, dans une direction parallèle au plan de la verge courte, et - la figure 4 repré.sente, i plus grande echelle, une vue en perspective du noyau de la noix commune du support de la figure 1. En référence aux figures 1 - 4, le dispositif de balayage optomécanique comporte deux verges planes 1, encastrées dans une noix commune 3. La verge 1, la plus courte, est encastrée, par une extrémité 4 dans une noix, non représentée, qui lui est propre et qui définit un premier centre de vibrations, verticales, de la deuxième verge 2, dite de balayage. Par son autre extrémité 5, la verge courte 1 est encastrée dans la noix 3. Par une extrémité 6, la verge de balayage 2 est encastrée dans la noix 3, son autre extrémité 7 étant libre. La noix 3 définit un deuxième centre de vibrations, horizontales, de la verge de balayage 2. Dans leurs positions d'encastrement respectives, les-verges 1 et 2, dans le prolongement l'une de l'autre, sont orthogonales. La noix commune 7 comporte un noyau de réception 8 et deux anneaux de resserrement, ou de verrouillage, 9, 10 identiques. Le noyau 8 est une section tubulaire droite d'axe 19, fendue, par sciage, depUis ses deux plans transversaux extrèmes 11, 12 pour ménager deux fentes axiales opposées 13, 14, orthogonales, de largeur i3i igAb à l'épaisseur des verges 1, 2, entre une première paire de lèvres ou machoires t5, 16 et une deuxième paire de machoires 17 , 18, recevant les verges 1 et 2, respectivement. Les fentes 13, 14 ont sensiblement la même profondeur. Les anneaux de verrouillage 9, 10, en forme de manchon, possèdent un alésage intérieur dont une portion utile 20 a le même diamètre que l'enveloppe externe du noyau 8, et une portion 21 de diamètre élargi, représentées en tirets sur l'anneau 10 de la figure 1. La longueur axiale des portions 20 est sensiblement égale à la profondeur des fentes du noyau. Après avoir introduit les verges 1, 2 dans leurs fentes respectives 13, 14, donc légèrement à force, on emmanche les deux anneaux 9, 10 sur le noyau 8, d'abord librement par leur portion de diamètre interne élargi 21, puis h force par leur portion de diamètre rétréci 20. Une fois emmanchés, les anneaux 9, 10, bout à bout, recouvrent le noyau 8 (figures 2, 3) et resserrent, par leur portion de diamètre interne rétréci, les machoires 15, 16 et 17, 18 contre les verges 1, 2 ainsi verrouillées. Les éléments qui viennent d'être décrits forment un support nour une fibre optique de lecture pour microcaméra de-zélevlsion. - - Cette fibre, non representée, par souci de clarté, passée à travers l'alésage axial 22 du noyau 8, est portée par les verges 1, 2 et est fixée à l'extrémité libre 7 de la verge de balayage 2, en l'espèce par ccllage. Elle transmet, de façon classioue, les variations de lumière recueillies par son extrémité libre après réflexion sur la zone à analyser d'une lumière incidente d'éclairement. Un aimant permanent, dont le plan polaire Nord-Sud est confondu avec le plan bissecteurdes plans d'encastrement des verges, disposé à proximité de l'extrémité libre de la verge 2, servant de monture à l'objectif de la caméra, et une bobine d'induction à courant alternatif s'étendant autour des verges,paralleles à son axe, et de la noix 3, permettent, grâce à l'action combinée de deux composantes du champ de l'aimant, respectivement sur les deux verges, et de l'aimantation alternative des deux verges ici enmaté- riau magnétique, induite par la bobine, d'entratner l'ex- trémité 7 de la verge de balayage en déplacement,ou en balayage, le long d'une courbe de Lissajous par vibrations verticales V de la verge courte1 autour de son centre de vibrations propre et par vibrations horizontales R de la verge de balayage autour de son centre de vibrations propre. L'aimant et la bobine étant bien connus de l'hom- me de métier, d'une part, et ne concernant pas directement l'objet de la présente demande, d'autre part, ils n'ont pas été représentés sur les dessins. Quant à la noix propre de la première verge, non plue représentée pour les mêmes raisons, elle est reliée à un cible flexible contenant les conducteurs électriques de la bobine et la fibre optique de lecture. Dans la forme du dispositif de l'invention effectivement réalisée , pour une microcaméra de télévision de 5 mm de diamètre hors tout, la demanderesse a utilisé un noyau de diamètre interne de 0,3 mm, de diamètre externe de 1 mm, avec des fentes de 0,1 mm d'épaisseur, et des anneaux de diamètres internes de 1 mm et 1,03 mm, et de diamètre externe de 2 mm. tes verges, ou lames, vibrantes étaient en matériau de la marque "Durinvs1 C" de la Société Imphy, ébavuré avant d'enfoncer les verges dans le noyau. La verge de balayage 2,notablement plus longue que l'autre, et représentée seulement en partie sur la figure1, était taillée légèrement en pointe, depuis son extrémité libre 7 et sur environ 85 % de sa longueur, en l'occurence 9 mm. Ainsi conformée, la verge, lors'des vibrations, flé- chit sur toute sa -longueur, ce glui; aux grandes amplitudes, est avantageux pour son encastrement qui est par conséquent moins sollicité, et peut osciller, suivant un premier plan, à une fréquence F1, et, suivant un second plan orthogonal au premier, à une fréquence F2, pour un balayage de N trames par seconde, c'est-à-dire une fréquence image N, et ce avec une excellente précision. REVENDICATIONS 1.- Dispositif de balayage de microcaméra comprenant un support de moyens de lecture comportant deux verges planes (1,2), - - une noix d'encastrement d'une extrémité (4) d'une première verge (f), une noix commune (3) d'encastrement de l'autre extrémité (5) de la première verge (1) et d'une extrémité (6) de la deuxième verge (2), dont l'autre extrémité (7) est libre, les deux verges (1, 2) étant encastrées dans la noix commune (3) suivant deux plans orthogonaux, et des moyens électromagnétiqués pour entratner les deux verges en vibrations orthogonales, respectivement, caractérisé par le fait que la noix commune (3) comporte un noyau(8)à deux paires opposées de machoires (15,t6;; 17,18)de réception de verge et des moyens (9,10) de verrouillage des machol- res des deux paires de machoires. 2.- Dispositif selon la revendication 1, caractérisé par le fait que la noix commune d'encastrement (3) comporte un noyau tubulaire (8), fendu (13,14) > depuis ses deux plans transversaux d'extrémité (11,12), suivant deux plans axiaux perpendiculaires, et deux anneaux de verrouillage (9,10) emmanchés à force sur les portions fendues du noyau (8) qui forgent les paires de machoires (15,16; 17,18). 3.- Dispositif selon la revendication 2, caractérisé par le fait que les anneaux de verrouillage (9,10) possèdent une portion utile (20) de diamètre intérieur égal au diamètre extérieur du noyau (8) 4.- Dispositif selon l'une des revendications 2 et 3, caractérisé par le fait que la largeur des fentes (13,14) du noyau (8)est égale à l'épaisseur des verges (1,2). 5.- Dispositif selon l7une des revendications 1 à 4, caractérisé par le fait que ladite deuxième verge (2) est taillée en pointe.