Brevet FR2640764A2 — publié le 19900622

FR 2640764 A2 19900622 FR 8817163 A 19881221 Le présent certificat d'addition a pour objet un perfectionnement au dispositif à miroir oscillant qui fait l'objet du brevet principal. Le dispositif décrit au brevet principal, destiné à la déviation de rayons électromagnétiques, consiste en un miroir solidaire d'un bobinage alimenté en courant électrique et placé dans un champ magnétique de grande intensité créé par un ensemble de trois aimants parallèles, l'ensemble miroir-bobinage étant fixé sur un support élastique solidarisé à l'aimant médian, sur lequel il peut osciller à des fréquences pouvant atteindre plusieurs ki-lohertz. Le support élastique sur lequel se trouve fixé l'ensemble miroir-bobinage permet, dans ce dispositif, tout en évitant le recours à des pièces mécaniques en frottement ou en rotation, d'assurer l'amortissement des oscillations dudit ensemble. Si la mise au point d'un tel support répondant à des critères d'amortissement déterminés est réalisable, sa fabrication en série se heurte toutefois à la difficulté d'obtenir une reproduction fidèle répondant aux critères d'amortissement attendus et permettant éviter soit des suroscillations soit des suramortissements, générateurs d'une certaine imprécision des déplacements angulaires du miroir. Le présent certificat d'addition a pour but de remédier à cet inconvénient en proposant un moyen qui permet d'éviter les suroscillations ou les suramortissements du système décrit au brevet principal. Le présent certificat d'addition a ainsi pour objet un perfectionnement au dispositif décrit au brevet principal, ce perfectionnement consistant en l'adjonction, au bobinage solidaire du miroir, d'un bobinage secondaire de moindres dimensions, solidarisé à l'une des deux faces du bobinage qui se trouvent dans les entrefers formés par les trois aimants parallèles, et positionné de telle manière qu'il ne puisse recueillir aucun courant induit par le bobinage principal, le seul courant y apparaissant étant celui induit par son déplacement à l'intérieur du champ magnétique créé par les aimants. Un traitement convenable de ce courant par un mode d'asservissement approprié permet un réglage de la position,de la vitesse et de l'accélération instantanées du miroir, satisfaisant aux exigences de linéarité du système. Le mode d'asservissement mis en oeuvre pour le traitement du courant peut être soit un mode d'asservissement numérique, soit un mode d'asservissement analogique tel qu'un asservissement proportionnel, un asservissement proportionnel dérivé, un asservissement proportionnel intégral, un asservissement intégral dérivé, ou un asservissement proportionnel intégral dérivé. A titre d'exemple d'un tel mode d'asservissement, on peut citer le mode d'asservissement proportionnel dérivé qui consiste en un amplificateur à gain variable suivi d'un soustracteur de tension, ce mode d'asservissement permettant de soustraire la tension correspondant au courant de la tension de commande du bobinage principal, ce qui équivaut à créer un frein électronique réglable qui permet un asservissement également réglable de la position instantanée du miroir satisfaisant aux exigences de linéarité du système. - Le bobinage secondaire mis en oeuvre dans le dispositif selon l'invention affecte avantageusement une forme rectangulaire et sa disposition vis-à-vis du bobinage principal est avantageusement telle que le plan de ses spires est perpendiculaire à l'ensemble des plans parallèles définis par les spires du bobinage principal. Les spires du bobinage secondaire selon l'invention peuvent être en petit nombre, de l'ordre de 1 à 10, deux spires suffisant le plus souvent pour donner des résultats tout à fait satisfaisants. Ces spires peuvent être soit superposées soit juxtaposées, étant alors enroulées autour du rectangle qui définit leur forme. Dans ce dernier cas elles sont positionnées dans un même plan, ce qui permet un gain en épaisseur avantageux. La présente invention sera mieux comprise à la lecture de la description qui suit et qui se réfère au dessin annexé, étant bien entendu que cette description ne présente aucun caractère limitatif vis-à-vis de l'invention. Dans le dessin annexé - la figure 1 représente une vue en coupe schématique d'un mode de réalisation d'un dispositif selon l'invention. - la figure 2 représente une vue de trois quarts de l'ensemble des deux bobinages représentés à la figure 1. - la figure 3 représente un schéma synoptique du fonctionnement du dispositif selon l'invention. Si on se réfère d'abord à la figure 1, on voit les trois aimants parallèles, à savoir deux aimants externes la et lc et un aimant médian lb. L'aimant médian lb est surmonté d'un support élastique 4 qui soutient, en lui étant solidarisé, un miroir 2 solidarisé à un bobinage 3 affectant la forme d'un parallélépipède rectangle et alimenté en courant par des fils électriques 5. Sur l'une des faces du bobinage 3 située dans l'un des deux entrefers, en l'occurrence celui formé par les aimants lb et lc, se trouve solidarisée une bobine secondaire 6 constituée de deux spires juxtaposées et reliée par des fils électriques 7 à un dispositif d'asservissement non représenté. Si l'on se réfère ensuite à la figure 2, on voit le bobinage principal 3 en forme de parallélépipède rectangle, prolongé par les fils électriques 5, portant sur l'une de ses faces le bobinage secondaire 6 dont la forme est rectangulaire, et dont le plan des spires est rigoureusement perpendiculaire à l'ensemble des plans formés par les spires du bobinage principal 3. Cette disposition relative des bobinages 3 et 6 a pour conséquence que le courant alimentant le bobinage principal 3 n'induit aucun courant dans le bobinage secondaire 6, le seul courant apparaissant dans ce dernier étant le courant induit par le déplacement de l'ensemble dans le champ magnétique créé par les aimants. Si l'on se réfère enfin à la figure 3, on voit que le courant induit dans la bobine secondaire 6 est appliqué à un amplificateur à gain variable 8. La tension sortant de cet amplificateur est appliquée à un soustracteur de tension 9 qui reçoit sur une autre entrée la consigne émanant de l'organe de commande 10. La tension à la sortie du soustracteur 9 est appliquée à un amplificateur de puissance 11 dont la sortie alimente le bobinage principal 3. On comprend aisément, à l'examen de ce schéma synoptique, comment la bobine secondaire 6 permet de créer un frein électronique autorisant le réglage instantané de l'alimentation en courant du bobinage principal et permettant de ce fait d'éviter les phénomènes de suroscillations ou de suramortissements. A titre d'exemple d'illustration d'un dispositif selon l'invention tel que représenté à la figure 1 annexée, on peut mentionner un dispositif dans lequel les trois aimants sont des plaquettes frittées Néodyne-Fer de 10 mm de long, 10 mm de haut et 3 mm d'épaisseur, l'aimant médian étant surbaissé d'l mm par rapport aux deux aimants externes et étant surmonté d'un support de polyuréthane de 10 mm de long, 1 mm de haut et 1 mm d'épaisseur. Sur ce support est fixé, au moyen d'une colle à base de cyanacrylate, un miroir au silicium de 2/10 mm d'épaisseur fixé par collage à une bobine de 4 mm de hauteur constituée de 100 spires de fil de cuivre émaillé de 4/100 mm, qui coiffe l'aimant médian. Sur l'une des faces de cette bobine situées dans les entrefers on fixe par collage une petite bobine constituée de deux spires parallèles formant un rectangle de 8 mm de long et 2 mm de haut. Cette petite bobine, reliée à un système électronique de pilotage intégrant un amplificateur à gain variable et un soustracteur de tension lui-même relié, via un amplificateur de puissance, à la bobine principale, confère au dispositif une fiabilité et une reproductibilité exemplaires. Le dispositif selon l'invention permet donc de s'affranchir des contraintes liées à la reproduction des supports élastiques, autorisant, ainsi qu'il a déjà été dit, la réalisation de systèmes ne présentant aucun phénomène de suroscillation ou de suramortissement. REVENDICATIONS. 1. Dispositif à miroir(s) oscillant(s) pour la déviation de rayons électromagnétiques selon la revendication 1 du brevet principal, caractérisé par l'adjonction, au bobinage (3) solidaire du miroir, d'un bobinage secondaire (6) de moindres dimensions, solidarisé à l'une des deux faces du bobinage principal (3) qui se trouvent dans les entrefers formés par les trois aimants parallèles (la), (lb), (lc) et positionné de telle manière qu'il ne puisse recueillir aucun courant induit dans le bobinage principal (3), le courant induit dans le bobinage secondaire (6) par les oscillations du miroir (2) étant traité par un mode d'asservissement approprié permettant un réglage de la position, de la vitésse et de l'accélération instantanées du miroir (2) satisfaisant aux exigences de linéarité du système. 2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que le bobinage secondaire (6) est constitué d'un petit nombre de spires superposées ou juxtaposées et présente une forme rectangulaire, étant positionné sur le bobinage principal (3) de telle manière que le plan de ses spires soit perpendiculaire à l'ensemble des plans parallèles formés par les spires dudit bobinage principal (3). 3. Dispositif selon la revendication 1 ou la revendication 2, caractérisé en ce que le mode d'asservissement mis en oeuvre pour le traitement du courant induit dans le bobinage secondaire (6) est choisi dans ce groupe formé par les mcdes d'asservissement analogiques et les modes d'asservissement numériques. 4. Dispositif selon la revendication 3, caractérisé en ce que le mode d'asservissement mis en oeuvre est un mode d'asservissement analogique choisi dans le groupe que constituent les modes d'asservissement proportionnels, les modes d'asservissement dérivés, les modes d'asservissement intégraux, les modes d'asservissement proportionnels dérivés, les modes d'asservissement proportionnels intégraux, les modes d'asservissement intégraux dérivés et les modes d'asservissement proportionnels intégraux dérivés. 5. Dispositif selon la revendication 4, caractérisé en ce que le mode d'asservissement mis en oeuvre est un mode d'asservissement proportionnel dérivé consistant en un amplificateur à gain variable (8) suivi d'un soustracteur de tension (9) qui reçoit sur son autre entrée la consigne émanant d'un organe de commande (10), la tension à la sortie du soustracteur (9) étant appliauée à un amplificateur de puissance (11) dont la sortie alimente le bobinage principal (3).