Brevet FR2715233A1 — publié le 19950721

Dispositif de réglage latéral de lentilles à l'intérieur d'un objectif de grande puissance Les dispositifs de règle de lentilles ou de groupe de lentilles à 1 'intérieur d'un objectif ne sont connus que Pour des objectifs de grande puissance. Pour les autres, il est habituel d'amener en coïncidence les axes optiques des lentilles individuelles avec l'axe mécanique du boîtier de l'objectif par - ne fabrication de grande prêcision des surfaces de contact. La fixation en position a lieu en règle générale par collage. Un réglage effectué par la suite n'est pas possible avec de telles solutions. On connaît par 1 e document DD 206 591 B1 un dispositif dans lequel une monture de lentille est disposée de façon mobile latéralement dans un support suspendu à la Cardan et pouvant être déplacée à angle droit par rapport à l'axe du dispositif. Aussi bien le déplacement de la monture de la lentille à l'intérieur du support que du support de la monture sont obtenus au moyen d'éléments de réglage exerçant leur action en direction radiale. Comme les éléments de rég age remplissent également une fonction de support, seules des vis de réglage mécaniques peuvent être raisonnablement envisagées pour constituer les éléments de réglage. Elle doivent être toutes dévissées pour effectuer le réglage, ce qui fait que la monture des lentilles peut se décentrer pendant le réglage. Pendant le réglage, il faut donc que l'axe optique soit vertical. Ouand il s'agit d'objectifs particulièrement importants, une fixation en position de longue durée au moyen des éléments de réglage ne convient donc pas. Une solution comparable en ce qui concerne le régla ge latéral des lentilles est décrite dans le rapport OE No 57. p. 13.. Juillet 1989, publié par SPIE. Une monture auxi iaire de lentille à deux surfaces planes à l'intérieur de laquelle est fixée la lentille peut être :égl ée par des éléments de réglage à l'intérieur d'une seconde monture, perpendiculairement à l'axe optique. La monture auxiliaire est disposée sur une surface plane de la seconde monture. Un jeu d'adaptation est disponible pour le réglage. Contrairement à la solution premièrement mentionnée, 1a position réglée est dans ce cas également fixée par application d'une colle. Dans le document DE-A 37 30 094 est décrit un dispositif dans 'equel une monture auxiliaire pouvant être déplacée dans- une monture principale est pressée indirectement sur une surface de base par une force élastique agissant perpendiculairement à la direction du dêplacement. Les forces qui déterminent cette liaison par serrage doivent être surmontée dans le cas d'un réglage latéral à l'axe optique. Dans un dispositif décrit dans le document DE-A 2 220 373 et destiné au centrage de verres de lunettes, un verre de lunettes oouvant être déplacé latéralement par rapport à l'axe optiqk:e du dispositif est maintenu par un tourillon rigide relié fermement à un bras de support et car des tiges de support montées élastiquement. Le déplacement latéral s'effectue manuellement, les liaisons qsr serfage formées par les tourillons et les tiges de support Pouvant être éliminées par une légère pression appl iqLu3e contre les tiges de support. Une solution technique de ce type ne conv,,ient par pour le réglage de lentilles à l'intérieur d'objectifs. On connaît par le document JP 60-150016 un réglage latéral de lentilles calculé par ordinateur au moyen de dispositifs piézoélectriques de déplacement en translation. La fixation en position des lentilles s'effectue ici apparemment par application de colle après le réglage. Le but de l'invention est donc de proposer un nouvea.u dis ositif au moyen duquel d'une part l. position d'une lentille ou d'un groupe de lentilles dans un objectif de grande puissance est maintenue fermement même dans le cas de sol 1 icitations mécaniques, et d'autre part dans lequel cette lentille peut être à tout moment réglée de façon très précise à 1 'intérieur de 1 'objectif de grande puissance. Ce but est atteint pour un dispositif de réglage latéral de lentilles à l'intérieur d'un objectif de grande puissance, comme représenté sur les figures, essentiellement du fait qu'une monture de lentille 4 est maintenue dans une première monture 5 par des forces agissant exclusivement parallèlement à l'axe optique, forces qui sont partiellement compensées pendant un réglage par des forces antagonistes produites par des dispositifs piézoélectriques de déplacement en translation 9.1, 9.2 et 9.3, 9.4 (non représentés) disposés dans la monture de lentille 4, ce qui fait qu'un déplacement de la monture 4 à l'intérieur de la première monture 5 est possible en appliquant une faible force radiale. La première monture 5 comprend une surface plane interne 6 sur laquelle s'applique à force la monture 4 par des moyens de pression appliqués à cette monture 4. Avantageusement, on utilise comme moyens de pression pour la monture de lentille 4 une bague d'appui 11, un ressort annulaire 12 et une bague d'adaptation 13. La force de compression qui est déterminée par les dimensions de la bague d'adaptation 13 ainsi que par la force élastique de la bague élastique 12 est dimensionnée de manière que la monture de lentille 4 soit fiablement maintenue dans sa position même quand elle est soumise à des sollicitations mécaniques, par exemple pendant un transport. Du fait de l'application exclusive de forces axiales lors de la fixation de la monture de lentille 4, on évite un possible déréglage pendant la fixation. La force antagoniste qui agit pendant le réglage et qui est produite par les dispositifs piézoélectriques de déplacement en translation 9.1, 9.2, 9.3, 9.4 est inférieure à la force de compression, ce qui fait que la monture de lentille 4 est toujours appliquée par des forces axiales contre la surface plane interne 6 et ne peut pas être décentrée de façon non définie dans la première monture 5. Un déplacement n'a lieu que lorsqu'il y a application d'une force radiale par les éléments de réglage 7.1, 7.2 et 7.3, 7.4 (non représentés). Le choix des éléments de réglage 7.1, 7.2, 7.3, 7.4 utilisés pour le réglage latéral a une influence essentielle sur la reproductibilité du réglage, sur sa sensibilité et sur la facilité de son utilisation. Avantageusement, les quatre éléments de réglage de l'agencement sont décalés de 90 les uns par rapport aux autres. Comme aucune fonction de retenue n'est assignée aux éléments de réglage 7.1, 7. 2 et 7.3, 7.4 (non représentés) dans un agencement selon l'invention, et comme la force de compression axiale à surmonter pendant le réglage est faible, l'utilisation de dispositifs piézoélectriques de déplacement en translation pour constituer les éléments de réglage 7.1, 7.2, 7.3, 7.4 est particulièrement avantageuse. De toute façon, une source de tension 10 utilisée pour exciter les dispositifs piézoélectriques de déplacement en translation 9.1, 9.2, 9.3, 9.4 est déjà présente et peut être utilisée pour exciter les éléments de réglage 7.1, 7.2, 7.3, 7.4 (dispositifs piézoélectriques de déplacement en translation). En outre, les dispositifs piézoélectriques de déplacement en translation présentent l'avantage, par un agencement approprié, de ne pas être en contact avec la première monture 5 quand ils ne sont pas soumis à la tension, ce qui fait que l'on peut exciter les dispositifs piézoélectriques de déplacement en translation individuels aussi bien simultanément que les uns après les autres pour effectuer le réglage. Ce réglage est très précis et est reproductible. Il est avantageux qu'aux éléments de réglage 7.1, 7.2, 7.3, 7.4, soient associés des détecteurs de mesure 16.1, 16.2 et 16.3, 16.4 (non représentés) au moyen desquels on mesure le parcours de déplacement. Quand on établit la liaison entre les détecteurs de mesure 16.1, 16.2, 16.3, 16.4 et une calculatrice à commande intégrée qui n'est pas représentée sur le dessin, on obtient avantageusement un circuit de régulation. Les valeurs réelles mesurées des parcours de déplacement individuels sont comparées à des valeurs de consigne. Selon la différence entre ces valeurs, les éléments de réglage 7.1, 7.2, 7.3, 7.4 sont excités jusqu'à ce que les valeurs réelles aient atteint les valeurs de consigne. D'autres développements avantageux du dispositif de l'invention sont décrits dans la description qui suit. Le dispositif de l'invention offre non seulement aux fabricants de l'objectif la possibilité de régler des lentilles individuelles ou des groupes de lentilles lors du réglage de l'objectif, mais également à un fabricant en fin de ligne pour lequel l'objectif constitue un élément composant d'un système d'ensemble la possibilité d'adapter les paramètres de l'objectif, qui sont naturellement sélectionnés en fonction de son système, avec une plus grande précision et sans démontage de l'objectif. L'objectif peut être immédiatement utilisé quand le réglage est terminé. Des parties du dispositif selon l'invention telles que la calculatrice à commande intégrée et la source de tension peuvent être séparées des autres éléments du dispositif après le réglage pour pouvoir les utiliser pour le réglage d'autres lentilles montées de façon similaire dans l'objectif. De même, les éléments de réglage 7. 1, 7.2, 7.3, 7.4 ainsi que les détecteurs de mesure 16.1, 16.2, 16.3, 16.4 peuvent être utilisés les uns après les autres dans plusieurs postes de réglage, ce qui peut réduire économiquement les dépenses. Les mesures constructives et technologiques supplémentaires appliquées à des objectifs de grande puissance sans dispositif selon l'invention, ainsi que leur effet sur la masse et le volume, sont limitées par rapport à l'objectif d'ensemble. Le dispositif de l'invention va maintenant être expliqué plus en détail dans ce qui suit au moyen d'un mode de réalisation et en référence aux dessins annexes sur lesquels: la figure 1 est une vue en coupe d'une esquisse de principe du mode de réalisation; et la figure 2 est une vue en plan d'une esquisse de principe du mode de réalisation. Comme on peut le voir à la figure 1, la lentille 1 à fixer est fixée dans la monture 4, ainsi que cela est habituel dans la pratique, de manière qu'elle s'applique d'une part sur un gradin annulaire constitué à l'intérieur de la monture 4 et d'autre part qu'elle soit maintenue par un cordon de colle dans la monture 4. La monture 4 comprend une première et une seconde surfaces planes 2, 3, la surface plane inférieure 2 au moins étant orientée avec précision dans une direction orthogonale par rapport à l'axe optique I de la lentille 1, ce résultat étant obtenu par une révision après montage à l'aide de méthodes d'essai et d'usinage traditionnelles. La monture 4 repose par la première surface plane 2 sur une surface plane 6 de la première monture 5 et y est maintenue à force par une force de compression déterminée par le groupe: bague d'appui 11, ressort annulaire 12 et bague d'adaptation 13. On choisit la force de la bague d'adaptation 13 ainsi que le matériau et les dimensions du ressort annulaire de manière que ce ressort annulaire 12, à l'état monté de l'ensemble, soit comprimé sur une distance telle qu'il applique la force de compression désirée. La bague d'adaptation 13 a pour fonction de répartir la force élastique de façon régulière sur la seconde surface plane 3. Quatre passages (alésages) 8.1, 8.2 et 8.3, 8.4 (non représentés) qui sont parallèles à l'axe optique I sont prévus dans la paroi de la monture 4. Comme on peut le voir à la figure 2, ils sont disposés à une distance égale de l'axe optique I de la monture 4 et décalés de 90 les uns par rapport aux autres. Dans ces alésages sont introduits des dispositifs piézoélectriques de déplacement en translation 9.1, 9.2 et 9.3, 9.4 (non représentés) de manière que l'une de leurs extrémités repose contre la monture 6 alors que leur autre extrémité est en contact avec la bague d'adaptation 13 par l'intermédiaire d'une bille 14.1, 14.2, 14.3, 14.4. Le contact indirect par l'intermédiaire des billes 14.1, 14.2, 14.3, 14.4 permet d'être certain que seuls des composantes de force axiales sont transmises aux dispositifs piézoélectriques de déplacement en translation 9.1, 9.2 et 9.3, 9.4 (non représentés), ce qui est important pour un fonctionnement sans perturbations de ces dispositifs 9.1, 9.2, 9.3, 9.4. Les dispositifs piézoélectriques de déplacement en translation 9.1, 9.2, 9.3, 9.4 sont reliés à une source de tension externe non représentée sur les dessins. Pour cette liaison est prévue sur la périphérie de la première monture un contact par frottement 15 contre lequel vient s'appliquer une pointe de contact reliée à la source de tension. De ce fait, l'agencement axial de la première monture 5 dans le bottier de l'objectif (non représenté sur le dessin) permet un espace de jeu plus important sans avoir à agrandir l'ouverture du boîtier de l'objectif qui est nécessaire pour le passage de la liaison. Pendant le processus de réglage, les dispositifs piézoélectriques de déplacement en translation 9.1, 9.2, 9.3, 9.4 qui sont de mêmes dimensions sont excités en même temps par une tension continue identique, ce qui fait qu'une force antagoniste agissant seulement en direction axiale est produite. Le jeu d'adaptation entre le diamètre externe de la monture 4 et le diamètre interne de la première monture est au moins aussi important que la plage de réglage désirée. Dans la première monture 5 sont prévus des alésages radiaux par paires décalés de 90 les uns par rapport aux autres. Dans chacun des quatre alésages inférieurs sont disposés des éléments de réglage 7.1, 7.2, 7.3, 7.4 respectifs, qui sont concrètement constitués par des dispositifs piézoélectriques de déplacement en translation (appelés dans ce qui suit "dispositifs de déplacement en translation") et qui agissent indirectement sur la monture 4 par des poussoirs vissés respectifs lors de l'application d'une tension appropriée. Dans le cas o les axes mécaniques de la monture 4 et de la première monture 5 coincident, les poussoirs sont situés à la même distance de la périphérie de la monture 4 lorsque les dispositifs de déplacement en translation ne sont pas soumis à la tension. Quand une tension définie est appliquée à un dispositif de déplacement en translation, il se dilate proportionnellement à cette tension jusqu' à ce que la périphérie de la monture 4 vienne en contact avec le poussoir. Quand on augmente la tension, une force radiale est alors appliquée à la monture 4. Quand la force radiale dépasse la force de frottement de la monture 4 qui est déterminée essentiellement par la force de compression, il y a déplacement de la monture 4, le parcours de déplacement étant égal à la dilatation additionnelle du dispositif de déplacement en translation. Les dispositifs de déplacement en translation sont dimensionnés de manière que la dilatation maximale possible corresponde au moins au diamètre de la zone de réglage désirée. Les dispositifs de déplacement en translation sont tangents à l'état sans tension à la périphérie de la zone de réglage. Quand il y a excitation des dispositifs de déplacement en translation individuels par une tension différente, la monture 4 peut être déplacée dans toute position quelconque à l'intérieur de la zone de réglage. Quand la position désirée pour la monture 4 a été réglée, les dispositifs piézoélectriques de déplacement en translation 9.1, 9.2, 9.3, 9.4 (et également les dispositifs dits de déplacement en translation) ainsi que la source de tension 10 sont mis hors service. Les dispositifs piézoélectriques de déplacement en translation 9.1, 9.2, 9.3, 9.4 montés dans la monture 4 n'opposent plus aucune force antagoniste à la force de compression, ce qui fait que la monture 4 peut être à nouveau maintenue dans la position réglée avec une force de compression maximale. REVENDICATIONS 1. Dispositif pour le réglage latéral de lentilles (1) à l'intérieur d'un objectif de grande puissance, caractérisé en ce qu'il présente les caractéristiques suivantes: a) une première monture (5) présente une ouverture de passage orientée sensiblement parallèlement à l'axe optique (I) de l'objectif de grande puissance et adaptée au moins approximativement sans jeu à l'intérieur d'un objectif de grande puissance; b) une monture (4) de forme cylindrique est disposée dans l'ouverture de passage de la première monture (5), monture (4) dans laquelle sont fixées une ou plusieurs lentilles (1); c) la monture (4) présente par rapport à la première monture (5) un jeu d'ajustement perpendiculaire à l'axe optique (I) qui est au moins aussi important que la plage de réglage de la monture (4); d) le couvercle et le fond de la monture de forme cylindrique (4) forment dans la région du cadre une première et une seconde surfaces planes (2, 3), la première surface plane (2) s'appliquant sur une surface plane (6) de la première monture (5) et étant perpendiculaire à l'axe optique; e) une force de compression parallèle à l'axe optique (I) agit par des moyens de pression sur la seconde surface plane (3) de la monture (4) dans la direction de la première surface plane (2) et presse la monture (4) contre la surface plane (6) de la première monture (5); f) la monture (4) comprend au moins trois ouvertures réparties le long de sa périphérie et parallèles à l'axe optique (I), dans lesquelles sont disposés des dispositifs piézoélectriques de déplacement en translation (9.1, 9.2) qui s'appuient sur la surface plane (6) de la première monture (5); g) les dispositifs piézoélectriques de déplacement en translation (9.1, 9.2) peuvent être reliés simultanément à une source de tension pour créer une force antagoniste à la force de compression, dont la valeur en fonction de la tension appliquée est inférieure à la valeur de la force de compression destinée au réglage latéral de la monture (4) au moyen d'éléments de réglage (7.1, 7.2). 2. Dispositif de réglage latéral de lentilles dans un objectif de grande puissance selon la revendication 1, caractérisé en ce que les moyens de pression de la monture (4) contre la surface plane (6) de la première monture (5) sont constitués par une bague d'appui (11), un ressort annulaire (12) et une bague d'adaptation (13), la bague d'appui (11) étant reliée rigidement à la première monture (5) et le ressort annulaire (12) et la bague d'adaptation (13) étant disposés entre la bague d'appui (11) et la monture (4), la bague d'adaptation (13) s'appliquant sur la seconde surface plane (3) de la monture (4). 3. Dispositif de réglage latéral de lentilles dans un objectif de grande puissance selon la revendication 2, caractérisé en ce qu'une extrémité des dispositifs piézoélectriques de déplacement en translation (9. 1, 9.2) est montée fermement dans la monture (4), alors que leur autre extrémité est en liaison indirecte au moyen de billes (14.1, 14.2, 14.3, 14.4) avec la bague d'adaptation (13). 4. Dispositif de réglage latéral de lentilles dans un objectif de grande puissance selon la revendication 1, caractérisé en ce que sont prévus précisément quatre dispositifs piézoélectriques de déplacement en translation (9.1, 9.2) ainsi que quatre éléments de réglage (7.1, 7.2). 5. Dispositif de réglage latéral de lentilles dans un objectif de grande puissance selon la revendication 1, caractérisé en ce que la liaison électrique entre la source de tension et les dispositifs piézoélectriques de déplacement en translation (9.1, 9.2) passe par un contact glissant (15) prévu à l'extérieur du bottier de l'objectif. 6. Dispositif de réglage latéral de lentilles dans un objectif de grande puissance selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'un détecteurs de mesure (16.1, 16.2) est associé à chaque éléments de réglage (7.1, 7.2). 7. Dispositif de réglage latéral de lentilles dans un objectif de grande puissance selon la revendication 1, caractérisé en ce que les éléments de réglage (7.1, 7.2) sont également des dispositifs piézoélectriques de déplacement en translation. 8. Dispositif de réglage latéral de lentilles dans un objectif de grande puissance selon la revendication 6, caractérisé en ce qu'il est prévu une calculatrice à commande intégrée, qui est reliée aux éléments de réglage (7.1, 7.2) et aux détecteurs de mesure (16.1, 16.2) de manière que les éléments de réglage (7.1, 7.2, 7.3, 7.4) puissent être excités en fonction des valeurs réelles détectées par les détecteurs de mesure (16.1, 16.2) comparées aux valeurs de consigne mises en mémoire dans la calculatrice.