Brevet FR2813125A1 — publié le 20020222

L'invention concerne une monture de lentille ajustable radialement. Une telle monture est connue par le document FR 2 428 852. Les montures de lentilles servent à la fixation mécanique précise de lentilles optiques dans des positions précises à l'intérieur d'un système de lentilles, c'est-à-dire à une distance et une orientation déterminées l'une par rapport à l'autre. Dans des objectifs de haute performance en particulier, de légers écarts de position de lentilles individuelles peuvent toutefois avoir pour conséquence des défauts indésirables du système. C'est pourquoi, après assemblage du système de lentilles, il est procédé à un ajustement au moins des lentilles dont l'écart de position se répercute de manière critique sur le système de lentilles. Seul ce moyen permet de corriger de manière optimale le défaut d'ensemble du système de lentilles, en tenant compte de toutes les tolérances de fabrication des différentes lentilles ainsi que des composants mécaniques. Pour l'ajustement d'un objectif de haute performance, l'orientation précise des plans des lentilles (plan perpendiculaire à l'axe optique de la lentille) par rapport à l'axe optique du système de lentilles est particulièrement important. De même le centrage des lentilles par rapport à l'axe optique du système de lentilles a une influence considérable sur sa précision. Tous deux s'obtiennent par un ajustement radial aussi sensible que possible par rapport à l'axe optique, en évitant le basculement de la lentille. Suivant l'utilisation du système optique, des exigences supplémentaires viennent s'ajouter à ceci en ce qui concerne la stabilité thermique ou le blocage de la position à l'égard de sollicitations mécaniques. Les dispositifs nécessaires à cet effet peuvent être réunis sous l'appellation de montures de lentille ajustables radialement. La lentille individuelle entourée ou non d'une monture est déplacée dans les dispositifs de ce type dans son plan, par rapport à une base mécanique, qui peut être un tube de lentille, une monture ou une monture auxiliaire ajustable dans une monture principale. Dans ce cas, la précision de l'ajustement, qui est obtenue en particulier par un coulissement fin et une fixation de la lentille sans désajustement, est capitale. Par le document DE 37 12 179 A1, on connaît une monture de lentille ajustable radialement dans laquelle un tube de lentille constitue la base mécanique de l'ajustement. Deux dispositifs auxiliaires, qui sont constitués chacun d'un élément dit à ressort et d'un accessoire micrométrique, disposé diamétralement opposé, agissent sur le pourtour du tube de lentille. L'élément à ressort et l'accessoire micrométrique sont des ensembles mécaniques spéciaux qui peuvent être enlevés à l'aide d'un autre dispositif prévu à cet effet, après fixation de la lentille ajustée, pour pouvoir être réutilisé en un autre endroit pour un ajustement identique. Le coulissement dans un sens s'effectue par actionnement d'une vis de réglage guidée dans l'élément à ressort. La solution d'ensemble constitue, avec le dispositif auxiliaire et le dispositif de fixation intégré dans le tube de lentille, une solution de construction complexe. Il est désavantageux pour l'opération d'ajustement que la lentille soit déplacée, lors du coulissement dans un sens d'ajustement, à l'encontre de forces qui agissent à travers le deuxième dispositif auxiliaire, perpendiculairement au sens d'ajustement. La friction ainsi produite conduit à l'effet de glissement par à-coups et réduit ainsi la sensibilité de l'ajustement. Par ailleurs, le dispositif de fixation indiqué ici, qui est constitué par exemple de trois mâchoires de serrage fixées au tube de lentille, ne garantit pas une fixation sans basculement, car ces mâchoires sont fixées individuellement. Par le document DD 206 591 B I, on connaît un dispositif dans lequel une monture auxiliaire de lentille (monture mécanique) est disposée de manière à pouvoir coulisser radialement dans une monture principale suspendue par un joint de cardan et déplaçable perpendiculairement à l'axe du tube de lentille (axe du dispositif). Le coulissement de la monture auxiliaire de lentille à l'intérieur de la monture principale ainsi que le maintien de la monture auxiliaire de lentille s'effectuent au moyen d'éléments de réglage qui agissent radialement. Etant donné que les éléments de réglage ont aussi une fonction de maintien, les éléments de réglage ne peuvent être que des vis de réglage mécaniques. Elles doivent toutes être desserrées pour l'ajustement, ce qui fait que pendant l'ajustement, la monture auxiliaire de lentille peut glisser. La lentille est fixée lorsque l'on serre les vis de réglage. Afin qu'il ne se produise aucun désajustement pendant la fixation de la monture auxiliaire, les vis de réglage doivent être serrées avec une force régulière, après application contre la monture auxiliaire, ce qui est difficile dans la pratique. Une solution comparable au document DD 206 591 B1, en ce qui concerne l'ajustement radial de la lentille, est décrite dans OE-Reports, n 67, page 13, juillet 1989, publié par SPIE. Une monture auxiliaire de lentille avec deux surfaces planes, à l'intérieur de laquelle est fixée la lentille, est réglable au moyen d'éléments de réglage, à l'intérieur d'une monture principale de lentille, perpendiculairement à l'axe optique. La monture auxiliaire repose dans ce cas, par l'une des surfaces planes, sur une surface plane de la monture principale, ce qui fait que pendant l'ajustement, il se produit une friction qui peut conduire à un glissement par à-coups et s'opposer ainsi à une sensibilité. Contrairement à la solution précitée, la position ajustée est toutefois fixée par introduction de colle, c'est-à-dire qu'un désajustement ne peut se produire pendant la fixation, puisqu'aucune force mécanique n'agit. L'ajustement n'est cependant pas non plus réversible. Dans le brevet DE PS 37 30 094 C2, est décrit un dispositif dans lequel une monture auxiliaire, déplaçable dans une monture principale, est pressée indirectement contre une surface de base, par la force d'un ressort qui agit perpendiculairement à la direction de déplacement. Les forces, qui déterminent cette liaison serrée, doivent être surmontées lors d'un ajustement, radialement par rapport à l'axe optique, et s'opposent ainsi à une sensibilité. Pour toutes les solutions citées, un ajustement de la lentille s'effectue dans deux directions d'ajustement, perpendiculaires l'une à l'autre, par rapport à une base mécanique, au moyen de vis de réglage ou de tiges filetées. Dans ce cas, pendant l'ajustement dans une direction d'ajustement, il faut soit desserrer les vis de réglage ou les tiges filetées qui agissent dans d'autres directions, soit surmonter leur force de pression. Ces deux solutions sont désavantageuses pour l'opération d'ajustement. Si on les desserre et si, outre la fonction d'ajustement, elles ont aussi une fonction de maintien, il peut se produire un nouveau désajustement dans la direction déjà ajustée. Si on ne les desserre pas, il se produit une friction qui peut conduire à un glissement par à-coups. Pour les solutions dans lesquelles un dispositif supplémentaire de fixation est prévu, soit celui-ci entre en action seulement après achèvement de l'opération d'ajustement (DE 37 12 79), soit son action est supprimée, au moins en partie, pendant l'opération d'ajustement, comme connu par le document DE 44 00 869. Dans une monture auxiliaire de lentille (monture de lentille), sont insérés ici des piézotranslateurs qui, pendant l'ajustement, produisent une force qui s'oppose à la force de pression, produite pour la fixation définie de la monture auxiliaire de lentille dans une monture principale (première monture), et compense en partie celle-ci, ce qui autorise un coulissement de la monture auxiliaire de lentille avec une force radiale réduite. Dans cette solution aussi, le coulissement de pièces mécaniques l'une par rapport à l'autre produit une friction qui peut conduire au glissement par à-coups déj à mentionné. Toutes les solutions indiquées jusqu'ici ne peuvent être utilisées plus ou moins qu'à certaines conditions, au-delà des points critiques cités, sous sollicitations thermiques et/ou mécaniques. Pratiquement, aucune friction mécanique ne se produit lors du centrage d'une lentille avec une monture selon le document FR 2 428 852. Entre la lentille et la monture, il est prévu ici, sur la surface périphérique de la lentille, des éléments à ressort qui s'appliquent indirectement et qui provoquent une force de ressort agissant radialement, distribuée presque uniformément, entre la monture et la lentille, et qui ont pour but de centrer la lentille par rapport à l'axe de la monture. Cette force de ressort peut être produite au moyen d'un anneau de ressort, entourant presque totalement la lentille, dans des versions différentes, ou par un grand nombre d'éléments à ressort individuels, tels que des ressorts de compression ou des ressorts à lame. Au moyen d'une vis de réglage, agissant indirectement sur la lentille, on peut amorcer un ajustement dans une direction. Etant donné que lorsqu'ils sont sollicités transversalement à l'axe de ressort, les éléments à ressort présentent une rigidité nettement inférieure à des éléments rigides, tels que par exemple une vis de réglage, ils subiront une déviation, dans le domaine des courtes courses de réglage, de sorte qu'il ne se produira pas de friction, ou seulement une friction négligeable, sur la surface de contact entre la lentille et l'élément à ressort, friction qui pourrait s'opposer à la sensibilité de l'ajustement. Pour l'ajustement, il faut desserrer un anneau de pré-vissage, qui fixe la lentille dans sa position, de sorte qu'une monture ajustable de ce type ne peut être utilisée que pour une lentille délimitant un système de lentilles, car sinon, on n'a pas accès à l'anneau de pré-vissage. Par ailleurs, on ne peut éviter une rotation de la lentille lors du vissage de l'anneau de pré- vissage, ni un désajustement ainsi provoqué. Cette solution ne permet pas d'enregistrer par une technique de mesure directe la courbe de réglage, pendant l'ajustement. La monture de lentille semble convenir aux sollicitations thermiques. Les sollicitations mécaniques telles que les chocs dans la direction axiale sont transmises non amorties à la lentille. L'invention a pour but de réaliser une nouvelle monture de lentille ajustable radialement, qui permette d'ajuster radialement, sans basculement et avec une grande sensibilité, une lentille disposée en un endroit quelconque à l'intérieur d'un objectif de haute performance. Par ailleurs, la monture de lentille doit être stable à l'égard de la température et pouvoir être sollicitée mécaniquement. Ce but est atteint avec une monture de lentille ajustable radialement comportant un anneau de monture, au moins une tige filetée qui est guidée dans l'anneau de monture, dans un trou taraudé s'étendant radialement, une lentille et plusieurs éléments à ressort précontraints, qui sont répartis autour du périmètre de la lentille et dont une extrémité est en liaison avec l'anneau de monture et l'autre extrémité, avec la lentille, en ce que les éléments à ressort sont des éléments à ressort à lame qui sont reliés rigidement à la monture, par l'une de leurs extrémités et qui s'engagent, par leur autre extrémité, dans une rainure annulaire prévue sur la surface périphérique de la lentille, ce qui fait que la lentille est maintenue radialement et axialement. Du fait d'un cintrage des éléments à ressort à lame à l'extrémité fixe, ces éléments à ressort à lame ont aussi un effet de ressort dans la direction axiale. Les éléments à ressort peuvent être disposés deux par deux en vis à vis. Pour l'engagement des éléments à ressort à lame dans la rainure annulaire, leurs extrémités libres sont réalisées en tant que griffe. En correspondance, l'élément à ressort à lame est coudé ou est pourvu d'un bourrelet. On obtient un maintien particulièrement bon si l'extrémité de l'élément à ressort à lame coudé ou le bourrelet présente une forme adaptée à la section transversale de la rainure. Les éléments à ressort à lame présentent une courbure sur leur longueur, de préférence à proximité de l'extrémité fixe. Dans la région de l'extrémité libre, les axes des ressorts à lame précontraints sont parallèles à l'axe de l'anneau de monture. Deux éléments à ressort à lame diamétralement opposés sont donc déviés de la même mesure, lors d'une déviation, de sorte qu'il ne peut se produire aucun basculement de la lentille lors de l'ajustement. Pour un ajustement radial dans une seule direction, il suffit d'un trou taraudé dans l'anneau de monture à travers lequel une tige filetée peut agir sur un élément à ressort à lame placé devant celle-ci. Au moyen d'une deuxième tige filetée, qui passe à travers un deuxième trou taraudé, décalé de 90 par rapport au premier trou taraudé, un ajustement radial dans deux directions et donc à l'intérieur d'un plan est possible. Etant donné que les éléments à ressort à lame sont précontraints, lorsque la lentille est insérée dans l'anneau de lentille, de manière que leur précontrainte soit maintenue au moins partiellement sur toute la course d'ajustement, aucun contre-palier ni autre élément de réglage n'est nécessaire. De manière avantageuse, on peut toutefois prévoir un autre trou, diamétralement opposé au trou taraudé qui guide les tiges filetées, à travers lequel on peut placer un comparateur à cadran contre un élément à ressort à lame, qui est dévié en sens contraire à l'élément à ressort à lame dévié au moyen d'une tige filetée. La course d'ajustement peut ainsi être enregistrée directement par une technique de mesure. Si l'on choisit les tiges filetées de manière que le diamètre intérieur du trou taraudé soit supérieur au diamètre de la sonde de mesure du comparateur à cadran, tous les trous peuvent être réalisés en tant que trous taraudés avec les mêmes paramètres de filetage. Ceci permet par une meilleure accessibilité l'introduction de la tige filetée ou du comparateur à cadran. De manière avantageuse, on choisit des ressorts rectangulaires qui, disposés tout près les uns des autres, maintiennent uniformément la lentille, radialement à force et axialement, par complémentarité de forme. Avec la monture de lentille suivant l'invention, il ne se produit aucune friction pendant l'ajustement, entre les pièces déplacées les unes par rapport aux autres ; au contraire, ce mouvement relatif entre l'anneau de monture et la lentille est compensé par une déviation transversale des éléments à ressort de flexion. Ceci autorise un ajustement très sensible, sans glissement par à-coups. Pour la stabilité à long terme, on obtient deux effets précieux : d'une part, la qualification idéale sur de grandes plages de températures, puisqu'il ne peut se produire de déformation par suite de dilatations différente de la matière, et d'autre part une protection mécanique permanente de la lentille par sa fixation suspendue radialement et axialement, ce qui fait que les chocs provenant de n'importe quelle direction ne sont transmis que dans une mesure amortie. Le dispositif suivant l'invention est décrit ci-après plus en détail à l'aide d'un exemple de réalisation et des dessins. Il est montré fig. 1, une vue en coupe axiale d'une monture de lentille, fig. 2, une vue en coupe radiale d'une monture de lentille selon la fig. 1, fig. 3, différentes formes de ressorts à lame dans une vue en coupe. La vue en coupe représentée sur la fig. 1 montre un anneau de monture 1 avec deux trous taraudés traversants, diamétralement opposés, une tige filetée 2 guidée dans l'un des trous taraudés, une lentille 3 avec une rainure annulaire 5 périphérique et un grand nombre d'éléments à ressort à lame 5 qui sont réalisés ici en tant qu'éléments à ressort de forme tubulaire, fendus axialement, sur l'anneau de monture. Les éléments à ressort à lame 5 sont ainsi reliés rigidement à l'anneau de monture 1 et constituent dans leur mode d'action, des ressorts à lame serrés d'un côté, qui présentent toutefois, du fait d'une courbure, un effet de ressort supplémentaire dans la direction de leur axe. Comme représenté ici sur la fig. 1, cette courbure peut être une courbure à 180 , directement à l'extrémité fixe. Elle peut aussi, comme représenté sur la fig. 3, être une courbure à 90 si les éléments à ressort à lame sont reliés frontalement, au droit d'un épaulement, à l'anneau de monture 1. Ils pourraient se trouver par exemple aussi, comme le montre également la fig. 3, en un autre endroit quelconque entre l'extrémité fixe et l'extrémité libre de l'élément à ressort à lame 4 et s'étendre sur une grande longueur. A l'extrémité libre est formé un bourrelet dans la direction de l'axe de la tige filetée 2. Si le bourrelet se situe sur l'axe de la tige filetée 2, comme représenté, la force est dirigée, par la tige filetée, directement sur le bourrelet et donc la rainure de lentille. Si la tige filetée 2 agit, sous le bourrelet, sur l'élément à ressort à lame 4 (selon un autre exemple de réalisation non représenté), ce qui fait que l'action de la force est décalée par rapport à la rainure, le flux des forces passe sur une partie de la longueur du ressort à lame. Ceci aurait pour avantage, en cas de sollicitation mécanique de la monture de lentille, que les chocs dans la direction de la tige filetée 2 ne seraient transmis que dans une mesure amortie à la lentille 3. La fig. 2 montre une vue en coupe radiale de la monture de lentille décrite. Il est représenté la disposition décalée de 90 des tiges filetées 2 à chacune desquelles est associé en vis-à-vis, sur le même axe que les tiges filetées 2, un comparateur à cadran 7. Afin que les tiges filetées 2 et les comparateurs à cadran 7 viennent tous s'appliquer au milieu de la largeur d'un élément à ressort à lame, ceux-ci sont juxtaposés serrés et leur nombre est un multiple de quatre. Avec un nombre supérieur d'éléments à ressort à lame, la lentille est maintenue avec une force plus grande. Après ajustement, les tiges filetées 2 sont bloquées contre une rotation, afin d'éviter un désajustement automatique. REVENDICATIONS 1. Monture de lentille ajustable radialement, comportant un anneau de monture (1), au moins une tige filetée (2) qui est guidée dans l'anneau de monture, dans un trou taraudé s'étendant radialement, une lentille (3) et plusieurs éléments à ressort précontraints, qui sont répartis autour du périmètre de la lentille et dont une extrémité est en liaison avec l'anneau de monture (1) et l'autre extrémité, avec la lentille (1), caractérisée en ce que les éléments à ressort (1) sont des éléments à ressort à lame (4), cintrés, serrés d'un côté, avec un axe de ressort à lame (6), le serrage étant réalisé par une liaison fixe avec l'anneau de monture (1), en ce que la lentille (3) présente une rainure annulaire (5) périphérique, en ce que les axes (6) des ressorts à lame s'étendent sensiblement parallèlement à l'axe de l'anneau de monture (1) dans la zone des extrémités libres des éléments à ressort (1) précontraints et les extrémités libres des éléments à ressort (1) sont placées dans la rainure annulaire (5), et en ce que chaque tige filetée (2) agit sur un élément à ressort (1). 2. Monture de lentille ajustable radialement selon la revendication 1, caractérisée en ce que les éléments à ressort à lame (4) sont coudés à leurs extrémités libres. 3. Monture de lentille ajustable radialement selon la revendication 1, caractérisée en ce que les éléments à ressort à lame (4) présentent, à leurs extrémités libres, un bourrelet dont la forme est adaptée à la rainure annulaire (5). 4. Monture de lentille ajustable radialement selon la revendication 3, caractérisée en ce que les tiges filetées (2), le bourrelet et la rainure annulaire (5) se situent dans un plan. 5. Monture de lentille ajustable radialement selon la revendication 4, caractérisée en ce que les éléments à ressort sont disposés deux par deux en vis-à-vis. 6. Monture de lentille ajustable radialement selon l'une quelconque des revendications 1 ou 5, caractérisée en ce que dans l'anneau de monture (1) sont prévues exactement deux tiges filetées (2) décalées de 90 l'une par rapport à l'autre, à chacune desquelles est associé un autre trou taraudé, diamétralement opposé, dans lequel un comparateur à cadran (7) peut être introduit pendant l'ajustage. 7. Monture de lentille ajustable radialement selon la revendication 6, caractérisée en ce que tous les trous taraudés présentent les mêmes cotes de filetage, pour permettre une décision en fonction de l'accessibilité de l'introduction des tiges filetées (2) et du comparateur à cadran (7). 8. Monture de lentille ajustable radialement selon la revendication 1, caractérisée en ce que des éléments à ressort à lame (4) sont des ressorts rectangulaires qui sont disposés étroitement les uns à côté des autres. 9. Monture de lentille ajustable radialement selon la revendication 8, caractérisée en ce que les ressorts rectangulaires sont formés par un anneau élastique tubulaire fendu axialement.