Brevet FR2819058A1 — publié le 20020705

L'invention concerne un ensemble de microscope à molette de manoeuvre. Les microscopes connus sont dotés de divers éléments mobiles, l'un d'entre eux étant une platine portant l'échantillon à observer, cette platine étant montée sur le châssis du microscope pour se déplacer verticalement, en vue de positionner l'échantillon au niveau du point focal de l'objectif du microscope. Ce déplacement concerne en général deux parties. Un chariot est monté pour se déplacer sur le châssis au moyen d'une liaison du type glissière à queue d'aronde, contrôlé par un système à pignon et crémaillère pour permettre un préréglage grossier mais rapide, tandis que la platine proprement dite est montée sur le chariot pour se déplacer selon la même direction, contrôlée par rapport au chariot par une liaison du type pointeau sur came circulaire, permettant un réglage fin de la position de la platine vis à vis du point focal de l'objectif. En forçant par inadvertance ou volontairement le chariot sur sa butée de déplacement, il est possible de détériorer les dents du pignon ou de la crémaillère. En outre, la liaison ainsi définie est réversible, c'est-àdire que si on appuie sur la platine ou le chariot, l'ensemble bouge, et le positionnement de l'échantillon vis à vis du point focal de l'objectif est perdu. Enfin, il n'est généralement pas prévu de moyen de limiter la course du chariot, ce qui conduit parfois à une collision entre l'extrémité de l'objectif et l'échantillon lors du réglage. Pour remédier à ces inconvénients, il est proposé un ensemble de microscope à molette de manoeuvre, comportant au moins deux parties mobiles relativement l'une à l'autre selon une direction de déplacement rectiligne. Selon l'invention, l'une des parties est équipée d'une molette de manoeuvre montée à rotation selon un axe sensiblement normal à la direction de déplacement, tandis que l'autre est munie d'un doigt coopérant avec une rainure incurvée de rayon évolutif ménagée sur une face de la molette. Par molette, on entend tout élément de forme générale circulaire de dimensions au moins suffisamment importantes pour pouvoir être appréhendé selon un diamètre par deux doigts d'une même main à la manière d'un remontoir de montre ou d'un bouton de commande de volume saillant sur une face d'un poste de radio. Ainsi, l'élément le plus faible du mécanisme de manoeuvre est le doigt, qui est incomparablement plus solide qu'une dent de crémaillère ou de pignon de la taille de celles utilisées habituellement pour ce type d'application. Le mécanisme de manoeuvre n'est donc pas susceptible d'être forcé ou détérioré à la suite d'une fausse manoeuvre. Par ailleurs, la ligne moyenne de la rainure incurvée peut être choisie pour présenter un angle de tangente polaire plus faible que l'angle de frottement entre le doigt et la rainure, de sorte que la liaison ainsi obtenue est irréversible, c'est-à-dire que l'appui sur la partie de microscope portant le doigt ne peut provoquer son déplacement relativement à la partie portant la molette. Les deux parties de microscope en déplacement relatif pourront être par exemple, sans que cela soit limitatif, le chariot porte-platine équipé d'un doigt coopérant avec une molette de manoeuvre portée par le châssis du microscope. Avantageusement, la molette est partiellement intégrée dans la partie de microscope qui en est munie. On prévoit alors que la molette est montée pour saillir latéralement de la partie de microscope qui la porte selon deux côtés sensiblement opposés. Ainsi, la molette est aisément manoeuvrable avec une ou deux mains. De préférence, la rainure incurvée de la molette affecte la forme d'une spirale d'Archimède. Ainsi, la rotation de la molette entraîne un déplacement uniforme des parties de microscope entre elles, c'est-à-dire que des rotations de même amplitude angulaire provoquent le même déplacement rectiligne des parties entre elles, et ce quelle que soit la position angulaire initiale de la molette. Avantageusement, au moins une des extrémités de la rainure de la molette n'est pas débouchante. La butée de déplacement des deux parties de microscope entre elles est alors donnée par la coopération du doigt précité avec l'extrémité non débouchante de la rainure. Il n'est donc plus besoin de prévoir des butées externes entre les deux parties. On pourra avantageusement prévoir que la rainure incurvée est définie par deux parois équidistantes en saillie d'une face de la molette. Le doigt sera alors astreint à rester entre les deux parois en regard. Avantageusement encore, des moyens de la limitation de la course angulaire de la molette vis à vis de la partie de l'ensemble de microscope qui la porte sont prévus. De préférence, ces moyens consistent en une gorge circulaire, débouchante ou non, axée sur l'axe de rotation de la molette et ménagée dans la partie de l'ensemble de microscope portant la molette, ladite gorge circulaire coopérant par ses extrémités avec un ergot solidaire de la molette. Ainsi, les deux extrémités de la gorge circulaire définissent deux butées de rotation de la molette, et donc deux butées de déplacement rectilignes des deux parties de microscopes entre elles. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront plus clairement à la lumière de la description qui suit d'un mode de réalisation particulier non limitatif de l'invention, en référence aux figures des dessins annexés parmi lesquelles - la figure 1 est une vue en perspective d'un ensemble de microscope équipé d'une molette de manoeuvre selon l'invention ; - la figure 2 est une vue en perspective éclatée selon un autre angle du même ensemble de microscope ; - la figure 3 est une vue en perspective de la molette de manoeuvre précitée. En référence aux figures, un ensemble de microscope selon l'invention comprend un châssis de référence générale 1 et représenté ici avec une structure simplifiée pour la clarté de la description. Ce châssis 1 est constitué d'une base 2 portant une potence 3 faite d'une paroi frontale 3.1 et d'une paroi arrière 3.2 s'étendant parallèlement selon une direction essentiellement verticale (dans la description, on dira verticale la direction illustrée par l'axe Z des figures). Sur cette paroi frontale 3.1 est monté un chariot 4 à déplacement selon la direction rectiligne verticale Z. Le guidage en déplacement est réalisé par tout moyen connu mais non représenté ici, par exemple du type queue d'aronde, glissière lisse, glissière à billes... Ce chariot 4 porte une platine 5 à déplacement rectiligne selon une direction également verticale, le guidage étant là encore réalisé par tout moyen connu (également non représenté). Le but de ces déplacements est de régler la position relative de la platine 5 vis à vis d'optiques d'observation non représentées portées par le châssis 1, et notamment vis à vis du point focal de l'objectif du microscope. A cet effet, le chariot 4 est pourvu d'un moyen de contrôle de son déplacement vis à vis de la potence permettant un préréglage grossier et constituant le c ur de l'invention et qui sera décrit plus loin, puis le réglage précité est affiné en déplaçant la platine 5 par rapport au chariot 4. La manoeuvre du déplacement de la platine 5 par rapport au chariot 4 fait par exemple appel à un système connu en soi comprenant un pointeau porté par la platine 5 en appui sur une came circulaire montée à rotation sur le chariot 4, et dont on distingue les boutons moletés 6 de manoeuvre. La came et le pointeau sont internes au mécanisme, de sorte qu'ils ne sont pas visibles sur les figures. Ce système permet un réglage fin du déplacement de la platine 5 vis à vis du chariot 4, et donc vis à vis du châssis 1, qui porte également l'optique d'observation. L'invention concerne plus particulièrement le moyen de contrôle du déplacement du chariot 4 par rapport au châssis 1, précisément par rapport à la potence 3. Selon l'invention, la potence 3 est équipée d'une molette 7 montée à rotation sur la potence 3 selon un axe 25 sensiblement perpendiculaire à la direction Z. Cette molette 7 est montée entre les parois frontale 3.1 et arrière 3.2 et est guidée en rotation par des paliers 14 et 15 portés respectivement par les parois frontale 3.1 et arrière 3.2, ces paliers 14 et 15 recevant un axe de rotation 16 de la molette 7. Cette molette 7 est pourvue d'un bord périphérique 8 adapté à sa manoeuvre en rotation à la main, ce bord périphérique dépassant légèrement de chaque côté de la potence 3, ainsi que cela est visible à la figure 1, le reste de la molette 7 étant intégré dans la potence 3. Cette disposition permet de manoeuvrer aisément la molette 7 avec une ou deux mains lorsque l'on se trouve en face du microscope. Cette molette 7 diffère essentiellement des boutons de manoeuvre 6 en ce qu'il n'est pas possible de saisir la molette 7 entre les doigts d'une main. Pour manoeuvrer cette molette, il faut imprimer une poussée tangentielle sur un des deux côtés saillants de la potence 3 en prenant appui sur le bord périphérique 8. Cet aspect ergonomique est particulièrement important en usage scolaire, du fait qu'il facilite la préhension du moyen de manoeuvre, et que celui- ci tombe intuitivement sous la main lorsque l'on a l'oeil rivé sur l'oculaire du microscope. Cette molette 7 porte sur l'une de ses faces principales une rainure incurvée 9 de rayon évolutif, cette rainure 9 étant ici matérialisée par deux parois 10 et 11 équidistantes saillant de la face de la molette 7. Ces deux parois 10 et 11 se rejoignent en outre pour former deux extrémités 12 et 13 de la rainure 9. En variante, la rainure incurvée pourra être taillée directement dans l'épaisseur de la molette. La forme générale de la rainure 9 est ici une spirale d'Archimède, c'est-à-dire une spirale pour laquelle son rayon varie linéairement avec l'angle polaire. Cette rainure 9 accueille l'extrémité d'un doigt 12 solidaire du chariot 4, ce doigt 12 traversant la paroi frontale 3.1 au travers d'une lumière allongée 17 s'étendant selon la direction Z. L'extrémité du doigt 12 peut être simple comme ici, ou en variante être équipée d'une douille à aiguilles, ou d'un galet monté à rotation libre, ou encore d'un ensemble à trois galets coplanaires disposés en triangle, d'axes parallèles à celui de l'axe de rotation de la molette, par exemple deux galets prenant appui sur la paroi 10, et un troisième disposé entre les deux précédents et pourvu d'un moyen de son appui élastique sur la paroi 11 en regard. Par une inversion cinématique évidente que l'invention entend englober, on pourra remplacer la rainure par une seule paroi à profil incurvé de rayon évolutif en saillie de la face de la molette, et prévoir une extrémité du doigt apte à chevaucher cette paroi (cavalier, galets d'appui), ou simplement poser l'extrémité du doigt au dessus de ladite paroi, le poids du chariot étant alors utilisé pour maintenir un contact permanent entre le doigt et la paroi. Le doigt 12, et donc le chariot 4 est ainsi astreint à monter ou à descendre avec la rotation de la molette 7, en fonction du rayon de la partie de la rainure incurvée 9 se trouvant en regard de la lumière 17. La pente de la ligne moyenne de la rainure 9 peut être prévue assez douce pour que la liaison ainsi constituée soit irréversible, c'est-à-dire que l'appui sur le chariot 4 ne permet pas de le faire descendre. En pratique, il suffit de choisir un angle de tangente polaire de cette ligne moyenne inférieur à l'angle de frottement entre le doigt'12 et les parois 10 et 11. Ce système présente de multiples avantages : - les extrémités 12 et 13 de la rainure 9 forment avec le doigt 12 une butée naturelle du mouvement de rotation de la molette 7, mais également une butée naturelle de translation du chariot 4 vis à vis de la potence 3. On évite ainsi de devoir équiper le chariot 4 de butées de déplacement externes. - en forçant la molette 7 en butée, on sollicite le doigt 12 en flexion. Ce doigt 12 peut être prévu assez résistant en flexion pour supporter une telle manoeuvre, tout en restant dans des dimensions raisonnables. On obtient donc un moyen de manoeuvre très robuste. - le poids du chariot 4 appuie en permanence le doigt 12 sur la paroi 10 de la rainure 9, de sorte que le jeu de fonctionnement nécessaire au passage du doigt 12 entre les parois 10 et 11 est automatiquement rattrapé. - la rainure incurvée 9 peut prendre toute forme spiralée à rayon évolutif, permettant ainsi une grande latitude dans le choix de la loi de déplacement du chariot 4 en fonction de la rotation de la molette 7. La rainure 9 peut être limitée à un secteur angulaire de la molette 7, ou au contraire accomplir plusieurs tours. Elle peut enfin être continue et refermée sur elle même. Avantageusement, un moyen de limitation de la course angulaire de la molette relativement à la partie du microscope la portant est prévu. Ce moyen de limitation comporte ici d'une part une gorge circulaire axée sur l'axe de rotation 25 de la molette 7, en l'espèce une lumière 18 circulaire débouchante pratiquée dans la paroi arrière 3.2, et d'autre part un ergot 19 de direction parallèle à l'axe de rotation 25 de la molette 7. Cet ergot 19 est reçu dans un des réceptacles de référence générale 20 disposés sur une face de la molette 7 (ici la face opposée de celle qui porte la rainure 9) selon un rayon égal à celui de la lumière 18. La coopération des extrémités 21 et 22 de la lumière 18 avec le doigt 19 définit deux butées angulaires limitant la rotation de la molette 7, et donc le déplacement du chariot 4. Ce dispositif se révèle très utile lors de manipulations dans le cadre de travaux pratiques scolaires, car il permet au professeur, après avoir effectué lui-même un préréglage du microscope et disposé un ergot 19 dans un réceptacle 20 adéquat, de limiter la course du chariot 4 pour éviter des collisions entre la platine 5 et l'objectif du microscope, et ainsi augmenter la longévité du matériel. L'invention n'est pas limitée au mode particulier de réalisation qui vient d'être décrit, mais bien au contraire entend couvrir toute variante qui, avec des moyens équivalents, reproduirait les caractéristiques essentielles énoncées plus haut. En particulier, une molette analogue à la molette précitée pourra être utilisée par exemple pour commander le déplacement entre le chariot 4 et la platine 5, ou entre la platine 5 et un porte-échantillon déplaçable selon au moins une direction dans le plan de la platine. Dans ce dernier cas, la molette sera de préférence portée par la platine selon un axe de rotation vertical. REVENDICATIONS 1. Ensemble de microscope à molette de manoeuvre comportant au moins deux parties (1,4) mobiles relativement l'une à l'autre selon une direction de déplacement rectiligne (Z), caractérisé en ce que l'une des parties (1) est équipée d'une molette de manoeuvre (7) montée à rotation selon un axe (25) sensiblement normal à la direction de déplacement (Z), tandis que l'autre (4) est munie d'un doigt (12) coopérant avec une rainure incurvée (9) de rayon évolutif ménagée sur une face de la molette (7). 2. Ensemble de microscope à molette de manoeuvre selon la revendication 1, caractérisé en ce que la molette (7) est partiellement intégrée dans la partie (4) de microscope qui en est munie. 3. Ensemble de microscope à molette de manoeuvre selon la revendication 2, caractérisé en ce que la molette (7) est montée pour saillir latéralement de la partie de microscope (4) qui la porte selon deux côtés sensiblement opposés. 4. Ensemble de microscope à molette de manoeuvre selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que la rainure incurvée (9) de la molette (7) affecte la forme d'une spirale d'Archimède. 5. Ensemble de microscope à molette de manoeuvre selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'au moins une des extrémités (12,13) de la rainure (9) de la molette (7) n'est pas débouchante. 6. Ensemble de microscope à molette de manoeuvre selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que la rainure (9) est définie par deux parois (10, 11) équidistantes en saillie d'une face de la molette (7). 7. Ensemble de microscope à molette de manoeuvre selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il est équipé de moyens (18, 19) de la limitation de la course angulaire de la molette (7) vis à vis de la partie de l'ensemble de microscope qui la porte. 8. Ensemble de microscope à molette de manoeuvre selon la revendication 7, caractérisé en ce que les moyens de limitation consistent en une gorge circulaire (18), débouchante ou non, axée sur l'axe (25) de rotation de la molette (7) et ménagée dans la partie (1) portant la molette (7), ladite gorge (18) coopérant par ses extrémités avec un ergot (19) solidaire de la molette (7).