Brevet FR2944880A1 — publié le 20101029

UNITÉ D'AFFICHAGE OPTIQUE ET PROCÉDÉ DE MAINTENANCE D'UNE UNITÉ D'AFFICHAGE OPTIQUE La présente invention concerne une unité d'affichage optique comprenant une partie de boîtier qui présente une ouverture pour une trajectoire des rayons optiques, un corps de verre ayant une circonférence étant disposé dans cette ouverture, et le corps de verre étant relié au bord de l'ouverture suivant la circonférence, de manière à ce que l'intérieur de la partie de boîtier soit obturé hermétiquement par rapport à l'extérieur. De telles unités d'affichage optique sont connues et sont mises en oeuvre par exemple sur des appareils permettant d'examiner ou de manipuler l'intérieur d'organismes vivants respectivement des cavités techniques à travers une ouverture étroite. De ce fait, des interventions dites mini-invasives sont possibles. L'assemblage entre le corps de verre et le bord de l'ouverture s'effectue alors selon une technique d'assemblage qui est étanche aux liquides de nettoyage et de stérilisation agressifs, par exemple aux liquides pour le nettoyage et la stérilisation des appareils médicaux, et qui est réalisée de façon résistante à la contrainte thermique, par exemple lors de la stérilisation. Le corps de verre est alors en règle générale muni d'un revêtement métallique sur sa circonférence, qui est reliée au bord de l'ouverture par un assemblage par brasage. En variante, le corps de verre est collé sur le bord de l'ouverture. I1 se pose alors le problème que le corps de verre peut tomber dès que l'assemblage se défait. Cela peut être dû par exemple à des facteurs ambiants agressifs ou aux opérations de nettoyage et de stérilisation décrites. L'invention est basée sur l'objet de prévoir une unité d'affichage optique ayant des propriétés d'utilisation améliorées. Pour atteindre cet objet, il est prévu sur une unité d'affichage optique du type mentionné au début qu'une bague de retenue soit disposée entre le corps de verre et le bord de l'ouverture, la bague de retenue étant reliée au corps de verre suivant la circonférence du corps de verre, que la bague de retenue présente une face intérieure tournée vers le corps de verre, et que sur la face intérieure de la bague de retenue soit réalisée une saillie dépassant radialement vers l'intérieur par rapport à l'axe de la trajectoire des rayons, ladite saillie recouvrant le corps de verre radialement sur le côté du corps de verre situé à l'extérieur dans la position d'utilisation, de sorte que le corps de verre ne puisse tomber de la bague de retenue de l'ouverture. Le corps de verre est de préférence relié au bord de l'ouverture indirectement par la bague de retenue. R:/31500A31572\31572--100422-TEXTE DEPOT.doc - 22/04/10 - 13:04 - 1/11 Même si l'invention n'empêche pas que la fixation du corps de verre sur la bague de retenue puisse de détacher en cours d'utilisation, la saillie au niveau de la face intérieure de la bague de retenue forme cependant un rétrécissement de l'ouverture par lequel le corps de verre ne peut pas passer en raison de ses dimensions. Donc, si le corps de verre venait à se détacher de sa fixation, il serait malgré tout empêché qu'il puisse tomber à l'extérieur à travers l'ouverture et donc de pénétrer dans la cavité technique difficilement accessible respectivement à l'intérieur de l'organisme vivant, qui est en cours d'examen ou de manipulation. Il peut alors être prévu que la saillie s'étende par endroits suivant la circonférence du corps de verre. Il est alors particulièrement avantageux que la saillie s'étende et soit réalisée suivant toute la circonférence du corps de verre parce qu'il est ainsi assuré qu'un corps de verre qui s'est détaché de sa fixation ne puisse tomber à l'extérieur à travers l'ouverture, même dans une position basculée ou tordue. Ici et dans l'ensemble du présent document, les termes radial, axial et direction circonférentielle s'entendent par rapport à l'axe de la trajectoire des rayons. Un corps de verre dans la présente demande désigne un objet en matériau clair ou transparent, par exemple en matière plastique ou en verre, un corps de verre en verre étant préféré. Pour une obturation étanche de l'intérieur de la partie de boîtier par rapport à l'extérieur, il peut être prévu que le corps de verre soit relié à la bague de retenue par contact de matière. De préférence, le corps de verre est relié à la bague de retenue par un assemblage par brasage ou par un assemblage collé. Dans le cas d'un assemblage par brasage, le corps de verre présente une circonférence munie d'un revêtement métallique contre laquelle s'applique l'assemblage par brasage. Pour la fixation de la bague de retenue dans l'ouverture, il peut être prévu que la bague de retenue présente un côté extérieur tourné vers le bord de l'ouverture, une collerette étant réalisée sur la face extérieure de la bague de retenue qui entoure la bague de retenue et dépasse radialement à l'extérieur par rapport à l'axe de la trajectoire des rayons, ladite collerette étant reliée au bord de l'ouverture par contact de matière. De préférence, l'assemblage par contact de matière est réalisé comme un assemblage par soudure. On obtient des conditions favorables à l'assemblage par contact de matière entre la bague de retenue et la partie de boîtier lorsque la collerette périphérique présente une section transversale effilée à son extrémité radialement côté extérieur, espacée de la face extérieure de la bague de retenue. Ici, la section transversale est disposée transversalement à la direction d'extension de la collerette suivant la direction circonférentielle de la bague de retenue. Ainsi, la collerette périphérique R:/31500A31572\31572--100422-TEXTE DEPOT.doc - 22/04/10 - 13:04 - 2/11 présente à son extrémité radialement côté extérieur par rapport à l'axe de la trajectoire des rayons une arête saillante qui peut être utilisée pour réaliser l'assemblage par contact de matière. Il peut être prévu alors que la collerette périphérique comporte une surface circonférentielle biseautée à partir de son extrémité radialement côté extérieur, espacée sur la face extérieure de la bague de retenue, la surface formant un angle réel avec une surface intérieure de l'ouverture. Par angle réel, on entend un angle qui est supérieur à 0 degré et inférieur ou égal à 90 degrés. On peut aussi qualifier un angle réel d'angle aigu, étant entendu qu'un angle droit est un angle aigu particulier. De préférence, l'angle se situe entre 20 degrés et 70 degrés, de façon particulièrement préférée entre 30 degrés et 60 degrés. De préférence, il est prévu que l'extension radiale de la bague de retenue, en particulier au niveau de la collerette, soit supérieure à l'extension radiale de l'ouverture, et que la bague de retenue soit insérée dans l'ouverture depuis l'extérieur. Ainsi, la surface circonférentielle biseautée peut être posée sur une arête formant ou limitant le bord de l'ouverture, et un assemblage par contact de matière de la partie de la collerette, dépassant radialement de l'ouverture, avec la partie de boîtier permet de réaliser plus facilement une obturation étanche entre la bague de retenue et la partie de boîtier. Selon un mode de réalisation de l'invention, il peut être prévu que la face extérieure de la bague de retenue et la surface intérieure de l'ouverture enferment une cavité annulaire sur le côté de la collerette, tourné vers l'intérieur de la partie de boîtier. Pour la fixation de la bague de retenue dans l'ouverture, cette cavité est remplie ou peut être remplie d'un adhésif pour réaliser un assemblage collé. De préférence, la cavité sert à minimiser la profondeur de pénétration lors du soudage de la collerette de la bague de retenue avec l'arête de la partie de boîtier. La bague de retenue peut être réalisée de façon annulaire avec une forme de base respectivement un contour triangulaire, quadrangulaire, rectangulaire, carré(e), polygonal(e), ovale, elliptique ou quelconque. Toutefois, il est particulièrement simple de fabriquer des bagues de retenue ayant une forme de base en anneau de cercle. De préférence, il est alors prévu que le corps de verre présente une forme de base géométriquement similaire ou identique ou correspondant à la bague de retenue. Le corps de verre est réalisé par exemple comme une lame de verre à faces parallèles ou comme un corps de verre ayant des propriétés optiques, en particulier de grossissement, de réduction, de polarisation et/ou de filtrage spécifique des longueurs d'onde. Selon un mode de réalisation, il peut être prévu que la collerette termine en affleurement avec la surface frontale axiale de la bague de retenue, située à l'extérieur dans la position d'utilisation. Il en résulte d'une part une forme de R:/31500A31572\31572--100422-TEXTE DEPOT.doc - 22/04/10 - 13:04 - 3/11 construction particulièrement courte et d'autre part une surface d'attaque aussi réduite que possible pour des contraintes mécaniques qui risqueraient de forcer la bague de retenue hors de l'ouverture. En variante ou en supplément, il peut être prévu que la saillie se termine en affleurement avec la surface frontale axiale de la bague de retenue, située à l'extérieur dans la position d'utilisation. La bague de retenue peut être fabriquée par exemple en matière plastique. Un mode de réalisation particulièrement robuste est toutefois obtenu lorsque la bague de retenue est fabriquée à partir d'un matériau métallique. Pour examiner des cavités difficilement accessibles, il est avantageux que la partie de boîtier soit réalisée en forme de tuyau ou de tube. La partie de boîtier avec le corps de verre peut ainsi être introduite dans la cavité à travers une ouverture de cavité étroite en vue d'un examen ou d'une manipulation. Il est alors particulièrement avantageux que la partie de boîtier présente, par rapport à l'axe de la trajectoire des rayons optiques, une section transversale ou un contour circulaire ou une forme de base circulaire. Si la bague de retenue et la partie de boîtier sont fabriquées en matière plastique, alors la bague de retenue et la partie de boîtier peuvent être reliées par contact de matière par soudage par ultrasons. Une fixation particulièrement solide et résistante de la bague de retenue à l'ouverture est toutefois obtenue lorsque la partie de boîtier est réalisée à partir d'un matériau métallique. Ici, l'assemblage par contact de matière peut être réalisé comme un assemblage par soudage métallique. L'unité d'affichage optique selon l'invention permet un procédé novateur pour la maintenance d'une unité d'affichage optique, dans lequel la bague de retenue est polie axialement de façon plane depuis l'extérieur jusqu'à ce que l'assemblage de la bague de retenue avec le bord de l'ouverture soit séparé, la bague de retenue avec le corps de verre étant remplacé par une bague de retenue portant un corps de verre neuf, et dans lequel la bague de retenue portant un corps de verre neuf est reliée par contact de matière au bord de l'ouverture. Il est alors avantageux que le procédé décrit puisse être effectué dans des ateliers d'entretien présentant un équipement en appareils réduit, par exemple qui ne disposent pas d'un poste de soudure. Il est alors particulièrement avantageux que le corps de verre soit relié à la bague de retenue dans une zone qui est axialement décalée vers l'intérieur par rapport à la collerette de la bague de retenue. Par exemple, il peut être prévu que la bague de retenue mise en place, qui porte un corps de verre neuf, soit reliée par collage au bord de l'ouverture. De ce fait, aucun poste de soudure n'est nécessaire à l'atelier d'entretien où par exemple un corps de verre rayé doit être remplacé. Il est prévu de préférence que la cavité annulaire R:/31500A31572\31572--100422-TEXTE DEPOT.doc - 22/04/10 - 13:04 - 4/11 entre la bague de retenue et la surface intérieure de l'ouverture soit remplie d'un adhésif afin d'établir l'assemblage par contact de matière entre la bague de retenue nouvellement mise en place et la partie de boîtier. L'invention sera à présent décrite plus en détail à l'aide d'un exemple de mode de réalisation, mais n'est pas limitée à cet exemple de mode de réalisation. D'autres exemples de modes de réalisation apparaissent en combinant les particularités des revendications entre elles et/ou les particularités de l'exemple de mode de réalisation. L'unique figure 1 montre une représentation en coupe à travers une partie d'une unité d'affichage optique. L'unité d'affichage optique désignée dans son ensemble par 1 sur la figure 1 présente une partie de boîtier 2 qui entoure de façon tubulaire un ensemble de lentille 3. L'ensemble de lentille 3 permet de définir une trajectoire des rayons optiques se trouvant sur la figure 1 dans le plan du dessin et s'étendant verticalement. L'axe de la trajectoire des rayons optiques sort de la partie de boîtier 2 au niveau d'une ouverture 4 de la partie de boîtier 2. La trajectoire des rayons optiques traverse alors un corps de verre 5 qui est disposé dans l'ouverture 4. Le corps de verre 5 est relié suivant sa circonférence 6 à une bague de retenue 7 qui est reliée à son tour au bord 8 de l'ouverture 4 dans la partie de boîtier 2. La bague de retenue 7 est réalisée en forme d'anneau de cercle et a une forme de base circulaire. Autrement dit, la bague de retenue 7 est un tore dont la section est circulaire. Ainsi, l'intérieur 9 de la partie de boîtier 2 est obturé hermétiquement par rapport à l'extérieur. La bague de retenue annulaire 7 est ainsi disposée entre le corps de verre 5 qui présente également une forme de base ronde et le bord 8 de l'ouverture 4. Le corps de verre 5 présente sur sa circonférence 6 un revêtement métallique périphérique et est brasé solidement à celle-ci au niveau de la bague de retenue 4 métallique. Sur la face intérieure 10 de la bague de retenue 7 qui est tournée vers le corps de verre 5, une saillie 11 dépassant radialement vers l'intérieur par rapport à l'axe de la trajectoire des rayons est réalisée. La saillie 11 s'étend le long de toute la circonférence 6 du corps de verre 5. Etant donné que la saillie 11 recouvre radialement le corps de verre 5 sur son côté situé à l'extérieur, une ouverture rétrécie 12 se forme dont la largeur libre est inférieure au diamètre du corps de verre 5 de sorte que le corps de verre 5 ne peut pas tomber hors de la bague de retenue 4 à l'extérieur à travers l'ouverture rétrécie 12, R:/31500A31572\31572--100422-TEXTE DEPOT.doc - 22/04/10 - 13:04 - 5/11 même si l'assemblage par brasage entre le corps de verre 5 et la bague de retenue 7 venait à se détacher. Sur la face extérieure 13 de la bague de retenue 7, une collerette 14 entourant la bague de retenue 7 est formée. Par rapport à l'axe de la trajectoire des rayons, cette collerette 14 dépasse radialement vers l'extérieur de la face extérieure 13, par ailleurs cylindrique, de la bague de retenue 7. Il ressort de la figure 1 que la collerette périphérique 4 présente une section transversale effilée au niveau de son extrémité radialement côté extérieur, l'arête formée par la partie effilée entrant en contact avec l'arête du bord 8 de l'ouverture 4 et étant soudée avec celle-ci. Cette section transversale effilée est formée au moyen d'une surface circonférentielle 15 biseautée que la collerette périphérique 14 présente au niveau de son extrémité radialement côté extérieur, espacée de la face extérieure 13 de la bague de retenue 7. La surface circonférentielle 15 forme avec la surface intérieure 16 de l'ouverture 4 un angle différent de 0 et est orientée et placée de telle sorte que le diamètre de la bague de retenue 7 dans la zone de la surface circonférentielle 15 diminue dans la direction axiale vers l'intérieur, donc en direction de l'ensemble de lentille 3. La face extérieure 13 et la surface intérieure 16 enferment entre elles une cavité annulaire 17 qui est située sur le côté de la collerette 14, tourné vers l'intérieur 9, de la partie de boîtier 2. La cavité 17 est limitée vers l'extérieur par la collerette 14. Il ressort de la figure 1 que la collerette 14 termine en affleurement avec la surface frontale axiale 18 située à l'extérieur dans la position d'utilisation. Etant donné que la saillie 11 se termine également en affleurement avec la surface frontale axiale 18, située à l'extérieur dans la position d'utilisation, de la bague de retenue 7, la bague de retenue 7 présente une section transversale en forme de T. La partie de boîtier 2 et la bague de retenue 7 sont fabriquées en acier alors que 30 le corps de verre 5 est composé de verre. Par exemple lorsque le corps de verre 5 est rayé côté extérieur dû à une contrainte mécanique et doit être remplacé, alors dans un procédé selon l'invention pour la maintenance de l'unité d'affichage optique 1, la bague de retenue 7 peut être polie de façon plane depuis l'extérieur, le plan de polissage se situant dans la face 35 frontale 18 de la bague de retenue 7. De ce fait, l'extension axiale de la bague de retenue 7 est réduite jusqu'à ce que l'assemblage par soudage de la collerette 14 avec le bord 8 de l'ouverture 4 soit séparé. R:/31500A31572\31572--100422-TEXTE DEPOT.doc - 22/04/10 - 13:04 - 6/11 Ensuite, la bague de retenue 7 avec le corps de verre 5 mis en place peut être sortie et remplacée par une pièce de rechange neuve. Cette pièce de rechange neuve peut alors à son tour être reliée par soudage au bord 8 de l'ouverture, le long de l'arête radialement côté extérieur de la collerette 14. Si aucun poste de soudure nécessaire à cet effet n'est disponible, alors en variante, la cavité 17 entre la surface intérieure 16 et la face extérieure 13 de la bague de retenue 7 peut être remplie d'un adhésif, de manière à ce que la bague de retenue 7 et le corps de verre 5 fixé à celle-ci soient retenues solidement dans l'ouverture 4. Sur l'unité d'affichage optique 1, une ouverture 4 de type écran est fermée hermétiquement dans une trajectoire des rayons optiques par une bague de retenue annulaire 7 avec un corps de verre 5 mis en place, la bague de retenue 7 recouvrant le corps de verre 5 radialement avec une saillie 1l, sur la face extérieure du corps de verre 5, de sorte que la saillie 11 dégage une ouverture dont la largeur libre est inférieure au plus petit diamètre du corps de verre 5. R:/31500A31572\31572--100422-TEXTE DEPOT.doc - 22/04/10 - 13:04 - 7/11 REVENDICATIONS1. Une unité d'affichage optique (1) avec une partie de boîtier (2) présentant une ouverture (4) pour une trajectoire des rayons optiques, dans laquelle, dans cette ouverture (4) un corps de verre (5) avec une circonférence (6) est agencé, et le corps de verre (5) est relié suivant la circonférence (6) au bord (8) de l'ouverture (4), de manière à ce que l'intérieur (9) de la partie de boîtier (2) soit obturé hermétiquement par rapport à l'extérieur, entre le corps de verre (5) et le bord (8) de l'ouverture (4) une bague de retenue (7) étant disposée, la bague de retenue (7) étant reliée au corps de verre (5) suivant la circonférence (6) du corps de verre (5), la bague de retenue (7) présentant une face intérieure (10) tournée vers le corps de verre (5), et au niveau de la face intérieure (10) de la bague de retenue (7) est réalisée une saillie (11) dépassant radialement vers l'intérieur par rapport à l'axe de la trajectoire des rayons et recouvrant radialement le corps de verre (5) sur le côté du corps de verre (5) situé à l'extérieur dans la position d'utilisation, de sorte que le corps de verre (5) ne peut pas tomber de la bague de retenue (7) à l'extérieur à travers l'ouverture (4). 2. L'unité d'affichage optique (1) selon la revendication 1, dans laquelle la saillie (11) s'étend par endroits suivant la circonférence (6) du corps de verre (5), en particulier suivant toute la circonférence (6) du corps de verre (5). 3. L'unité d'affichage optique selon la revendication 1 ou 2, dans laquelle le corps de verre (5) est relié à la bague de retenue (7) par contact de matière, en particulier par un assemblage par brasage ou un assemblage par collage. 4. L'unité d'affichage optique (1) selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, dans laquelle la bague de retenue (7) présente une face extérieure (13) tournée vers le bord (8) de l'ouverture (4), dans laquelle au niveau de la face extérieure (13) de la bague de retenue (7) une collerette (14) entourant la bague de retenue (7) et faisant saillie radialement vers l'extérieur par rapport à l'axe de la trajectoire des rayons est réalisée, la collerette étant reliée au bord (8) de l'ouverture (4) par contact de matière, en particulier par un assemblage par soudage. 5. L'unité d'affichage optique (1) selon la revendication 4, dans laquelle la collerette périphérique (14) présente à son extrémité radialement côté extérieur, espacée de la face extérieure (13) de la bague de retenue (7), une section transversale effilée. R:\31500131572\31572--100617-rev irr mod.doc -19/07/10 - 14:07 - 8/6 6. L'unité d'affichage optique selon l'une des revendications 4 ou 5, dans laquelle la collerette périphérique (14) présente à son extrémité radialement côté extérieur, espacée de la face extérieure (13) de la bague de retenue (7), une surface circonférentielle (15) biseautée qui forme un angle aigu avec une surface intérieure (16) de l'ouverture (14). 7. L'unité d'affichage optique selon l'une quelconque des revendications 4 à 6, dans laquelle la face extérieure (13) de la bague de retenue (7) et la surface intérieure (16) de l'ouverture (4) enferment une cavité annulaire (17) sur le côté de la collerette (14), tourné vers l'intérieur (9) de la partie de boîtier (2). 8. L'unité d'affichage optique (1) selon l'une quelconque des revendications 4 à 7, dans laquelle la collerette (14) se termine en affleurement avec la surface frontale axiale (18) de la bague de retenue (7), située à l'extérieur dans la position d'utilisation. 9. L'unité d'affichage optique (1) selon l'une quelconque des revendications 1 à 8, 15 dans laquelle la bague de retenue (7) est réalisée en forme d'anneau de cercle. 10. L'unité d'affichage optique (1) selon l'une quelconque des revendications 1 à 9, dans laquelle la saillie (11) se termine en affleurement la surface frontale axiale (18) de la bague de retenue (7), située à l'extérieur dans la position d'utilisation. 11. L'unité d'affichage optique (1) selon l'une quelconque des revendications 1 à 20 10, dans laquelle la bague de retenue (7) est réalisée à partir d'un matériau métallique ou d'une matière plastique. 12. L'unité d'affichage optique (1) selon l'une quelconque des revendications 1 à 11, dans laquelle la partie de boîtier (2) est réalisée en forme de tuyau ou de tube, en particulier avec une section transversale circulaire. 25 13. L'unité d'affichage optique (1) selon l'une quelconque des revendications 1 à 12, dans laquelle la partie de boîtier (2) est réalisée à partir d'un matériau métallique ou d'une matière plastique. 14. Un procédé de maintenance d'une unité d'affichage optique (1), dans lequel l'unité d'affichage optique (1) est réalisée selon l'une quelconque des revendications 1 30 à 13, la bague de retenue (7) étant affûtée axialement de façon plane depuis R:\31500\31572\31572--100617-rev in mod.doc - 19/07/10 - 14:07 - 9/6 10l'extérieur jusqu'à ce que l'assemblage entre la bague de retenue (7) et le bord (8) de l'ouverture (4) soit séparé, la bague de retenue (7) avec le corps de verre (5) étant remplacée par une bague de retenue (7) portant un corps de verre (5) neuf, et la bague de retenue (7) qui porte un corps de verre (5) neuf étant reliée au bord (8) de l'ouverture (4) par contact de matière. 15. Le procédé selon la revendication 14, dans lequel la bague de retenue (7) mise en place qui porte un corps de verre (5) neuf est reliée au bord (8) de l'ouverture (4) par collage, en particulier en ce que la cavité annulaire (17) étant remplie avec un adhésif. R:\31500'31572\31572--100617-rev in mod.doc - 19/07/10 - 14:07 - 10/6