Brevet FR2957689A1 — publié le 20110923

« Procédé et système pour visualiser in situ un mouvement d'horlogerie, et montre adaptée pour une telle visualisation » La présente invention concerne un procédé pour visualiser in situ un mouvement d'horlogerie. Elle vise également un système pour la mise en oeuvre de ce procédé, ainsi qu'une montre adaptée pour une telle visualisation. De tous temps, de nuit comme de jour, l'homme à été intrigué par la lumière et à cherché à la conserver. Le cadran solaire avec son ombre portée pourrait préfigurer l'avènement de l'aiguille. L'homme cherchera à maîtriser son avenir (carte du ciel du monastère de Dunhuang), à mesurer ses déplacements; les premiers gardes temps apparaissent ; les fabricants horlogers créeront les montres gousset et finalement des aviateurs inventeront le bracelet. Mécanique à grande complication (affichage : jour du mois, phase de lune, quantième perpétuel, réveil etc...) ou bien électronique en intégrant des fonctionnalités de type audio et vidéo avec écran tactile, plus qu'un garde temps, la montre est aujourd'hui un objet stylisé employant des savoir-faire et nanotechnologies : usinage de volume silicium, technique LIGA, DRIE, etc... Malgré ces prouesses techniques, l'intérieur de la montre reste un mystère pour 2 0 son utilisateur et un espace réservé pour des amateurs très éclairés et les maîtres horlogers. Les montres dîtes squelettiques offrent certes une vue sur la mécanique intérieure mais cette vue est forcément limitée aux seules pièces du mouvement accessibles depuis l'une des faces avant ou arrière de la montre. Le but de la présente invention est de proposer une nouvelle approche de la 25 visualisation in situ du mouvement d'une montre, qui permette d'accéder visuellement au coeur d'un mouvement, même si la montre n'est pas du type squelettique. Cet objectif est atteint avec un procédé pour visualiser in situ un mouvement d'horlogerie au sein d'une montre, comprenant - une génération d'un faisceau optique incident, à partir d'un équipement extérieur à 30 ladite montre, une injection dudit faisceau optique incident dans une extrémité extérieure de moyens de fibre optique embarqués dans ladite montre et ayant une extrémité intérieure intégrée dans ledit mouvement, - une collecte, via lesdits moyens de fibre optique embarqués, d'un faisceau réfléchi 35 par une pièce ou un ensemble de pièces dudit mouvement qui est illuminée par 2957689 -2- ledit faisceau incident issu de ladite extrémité intérieure, et son guidage vers ledit équipement extérieur ; et un traitement desdits faisceaux respectivement incident et réfléchi pour produire une image de ladite pièce ou dudit ensemble de pièces. 5 Ainsi, avec le procédé selon l'invention, une nouvelle approche de visualisation in situ au coeur du mouvement d'une montre est permise, autant au propriétaire de cette montre qui va pouvoir admirer sur un écran d'ordinateur ou multimédia le fonctionnement interne de sa montre, qu'au technicien qui va pouvoir bénéficier de fonctionnalités nouvelles de contrôle et de diagnostic du fonctionnement de cette 10 montre sans avoir à l'ouvrir et à la démonter. Dans une version avantageuse de l'invention, le procédé de visualisation met en oeuvre une pluralité de moyens de fibre optique embarqués pour produire une pluralité d'images de pièces ou d'ensembles de pièces du mouvement. Les moyens de fibre optique peuvent de préférence comprendre un faisceau de 15 fibres optiques agencées pour produire un guide d'image. Suivant un autre aspect de l'invention, il est proposé un système pour visualiser in situ un mouvement d'horlogerie au sein d'une montre, comprenant : des moyens pour générer un faisceau optique incident, à partir d'un équipement extérieur à ladite montre, 2 0 des moyens pour injecter ledit faisceau optique incident dans une extrémité extérieure de moyens de fibre optique embarqués dans ladite montre et ayant une extrémité intérieure intégrée dans ledit mouvement, des moyens pour collecter, via lesdits moyens de fibre optique embarqués, un faisceau réfléchi par une pièce ou un ensemble de pièces dudit mouvement qui est 25 (ou sont) illuminées par ledit faisceau incident issu de ladite extrémité intérieure, et pour le guider vers ledit équipement extérieur ; et des moyens pour traiter lesdits faisceaux respectivement incident et réfléchi et produire une image de ladite pièce ou dudit ensemble de pièces. 30 Ce système peut en outre comprendre des moyens pour recevoir un boitier d'une montre à visualiser, ces moyens récepteurs coopérant avec les moyens d'injection de faisceau optique incident et les moyens de collecte de faisceau optique réfléchi. Dans une forme de réalisation préférée, les moyens récepteurs comprennent un logement adapté à la forme du boîtier de la montre à visualiser, ce logement 35 comprenant sur une paroi latérale des moyens pour réaliser une connexion optique 2957689 -3- entre, d'une part les moyens d'injection et les moyens de collecte, et d'autre part l'extrémité extérieure des moyens de fibre optique embarqués. Lorsque le système de visualisation selon l'invention est adapté pour la visualisation du mouvement d'une montre équipée d'une pluralité de moyens de fibre 5 optique, la paroi latérale du logement réception comporte alors une pluralité de moyens de connexion optique. Suivant encore un autre aspect de 1"invention, il est proposé une montre comportant au sein d'un boîtier un mouvement d'horlogerie, caractérisée en ce qu'elle comprend en outre des moyens de fibre optique embarqués ayant une extrémité 10 extérieure disposée sensiblement à la périphérie dudit boîtier et une extrémité intérieure disposée à proximité d'une pièce ou d'un ensemble de pièces dudit mouvement, ladite extrémité extérieure étant prévue pour être connectée optiquement avec des moyens d'illumination et des moyens de production d'image. Une montre selon l'invention peut avoir des moyens de fibre optique qui sont 15 pourvus sur leur extrémité intérieure d'un revêtement d'alliage à mémoire de forme sensible à la température. Ceci peut permettre un déplacement contrôlé de l'extrémité intérieure et ainsi une acquisition de plusieurs points de vue à partir de la même fibre optique. Cette montre selon l'invention peut avantageusement comporter une pluralité de 2 0 moyens de fibre optique embarqués disposés de façon à produire une pluralité d'images de pièces du mouvement d'horlogerie. On peut aussi prévoir que la (ou les) pièce(s) illuminées via les moyens de fibre optique soient pourvues d'éléments graphiques de codage prévus pour produire, via lesdits moyens de fibre optique et les moyens de production d'image, des informations 25 sur le fonctionnement dynamique de ladite (ou desdites) pièce(s). Une montre selon l'invention peut avoir un boîtier que l'on détache de son bracelet, rendant ainsi plus aisé l'insertion du boîtier dans le logement récepteur. Dans cette configuration, le boîtier peut être fixé à un bracelet adapté par « clipsage » ou verrouillage rotatif sur une virole. 30 On peut aussi prévoir que les boutons prévus à la périphérie du boîtier d'une montre selon l'invention puissent être activés au sein du logement récepteur par des moyens actionneurs adaptés, la rendant ainsi « sympathique » comme la pendule Breguet du même nom. 2957689 4- Une fois que le boîtier a été inséré dans le logement récepteur et que les connexions optiques ont été réalisées, des informations de nature optique peuvent être transmises à l'ordinateur associé au logement récepteur. Des fibres optiques peuvent être placées en direction de pièces clés du 5 mouvement, telles que le coq, la raquette, le ressort spiral, le balancier ou d'autres composants. En mettant en oeuvre plusieurs fibres optiques ou plusieurs faisceaux de fibres optiques, on peut envisager de produire, après traitement des informations optiques collectées au coeur du mouvement, des images 3D. 10 Le propriétaire de la montre peut admirer la mécanique horlogère via le logiciel qui retranscrira en temps réel les mouvements du mécanisme avec des images 3D ;le propriétaire reste en contact avec sa montre, il peut observer chacun de ses battements. La présente invention peut être aussi mise en oeuvre pour le contrôle et le service après vente des montres ainsi équipées. Elle peut aussi être utilisée pour vérifier 15 l'authenticité de la montre. Les techniciens horlogers utilisant un système de visualisation selon l'invention peuvent effectuer le réglage de la raquette grâce à l'axe pénétrant tout en visualisant en temps réel les conséquences de leurs réglages. On peut aussi prévoir, toujours dans le cadre de la présente invention, que le 2 0 système de visualisation selon l'invention coopère avec un dispositif de détection acoustique d'un type déjà utilisé en technologie horlogère. En effet, on utilise déjà des microphones permettant le contrôle et réglage de la régularité d'une montre. Un tel microphone peut avantageusement associé au système de visualisation pour procurer une sonorisation de la montre, ce qui permet d'amplifier 25 et d"enrichir la sensation de visualisation du coeur de la montre. On comprendra mieux l'invention à la lumière des figures énoncées ci-après - la figure 1 est une vue en écorché partielle d'une montre selon l'invention ; - la figure 2 est une vue en coupe partielle d'un exemple d'une montre selon l'invention ; - les figures 2A et 2B représentent deux configurations typiques d'extrémités d'une fibre optique intégrée dans une montre selon l'invention ; - la figure 3 illustre schématiquement un système de visualisation selon l'invention ; et - la figure 4 représente un exemple de réalisation d'un logement récepteur au sein d'un système de visualisation selon l'invention. 30 35 2957689 -5- On va maintenant décrire, en référence aux figures 1 et 2, un exemple de réalisation d'une montre selon l'invention. Une montre 1 selon l'invention comprend, en référence à la figure 1, au sein d'un boîtier 10, un mouvement d'horlogerie 2 au sein duquel ont été disposés trois fibres 5 optiques 31, 32, 33, une platine201, un cadran 202 et un verre 20. Pour des raisons de clarté, seules deux fibres 31, 32 sont représentées sur la figure 2. Une première fibre optique 31 a une extrémité intérieure 310 disposée au voisinage d'un couple balancier/spiral 21 et dirigée vers un arbre de balancier 22, et une extrémité extérieure 311 aboutissant dans un premier canal 11 traversant 10 radialement la paroi latérale 100 du boîtier 10 et définissant un premier évidement 101 sur la périphérie de ce boîtier 10. Une seconde fibre optique 32 a une extrémité intérieure 320 disposée au voisinage d'une ancre d'échappement 23 et une extrémité extérieure 321 aboutissant dans un second canal 12 traversant la paroi latérale 100 du boîtier 10 et définissant un second 15 évidement 102 sur la périphérie du boîtier. Une troisième fibre optique 33 a une extrémité intérieure 330 disposée au voisinage d'un mécanisme 34 de rotation d'aiguilles et une extrémité extérieure 331 aboutissant dans un troisième canal 13 traversant radialement la paroi latérale 100 du boîtier 10 et définissant un troisième évidement 103 sur la périphérie du boîtier. 2 0 Ces fibres optiques présentent un diamètre de préférence inférieur à 100 µm, et peuvent être du type de celles utilisées en endoscopie médicale. Elles peuvent aussi être réalisées sous la forme faisceaux ( en anglais, « bundles ») de fibres optiques élémentaires de très faible diamètre (de l'ordre du µm ou de la dizaine de gin), afin de réaliser un guidage d'images, chaque fibre optique élémentaire constituant un pixel. On 25 pourra utilement se référer aux technologies de faisceaux de fibres optiques mises en oeuvre dans des équipements d'endoscopie médicale développées par des sociétés telles que Mauna Kea Technologies. Les extrémités intérieures 310, 320, 330 des fibres optiques 31, 32, 33 intégrées dans la montre 1 peuvent être nues ou bien pourvues de microlentilles, voire de micro- 3 0 têtes d'objectifs, en fonction du type d'image souhaité et des conditions de prise d'image. Les extrémités extérieures 311, 321, 331 des fibres optiques 31, 32, 33 peuvent être disposées de manière à sensiblement affleurer la périphérie du boîtier 10. Toutefois, pour éviter tout risque de détérioration de ces extrémités, il peut être 35 préférable de régler les fibres optiques 31, 32, 33 au sein de leurs canaux récepteurs 2957689 _6_ respectifs de manière à ce que leurs extrémités extérieures soient sensiblement en retrait par rapport à la périphérie du boîtier 10, par exemple de quelques dixièmes de millimètres. Lors de la fabrication de la montre 1, les fibres optiques doivent être fixées en des 5 points fixes du mouvement de telle manière qu'elles n'entravent le déplacement des pièces mobiles et qu'elles ne présent pas un rayon de courbure trop petit qui serait susceptible d'induire une dégradation de leurs caractéristiques de transmission optique. Leur fixation peut être assurée par soudure, collage ou toute autre technique de fixation compatible avec les contraintes rencontrées en microtechniques pour 10 l'horlogerie. Une version particulière d'une montre selon l'invention intègre une fibre optique à extrémité intérieure déplaçable, comme l'illustre la figure 2B. L'extrémité intérieure 310' d'une fibre optique 31' est revêtue sur sa périphérie extérieure d'un alliage 35 à mémoire de forme sensible à la température, qui a été déposé en couche mince 15 préalablement à l'installation de la fibre optique 31' dans le boîtier 10. Lorsqu'une impulsion infrarouge est injectée dans la fibre optique 31', en superposition de faisceaux d'imagerie optique, la température de l'extrémité intérieure 310' augmente, provoquant une modification de forme de l'alliage à mémoire de forme avec pour conséquence une variation du rayon local de courbure de l'extrémité 2 0 intérieure 310'de façon à placer l'extrémité intérieure de la fibre dans différentes positions T1,T2,T3. Le faisceau optique incident est alors dirigé vers d' autres zones du mouvement visualisé. Un système de visualisation 4 selon l'invention comprend, en référence à la figure 3, un dispositif récepteur 40 prévu pour recevoir une montre 1 et plus particulièrement 25 son boîtier 10, et une unité de contrôle et de traitement 50 reliée à un ordinateur ou une station de travail 60. Le système 4 peut aussi être connecté à un équipement multimédia ou à un écran de télévision. Il peut aussi être intégré dans un équipement fixe ou embarqué, notamment dans un véhicule terrestre ou aérien. Dans une version professionnelle du système de visualisation selon l'invention, 30 destinée par exemple à des ateliers de fabrication ou de réparation horlogère, le système de visualisation selon l'invention peut être couplé à d'autres appareils de contrôle et de diagnostic utilisés dans l'industrie horlogère. Le dispositif récepteur 40 comprend, en référence aux figures 3 et 4, un logement 400 de forme et de profondeur adaptées aux caractéristiques géométriques du boîtier 10 35 de la montre 1 à visualiser. Ce logement 400 comprend sur sa paroi latérale 401 des 2957689 -7- canaux de connexion 402-1, 402-2, 402-3 disposés en vis à vis des évidements 101, 102, 103 ménagés sur la périphérie 100 du boîtier 10. Chaque canal de connexion 402-1, 402-2, 402-3 abrite un petit actionneur linéaire 403 qui est prévu pour venir insérer dans l'évidement en vis-à-vis 101, 102, 103 une 5 extrémité proximale 411, 421, 431 d'une fibre optique d'injection/réception 41, 42, 43, de telle manière qu'il y ait connexion optique entre chaque fibre optique embarquée 31, 32, 33 et la fibre optique d'injection/réception correspondante. Ces fibres optiques ù ou faisceaux de fibres optiques ù d'injection/réception 41, 42, 43 ont leurs extrémité distales 412, 422, 432 connectées à un module optique 10 d'injection/collecte 51 au sein de l'unité de contrôle et de traitement 50. Il est à noter que ce module optique 51 peut aussi être intégré dans le dispositif récepteur 40. L'unité de contrôle et de traitement 50 comprend, outre le module optique d'injection/collecte 51 qui est aussi conçu pour séparer les faisceaux optiques collectés des faisceaux optiques incidents, des sources optiques 52 à diverses longueurs d'onde 15 dans le visible et dans l'infrarouge, et des récepteurs optiques 53, notamment de technologie CCD (« Coupled Charge Device »), prévus pour produire des images à partir des faisceaux optiques collectés. L'unité de contrôle et de traitement 50 est associée à des outils logiciels prévus pour réaliser un traitement des images produites à partir des récepteurs d'imagerie 53. 2 0 Ce traitement d'images peut aussi bien être effectué par un ordinateur distant connecté à cette unité. Bien entendu, l'invention n'est pas limitée à ce qui vient d'être décrit et bien d'autres modes de réalisation que ceux qui viennent d'être décrits sont envisageables. Ainsi, le nombre de fibres optiques intégrées dans une montre selon l'invention n'est 25 pas limité. On peut aussi prévoir bien d'autres agencements des fibres optiques et bien d'autres cibles visuelles que ceux qui ont été décrits en référence aux figures. REVENDICATIONS1. Procédé pour visualiser in situ un mouvement d'horlogerie (2) au sein d'une montre (1), comprenant - une génération d'un faisceau optique incident, à partir d'un équipement (50) extérieur à ladite montre (1), - une injection dudit faisceau optique incident dans une extrémité extérieure (311, 321, 331) de moyens de fibre optique (31, 32, 33) embarqués dans ladite montre (1) et ayant une extrémité intérieure (310, 320, 330) intégrée dans ledit mouvement (2), une collecte, via lesdits moyens de fibre optique embarqués (31, 32, 33), d'un faisceau réfléchi par une pièce ou un ensemble de pièces dudit mouvement (2) qui est (ou sont) illuminée(s) par ledit faisceau incident issu de ladite extrémité intérieure (310, 320, 330), et son guidage vers ledit équipement extérieur (50) ; et - un traitement desdits faisceaux respectivement incident et réfléchi pour produire une image de ladite pièce ou dudit ensemble de pièces. 2. Procédé de visualisation selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comprend en outre un déplacement contrôlé de l'extrémité intérieure (310') des moyens de fibre optique (31'). 3. Procédé de visualisation selon l'une des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que les moyens de fibre optique comprennent un faisceau de fibres optiques agencées pour produire un guide d'image. 4. Système (4) pour visualiser in situ un mouvement d'horlogerie (2) au sein d'une montre (1), comprenant - des moyens ((52) pour générer un faisceau optique incident, à partir d'un équipement (50) extérieur à ladite montre (1), - des moyens (51 ; 41, 42, 43)) pour injecter ledit faisceau optique incident dans une extrémité extérieure (311, 321, 331) de moyens de fibre optique (31, 32, 33) embarqués dans ladite montre (1) et ayant une extrémité intérieure (310, 320, 330) intégrée dans ledit mouvement (2), - des moyens (51 ; 41, 42, 43) pour collecter, via lesdits moyens de fibre optique embarqués (31, 32, 33), un faisceau réfléchi par une pièce ou un ensemble de 2957689 -9- pièces dudit mouvement (2) qui est (ou sont) illuminées par ledit faisceau incident issu de ladite extrémité intérieure (310, 320, 330), et pour le guider vers ledit équipement extérieur (50) ; et - des moyens (53) pour traiter lesdits faisceaux respectivement incident et réfléchi et 5 produire une image de ladite pièce ou dudit ensemble de pièces. 5. Système de visualisation (4) selon la revendication 4, caractérisé en ce qu'il comprend en outre des moyens (40) pour recevoir un boitier (10) d'une montre (1) à visualiser, ces moyens récepteurs (40) coopérant avec les moyens d'injection de faisceau 10 optique incident et les moyens de collecte de faisceau optique réfléchi. 6. Système de visualisation (4) selon la revendication 5, caractérisé en ce que les moyens récepteurs (40) comprennent un logement (400) adapté à la forme du boîtier (10) de la montre (1) à visualiser, ce logement (400) comprenant sur une paroi latérale 15 (401) des moyens (402-1, 402-2, 402-3) pour réaliser une connexion optique entre, d'une part 1' extrémité extérieure d'une ou plusieurs fibres optiques d'injection/réception (41, 42, 43) relié(e)s à l'équipement extérieur (50), et d'autre part l'extrémité extérieure ((311, 321, 331) des moyens de fibre optique embarqués (31, 32, 33). 2 0 7. Système de visualisation (4) selon la revendication 6, caractérisé en ce qu'il comprend en outre des moyens pour injecter dans les moyens de fibre optique (31') embarqués dans la montre (1), un faisceau de commande avec une longueur d'onde comprise dans l'infrarouge, l'extrémité intérieure (310')desdits moyens de fibre optique (31') étant au moins partiellement revêtue d'un alliage à mémoire de forme (35) 25 thermo-commandable. 8. Montre (1) comportant au sein d'un boîtier (10) un mouvement d'horlogerie (2), caractérisée en ce qu'elle comprend en outre des moyens de fibre optique embarqués (31, 32, 33) ayant une extrémité extérieure (311, 321, 331) disposée sensiblement à la 30 périphérie dudit boîtier (10) et une extrémité intérieure (310, 320, 330) disposée à proximité d'une pièce ou d'un ensemble de pièces dudit mouvement (2), ladite extrémité extérieure (311, 321, 331) étant prévue pour être connectée optiquement avec des moyens extérieurs d'illumination (52) et des moyens extérieurs de production d'image (53). 35 2957689 - 10 - 9. Montre selon la revendication 8, caractérisée en ce que les moyens de fibre optique sont pourvus sur leur extrémité intérieure d'un revêtement d'alliage à mémoire de forme sensible à la température. 5 10. Montre selon l'une des revendications 8 ou 9, caractérisée en ce que la (ou les) pièce(s) illuminées via les moyens de fibre optique sont pourvus d'éléments graphiques de codage prévus pour produire, via lesdits moyens de fibre optique et les moyens de production d'image, des informations sur le fonctionnement dynamique de ladite (ou desdites) pièce(s). 10