CH719325A2 - Procédé d'ajustement de la marche d'un oscillateur mécanique d'horlogerie par déformations opto-mécaniques. - Google Patents

Abstract

L'invention concerne un procédé d'ajustement fin de la marche d'un oscillateur mécanique à masse inertielle (1) oscillante, que l'on équipe, en première étape, d'un actionneur (35) en matériau apte à une micro-expansion locale irréversible sous l'action de tirs laser, pour imprimer à une masselotte (3) une course radiale lors de tirs laser appropriés sur une zone d'écriture (391; 392) dudit actionneur (35), en deuxième étape on régie et mesure la marche initiale dudit oscillateur, en troisième étape on calcule le sens et la valeur de l'écart nécessaire pour atteindre une plage de marche prédéterminée, et de la course à imprimer aux masselottes (3), en quatrième étape on soumet une zone d'écriture (391; 392) à des tirs laser femtoseconde pour créer des lignes d'expansion par dilatation moléculaire locale pour déformer radialement l'actionneur (35), en cinquième étape on mesure la marche et on réitère si nécessaire les troisième étape et quatrième étape.

Description

Domaine technique de l'invention

[0001] L'invention concerne un procédé d'ajustement fin de la marche d'un oscillateur mécanique d'horlogerie comportant au moins une masse inertielle agencée pour osciller autour d'un axe de rotation et rappelée vers une position de repos par des moyens de rappel élastique.

[0002] L'invention concerne encore un oscillateur mécanique d'horlogerie convenant à la mise en oeuvre de ce procédé.

[0003] L'invention concerne encore une pièce d'horlogerie, notamment une montre, comportant un tel oscillateur mécanique d'horlogerie.

[0004] L'invention concerne le domaine du réglage de marche d'un oscillateur mécanique d'horlogerie, et en particulier d'un oscillateur déjà emboîté dans une tête de montre.

Arrière-plan technologique

[0005] La modification de la fréquence d'un oscillateur mécanique passe presque toujours par un changement de la rigidité de la partie élastique, notamment un ressort, ou par un changement de son inertie / de sa masse. Par exemple, dans les balanciers-spiraux de montres mécaniques, on trouve couramment des dispositifs d'ajustement de la raideur du spiral, comme la variation de sa longueur active par déplacement de goupilles. Une autre méthode couramment utilisée est la modification d'inertie du balancier par déplacement de petites masses vers l'extérieur ou vers l'intérieur du balancier, comme des vis, ou des masselottes tournantes excentrées.

[0006] Cependant, ces opérations demandent d'ouvrir la montre et de sortir le mouvement, ce qui a tendance à fausser le résultat une fois la boîte refermée, avec une dérive allant parfois jusqu'à 10 secondes par jour, ce qui est fâcheux pour des mouvements devant être réglés de 0 à +2 secondes par jour. De plus, ces mécanismes délicats sont généralement tributaires de jeux mécaniques qui sont autant de sources de dérive, une fois que l'outil de réglage - et la force utilisée pour le réglage - sont retirés.

Résumé de l'invention

[0007] L'invention se proposer d'ajuster précisément la fréquence d'un oscillateur mécanique d'horlogerie, par exemple un balancier-spiral de montre, sans devoir démonter la montre, ou plus généralement la pièce d'horlogerie porteuse de cet oscillateur.

[0008] A cet effet, l'invention concerne un procédé d'ajustement fin de la marche d'un oscillateur mécanique d'horlogerie, selon la revendication 1.

[0009] L'invention concerne encore un oscillateur mécanique d'horlogerie convenant à la mise en oeuvre de ce procédé.

[0010] L'invention concerne encore une pièce d'horlogerie, notamment une montre, comportant un tel oscillateur mécanique d'horlogerie.

Brève description des figures

[0011] Les buts, avantages et caractéristiques de l'invention apparaîtront mieux à la lecture de la description détaillée qui va suivre, et en référence aux dessins annexés, où : – la figure 1 représente, de façon schématisée et en vue en plan, une montre, avec une tête de montre comportant un élément transparent transmissif qui sépare l'extérieur de la montre et l'intérieur de la montre. Cet élément transparent transmissif, ici représenté sous la forme d'un fond, permet un accès optique à l'utilisateur et à une source optique vers tout ou partie de l'oscillateur de la montre, qui est ici un balancier-spiral dont seul est représenté le balancier, le spiral n'étant pas représenté pour ne pas surcharger les figures. Cette figure 1 représente, en trait interrompu, un rayon laser incident et rencontrant ce balancier; – la figure 2 représente, de façon schématisée et en vue en plan comme la figure 1, le détail du balancier selon l'invention. Ce balancier comporte, depuis sa serge vers l'élément transparent transmissif, une pluralité de supports disposés par paires symétriques par rapport à l'axe de rotation du balancier. Ces supports supportent, du côté de l'élément transparent transmissif, chacune au moins une masselotte qui est mobile radialement par rapport à l'axe de rotation du balancier. La figure montre, pour chaque support, trois positions différentes d'une telle masselotte, l'une médiane en hachures intermédiaire entre deux positions extrêmes en trait interrompu; – la figure 3 représente le balancier de la figure 2, en coupe perpendiculaire à l'élément transparent transmissif, lequel sépare, d'une part en partie supérieure de la figure le milieu extérieur dans lequel est positionnée au moins une source laser, et d'autre part en partie inférieure de la figure l'intérieur de la tête de montre qui comporte le balancier. La figure montre la serge portant un support supportant, du côté de l'élément transparent transmissif une telle masselotte qui est mobile radialement par rapport à l'axe de rotation du balancier, sous l'action d'un faisceau émis par la source laser. La figure est centrée sur une masselotte représentée en hachures, et montre une autre position radiale de cette masselotte, représentée en trait interrompu; – la figure 4 est un graphe qui indique en ordonnée l'écart de marche en secondes par jour, et en abscisse la valeur du déplacement radial symétrique de deux masselottes, en micromètres, et superpose les résultats obtenus pour quatre valeurs de masse de masselotte, de 1,20 mg à 2,40 mg; – la figure 5 représente, de façon schématisée, et en vue en plan, le principe de la mise en oeuvre d'un actionneur opto-mécanique pour faire mouvoir une masselotte: le support porte des fixations, dont l'une porte l'actionneur opto-mécanique proprement dit, qui comporte deux bras parallèles, formant un U car reliés en bout par un segment commun, le premier bras s'étendant entre une fixation au support et le segment commun, et le deuxième bras s'étendant entre le segment commun et un point de sortie, ici constitué par un col d'un mécanisme amplificateur destiné à amplifier la course de sortie de l'actionneur opto-mécanique pour procurer une course suffisante à la masselotte; – la figure 6 représente, de façon schématisée, et en vue en plan, une autre variante de l'actionneur opto-mécanique de la figure 5, dont la course de sortie selon une direction linéaire est amplifiée par un amplificateur mécanique, ici un mécanisme de type parallélogramme à quatre cols, qui permet de transformer l'allongement global, ou la rétraction globale, mesurable au point de sortie du deuxième bras, en une course de la masselotte qui soit suffisante pour influencer notablement la marche de l'oscillateur; – la figure 7 illustre schématiquement le cas où les impulsions attaquent la zone d'écriture du deuxième bras, en haut sur la figure, le mouvement global du point de sortie est alors vers la gauche de la figure, dans un mouvement de poussée de la masselotte; – la figure 8 illustre le cas opposé à celui de la figure 7, où les impulsions attaquent la zone d'écriture du premier bras, en bas sur la figure, le mouvement global du point de sortie est alors vers la droite de la figure, dans un mouvement de rétraction de la masselotte; – la figure 9 représente, de façon similaire aux figures 5 à 8, une variante où une masselotte et le support correspondant forment un ensemble monobloc constitué par un chip, sur un niveau unique, le support est alors limité à une zone de fixation pour la fixation sur le balancier; cette variante convient en particulier à l'application de l'invention au cas particulier d'un balancier d'un diamètre de 10,6 mm, porteur de chips de 2 x 2 mm intégrant support et masselotte; – la figure 10 représente, de façon similaire à la figure 3, une vue en plan du balancier équipé de deux chips selon la figure 9; – la figure 11 est une vue schématisée, en coupe passant par l'axe de rotation du balancier, et montrant la serge de ce balancier, portant un support, la masselotte n'étant pas représentée, et la source laser d'écriture émettrice pour l'écriture sur les zones d'écriture, ainsi que, monté obliquement en partie gauche de la figure, un laser de détection, dont le rayon réfléchi par le balancier et les éléments qu'il comporte est recueilli en partie droite de la figure par un moyen de recueil tel qu'un photo-détecteur; – la figure 12 représente, de façon schématisée et en plan, un détail de l'agencement selon la figure 11 avec une source d'écriture laser et une source de détection laser, pour le cas où le balancier oscille, et où le tir laser est synchronisé avec sa position angulaire; la figure représente une partie de la serge du balancier, portant un chip selon la figure 9; l'arc représenté en trait interrompu correspond à la position instantanée de la source d'écriture laser, qui tire perpendiculairement au plan de la figure, et qui peut ainsi écrire dans la zone d'écriture du premier bras inférieur dans le cas d'espèce, pour créer une dilatation moléculaire symbolisée par une petite flèche dans cette zone d'écriture, les petites flèches voisines correspondant à des écritures déjà effectuées dans la même zone avec des positionnements différents en x de la source d'écriture, correspondant à des rayons différents par rapport à l'axe de rotation du balancier; en partie inférieure de la figure est visible depuis la gauche vers la droite une source de détection laser, une lentille convergente, le rayonnement incident vers le balancier, le point de réflexion sur le balancier ou sur les organes qu'il porte, le rayonnement réfléchi, une lentille convergente, et le photo-détecteur; – la figure 13 juxtapose trois graphes temporels, établis avec en abcisses des échelles de temps différentes, mais qui sont agencés l'un par rapport à l'autre pour mettre en évidence des instants particuliers et les phénomènes qui s'y produisent : le graphe supérieur affiche en ordonnée la vitesse angulaire oméga OME du balancier, le graphe médian affiche en ordonnée la valeur du signal VPD du photo-détecteur, et le graphe inférieur affiche en ordonnée l'intensité optique IIE émise par la source laser d'écriture; – la figure 14 est un schéma-blocs montrant les liens entre des moyens de pilotage, une table à mouvements croisés pour la manoeuvre du laser d'écriture, ce dernier, un laser de détection, le moyen de recueil du rayonnement réfléchi, et des moyens de mise en mouvement ou d'arrêt de l'oscillateur; – la figure 15 est un schéma-blocs regroupant les cinq étapes principales du procédé d'ajustement de marche selon l'invention.

Description détaillée de l'invention

[0012] L'invention se propose d'induire des tensions mécaniques permanentes, et donc une expansion volumique, notamment par excitation laser femtoseconde, dans un micro-mécanisme flexible usiné dans un support en verre (silice fondue) ou similaire.

[0013] Le support est embarqué sur la masse inertielle de l'oscillateur, notamment le balancier, d'une montre mécanique. Le déplacement d'une partie du mécanisme va modifier l'inertie de cette masse inertielle, donc la fréquence de l'oscillateur, notamment du balancier-spiral. Des déplacements de l'ordre de plusieurs micromètres peuvent être obtenus dans de telles microstructures en verre par écriture de lignes d'expansion de tensions internes parallèles, tel que lisible notamment dans l'article „Non-contact sub-nanometer optical repositioning using femtosecond lasers“, par Y. Bellouard, dans „Optic Express, 2 novembre 2015, volume 23, N° 22“.

[0014] Les microstructures elles-mêmes sont réalisées grâce à un procédé de découpage précis à +/-1 micromètre, et utilisant le même type de laser, suivi d'une attaque chimique, tel que lisible dans l'article précité, ou dans l'article „Fabrication of high-aspect ratio, micro-fluidic channels and tunnels using femtosecond laser pulses and chemical etching“, par Y. Bellouard et al., dans „Optics Express, 2004, 12, pages 2120-2129“, ou encore sur le site de FEMTOprint SA, 6933 Muzzano (CH), sur la page https://www.femtoprint.ch/devices-photos.

[0015] L'absence de pivots ou de tout autre guidage frottant garantit une grande précision de positionnement et une hystérésis nulle. L'excitation optique est directe à travers une glace ou toute séparation d'emboîtage nonabsorbante pour la longueur d'onde du laser, ou encore défocalisée à l'endroit du passage.

[0016] L'invention est illustrée plus particulièrement, et non limitativement, pour le cas où l'oscillateur est un oscillateur de montre, et est un balancier-spiral.

[0017] L'invention concerne un procédé d'ajustement fin de la marche d'un oscillateur mécanique 100 d'horlogerie, comportant au moins une masse inertielle 1 agencée pour osciller autour d'un axe de rotation D et rappelée vers une position de repos par des moyens de rappel élastique.

[0018] Selon l'invention, et tel que visible sur la figure 15, dans une première étape 801, on équipe l'oscillateur 100 avec au moins une masse inertielle 1 comportant un actionneur 35 dans un matériau apte à une micro-expansion locale irréversible sous l'action de tirs laser. Cet actionneur 35 est agencé pour imprimer à une masselotte 3 une course linéaire radiale par rapport à l'axe de rotation D, directement ou par l'intermédiaire d'au moins un amplificateur de course 36, lorsqu'une zone d'écriture 39, ou plus particulièrement une première zone d'écriture 391 sur un premier bras 33, ou une deuxième zone d'écriture 392 sur un deuxième bras 34, que comporte l'actionneur 35 est soumise à des tirs laser appropriés. On verra plus loin que chaque zone d'écriture 39, 391, 392, est apte à recevoir par écriture laser des lignes d'expansion 390.

[0019] La dénomination „zone d'écriture 39“ concerne le cas générique, et les appellations „première zone d'écriture 391“ et „deuxième zone d'écriture 392“ concernent l'application préférée, mais non limitative, sur respectivement un premier bras 33, et un deuxième bras 34 de la masselotte 3.

[0020] Plus particulièrement, quand une masse inertielle 1, soumise à un mouvement de rotation, s'étend de part et d'autre de l'axe de rotation D, on équipe cette masse inertielle 1 avec au moins une paire d'actionneurs 35 diamétralement opposés, dans un matériau apte à une micro-expansion locale irréversible sous l'action de tirs laser. C'est notamment le cas quand une masse inertielle 1 est un balancier d'un oscillateur de type balancier-spiral.

[0021] Plus particulièrement, quand une masse inertielle 1, est en porteà-faux par rapport à l'axe de rotation D, comme les masses inertielles suspendues par lames flexibles, qui sont symétriques par rapport à un plan passant par l'axe de rotation D, on équipe cette masse inertielle 1 avec au moins une paire d'actionneurs 35 symétriques par rapport à ce plan de symétrie.

[0022] Plus particulièrement, on applique ce procédé à un oscillateur 100 avec au moins deux masses inertielles 1 comportant chacune un tel actionneur 35.

[0023] Dans une deuxième étape 802, on effectue un premier réglage, notamment grossier, de la marche initiale de l'oscillateur 100 dans une première plage de marche et on mesure la marche.

[0024] Dans une troisième étape 803, on calcule le sens et la valeur de l'écart de marche à imprimer à l'oscillateur 100 pour l'amener dans une deuxième plage de marche prédéterminée, et on calcule le sens et la valeur de la course à imprimer à chaque masselotte 3 que comporte l'oscillateur 100.

[0025] Dans une quatrième étape 804, on soumet au moins une zone d'écriture 39, 391, 392, à des tirs laser femtoseconde pour créer au moins une ligne d'expansion 390 par dilatation moléculaire locale du matériau pour déformer l'actionneur 35 radialement par rapport à l'axe de rotation D.

[0026] Dans une cinquième étape 805, on mesure la marche de l'oscillateur 100, et on réitère si nécessaire la troisième étape 803 et la quatrième étape 804 jusqu'à ce que la marche de l'oscillateur 100 soit dans la deuxième plage de marche prédéterminée.

[0027] Plus particulièrement, lors de la quatrième étape 804 on utilise une source laser femtoseconde 700, montée sur une table à mouvements croisés 710, ou à course radiale, de façon à incrémenter différentes séries de tirs sur des rayons différents par rapport à l'axe de rotation D, pour créer une série de lignes d'expansion 390 au voisinage immédiat les unes des autres.

[0028] Plus particulièrement, lors de la quatrième étape 804, on utilise une source laser femtoseconde 700 pour effectuer des tirs dans chaque sens de rotation de la masse inertielle 1.

[0029] Plus particulièrement, lors de la quatrième étape 804, on utilise des moyens de pilotage 790 pour piloter les tirs de la source laser femtoseconde 700, selon les informations de présence ou d'absence de matériau fournies par la combinaison d'un laser de détection 750 et un moyen de recueil 760 ou un photo-détecteur.

[0030] Plus particulièrement, lors de la première étape 801, on choisit un actionneur 35 comportant, sur un premier bras 33 une première zone d'écriture 391, et sur un deuxième bras 34 parallèle au premier bras 33 selon une direction linéaire L radiale et le joignant au niveau d'un segment commun 334 une deuxième zone d'écriture 392. L'actionneur 35 est ainsi monté en „S“ entre, d'une part une zone de fixation 30 fixée à un support 2 monté sur la masse inertielle 1 ou directement fixée sur la masse inertielle 1, et d'autre part un point de sortie ou un col de liaison 32 de liaison avec un mécanisme amplificateur 36. L'actionneur 35 est agencé pour agir dans deux sens opposés selon la direction linéaire L, selon que, lors de la quatrième étape 804, l'écriture par tirs laser femtoseconde a lieu dans la première zone d'écriture 391 sur le premier bras 33 pour un réglage d'avance, ou dans la deuxième zone d'écriture 392 sur le deuxième bras 34 pour un réglage de retard.

[0031] Plus particulièrement, lors de la première étape 801, on choisit un actionneur 35 avec un point de sortie ou un col de liaison 32 de liaison avec un mécanisme amplificateur 36 lequel est agencé pour amplifier la course de sortie de l'actionneur 35, pour imprimer une course amplifiée à la masselotte 3.

[0032] Plus particulièrement, cet amplificateur 36 est de type parallélogramme, et comporte un système d'embiellage avec des bielles 310 agencées entre des cols flexibles 31 formant un guidage linéaire selon une direction linéaire L radiale.

[0033] Plus particulièrement, lors de la première étape 801, on choisit un actionneur 35 comportant une zone de fixation 30 solidaire d'un support 2 monté sur la masse inertielle 1. Et le support 2 forme un ensemble monobloc constituant un micro-mécanisme flexible, avec l'actionneur 35, un amplificateur 36 et la masselotte 3 montés en série les uns avec les autres.

[0034] Plus particulièrement, lors de la première étape 801, on choisit un actionneur 35 comportant une zone de fixation 30 fixée à un support 2 monté sur la masse inertielle 1 ou solidaire d'un support 2, et l'actionneur 35 et/ou le support 2 est en verre.

[0035] Plus particulièrement, lors de la première étape 801, on choisit la masse inertielle 1 sous la forme d'un balancier, qui comporte au moins une paire de masselottes 3 identiques et diamétralement opposées par rapport à l'axe de rotation D.

[0036] Plus particulièrement, lors de la première étape 801, on intègre l'oscillateur 100 dans une tête de montre 500 d'une montre 1000, laquelle tête de montre 500 comporte au moins un élément transparent transmissif 600, qui sépare l'extérieur et l'intérieur de la montre 1000, et permet un accès optique à au moins un laser vers au moins la masse inertielle 1 de l'oscillateur 100 de la montre.

[0037] Dans une variante statique, lors de la première étape 801, on équipe l'oscillateur 100 de moyens d'arrêt ou d'un stop-secondes agencé pour prendre appui sur une masse inertielle 1, et on effectue la quatrième étape 804 dans une position bloquée de la masse inertielle 1.

[0038] Dans une variante dynamique, lors de la quatrième étape 804 on effectue les tirs laser femtoseconde d'écriture pendant l'oscillation de la masse inertielle 1, dont on synchronise la position angulaire et les tirs.

[0039] Plus particulièrement, lors de la quatrième étape 804 on effectue les tirs avec un laser femtoseconde, par exemple et non limitativement de longueur d'onde entre 900 et 1100 nm, de durée d'impulsion entre 200 et 350 fs, d'énergie d'une impulsion environ entre 200 et 300 nJ, de taux de répétition de 700 à 900 kHz. Il est bien évident qu'un laser femtoseconde différent (longueur d'onde, durée d'impulsion et énergie) peut être utilisé, à condition qu'il puisse modifier la matière de la même façon décrite avant.

[0040] L'invention concerne encore un oscillateur mécanique 100 d'horlogerie comportant au moins une masse inertielle 1 agencée pour osciller autour d'un axe de rotation D et rappelée vers une position de repos par des moyens de rappel élastique, convenant à la mise en oeuvre de ce procédé. Selon l'invention, au moins une masse inertielle 1 comporte un actionneur 35 dans un matériau apte à une micro-expansion locale irréversible sous l'action de tirs laser. L'actionneur 35 est agencé pour imprimer à une masselotte 3 une course linéaire radiale par rapport à l'axe de rotation D, directement ou par l'intermédiaire d'au moins un amplificateur de course 36, lorsqu'une zone d'écriture 39, 391, 392, que comporte l'actionneur 35 est soumise à des tirs laser appropriés.

[0041] Plus particulièrement, l'actionneur 35 comporte, sur un premier bras 33 une première zone d'écriture 391, et sur un deuxième bras 34 parallèle au premier bras 33 selon une direction linéaire L radiale et le joignant au niveau d'un segment commun 334 une deuxième zone d'écriture 392, l'actionneur 35 étant ainsi monté en „S“ entre d'une part une zone de fixation 30 fixée à un support 2 monté sur la masse inertielle 1 ou directement fixée sur la masse inertielle 1, et d'autre part un point de sortie ou un col de liaison 32 de liaison avec un mécanisme amplificateur 36, l'actionneur 35 étant agencé pour agir dans deux sens opposés selon la direction linéaire L, selon que des tirs laser femtoseconde sont appliqués dans la première zone d'écriture 391 sur le premier bras 33 pour un réglage d'avance, ou dans la deuxième zone d'écriture 392 sur le deuxième bras 34 pour un réglage de retard.

[0042] Plus particulièrement, l'actionneur 35 comporte un point de sortie ou un col de liaison 32 de liaison avec un mécanisme amplificateur 36 agencé pour amplifier la course de sortie de l'actionneur 35, pour imprimer une course amplifiée à la masselotte 3. Et l'amplificateur 36 est de type parallélogramme, et comporte un système d'embiellage avec des bielles 310 agencées entre des cols flexibles 31 formant un guidage linéaire selon une direction linéaire L radiale.

[0043] Plus particulièrement, l'actionneur 35 comporte une zone de fixation 30 solidaire d'un support 2 monté sur la masse inertielle 1, et le support 2 forme un ensemble monobloc constituant un micro-mécanisme flexible, avec l'actionneur 35, un amplificateur 36 et la masselotte 3 montés en série les uns avec les autres.

[0044] Plus particulièrement, l'actionneur 35 comporte une zone de fixation 30 fixée à un support 2 monté sur la masse inertielle 1 ou solidaire d'un support 2, et l'actionneur 35 et/ou le support 2 est en verre.

[0045] Plus particulièrement, la masse inertielle 1 est un balancier, qui comporte au moins une paire de masselottes 3 identiques et diamétralement opposées par rapport à l'axe de rotation D.

[0046] L'invention concerne encore une pièce d'horlogerie, notamment une montre 1000, comportant au moins un tel oscillateur mécanique 100. Selon l'invention, la montre 1000 comporte une tête de montre 500 comportant au moins un élément transparent transmissif 600, qui sépare l'extérieur et l'intérieur de la montre 1000, et permet un accès optique à au moins un laser vers au moins la masse inertielle 1 de l'oscillateur 100 de la montre.

[0047] Les figures illustrent des réalisations non limitatives de l'invention, dans le cas particulier où la masse inertielle 1 est un balancier.

[0048] La figure 1 représente une pièce d'horlogerie 1000, notamment une montre, avec une tête de montre 500, comportant un élément transparent transmissif 600, tel qu'un fond, une glace, ou autre, qui sépare l'extérieur de la montre et l'intérieur de la montre. Cet élément transparent transmissif 600 permet un accès optique à l'utilisateur et à une source optique vers tout ou partie de l'oscillateur 100 de la montre, et, dans le cas d'espèce, au moins le balancier 1, le spiral n'étant pas représenté pour ne pas surcharger les figures. Cette figure 1 représente, en trait interrompu, un rayon laser RL incident et rencontrant le balancier 1.

[0049] L'invention se propose d'ajuster précisément, et au travers d'un emboîtage au moins localement transparent ou d'absorption optique faible tel que cet élément transparent transmissif 600, la fréquence d'un balancier-spiral au moyen d'un rayon laser focalisé. L'oscillateur 100 est, soit déjà réglé grossièrement à +/- 15 secondes par jour, par exemple à l'aide de vis non représentées, soit précisément appairé à un spiral adéquat dans cette plage. L'action du laser permet le réglage fin vers 0-2 secondes par jour, par le déplacement de petites masselottes vers l'extérieur ou vers l'intérieur du balancier 1, modifiant ainsi son inertie, et modifiant donc la fréquence de l'oscillateur, et permettant ainsi l'ajustement précis de la marche de la montre.

[0050] La figure 2 montre, en vue en plan comme la figure 1, le détail du balancier 1 selon l'invention. Ce balancier 1 comporte, depuis sa serge 19 vers l'élément transparent transmissif 600, une pluralité de supports 2 disposés par paires symétriques par rapport à l'axe de rotation D du balancier. Ces supports 2, notamment des chips, supportent, du côté de l'élément transparent transmissif 600, chacun au moins une masselotte 3 qui est mobile radialement par rapport à l'axe de rotation D du balancier 1. La figure 2 montre, pour chaque support 2, trois positions différentes d'une telle masselotte 3, l'une médiane en hachures intermédiaire entre deux positions extrêmes en trait interrompu, à une distance radiale X de la position intermédiaire. Ce nombre limité de positions radiales des masselottes 3 n'est qu'un cas particulier pour laisser la figure lisible.

[0051] Les figures illustrent des variantes particulières où chaque support 2 est rapporté sur le balancier 1, pour une commodité d'exécution; une autre variante où les supports 2 et le balancier 1 forment un ensemble monobloc est possible, quoique plus coûteuse à produire.

[0052] La figure 3 est une coupe perpendiculaire à l'élément transparent transmissif 600, lequel sépare, d'une part en partie supérieure de la figure le milieu extérieur dans lequel est positionnée au moins une source laser 700, et d'autre part en partie inférieure de la figure l'intérieur de la tête de montre qui comporte le balancier 1. Ce balancier 1 comporte, depuis sa serge 19 vers l'élément transparent transmissif 600, une pluralité de supports 2 disposées par paires symétriques par rapport à l'axe de rotation D du balancier. Ces supports 2 supportent, du côté de l'élément transparent transmissif 600, chacune au moins une masselotte 3 qui est mobile radialement par rapport à l'axe de rotation D du balancier 1, sous l'action d'un faisceau émis par la source laser 700. La figure 3 est centrée sur une masselotte 3 représentée en hachures, et montre une autre position radiale de cette masselotte 3, représentée en trait interrompu. Les masselottes 3 sont ainsi solidaires d'un support 2, lui-même fixé sur la serge 19 vers l'extérieur du balancier 1 comme illustré.

[0053] L'amplitude de déplacement dépend de plusieurs paramètres de l'exposition laser. Cette amplitude peut être contrôlée très précisément, et les masselottes 3 restent en place après une exposition, et il est possible de mouvoir les masselottes 3 dans les deux sens sur un nombre fixé de cycles. Pour ne pas perturber le balourd, il faut grouper les supports 2 par paire, diamétralement opposés, et il faut les régler simultanément sur la même amplitude. Les figures 2 et 3 illustrent le cas le plus simple avec une paire unique de supports 2. Une autre variante consiste à disposer un nombre pair 2N de supports 2, N étant un nombre entier allant de 1 à typiquement 10, et dépendant surtout du diamètre du balancier 1 et de la possibilité d'implanter géométriquement ces paires de supports 2. Dans cette configuration avec une pluralité de supports 2, non seulement la fréquence mais aussi le balourd peut être réglé.

[0054] Pour le cas particulier simple de deux supports 2 diamétralement opposés, illustré par les figures, la relation entre l'écart de marche (écart par rapport à la fréquence idéale) de l'oscillateur 100, en secondes par jour, et le déplacement radial X de deux masselottes 3, en mètres, est donnée par l'équation suivante: – écart de marche ΔM = 86400 * x *(2R+x) / (R<2>+ lo/2m), – avec R la valeur en mètres du rayon neutre de giration de la masselotte 3, lo l'inertie de base du balancier sans masselottes, en kg*m<2>, et m la masse d'une masselotte en kg.

[0055] La figure 4 illustre l'application numérique de l'équation précédente à un balancier classique de montre mécanique, avec les caractéristiques suivantes : – rayon extérieur du balancier = 5.3 mm; – giration à R = 4 mm; – inertie du balancier sans masselottes: 2<e-9>kg*m<2,> – masse d'une masselotte: 1.2 ≤ m ≤ 2.4 mg; – plage visée +/- 15 secondes par jour.

[0056] Le graphe de la figure 4 indique en ordonnée l'écart de marche ΔM en secondes par jour, et en abscisse la valeur du déplacement radial symétrique de deux masselottes, en micromètres, et superpose les résultats obtenus pour quatre valeurs de masse de masselotte: – courbe C1 pour m= 1,20 mg; – courbe C2 pour m= 1,60 mg; – courbe C3 pour m= 2,00 mg. – courbe C4 pour m= 2,40 mg.

[0057] Par exemple, la courbe C2, relative à des masselottes 3 de masse de 1.6 mg, correspond au déplacement de +/- 10 micromètres d'un parallélépipède de verre de 0.30 x 1.33 x 1.70 mm<3>, de part et d'autre de sa position zéro. L'ajustement de fréquence obtenu est ici de +/- 11 secondes par jour. Cette plage peut être facilement étendue, soit par augmentation de la masse des masselottes, ou par augmentation de la course pic-pic. Une variante consiste notamment à embarquer, sur cette plaque de verre, une masse additionnelle, en métal ou tout autre matériau ad hoc.

[0058] Le choix de l'actionneur opto-mécanique est essentiel pour l'obtention d'un résultat reproductible et précis. La publication déjà mentionnée „Non-contact sub-nanometer optical repositioning using femtosecond lasers“, par Y. Bellouard, dans „Optic Express, 2 novembre 2015, volume 23, N° 22“ décrit un dispositif de positionnement ultra précis, capable de servir à l'alignement d'axes de fibres optiques, ce qui requiert un positionnement à quelques nanomètres près. Il s'agit d'un démonstrateur réalisé dans un wafer de verre, d'une épaisseur d'environ 500 micromètres, couramment utilisé en packaging et dans des applications de micro-fluidique.

[0059] La figure 5 en expose, de façon schématisée, le principe : le support 2 porte des fixations 30, dont l'une porte l'actionneur opto-mécanique 35 proprement dit, qui comporte deux bras 33 et 34 parallèles, formant un U car reliés en bout par un segment commun 334, le premier bras 33 s'étendant entre une fixation 30 et le segment commun, et le deuxième bras 34 s'étendant entre le segment commun 334 et un point de sortie, ici non limitativement constitué par un col de liaison 32 avec un mécanisme amplificateur 36. L'autre fixation 30 porte la masselotte 3, reliée par le col 31, faisant office de centre de rotation.

[0060] Les figures 2, 3, et 5 illustrent des variantes particulières où chaque masselotte 3 est rapportée sur un support 2 au niveau de ses fixations 30, pour une commodité d'exécution.

[0061] Une autre variante, visible sur les figures 6 et 9 à 12, où la masselotte 3 et le support 2 correspondant forment un ensemble monobloc, notamment un chip, ce qui permet de réaliser la masselotte 3 et le support 2 sur le même niveau, le support 2 est alors limité à une zone de fixation 30 pour la fixation sur le balancier 1.

[0062] De la même façon il est, encore, imaginable que les masselottes 3, les supports 2, et le balancier 1, forment un ensemble monobloc, quoique cette variante soit encore plus coûteuse à produire.

[0063] Selon l'invention ce premier bras 33 et ce deuxième bras 34 sont destinés à recevoir des impulsions laser, et comportent des zones d'écriture respectivement 391, 392, au niveau desquelles des salves d'impulsions laser très brèves, émises par la source laser 700, vont créer, dans l'épaisseur du matériau, une modification locale de sa structure par dilatation moléculaire, cette dilatation étant rapidement stoppée par l'arrêt des impulsions, et la déformation restant de ce fait une déformation permanente. Ces déformations à coeur sont infinitésimales, et de ce fait le procédé consiste à juxtaposer localement une grande quantité de zones ainsi dilatées, pour atteindre une dilatation cumulée suffisante pour mouvoir suffisamment la masselotte 3 selon une direction linéaire L. Avantageusement un amplificateur mécanique 36, par exemple un mécanisme de type parallélogramme à quatre cols tels que visible sur la figure 6, permet de transformer l'allongement global, ou la rétraction globale, mesurable au point de sortie du deuxième bras 34, en une course de la masselotte 3 qui soit suffisante pour influencer notablement la marche de l'oscillateur 100.

[0064] On comprend que le mouvement est différent, selon que les impulsions laser attaquent le premier bras 33 ou le deuxième bras 34: la figure 7 illustre le cas où les impulsions attaquent la deuxième zone d'écriture 392 du deuxième bras 34, le mouvement global du point de sortie est alors dans le sens de la flèche B, dans un mouvement de poussée de la masselotte 3. Tandis que la figure 8 illustre le cas où les impulsions attaquent la première zone d'écriture 391 du premier bras 33, le mouvement global du point de sortie est alors dans le sens de la flèche A, contraire du sens de la flèche B, dans un mouvement de rétraction de la masselotte 3. Il est ainsi possible de déplacer radialement une masselotte 3 dans un sens ou dans l'autre.

[0065] L'action du laser ne provoque pas de découpe, ni même une gravure superficielle, le but est un réordonnancement moléculaire au coeur du matériau, dans son épaisseur. La notion d'écriture de lignes d'expansion est une périphrase pour décrire l'application de séries d'impulsions selon un réseau dont la projection des trajectoires sur le plan de la masselotte se présente comme une série de lignes d'expansion parallèles très rapprochées, ou de lignes d'expansion en zig-zag très pointus, ou autre; le but est en effet de dilater la matière à coeur, et de cumuler selon la même direction linéaire L des dilatations très rapprochées.

[0066] En écrivant des lignes d'expansion dans le volume du matériau au niveau des zones d'écriture 39, notamment première zone d'écriture 391, deuxième zone d'écriture 392, ce matériau se dilate suite à l'action de ces zones sujettes à des contraintes compressives. Cet état résulte d'un chauffage ponctuel très intense, mais suffisamment bref pour ne pas liquéfier la matière. Il y a juste une très faible dilatation du volume, la matière restant solide. Ce chauffage ponctuel est réalisé par une salve d'impulsions très brèves d'un laser femtoseconde, par exemple ce qui est décrit, mais non limité à, par l'article déjà cité „Non-contact sub-nanometer optical repositioning using femtosecond lasers“, par Y. Bellouard, dans „Optic Express, 2 novembre 2015, volume 23, N° 22“ (Yb-fiber amplified laser, de Amplitude systèmes SA, longueur d'onde =1030 nm, durée d'impulsion 270 fs, énergie d'une impulsion environ 250 nJ, taux de répétition 800 kHz) . Le rayon est focalisé à travers une lentille en un spot de quelques micromètres, à une distance de travail de l'ordre de 6 mm. Un scan tridimensionnel précis à quelques micromètres de ces impulsions permet ainsi de définir une ou plusieurs zones volumiques sous contrainte. Il est bien évident qu'un laser femtoseconde différent (longueur d'onde, durée d'impulsion, énergie et taux de répétition) peut être utilisé à condition qu'il puisse modifier la matière de la même façon décrite avant. La distance de travail de la lentille de focalisation peut être variée selon l'optique de mise en forme et de la focalisation du faisceau laser.

[0067] Le mécanisme non limitatif des figures 5 à 8 présenté ici en raison de sa grande simplicité, comporte un actionneur 35 en „S“ selon une direction linéaire L radiale, et agencé pour agir dans deux sens opposés selon cette même direction, selon que l'écriture a lieu dans la zone supérieure du deuxième bras 34 (avance) ou inférieure du premier bras 33 (retrait). L'amplificateur 36 comporte non limitativement un système d'embiellage avec des bielles 310 entre des cols flexibles 31 formant un guidage linéaire selon la direction linéaire L, et permet d'amplifier la course de l'actionneur d'un facteur multiplicateur Km, de sorte que la table carrée embarquée, c'est-à-dire la masselotte 3, se déplace d'une amplitude de quelques micromètres.

[0068] Selon les informations de l'article déjà mentionné ci-dessus (Y. Bellouard, 2015), pour des blocs de 200 plans parallèles écrits dans un volume de longueur globale d'environ 1 mm selon la direction linéaire L, on obtient, avec les paramètres laser ci-dessus et selon les figures: un facteur multiplicateur Km de 6, une course amplifiée de la masselotte 3 d'environ 5 micromètres, pour 200 lignes d'expansion écrites sur une longueur de 1 mm; le déplacement propre au niveau de l'actionneur 35, selon la direction linéaire L, vaut donc, par ligne écrite : 5 / (200 * 6) = 4.167 nm / ligne (ou plan).

[0069] La même technique est utilisable pour découper la microstructure elle-même, selon les articles cités plus haut. Une première étape consiste à écrire, selon le même procédé de dilatation à coeur sous l'action d'un laser, des zones volumiques à enlever dans une plaque de verre (silice fondue). Dans une deuxième étape, la plaque est soumise à une attaque chimique, qui enlève sélectivement les parties sous contrainte. L'usinage obtenu est également précis au micromètre, et permet de réaliser ces microstructures en verre.

[0070] Les figures 9 et 10 illustrent l'application de l'invention à l'exemple numérique particulier présenté plus haut, avec un balancier d'un diamètre de 10,6 mm (diamètre extérieur de la serge 19); le diamètre 190, ici de 8,0 mm, correspond au diamètre de giration des centres de masse des masselottes. L'actionneur 35 et l'amplificateur 36 sont adaptés pour limiter les dimensions planes des supports 2 à un carré de 2,0 mm de côté, notamment un chip en verre, d'épaisseur de 0,3 mm, qui est porteur, sur un même niveau unique, de la masselotte 3 et du support 2 limité à au moins une zone de fixation 30, pour la fixation au balancier 1 et pour la suspension de l'actionneur 35, de l'amplificateur 36, et de la masselotte 3.

[0071] Le mécanisme schématisé sur les figures 5 à 8 est ainsi modifié pour des raisons de compacité et d'adaptation aux dimensions typiques d'un balancier-spiral. Nous faisons l'hypothèse que les mêmes contraintes sigma, appliquées à une poutre d'actionneur de section plus faible, donnent lieu au même déplacement linéaire de 4.167 nm / ligne, en vertu de la loi de Hooke: dl/l = E*sigma, avec dl = accroissement de longueur, l = longueur de la zone, E = module de Young du matériau. Pour obtenir la même amplitude que l'actionneur précédent, la longueur d'écriture des 200 lignes d'expansion doit donc être identique et égale à 1 mm selon la direction linéaire L.

[0072] Comme illustré en figure 9, pour un support 2 en verre d'épaisseur 0,3 mm, la masse de la palette rectangulaire qui constitue la masselotte 3 vaut 1.6 mg, ce qui correspond à la relation marche - déplacement C2 du graphe de la figure 4.

[0073] La distance entre le milieu de deux cols de flexion 31 délimitant une bielle 310 est, sur cet exemple, de 1,40 mm, et la distance entre le milieu du col de flexion 31 inférieur et le col de liaison 32 est de 0,14 mm. Ces cols de flexion 31 ou de liaison 32 ont ici une largeur de 20 micromètres, ce qui est acceptable du point de vue technologique. Le facteur multiplicateur Km entre la course de l'actionneur, et celle de la masse vaut, en vertu du rapport des bras de leviers: Km = 1.400 mm / 0.140 mm = 10

[0074] L'amplitude linéaire maximale de la structure vaut: +/- x = Km * 200 lignes d'expansion * 4.167 nm/ligne = 2000*4.167 nm = +/- 8.33 micromètres, ce qui correspond, via le graphe C2, à environ +/- Δmarche = +/- 9 secondes par jour.

[0075] La résolution du réglage par ligne écrite et en considérant 200 lignes d'expansion pour chacune des deux plages de 9 secondes par jour vaut donc d_marche (1 ligne) = 9/200 = 0.045 secondes par jour et par ligne, ce qui est largement suffisant pour ajuster une marche dans une plage de 0 - 2 secondes par jour.

[0076] On note que deux zones de 1 mm de long selon la direction linéaire L permettent une seule correction d'avance de +9 secondes par jour et une correction de retard de -9 secondes par jour. Pour disposer de plusieurs cycles d'écriture, on peut, soit augmenter le nombre de supports 2, soit augmenter la masse, ce qui a pour effet de devoir écrire moins de lignes d'expansion pour le même déplacement, et donc de réserver de la place sur le premier bras 33 et sur le deuxième bras 34 pour des écritures ultérieures.

[0077] En ce qui concerne la mise en oeuvre de l'ajustement de la marche, on considère un état de départ où, avant correction, la marche de la montre est supposée connue et mesurée, boîte fermée. Pour effectuer la correction, un posage dédicacé est utilisé pour positionner précisément la tête de montre. Un objectif microscopique et un étage de positionnement à mouvements croisés xy permet ensuite le centrage de la source laser 700, notamment un laser femtosecondes, sur le balancier 1.

[0078] A partir de ce stade, deux options se présentent: ou bien le balancier est immobilisé par un levier de blocage/freinage, tel qu'un stop-secondes ou similaire, ou d'un mécanisme d'arrêt et de maintien spatial de l'oscillateur, et le tir laser est effectué sur une cible immobile, ou bien le balancier 1 oscille toujours, et le tir laser doit alors être synchronisé avec sa position angulaire.

[0079] Le cas où le balancier est immobilisé, et le tir laser effectué sur une cible immobile, peut être résolu avec un positionnement semiautomatique par exemple et non limitativement avec des moyens de pilotage gérant une caméra avec un logiciel de reconnaissance d'image qui se centre sur l'axe de rotation D du balancier.

[0080] Dans le cas où le balancier 1 oscille, et où le tir laser est synchronisé avec sa position angulaire, le procédé est plus complexe, mais plus avantageux car le réglage s'effectue en vol, sans besoin d'arrêter le balancier. Le tir peut être démarré avec le début du passage du support 2 à travers un rayon laser de détection 750, comme illustré sur les figures 11 et 12.

[0081] La figure 11 est une vue schématisée, en coupe passant par l'axe de rotation D du balancier 1, et montrant la serge 19 de ce balancier, portant un support 2, la masselotte 3 n'étant pas représentée, et la source laser 700 d'écriture pour l'écriture sur les zones d'écriture 39, 391, 392, ainsi que, monté obliquement en partie gauche de la figure, un tel laser de détection 750, dont le rayon réfléchi par le balancier 1 et les éléments qu'il comporte est recueilli en partie droite de la figure par un moyen de recueil 760 tel qu'un photo-détecteur.

[0082] La figure 12 illustre le détail de l'agencement selon la figure 11 avec une source d'écriture laser 700 et une source de détection laser 750, pour le cas où le balancier 1 oscille, et où le tir laser est synchronisé avec sa position angulaire; la serge 19 du balancier 1 porte un chip selon la figure 9; l'arc représenté en trait interrompu correspond à la position instantanée de la source d'écriture laser 700, qui tire perpendiculairement au plan de la figure, et qui peut ainsi écrire dans la première zone d'écriture 391 du premier bras inférieur 33 dans le cas d'espèce, pour créer une ligne d'expansion 390, c'est -à-dire une dilatation moléculaire symbolisée par une petite flèche dans cette première zone d'écriture 391, les petites flèches voisines correspondant à d'autres lignes d'expansion 390, c'est-à-dire des écritures déjà effectuées dans la même zone avec des positionnements différents en x de la source d'écriture 700, correspondant à des rayons différents par rapport à l'axe de rotation D du balancier 1. En partie inférieure de la figure est visible depuis la gauche vers la droite une source de détection laser 750, une lentille convergente 770, le rayonnement incident vers le balancier 1, le point de réflexion sur le balancier 1 ou sur les organes qu'il porte, le rayonnement réfléchi, une lentille convergente 780, et le photo-détecteur 760.

[0083] Sur la figure 12, le bord gauche de la serge 19 du balancier 1 oscille de haut en bas dans sa trajectoire circulaire. Le chip 2 est fixé au balancier 1 par sa base. L'optique est composée d'une source laser d'écriture 700 pour effectuer l'écriture d'axe optique selon la direction z perpendiculaire au plan du balancier 1, et d'un laser de détection 750, par exemple incliné d'un angle de 45° par rapport au plan du balancier, dont les axes des faisceaux incident et réfléchi sont compris dans le plan xz. Leurs spots respectifs peuvent être légèrement décalés en x, mais doivent rester sur la même cote en z.

[0084] La figure 13 juxtapose trois graphes temporels, établis avec en abscisse des échelles de temps différentes, mais qui sont agencés l'un par rapport à l'autre pour mettre en évidence des instants particuliers et les phénomènes qui s'y produisent: le graphe supérieur affiche en ordonnée la vitesse angulaire oméga OME du balancier 1, le graphe médian affiche en ordonnée la valeur du signal VPD du photo-détecteur 760, et le graphe inférieur affiche en ordonnée l'intensité optique IIE émise par la source laser d'écriture 700.

[0085] Lorsque le balancier 1 oscille, sa vitesse angulaire OME est maximum au voisinage du point neutre, soit entre les temps t1 et t4 du graphe supérieur de la figure 13, qui correspond à un balancier-spiral oscillant à quelques Hz. Cette zone est intéressante, car la vitesse ne varie pas beaucoup donc elle peut être considérée comme quasi-constante. Le laser de détection 750 est ainsi utilisé pour allumer et éteindre une salve d'impulsions d'écriture, issue de la source laser d'écriture 700.

[0086] Le signal VPD du photo-détecteur 760 associé au laser de détection 750 est à la valeur 1 lorsque son spot est sur une zone pleine du chip 2, c'est-à-dire successivement zone de fixation 30/ premier bras inférieur 33/ deuxième bras supérieur 34/ masselotte 3, tel que visible à la fois sur le graphe médian de la figure 13 et sur la figure 12, et le signal VPD est à la valeur 0 dans une fente. Ainsi, on peut utiliser ce signal pour enclencher et déclencher l'écriture de la salve par la source laser d'écriture 700, soit entre les temps t2 et t3, et plus exactement dans une première zone d'écriture 391 pour le réglage d'avance sur le premier bras 33, ou dans une deuxième zone d'écriture 392 pour le réglage de retard sur le deuxième bras 34. Dans l'exemple illustré par la figure 12, quatre lignes d'expansion 390 sont écrites dans la première zone d'avance sur le premier bras 33, ce qui va tirer la masselotte 3 vers l'axe de rotation D du balancier 1, et provoquer une avance de marche par augmentation de la fréquence. Le début des salves d'intensité optique IIE est déclenché par le flanc positif du signal VPD à l'instant TON, et leur arrêt est déclenché par le flanc négatif du signal VPD à l'instant TOFF. On peut, par exemple, utiliser une alternance, c'est-à-dire une demi-période, pour écrire une ligne d'expansion 390, puis se décaler d'un incrément x avec la source laser d'écriture 700, pour écrire la ligne d'expansion adjacente suivante à l'alternance suivante, et ainsi de suite. La détection du sens de rotation est faite à l'aide du signal VPD, dont le pattern est différent selon le sens. Cela permet d'allumer la source laser d'écriture 700 toujours dans la bonne zone.

[0087] La durée Te d'écriture (de passage) dans la première zone d'avance sur le premier bras 33, ou dans la deuxième zone de retard sur le deuxième bras 34, qui est une zone de longueur Le, est donnée par: - Te = Le / (R*A*2π*F), avec R = rayon de giration, A= amplitude angulaire du balancier et F= fréquence de l'oscillateur.

[0088] Dans cet exemple, Le = 190 um, R = 4 mm, A = 270°, F = 4 Hz, d'où Te = 0.40 ms.

[0089] La fréquence de répétition des impulsions d'écriture étant de 800 kHz dans cet exemple, le nombre d'impulsions par passage vaut donc 800 * 0,40 = 320, et donc l'erreur maximum (cumulée) de la marche vaut donc : 1/320 * (+/-9 secondes par jour) = +/- 0.03 secondes par jour, ce qui est parfaitement satisfaisant pour l'application.

[0090] La technique d'usinage de verre par laser femtosecondes et attaque chimique, qui permet de réaliser des structures tridimensionnelles précises au micromètre près, est une technique éprouvée.

[0091] Cette technique permet de réaliser des chips 2 millimétriques avec des éléments flexibles qui peuvent se déplacer sur des amplitudes micrométriques, avec des précisions nanométriques. L'actionnement du nano-déplacement de la partie actionneur 35 est effectué par écriture laser de contraintes internes. Un système de cols flexibles 31 et de bielles 310 permet d'augmenter les amplitudes selon la direction linéaire L.

[0092] La réalisation d'un tel chip 2 est adaptée au réglage précis et fiable de la marche d'un balancier-spiral, d'une précision de 0.03 seconde par jour, et d'une résolution de 0.09 seconde par jour, dans une plage de typiquement +/-10 seconde par jour. Bien sûr, l'amplitude de plage et la résolution peuvent être aisément variés par adaptation du design.

[0093] On peut noter que l'invention offre la possibilité d'effectuer une dilatation infinitésimale et irréversible, ce qui, en théorie, pourrait permettre, par une série de tirs sur l'élément de rappel élastique de l'oscillateur, tel que ressort spiral, lame flexible ou similaire, de modifier sa raideur; toutefois la création de ces zones déformées nuit à l'homogénéité du composant, et le risque est une altération des propriétés élastiques de cet élément de rappel élastique. C'est pourquoi l'invention est présentée ici préférentiellement pour une action sur l'élément inertiel, peu important qu'il soit suspendu par ressort spiral, ou par lames élastiques.

[0094] Le système de réglage est compact et ne nécessite pas de complications additionnelles dans la montre 1000, autre que le montage de deux ou plusieurs chips 2 en verre sur le balancier 1.

[0095] Ce réglage peut être effectué directement sur une montre 1000 complète, à la condition que la tête de montre 500 comporte un élément transparent transmissif 600, tel qu'un fond, une glace, ou autre, qui soit transparent ou non-absorbant pour le laser d'écriture en accès optique sur l'oscillateur. L'invention concerne naturellement une montre 1000 ainsi équipée.

[0096] La figure 14 illustre les périphériques et leurs liens : les moyens de pilotage 790, une table à mouvements croisés 710 pour la manoeuvre du laser d'écriture 700, un laser de détection 750, le moyen de recueil du rayonnement réfléchi 760, et des moyens 720 d'arrêt et de libération de l'oscillateur 100.

[0097] La partie extérieure du réglage (posage, microscope, optiques et lasers) occupe typiquement le volume d'un bureau, ce qui permet un réglage rapide et convivial, autant en production qu'en boutique pour le service clients.

[0098] La mise en oeuvre de l'invention est d'autant meilleure que l'on parvient à une optimisation de l'absorption du rayonnement par la séparation de protection physique (boîte, emboîtage), que l'on réalise un système de positionnement fiable du spot laser. Naturellement, il convient d'adopter un dimensionnement adapté pour les zones sous tension, au-dessus de certaines dimensions déterminées expérimentalement, pour éviter une fragilité accrue de ces zones sous tension, qui pourrait provoquer une rupture prématurée lors de chocs.

Claims (23)

1. Procédé d'ajustement fin de la marche d'un oscillateur mécanique (100) d'horlogerie comportant au moins une masse inertielle (1), par exemple mais non limité à : un balancier, agencée pour osciller autour d'un axe de rotation (D) et rappelée vers une position de repos par des moyens de rappel élastique, caractérisé en ce que, dans une première étape (801) on équipe ledit oscillateur (100) avec au moins une dite masse inertielle (1) comportant un actionneur (35) dans un matériau apte à une micro-expansion locale irréversible sous l'action de tirs laser, ledit actionneur (35) étant agencé pour imprimer à une masselotte (3) une course linéaire radiale par rapport audit axe de rotation (D), directement ou par l'intermédiaire d'au moins un amplificateur de course (36), lorsqu'une zone d'écriture (39 ; 391 ; 392) que comporte ledit actionneur (35) est soumise à des tirs laser appropriés, dans une deuxième étape (802) on effectue un premier réglage grossier de la marche initiale dudit oscillateur (100) dans une première plage de marche et on mesure ladite marche, dans une troisième étape (803) on calcule le sens et la valeur de l'écart de marche à imprimer audit oscillateur (100) pour l'amener dans une deuxième plage de marche prédéterminée, et on calcule le sens et la valeur de la course à imprimer à chaque dite masselotte (3) que comporte ledit oscillateur (100), dans une quatrième étape (804) on soumet au moins une dite zone d'écriture (39 ; 391 ;392) à des tirs laser femtoseconde pour créer au moins une ligne d'expansion (390) par dilatation moléculaire locale dudit matériau pour déformer ledit actionneur (35) radialement par rapport audit axe de rotation (D), dans une cinquième étape (805) on mesure la marche dudit oscillateur (100) et on réitère si nécessaire ladite troisième étape (803) et ladite quatrième étape (804) jusqu'à ce que la marche dudit oscillateur (100) soit dans ladite deuxième plage de marche.

2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'on applique ledit procédé à un dit oscillateur (100) avec au moins deux dites masses inertielles (1) comportant chacune un dit actionneur (35).

3. Procédé selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que, lors de ladite quatrième étape (804) on utilise une source laser femtoseconde (700) montée sur une table à mouvements croisés (710) ou à course radiale, de façon à juxtaposer différentes séries de tirs sur des rayons différents par rapport audit axe de rotation (D) pour créer une série de dites lignes d'expansion (390) au voisinage immédiat les unes des autres.

4. Procédé selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que, lors de ladite quatrième étape (804) on utilise une source laser femtoseconde (700) pour effectuer des tirs laser dans chaque sens de rotation de ladite masse inertielle (1).

5. Procédé selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que, lors de ladite quatrième étape (804) on utilise des moyens de pilotage (790) pour piloter les tirs de ladite source femtolaser (700) selon les informations de présence ou d'absence de matériau fournies par la combinaison d'un laser de détection (750) et un moyen de recueil (760) ou un photo-détecteur.

6. Procédé selon l'une des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que, lors de ladite première étape (801) on choisit un dit actionneur (35) comportant, sur un premier bras (33) une première zone d'écriture (391), et sur un deuxième bras (34) parallèle au premier bras (33) selon une direction linéaire (L) radiale et le joignant au niveau d'un segment commun (334) une deuxième zone d'écriture (392), ledit actionneur (35) étant ainsi monté en „S“ entre d'une part une zone de fixation (30) fixée à un support (2) monté sur ladite masse inertielle (1) ou directement fixée sur ladite masse inertielle (1), et d'autre part un point de sortie ou un col de liaison (32) de liaison avec un mécanisme amplificateur (36), ledit actionneur (35) étant agencé pour agir dans deux sens opposés selon ladite direction linéaire (L), selon que, lors de ladite quatrième étape (804), l'écriture par tirs femtolasers a lieu dans ladite première zone d'écriture (391) sur ledit premier bras (33) pour un réglage d'avance, ou dans ladite deuxième zone d'écriture (392) sur ledit deuxième bras (34) pour un réglage de retard.

7. Procédé selon l'une des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que, lors de ladite première étape (801) on choisit un dit actionneur (35) avec un point de sortie ou un col de liaison (32) de liaison avec un mécanisme amplificateur (36) agencé pour amplifier la course de sortie dudit actionneur (35), pour imprimer une course amplifiée à ladite masselotte (3).

8. Procédé selon la revendication 7, caractérisé en ce que ledit amplificateur (36) est de type parallélogramme, et comporte un système d'embiellage avec des bielles (310) agencées entre des cols flexibles (31) formant un guidage linéaire selon une direction linéaire (L) radiale.

9. Procédé selon l'une des revendications 1 à 8, caractérisé en ce que, lors de ladite première étape (801) on choisit un dit actionneur (35) comportant une zone de fixation (30) solidaire d'un support (2) monté sur ladite masse inertielle (1), et en ce que ledit support (2) forme un ensemble monobloc constituant un micro-mécanisme flexible, avec ledit actionneur (35), un amplificateur (36) et ladite masselotte (3) montés en série les uns avec les autres.

10. Procédé selon l'une des revendications 1 à 9, caractérisé en ce que, lors de ladite première étape (801) on choisit un dit actionneur (35) comportant une zone de fixation (30) fixée à un support (2) monté sur ladite masse inertielle (1) ou solidaire d'un dit support (2) et en ce que ledit actionneur (35) et/ou ledit support (2) est en verre.

11. Procédé selon l'une des revendications 1 à 10, caractérisé en ce que, lors de ladite première étape (801) on choisit ladite masse inertielle (1) sous la forme d'un balancier, qui comporte au moins une paire de dites masselottes (3) identiques et diamétralement opposées par rapport audit axe de rotation (D).

12. Procédé selon l'une des revendications 1 à 10, caractérisé en ce que, lors de ladite première étape (801) on intègre ledit oscillateur (100) dans une tête de montre (500) d'une montre (1000), laquelle tête de montre (500) comporte au moins un élément transparent transmissif (600), qui sépare l'extérieur et l'intérieur de ladite montre (1000) et permet un accès optique à au moins un laser vers au moins ladite masse inertielle (1) dudit oscillateur (100) de la montre.

13. Procédé selon l'une des revendications 1 à 12, caractérisé en ce que, lors de ladite première étape (801) on équipe ledit oscillateur (100) de moyens d'arrêt ou d'un stop-secondes agencé pour prendre appui sur une dite masse inertielle (1), et en en ce qu'on effectue ladite quatrième étape (804) dans une position bloquée de ladite masse inertielle (1).

14. Procédé selon l'une des revendications 1 à 12, caractérisé en ce que, lors de ladite quatrième étape (804) on effectue lesdits tirs laser femtoseconde d'écriture pendant l'oscillation de ladite masse inertielle (1), dont on synchronise la position angulaire et lesdits tirs.

15. Procédé selon l'une des revendications 1 à 14, caractérisé en ce que, lors de ladite quatrième étape (804) on effectue lesdits tirs avec un laser femtoseconde.

16. Procédé selon la revendication 15, caractérisé en ce que, lors de ladite quatrième étape (804) on effectue lesdits tirs avec un laser femtoseconde, de longueur d'onde entre 900 et 1100 nm, de durée d'impulsion entre 200 et 350 fs, d'énergie d'une impulsion environ entre 200 et 300 nJ, de fréquence de répétition de 700 à 900 kHz.,

17. Oscillateur mécanique (100) d'horlogerie comportant au moins une masse inertielle (1) agencée pour osciller autour d'un axe de rotation (D) et rappelée vers une position de repos par des moyens de rappel élastique, caractérisé en ce que au moins une dite masse inertielle (1) comporte un actionneur (35) dans un matériau apte à une micro-expansion locale irréversible sous l'action de tirs laser, ledit actionneur (35) étant agencé pour imprimer à une masselotte (3) une course linéaire radiale par rapport audit axe de rotation (D), directement ou par l'intermédiaire d'au moins un amplificateur de course (36), lorsqu'une zone d'écriture (39 ; 391 ; 392) que comporte ledit actionneur (35) est soumise à des tirs laser appropriés.

18. Oscillateur mécanique (100) selon la revendication 17, caractérisé en ce que ledit actionneur (35) comporte, sur un premier bras (33) une première zone d'écriture (391) et sur un deuxième bras (34) parallèle au premier bras (33) selon une direction linéaire (L) radiale et le joignant au niveau d'un segment commun (334) une deuxième zone d'écriture (392), ledit actionneur (35) étant ainsi monté en „S“ entre d'une part une zone de fixation (30) fixée à un support (2) monté sur ladite masse inertielle (1) ou directement fixée sur ladite masse inertielle (1), et d'autre part un point de sortie ou un col de liaison (32) de liaison avec un mécanisme amplificateur (36), ledit actionneur (35) étant agencé pour agir dans deux sens opposés selon ladite direction linéaire (L), selon que des dits tirs laser femtoseconde sont appliqués dans ladite première zone d'écriture (391) sur ledit premier bras (33) pour un réglage d'avance, ou dans ladite deuxième zone d'écriture (392) sur ledit deuxième bras (34) pour un réglage de retard.

19. Oscillateur mécanique (100) selon la revendications 17 ou 18, caractérisé en ce que ledit actionneur (35) comporte un point de sortie ou un col de liaison (32) de liaison avec un mécanisme amplificateur (36) agencé pour amplifier la course de sortie dudit actionneur (35), pour imprimer une course amplifiée à ladite masselotte (3), et en ce que ledit amplificateur (36) est de type parallélogramme, et comporte un système d'embiellage avec des bielles (310) agencées entre des cols flexibles (31) formant un guidage linéaire selon une direction linéaire (L) radiale.

20. Oscillateur mécanique (100) selon l'une des revendications 17 à 19, caractérisé en ce que ledit actionneur (35) comporte une zone de fixation (30) solidaire d'un support (2) monté sur ladite masse inertielle (1), et en ce que ledit support (2) forme un ensemble monobloc constituant un micro-mécanisme flexible, avec ledit actionneur (35), un amplificateur (36) et ladite masselotte (3) montés en série les uns avec les autres.

21. Oscillateur mécanique (100) selon l'une des revendications 17 à 20, caractérisé en ce que ledit actionneur (35) comporte une zone de fixation (30) fixée à un support (2) monté sur ladite masse inertielle (1) ou solidaire d'un dit support (2) et en ce que ledit actionneur (35) et/ou ledit support (2) est en verre.

22. Oscillateur mécanique (100) selon l'une des revendications 17 à 21, caractérisé en ce que ladite masse inertielle (1) est un balancier, qui comporte au moins une paire de dites masselottes (3) identiques et diamétralement opposées par rapport audit axe de rotation (D).

23. Montre (1000) comportant au moins un oscillateur mécanique (100) selon l'une des revendications 17 à 22, caractérisée en ce que ladite montre (1000) comporte une tête de montre (500) comportant au moins un élément transparent transmissif (600), qui sépare l'extérieur et l'intérieur de ladite montre (1000) et permet un accès optique à au moins un laser vers au moins ladite masse inertielle (1) dudit oscillateur (100) de la montre.