FR2944362A1

FR2944362A1 - Endoscope rigide a axe de visee deviee rotatif et a reticule pouvant tourner sur plus de 360°

Info

Publication number: FR2944362A1
Application number: FR0901736A
Authority: FR
Inventors: Jean Rovegno
Original assignee: Tokendo
Current assignee: Tokendo
Priority date: 2009-04-08
Filing date: 2009-04-08
Publication date: 2010-10-15
Anticipated expiration: 2029-04-08
Also published as: FR2944362B1

Abstract

L'invention concerne un endoscope rigide à visée déviée et mise au point réglable, comprenant un tube d'inspection rigide (5), une poignée de commande (6), un prisme déviateur à réflexion partielle (83) logé dans l'extrémité distale du tube d'inspection et solidaire d'un prisme correcteur (87) logé dans une partie proximale de la poignée de commande, la poignée de commande comprenant un dispositif de commande de mise au point (11) pour déplacer axialement une monture dans laquelle est montée une lentille oculaire (86) et un réticule (52), et un dispositif de commande de rotation (10) pour faire tourner le réticule, la monture étant montée mobile axialement et en rotation dans la poignée de commande entre le prisme déviateur et le prisme correcteur, les dispositifs de commande de rotation du réticule, et commande de la mise au point étant configurés agir sur la monture indépendamment l'un des l'autre.

Description

ENDOSCOPE RIGIDE A AXE DE VISEE DEVIEE ROTATIF ET A RETICULE POUVANT TOURNER SUR PLUS DE 360°

La présente invention concerne un endoscope rigide à visée déviée comprenant un axe de visée mobile en rotation, un réglage de mise au point et un réticule de mesure mobile en rotation. Le terme "endoscope" désigne une sonde comportant une poignée et un tube d'inspection rigide qui peut être introduit dans une cavité obscure, pour permettre à l'utilisateur d'observer l'intérieur de la cavité. A cet effet, un endoscope comprend un objectif distal, un dispositif optique de transmission d'une image fournie par l'objectif vers une lentille oculaire et un dispositif d'éclairage de l'intérieur de la cavité. io Un endoscope à visée déviée est un endoscope dans lequel l'axe de visée optique forme un angle avec l'axe mécanique de l'endoscope. La visée de l'endoscope est prograde si cet angle est inférieur à 90°, latérale s'il est égal à 90° et rétrograde s'il est supérieur à 90°. Le dispositif optique d'un endoscope à visée déviée comprend dans tous les cas un hublot optique 15 latéral, un prisme déviateur distal qui peut être à réflexion totale ou partielle, un objectif distal, un système optique de transport d'image comportant une série de lentilles achromatiques et une lentille oculaire proximale. La lentille oculaire est mobile longitudinalement pour permettre le réglage de la netteté de l'image observée. 20 Si le prisme distal est un prisme déviateur à réflexion totale, il produit une inversion bidirectionnelle de l'image qu'il transmet. Le système optique de transport d'image peut alors être configuré pour que l'image fournie par la lentille oculaire ne soit pas inversée par rapport à la réalité. Si le prisme distal est un prisme déviateur à réflexion partielle, il 25 produit une inversion unidirectionnelle de l'image qu'il transmet. Le dispositif optique de l'endoscope peut alors comprendre un prisme correcteur introduisant une inversion unidirectionnelle de l'image qu'il transmet et la lentille oculaire. Le positionnement radial du prisme correcteur et la structure du système optique de transport d'image sont configurés pour que l'image 30 délivrée par la lentille oculaire ne soit pas inversée par rapport à la réalité. 2

Les endoscopes à visée déviée et mise au point réglable équipés d'un prisme déviateur distal à réflexion partielle présentent deux types principaux d'architectures. Dans un premier type d'architecture, le prisme correcteur est directement intégré dans le système optique de transport d'image. Le prisme correcteur présente alors de faibles dimensions, constituant dans ces conditions un handicap en matière de luminosité de l'image transmise à la lentille oculaire. Dans un second type d'architecture, le prisme correcteur est disposé à l'extrémité proximale du dispositif optique. Il est alors apparu comme très avantageux de disposer en partie proximale de to l'endoscope dans une monture cylindrique, la lentille oculaire entre le prisme correcteur et un diaphragme de champ fixement positionné dans le plan focal distal de la lentille oculaire. Le réglage de la mise au point de l'endoscope s'effectuant en déplaçant longitudinalement la monture. Le dispositif d'éclairage d'un endoscope à visée déviée comprend un 15 faisceau de fibres d'éclairage dont l'extrémité distale forme une fenêtre d'éclairage latérale située entre le hublot optique latéral et l'extrémité distale de l'endoscope. L'axe d'illumination de la fenêtre d'éclairage est sensiblement parallèle à l'axe de visée optique de l'endoscope. L'extrémité proximale du faisceau de fibres d'éclairage est logée dans une embase 20 d'éclairage latérale intégrée dans la poignée de l'endoscope. Le champ d'éclairage créé par la fenêtre latérale d'éclairage recouvre le champ optique de l'endoscope quand l'embase d'éclairage est connectée, par l'intermédiaire d'un câble d'éclairage, à un générateur de lumière. Les endoscopes traditionnels à visée déviée s'avèrent mal adaptés à 25 une exploration panoramique de l'intérieur d'une cavité. En effet, un tel examen oblige l'utilisateur à faire effectuer à l'endoscope une rotation de 360° autour de son axe mécanique. Cette opération est malaisée en raison de la position latérale sur la poignée, de l'embase d'éclairage et du câble d'éclairage solidaire de cette embase. Cette difficulté est à l'origine du 30 développement d'endoscopes dits "rotatifs" comportant un tube d'inspection tournant, à visée distale déviée, dont l'extrémité proximale tourne à l'intérieur d'une poignée équipée d'une bague commandant la rotation du tube d'inspection. La poignée comporte par ailleurs une embase latérale de connexion du câble d'éclairage, une bague de réglage de la mise au point et 35 une bonnette de vision proximale. La bague de commande permet à l'utilisateur de faire tourner le tube d'inspection autour de son axe sans modifier la position angulaire de l'embase latérale d'éclairage connectée au câble d'éclairage. Le dispositif optique comprend un prisme déviateur distal, un objectif distal et un système optique de transport d'image. L'image fournie par l'objectif est transmise par le système optique de transport à une lentille oculaire. La lentille oculaire est logée de manière coulissante dans la poignée de l'endoscope à l'extrémité proximale du tube d'inspection, et fixement associée à un diaphragme de champ positionné dans le plan focal distal de la lentille oculaire. Le déplacement longitudinal de la lentille oculaire Io est commandé par une bague de réglage de la mise au point. Les dispositifs optiques intégrés dans les différents types d'endoscopes rotatifs peuvent être classés en trois familles. Dans une première famille d'endoscopes rotatifs, développés depuis de nombreuses années, le prisme déviateur distal est à réflexion totale. Le principal 15 inconvénient de ce dispositif optique résulte de l'utilisation d'un tel prisme à réflexion totale qui est relativement coûteux et difficilement réalisable dans une large gamme de dimensions et d'angles de déviation. Dans une seconde famille d'endoscopes rotatifs, également développée depuis de nombreuses années, le dispositif optique comprend 20 un prisme déviateur distal à réflexion partielle, et un prisme correcteur inséré dans le système optique de transport d'image. Le principal inconvénient de ce dispositif optique résulte de l'intégration du prisme correcteur dans le système optique de transport d'image de l'endoscope rotatif. Le prisme correcteur présente donc nécessairement des dimensions réduites, ce qui 25 limite la luminosité globale de l'image fournie par l'endoscope. En pratique, un tel dispositif optique ne peut pas être mis en oeuvre dans un endoscope ayant un tube d'inspection de faible diamètre. Dans la troisième famille d'endoscopes rotatifs, plus récente, la lentille oculaire est fixée dans une monture logée dans la poignée de 30 l'endoscope, avec le prisme correcteur logé dans l'extrémité proximale de la monture et un diaphragme de champ positionné dans le plan focal distal de la lentille oculaire. L'extrémité proximale du tube d'inspection tournant est mécaniquement associée à la monture de manière que le prisme déviateur et le prisme correcteur conservent le même alignement relatif lors d'une 35 rotation du tube d'inspection autour de son axe. La mise en oeuvre d'un 4

dispositif de mise au point nécessite dans ces conditions une commande permettant de déplacer longitudinalement (en translation) la monture par rapport à l'extrémité proximale du tube d'inspection. Trois types d'architecture d'endoscope permettent de conjuguer ces mouvements de rotation et de translation. Dans un premier type d'architecture, la poignée de commande comprend une partie distale "fixe" comportant une embase latérale de connexion du câble d'éclairage, et une partie proximale "tournante" comportant une bague de réglage de la mise au point commandant le io déplacement longitudinal de la monture logeant le diaphragme de champ, la lentille oculaire et le prisme correcteur. La monture est logée de manière coulissante dans la partie proximale tournante. L'extrémité proximale du tube d'inspection, qui tourne librement à l'intérieur de la partie distale de la poignée, est mécaniquement solidaire de la partie proximale également 15 tournante de la poignée. La rotation du tube d'inspection entraîne donc la rotation de la partie proximale de la poignée avec la bonnette de l'endoscope située devant l'ceil de l'utilisateur. Si l'endoscope est associé à une caméra vidéo couplée à la bonnette "tournante", l'image fournie par l'endoscope garde toujours la mérne position sur l'écran vidéo affichant les images 20 fournies par la caméra. Dans un second type d'architecture, la monture loge le diaphragme de champ, la lentille oculaire et le prisme correcteur, et est associée à des dispositifs spécifiques d'accouplement mécanique pour pouvoir coulisser et tourner dans la poignée. Un premier dispositif d'accouplement de nature 25 coulissante permet à l'extrémité proximale du tube d'inspection de transmettre son mouvement de rotation à la monture, et ce quel que soit la position longitudinale de la monture dans la poignée. Un second dispositif d'accouplement permet à la bague de réglage de la mise au point de déplacer longitudinalement la monture dans la poignée, et ce quel que soit le 30 positionnement angulaire de la monture dans la poignée. Cette architecture qui est décrite dans les documents GB 2 280 514 et US 5 540 650 présente des inconvénients résultant des tolérances mécaniques que présentent nécessairement les dispositifs cinématiques complexes associés à la monture. En particulier, comme le prisme déviateur distal et le prisme 35 correcteur proximal ne sont pas solidaires l'un de l'autre en translation, il est difficile d'assurer leur centrage et leur alignement précis dans toutes les positions axiales possibles de la monture. Un troisième type d'architecture, décrit dans les documents FR 2 783 610 et US 6 346 076, permet de réduire les défauts d'alignement et de centrage résultant des tolérances mécaniques. Dans ce type d'architecture, le prisme correcteur est fixé à demeure dans l'extrémité proximale d'un tube cylindrique logé de façon tournante dans la poignée de l'endoscope. L'extrémité distale du tube cylindrique est fixement solidaire de l'extrémité proximale du tube d'inspection rigide tournant, associé à la Io poignée. La lentille oculaire de l'endoscope et le diaphragme de champ qui lui est associé sont fixés dans une monture cylindrique logée de façon coulissante dans la partie médiane du tube cylindrique. Un dispositif d'accouplement mécanique associé à une bague externe de réglage de la mise au point permet de déplacer longitudinalement la monture à l'intérieur 15 du tube cylindrique. Le dispositif d'accouplement évite toute interférence entre le mouvement de rotation du tube cylindrique et le mouvement de translation axiale de la monture à l'intérieur du tube cylindrique. Par ailleurs, une façon simple d'estimer les dimensions des défauts de surface d'une pièce mécanique observée à l'aide d'un endoscope 20 consiste à positionner un réticule dans le diaphragme de champ, c'est-à-dire dans le plan focal distal de la lentille oculaire de l'endoscope. Dans ces conditions, l'image du réticule se trouve superposée à l'image endoscopique observée par l'utilisateur, et ce, quelle que soit la position axiale de la monture intégrant la lentille oculaire et le réticule, ajustable par un dispositif 25 de mise au point praxirnal. Il apparaît alors intéressant d'offrir à l'utilisateur un moyen simple de faire tourner le réticule par rapport à l'image. Ce moyen consiste simplement à faire tourner la monture autour de son axe. Les documents GB 2 322 944 et US 6 333 812 décrivent un endoscope rigide à visée déviée intégrant simultanément un dispositif de rotation de l'axe de 30 visée, un dispositif de mise au point proximal, et un dispositif de rotation d'un réticule associé à la lentille oculaire de l'endoscope. Le domaine d'application de l'endoscope décrit dans les documents s'avère toutefois sévèrement limité en raison de l'intégration du prisme correcteur dans le système optique de transport d'image, disposition dont les inconvénients en 35 matière de luminosité ont été soulignés précédemment. Un autre 6

inconvénient propre à ce type d'endoscope réside dans le fait que la rotation du tube d'inspection dans la partie proximale de la poignée est indépendante de la rotation de la partie proximale de la poignée. La rotation de la partie proximale de la poignée commande la rotation du réticule, ainsi que celle du dispositif de mise au point. La combinaison de trois mouvements de rotation (tube d'inspection, partie proximale de la poignée, bague de commande de la mise au point) indépendants les uns aux autres, rend particulièrement fastidieuse l'exploitation d'un tel endoscope. Les documents FR 2 832 516 et US 6 817 976 décrivent un Io endoscope rotatif relevant du troisième type d'architecture décrit précédemment. Cet endoscope est donc équipé d'un prisme correcteur de grande dimension, ainsi qu'une commande de rotation agissant sur le réticule associé à la lentille oculaire. Toutefois, la rotation du réticule est limitée à un débattement angulaire faible, ce qui limite l'utilisation du réticule. 15 II peut donc être souhaitable de réaliser un endoscope rotatif à visée distale déviée comportant un prisme déviateur distal à réflexion partielle associé à un prisme correcteur proximal de grandes dimensions, un tube d'inspection pouvant tourner sur plus de 360°, un réticule pouvant également tourner sur plus de 360° et un dispositif de mise au point proximal. II peut 20 être également souhaitable que cet endoscope puisse être exploité de manière intuitive. Dans un mode de réalisation, il est prévu un endoscope rigide à visée déviée et mise au point réglable, comprenant un tube d'inspection rigide, une poignée de commande solidaire du tube d'inspection présentant un axe 25 longitudinal et un système optique présentant un axe de visée distinct de l'axe longitudinal et comportant un prisme déviateur à réflexion partielle logé dans l'extrémité distale du tube d'inspection, fixement solidaire d'un prisme correcteur logé dans une partie proximale de la poignée de commande, la poignée de commande comprenant un dispositif de commande de mise au 30 point pour déplacer axialement une lentille oculaire, et un dispositif de commande de rotation d'un réticule pour faire tourner un réticule de mesure dans une image fournie par l'endoscope. Selon un mode de réalisation, l'endoscope comprend une monture dans laquelle sont fixées la lentille oculaire et le réticule, la monture étant montée mobile axialement et en 35 rotation dans la poignée de commande entre le prisme déviateur et le prisme correcteur, le dispositif de commande de mise au point et le dispositif de 7 commande de rotation du réticule étant configurés pour respectivement déplacer axialement la monture pour régler la mise au point sans faire tourner le réticule, et faire tourner la monture pour faire tourner le réticule, sans déplacer axialement la monture.

Selon un mode de réalisation, l'endoscope comprend un dispositif de commande de rotation de l'axe de visée, pour faire tourner l'axe de visée autour de l'axe longitudinal par rapport à une partie fixe de la poignée de commande, le dispositif de commande de rotation de l'axe de visée, le dispositif de commande de mise au point et le dispositif de commande de io rotation du réticule étant configurés pour respectivement faire tourner les prismes déviateur et correcteur avec la monture afin de faire tourner l'axe de visée sans déplacer axialement la monture, déplacer axialement la monture afin de régler la mise au point sans faire tourner l'axe de visée, et faire tourner la monture en de faire tourner le réticule sans faire tourner l'axe de 15 visée. Selon un mode de réalisation, le dispositif de commande de rotation de l'axe de visée est configuré pour faire tourner l'axe de visée autour de l'axe longitudinal sur plus de 360°. Selon un mode de réalisation, la poignée de commande comprend 20 une partie tournante proximale qui tourne avec le tube d'inspection et des bagues de commande de rotation du réticule et de réglage de la mise au point montées sur la partie tournante de la poignée de commande. Selon un mode de réalisation, le dispositif de commande de rotation du réticule est configuré pour commander la rotation de la monture pour faire 25 tourner le réticule sur plus de 360°. Selon un mode de réalisation, le dispositif de commande de rotation du réticule comprend une bague de commande couplée en rotation mais pas en translation à une pièce tubulaire, la pièce tubulaire étant couplée en rotation, mais pas en translation à la monture au travers d'une fente 30 hélicoïdale formée dans une autre pièce tubulaire appartenant à une liaison mécanique entre le prisme déviateur et le prisme correcteur. Selon un mode de réalisation, la fente hélicoïdale s'étend sur plus de 360° pour que le réticule puisse tourner sur plus de 360°. Selon un mode de réalisation, le dispositif de commande de la mise 35 au point comprend une bague de commande, et un dispositif de couplage mécanique configuré pour transformer un mouvement de rotation de la 8

bague de commande en un mouvement de translation de monture et pour permettre une libre rotation de la monture. Selon un mode de réalisation, le dispositif de couplage mécanique du dispositif de comma 'ide de la mise au point comprend une première pièce tubulaire couplée mécaniquement en rotation à la bague de commande de la mise au point et comportant une ouverture hélicoïdale dans laquelle peut circuler un téton 63 formé sur une seconde pièce tubulaire couplée en translation mais pas en rotation à la monture. Selon un mode de réalisation, le dispositif de commande de rotation io de l'axe de visée est configuré pour faire tourner l'ensemble du tube d'inspection et de la poignée de commande autour de l'axe longitudinal, à l'exception d'une pièce tubulaire fixe de la poignée de commande sur laquelle est fixée une embase d'éclairage latérale traversée par un faisceau de fibres d'éclairage. 15 Selon un mode de réalisation, le dispositif de commande de rotation de l'axe de visée comprend une bague folle comprenant un premier élément de butée agencé peur coopérer dans deux directions de rotation du tube d'inspection autour de son axe longitudinal avec deux zones sensiblement opposées d'un second élément de butée solidaire de la pièce tubulaire fixe,, 20 la bague folle étant couplée en rotation à un élément tubulaire solidaire du tube d'inspection de manière à pouvoir tourner librement et indépendamment de l'élément tubulaire sur un secteur angulaire de libre rotation, la course de rotation de l'angle de visée s'étendant entre les deux zones opposées du second élément de butée et étant augmentée du secteur 25 angulaire de libre rotation de la bague folle. Selon un mode de réalisation, le dispositif de rotation de l'axe de visée comprend une bague de commande solidaire d'un tube couplée mécaniquement au prisme correcteur et délimitant avec la pièce fixe un volume annulaire logeant plusieurs spires du faisceau de fibres enroulées 30 autour du tube. Selon un mode de réalisation, le tube d'inspection comprend un tube externe et un tube interne dans laquelle est logé le prisme déviateur, un objectif et un système optique de transport d'image, les tubes interne et externe étant solidaires l'un à l'autre et délimitant un volume annulaire 35 logeant un faisceau de fibres d'éclairage dont l'extrémité distale est solidaire d'une fenêtre d'illumination latérale ménagée dans l'extrémité distale du tube externe. 9

Selon un mode de réalisation, le réticule comprend un premier repère coïncidant avec la forme d'une première pièce à inspecter vue dans l'endoscope. Selon un mode de réalisation, le réticule comprend un second repère coïncidant avec la forme d'une seconde pièce à inspecter vue dans l'endoscope, et présentant une orientation différente de celle du premier repère.

Des exemples de réalisation de l'invention seront décrits dans ce qui io suit, à titre non limitatif en relation avec les figures jointes parmi lesquelles : - la figure 1 est une vue en coupe longitudinale d'un endoscope selon un mode de réalisation, - la figure 2 est une vue en perspective éclatée de l'endoscope représenté sur la figure 1, 15 - la figure 3 est une vue latérale de l'endoscope représenté sur la figure 1, inspectant un compresseur de turbine d'hélicoptère, - les figures 4 à 8 représentent des images fournies par l'endoscope représenté sur la figure 1. Les figures 1 et 2 représentent une sonde endoscopique rotative à 20 visée distale déviée, selon l'invention. La sonde comprend un tube d'inspection 5 et une poignée de commande 6 dans laquelle tourne l'extrémité proximale du tube d'inspection 5. Le tube d'inspection 5 comprend un tube externe 80 et un tube interne 81 fixement solidaire du tube 80. Les tubes 80 et 81 sont par exemple métalliques. L'endoscope 25 comprend un système optique logé dans le tube d'inspection 5 et dans la poignée 6. Le système optique comprend un hublot optique distal 82 disposé latéralement dans la partie distale du tube 80, un prisme déviateur 83 du type à réflexion partielle, fixement solidaire de l'extrémité distale du tube 81, un objectif distal 84 logé dans la partie distale du tube 81, un système 30 optique de transport d'image logé dans le tube 81, un diaphragme de champ logé avec une lentille oculaire 86 dans une monture tubulaire cylindrique 51, un prisme correcteur 87 logé dans l'extrémité proximale d'une pièce tubulaire 58, et un hublot optique 88 logé dans l'extrémité proximale d'une bonnette 12. L'objectif 84 comprend par exemple deux lentilles. Le système optique 35 de transport d'image comprend une série de lentilles achromatiques (ou de i0

barreaux optiques) 85. Le diaphragme de champ présente un diamètre externe correspondant au diamètre interne distal de la monture 51. La poignée 6 comprend une bague de commande de rotation de l'axe de visée 8 permettant de modifier l'orientation d'un axe de visée V du tube d'inspection 5 défini par le prisme déviateur 83. La bague 8 qui est solidaire du tube 80, permet d'entrainer en rotation le tube externe 80 autour de son axe longitudinal X, et les éléments logés dans le tube 80. La bague 8 entraîne également en rotation sensiblement l'ensemble de la poignée 6, à l'exception d'une partie distale cylindrique fixe 35. La partie proximale de la io bague 8 tourne autour d'un palier distal 36 de la partie fixe 35. La partie proximale de la bague 8 est solidaire de la partie distale d'un tube interne 31, présentant une échancrure latérale 32, et une partie proximale disposant d'un palier 33 et d'un filetage mâle 34. L'endoscope comprend un dispositif d'illumination comportant un 15 faisceau de fibres optiques 89 dont les fibres unitaires sont logées dans le volume annulaire compris entre les tubes 80 et 81 du tube d'inspection 5. L'extrémité distale du faisceau de fibres 89 est collée, puis polie, dans une fenêtre d'illumination latérale 91 ménagée dans l'extrémité distale du tube externe 80. La partie proximale du faisceau de fibres 89 débouche dans un 20 volume annulaire 90 situé à l'intérieur de la partie distale fixe 35 de la poignée 6, après avoir traversé l'échancrure 32 ménagée dans le tube 31. L'extrémité proximale du faisceau de fibres 89 est collée puis polie dans une embase d'éclairage latérale 9 solidaire de la partie fixe 35. Plusieurs spires du faisceau de fibres 89 sont enroulées autour du tube 31 dans le volume 25 annulaire 90 afin d'éviter qu'une rotation sur 360° du tube d'inspection n'entraîne des contraintes mécaniques dangereuses sur la partie proximale du faisceau de fibres. Le filetage proximal mâle 34 du tube 31 est vissé dans un filetage femelle 44 ménagé dans l'extrémité distale d'une pièce tubulaire 42. La 30 pièce 42 comprend une partie centrale 45 formant un palier qui comporte une fente traversante hélicoïdale 46. La pièce 42 comprend un filetage mâle 47 en partie proximale. Une bague folle 39, dont la face distale comporte un téton cylindrique longitudinal 40 et dont la face proximale présente une échancrure 41, est logée autour d'un palier 33 sur le tube 31, de telle façon 35 que l'échancrure puisse recevoir un téton longitudinal 43 disposé sur la face distale de la pièce tubulaire 42. La rotation du tube 31 solidaire de la pièce tubulaire 42 entraîne en rotation la bague folle 39 grâce au doigt 43 engagé Il

dans l'échancrure 41. L'échancrure 41 s'étend sur un secteur angulaire d'une ou deux dizaines de degrés de manière à ce que le tube 31 puisse tourner d'un certain angle sans entrainer en rotation la bague 39. La rotation du tube 31 se trouve stoppée lorsque le téton 40 solidaire de la face distale de la bague folle 39 arrive en butée contre un téton cylindrique radial 38 solidaire de la face interne de la partie fixe 35. La bague folle 39 peut donc tourner d'un angle égal à 360° moins le diamètre des tétons 40 et 38. Grâce à l'échancrure 41 dans lequel peut se déplacer le doigt 43, le tube 31 peut poursuivre sa rotation lorsque le téton 40 arrive en buté contre le téton 38 to jusqu'à ce que le doigt 43 arrive en butée contre une extrémité de l'échancrure 31. Le dispositif décrit ci-dessus autorise ainsi la rotation du tube d'inspection autour de son axe X dans une plage supérieure à 360°. La rotation de la bague de commande 8 autour de la partie distale fixe 35 de la poignée de commande entraîne donc la rotation du tube 80 et du dispositif 15 cinématique comprenant les pièces 42, 43, 39 et 40 dans une plage angulaire légèrement supérieure à 360° et bornée à ses deux extrémités par la mise en contact du téton longitudinal 40 solidaire de la bague 39 avec le téton fixe 38 solidaire de la partie fixe 35 et la mise en contact du doigt 43 avec l'une des extrémités de l'échancrure 31. 20 La pièce tubulaire 42 loge la monture cylindrique tubulaire 51 dont la partie distale supporte un réticule 52 situé dans le plan focal de la lentille oculaire 86 logée dans l'extrémité proximale de la monture. La partie distale de la monture 51 présente un fraisage longitudinal externe 53, tandis que sa partie proximale 54 de plus faible diamètre, présente un fraisage annulaire 25 externe 55. La poignée 6 comprend une bague cylindrique 48 disposée autour du palier central 45 de la pièce tubulaire 42 et comportant un téton cylindrique 50 s'étendant radialement à l'intérieur et à l'extérieur de la bague 48. L'extrémité du téton à l'intérieur de la bague 48 est logée dans le fraisage 30 longitudinal 53 de la monture 51, après avoir traversé la fente hélicoïdale 46 ménagée dans le palier central 45 de la pièce tubulaire 42. L'extrémité du téton 50 extérieure à la bague 48 se trouve logée dans un fraisage interne longitudinal 57 ménagé dans une bague de commande de rotation du réticule 10 logeant la bague 48. La bague 10 se trouve ainsi couplée à la 35 monture 51 en rotation, mais pas en translation. La bague 10 permet donc de commander la rotation de la monture 51, et donc du réticule 52, quelle que soit la position longitudinale de la monture 51. Le téton 49 est fixé à la 12

bague 48 par exemple grâce à un filetage mâle dans sa partie centrale prévu pour se visser dans un orifice fileté radial 49 formé dans la bague 48. Le filetage proximal mâle 47 de la pièce tubulaire 42 est vissé dans un filetage femelle distal 59 ménagé dans l'extrémité distale de la pièce tubulaire 58. La pièce 58 présente un palier central 60 comportant une fente longitudinale traversante 61 et un filetage mâle 64 en partie proximale. La poignée 6 comprend une bague cylindrique 65 comportant un téton radial distal 62 s'étendant vers l'intérieur de la bague 65 et un téton radial proximal 63 s'étendant vers l'extérieur de la bague 65. La bague 65 lo est logée à l'intérieur de la pièce tubulaire 58 de manière à ce que la partie distale de la bague 65 vienne coiffer la partie proximale 54 de la monture cylindrique 51, et que l'extrémité inférieure cylindrique du téton 62 se loge dans le fraisage annulaire 55 ménagé autour de la partie proximale 54 de la monture 51. Les tétons 62 et 63 sont fixés par exemple grâce à des filetages 15 mâles formés sur les tétons et prévus pour coopérer avec deux orifices radiaux filetés 66, 67 formés dans la pièce tubulaire 65, dans lesquels les tétons sont vissés. La poignée 6 comprend une bague cylindrique 68 comprenant un téton radial externe 71 et une fente hélicoïdale traversante 69, qui vient 20 coiffer le palier central 60 de la pièce tubulaire 58. Le téton 71 est fixé à la bague 68 par exemple grâce à un filetage formé à une extrémité du téton 71 prévu pour coopérer avec un orifice fileté radial 70 formé dans la bague cylindrique 68. La partie médiane cylindrique du téton 63 circule dans la fente longitudinale 61 ménagée dans le palier central 60 de la pièce tubulaire 25 58, et l'extrémité libre du téton 63 circule dans la fente hélicoïdale 69 ménagée dans la pièce tubulaire 68. L'extrémité libre du téton 71 circule dans un fraisage longitudinal 73 usiné à l'intérieur d'une bague de commande 11, servant à commander la mise au point de l'endoscope. La bague de commande 11 coiffe la bague cylindrique 68. Le filetage mâle 30 proximal 64 de la pièce tubulaire 58 est vissé dans un filetage femelle 76 ménagé dans l'extrémité distale de la bonnette 12. La bonnette 12 présente un palier distal 75 qui est logé dans l'extrémité proximale de la bague 11. La bague de commande 10 est séparée des pièces 42 et 58 par deux joints toriques (non représentés). Par conséquent, la rotation des pièces 42 35 et 58, provoquée par la rotation de la bague 8, peut entraîner la rotation de la bague de commande 10. La rotation des pièces 42 et 58 entraîne donc la rotation synchrone du dispositif cinématique comprenant les pièces 50, 48 et 13

51. La rotation des pièces 42 et 58 entraîne également la rotation synchrone du prisme correcteur 87 logé dans l'extrémité proximale de la pièce tubulaire 58 et du réticule 52 logé dans la monture 51. Comme le tube d'inspection 5 et donc le prisme distal 83 tourne avec les pièces 42, 58 et 12, la rotation du réticule 52 n'affecte en rien le positionnement du réticule dans l'image fournie par la sonde endoscopique. Il convient de noter par ailleurs que lorsque l'on fait tourner l'axe de visée V pour régler le positionnement angulaire du champ de vision de l'endoscope, on ne cherche pas à régler la position angulaire du réticule, celle-ci étant réglée lorsque l'axe de visée est Io correctement orienté sur la pièce à examiner. La rotation relative de la bague de commande 10 par rapport aux pièces 42 et 58, obtenue en maintenant la bague 8, entraîne simultanément la rotation du dispositif cinématique comprenant les pièces 50, 48, et 51, et la translation du dispositif cinématique comprenant les pièces 50, 48, grâce 15 à l'alésage hélicoïdal 46. En effet, la rotation de la bague de commande 10 entraîne la rotation de la bague 48 qui est couplée en rotation, mais pas en translation à la bague de commande 10 par l'intermédiaire du téton 50 qui peut circuler dans la rainure longitudinale 57 de la bague de commande 10. La rotation de la bague 48 provoque un déplacement longitudinal de cette 20 bague en raison de la fente hélicoïdale 46 dans laquelle circule le téton 50. Le déplacement hélicoïdal du téton 50 qui est couplé à la monture 51 en rotation, mais pas en translation grâce à la rainure longitudinale 53, entraîne en rotation, mais pas en translation la monture 51. La rotation de la monture 51 entraîne la rotation du réticule 52 dans l'image fournie par la sonde 25 endoscopique. En d'autres termes, la fente hélicoïdale 46 permet de transmettre le mouvement de rotation de la bague 10 à la monture 51, au travers de la pièce 42 (qui est fixe lorsque l'axe de visée V est fixe), tout en assurer un couplage mécanique entre le prisme déviateur 83 et le prime correcteur 87, et sans affecter la position longitudinale de la monture le long 30 de l'axe longitudinal X, et donc la mise au point du système optique. Le mouvement de rotation de la monture 51 et donc du réticule 52 est limité angulairement uniquement par la longueur de la fente hélicoïdale 46 qui peut s'étendre sur plus de 360°, et par le débattement longitudinal maximum de la bague 48 qui peut également être adapté pour que le téton 50 puisse 35 parcourir la fente hélicoïdale 46 d'une de ses extrémités à l'autre. La bague de commande 11 est séparée des pièces 58 et 12 par deux joints toriques (non représentés). Par conséquent, la rotation des pièces 58 14

et 12 par la bague de commande 8, peut entraîner la rotation de la bague de commande 11, et donc la rotation synchrone du dispositif cinématique comprenant les pièces 71, 68, 63, 65, et 62. Ce mouvement de rotation n'affecte en rien le positionnement longitudinal de la monture 51, et donc la mise au point de l'image fournie par la sonde endoscopique. La rotation relative de la bague de commande 11 par rapport aux pièces tubulaires 58 et 12, obtenue en maintenant la bague 8, entraîne simultanément la rotation du dispositif cinématique comprenant les pièces 71, 68, 63, 65 et 62, et la translation longitudinale du dispositif cinématique comprenant les pièces 63, 65, 62 et 51. En effet, la bague de commande 11 est couplée en rotation à la bague 68, par l'intermédiaire du téton 71 circulant dans le fraisage longitudinal de la bague 11. La rotation de la bague 11 entraîne donc en rotation la bague 68. La rotation de la bague 68 entraîne un déplacement longitudinal de la bague 65 en raison du téton 63 solidaire de la bague 65 qui est couplé à la bague 68 par l'intermédiaire de la fente hélicoïdale 69, et donc un déplacement longitudinal de la monture 51 qui est couplée en translation, mais pas en rotation à la bague 65, par l'intermédiaire du téton 62 qui circule dans la gorge annulaire 55 de la monture 51. La rotation de la bague de commande 11 entraîne donc la translation de la monture 51 dans des limites fixées par la longueur de la fente longitudinale 61 prévue dans la pièce tubulaire 58. Ce mouvement ne modifie pas la position angulaire de la monture 51 et donc celle du réticule 52 dans l'image fournie par la sonde endoscopique, mais entraîne la translation longitudinale de la lentille oculaire 86 et donc la mise au point de l'image fournie par la sonde endoscopique. A noter que, malgré la présence de la rainure 73, la bague 68 ne se déplace pas en translation par rapport à la bague de commande 11. A noter également que les bagues 65 et 68 ne sont pas couplées en rotation ni en translation à la pièce tubulaire 58, le téton 62 n'étant pas engagé dans la fente 61. La rotation de la bague de commande 10 n'entraîne donc pas la rotation de la pièce tubulaire 58 solidaire du tube d'inspection 5. La combinaison des dispositifs décrits ci-dessus permet de déplacer longitudinalement la monture 51, et donc la lentille oculaire 86, quel que soit le positionnement angulaire de la monture, et donc du réticule 52, et sans modifier l'orientation de l'axe de visée V et la position angulaire du réticule 52. 15 La bague de commande 11 et la bague 68 pourraient être remplacées par une bague de commande avec sur sa paroi interne une rainure hélicoïdale à section rectangulaire, dans laquelle peut circuler le téton 63. Toutefois, cette solution s'avère plus délicate à mettre en oeuvre et conduit à des jeux mécaniques plus importants dans les liaisons entre les différentes pièces. Il est en effet plus facile de réaliser une ouverture hélicoïdale dans une pièce tubulaire et une rainure interne longitudinale dans une bague de commande, qu'une rainure hélicoïdale à section rectangulaire sur la face interne d'une bague de commande. io Un endoscope de mesure à réticule permet d'effectuer des contrôles quantitatifs fréquents, répétitifs et identiques sur un même type de structure mécanique. Un exemple type d'application concerne le contrôle des aubes de compression d'une turbine d'hélicoptère. Les turbines d'hélicoptères ont tendance à ingurgiter, lors des phases de décollage et d'atterrissage, une 15 quantité importante de poussière et de débris susceptibles d'endommager les aubes des premiers étages de compression de leurs turbines. Il est donc nécessaire d'effectuer des contrôles sur site, fréquents et systématiques, pour quantifier les dégâts subis par les aubes et fournir des critères de décision concernant la dépose éventuelle de la turbine endommagée et son 20 remplacement par une turbine de rechange en bon état de marche. La figure 3 représente un vidéoendoscope dûment positionné pour le contrôle des bords d'attaque des aubes du premier étage de compression axiale d'un compresseur d'une turbine d'hélicoptère. Le compresseur comprend trois étages de compression axiale 1, 2, 3 et un étage de 25 compression centrifuge 4. Le champ de vision du vidéoendoscope permet d'observer la totalité d'une aube. Le vidéoendoscope comprend un endoscope du type décrit en référence avec les figures 1 et 2, associé à une caméra vidéo 7. L'endoscope comprend le tube d'inspection 5 à vision prograde et la poignée de commande 6 dont l'extrémité proximale est 30 solidaire de la caméra 7. La caméra 7 comprend un objectif d'adaptation pouvant être équipé d'une bague de mise au point 14 et d'un dispositif de verrouillage 13 permettant de fixer la caméra sur la bonnette 12 de l'endoscope. Il convient de noter que l'angle de visée et le champ de vision de l'endoscope ont préalablement été déterminés sur les plans du moteur en 35 fonction de l'emplacement de l'orifice de contrôle ménagé dans le stator de 16

la turbine. Il convient également de noter que le positionnement correct de l'endoscope dans la turbine peut être facilité par la mise en oeuvre d'un tube guide spécialement conçu à cet effet et destiné à être introduit dans l'orifice de contrôle de la turbine. Dans tous les cas, il est nécessaire d'utiliser la commande de rotation de l'axe de visée de l'endoscope pour positionner correctement l'angle de visée. La figure 4 représente une image fournie par un moniteur vidéo relié par un câble 15 à la caméra 7 associée à l'endoscope rigide 5, 6 qui n'est pas encore équipé d'un réticule de mesure. Dans cette image inscrite dans un cercle 21 correspondant au champ de vision de l'endoscope, on peut observer un stator circulaire 20 et une aube présentant un pied 18, un bord d'attaque 17 et un sommet 19. La figure 5 représente une image fournie par le moniteur vidéo lors d'une première étape de réalisation d'un réticule destiné au contrôle des aubes du premier étage de compression de la turbine représentée sur la figure 3. Durant cette étape, on procède au démontage du moteur et on colle une feuille de papier millimétré 25 sur l'une des aubes du premier étage de compression. Après remontage du moteur, on procède à une endoscopie de manière à obtenir l'image représentée en figure 5. Durant une seconde étape de réalisation du réticule, on réalise une impression agrandie de cette image. Dans une troisième étape, on trace sur le document imprimé des lignes 22, 23, 24 formant un repère, qui permettront ultérieurement de positionner le réticule sur l'aube et d'estimer la grandeur des défauts éventuels présentés par le bord d'attaque de l'aube 17 à la suite de l'ingestion de corps étrangers par la turbine. Durant une quatrième étape, le repère tracé sur le document imprimé est transféré sur un réticule transparent en utilisant un rapport d'homothétie tel que le diamètre du cercle 21 de l'image endoscopique corresponde au diamètre du diaphragme de champ positionné dans le plan focal. Le réticule 52 ainsi réalisé peut être installé dans la monture 51 par exemple en dévissant la pièce 42 de la pièce 31. La figure 6 représente une image fournie par le moniteur vidéo lorsque l'endoscope 5, 6, est équipé du réticule réalisé lors des étapes décrites précédemment. Dans cette image, l'image du repère 22, 23, 24 du 35 réticule 52 positionné dans le plan focal de la lentille oculaire 86 de 17

l'endoscope est superposée à celle d'une aube présentant un bord d'attaque 17. L'image du repère est mise en coïncidence avec celle de l'aube, à l'aide de la bague de commande de rotation du réticule 10. Le réticule apparaissant dans l'image de la figure 6 présente deux extrémités 23, 24 prévues pour être respectivement mises en coïncidence avec l'intersection du sommet 19 de l'aube et de son bord d'attaque 17, et avec le pied 18 de l'aube. La ligne 22 est dans ces conditions positionnée à une distance connue, par exemple 3 mm, du bord d'attaque de la pale. La ligne 22 présente par ailleurs trois zones A, B, C correspondant à des profondeurs io maximum de défauts acceptables. Par exemple, aucun défaut acceptable en zone C, un défaut de profondeur 1.5 mm acceptable en sone B, un défaut de profondeur 3 mm en zone A. D'autres critères d'acceptation peuvent être mis en oeuvre, tels que la distance minimum entre des défauts adjacents, un nombre maximum de défauts constatés sur N aubes adjacentes ou non 15 adjacentes, etc. La figure 7 représente une image dans laquelle une l'image du repère 22, 23, 24 est superposée à celle d'une aube 17, 18, 19, le repère n'étant pas mis en coïncidence avec l'image de l'aube. II peut être constaté sur cette image que le dispositif de commande de rotation du réticule est 20 indispensable pour réaliser cette coïncidence. La figure 8 représente l'image d'un double réticule résultant de la gravure du premier repère 22, 23, 24 en traits interrompus et d'un second repère 26, 27, 28 en traits continus. Le premier repère est prévu pour le contrôle des bords d'attaque des aubes du premier étage de compression. 25 Le second repère est prévu par exemple pour le contrôle des bords de fuite des aubes, ou bien encore pour celui des bords d'attaque des aubes du second étage de compression. Pour que les deux repères puissent être facilement distingués, ils sont disposés l'un par rapport à l'autre avec des orientations différentes, c'est-à-dire de manière à présenter des lignes 30 principales respectives formant entre elles un angle suffisamment grand, par exemple de l'ordre de 90°. La prévision de deux repères pour le contrôle respectif de deux pièces justifie également la nécessité d'un dispositif de commande de rotation d'un réticule. Il apparaîtra clairement à l'homme de l'art que la présente invention 35 est susceptible de diverses variantes de réalisation et applications. En 18

particulier, l'invention n'est pas limitée aux modes de couplage mécanique particuliers décrits précédemment pour lier les bagues de commande 8, 10, 11 aux pièces à déplacer ou à faire tourner, à savoir les prismes 83 et 87, et la monture 51. D'autres modes de couplage peuvent être aisément envisagés sans sortir du cadre défini par les revendications annexées. Dans certaines applications, il peut ne pas être nécessaire de disposer d'un réticule tournant sur plus de 360°. Par conséquent, le réticule de l'invention ne tourne pas nécessairement sur plus de 360°. L'invention ne s'applique pas non plus nécessairement aux io endoscopes rotatifs. En effet, il peut être souhaitable de disposer d'un réticule tournant dans un endoscope à visée déviée non rotatif et que ce réticule puisse ou non tourner sur plus de 360° selon les applications envisagées de l'endoscope.

Claims

REVENDICATIONS1. Endoscope rigide à visée déviée et mise au point réglable, comprenant un tube d'inspection rigide (5), une poignée de commande (6) solidaire du tube d'inspection présentant un axe longitudinal (X) et un système optique présentant un axe de visée (V) distinct de l'axe longitudinal et comportant un prisme déviateur à réflexion partielle (83) logé dans l'extrémité distale du tube d'inspection, fixement solidaire d'un prisme correcteur (87) logé dans une partie proximale de la poignée de commande, la poignée de commande comprenant un dispositif de commande de mise au point (11, 65, 68) pour déplacer axialement une lentille oculaire (86), et un dispositif de commande de rotation d'un réticule (10, 48) pour faire tourner un réticule de mesure (52) dans une image fournie par l'endoscope, caractérisé en ce qu'il comprend une monture (51) dans laquelle sont fixées la lentille oculaire (86) et le réticule (52), la monture étant montée mobile axialement et en rotation dans la poignée de commande (6) entre le prisme déviateur (83) et le prisme correcteur (87), le dispositif de commande de mise au point (11, 65, 68) et le dispositif de commande de rotation du réticule (10, 48) étant configurés pour respectivement déplacer axialement la monture pour régler la mise au point sans faire tourner le réticule, et faire tourner la monture pour faire tourner le réticule, sans déplacer axialement la monture.
2. Endoscope selon la revendication 1, comprenant un dispositif de commande de rotation de l'axe de visée (8, 31, 42, 58), pour faire tourner l'axe de visée (V) autour de l'axe longitudinal (X) par rapport à une partie fixe (35, 36) de la poignée de commande (6), le dispositif de commande de rotation de l'axe de visée (8, 81, 42, 58), le dispositif de commande de mise au point (11, 65, 68) et le dispositif de commande de rotation du réticule (10, 48) étant configurés pour respectivement faire tourner les prismes déviateur (83) et correcteur (84) avec la monture afin de faire tourner l'axe de visée (V) sans déplacer axialement la monture, déplacer axialement la monture afin de régler la mise au point sans faire tourner l'axe de visée, et faire tourner la monture afin de faire tourner le réticule sans faire tourner l'axe de visée. 19
3. Endoscope selon la revendication 2, dans lequel le dispositif de commande de rotation de l'axe de visée (8) est configuré pour faire tourner l'axe de visée (V) autour de l'axe longitudinal (X) sur plus de 360°.
4. Endoscope selon la revendication 2 ou 3, dans lequel la poignée de commande (6) comprend une partie tournante proximale qui tourne avec le tube d'inspection (5) et des bagues de commande de rotation du réticule (10) et de réglage de la mise au point (12) montées sur la partie tournante de la poignée de commande. i0
5. Endoscope selon l'une des revendications 1 à 4, dans lequel le dispositif de commande de rotation du réticule (10, 48) est configuré pour commander la rotation de la monture (51) pour faire tourner le réticule sur plus de 360°. 15
6. Endoscope selon l'une des revendications 1 à 5, dans lequel le dispositif de commande de rotation du réticule comprend une bague de commande (10) couplée en rotation mais pas en translation à une pièce tubulaire (48), la pièce tubulaire étant couplée en rotation, mais pas en 20 translation à la monture (51) au travers d'une fente hélicoïdale (46) formée dans une autre pièce tubulaire (42) appartenant à une liaison mécanique entre le prisme déviateur (83) et le prisme correcteur (87).
7. Endoscope selon la revendication 6, dans lequel la fente 25 hélicoïdale (46) s'étend sur plus de 360° pour que le réticule (52) puisse tourner sur plus de 360°.
8. Endoscope selon l'une des revendications 1 à 7, dans lequel le dispositif de commande de la mise au point comprend une bague de 30 commande (11), et un dispositif de couplage mécanique (65, 68) configuré pour transformer un mouvement de rotation de la bague de commande en un mouvement de translation de monture (51) et pour permettre une libre rotation de la monture.
9. Endoscope selon la revendication 8, dans lequel le dispositif de couplage mécanique (65, 68) du dispositif de commande de la mise au point comprend une première pièce tubulaire (58) couplée mécaniquement en rotation à la bague de commande de la mise au point (11) et comportant une ouverture hélicoïdale (69) dans laquelle peut circuler un téton 63 formé sur une seconde pièce tubulaire (65) couplée en translation mais pas en rotation à la monture (51).
10. Endoscope selon l'une des revendications 1 à 9, dans lequel le dispositif de commande de rotation de l'axe de visée (V) est configuré pour faire tourner l'ensemble du tube d'inspection et de la poignée de commande (6) autour de l'axe longitudinal (X), à l'exception d'une pièce tubulaire fixe (35) de la poignée de commande sur laquelle est fixée une embase d'éclairage latérale (9) traversée par un faisceau de fibres d'éclairage (89).
11. Endoscope selon la revendication 10, dans lequel le dispositif de commande de rotation de l'axe de visée (V) comprend une bague folle (39) comprenant un premier élément de butée (40) agencé pour coopérer dans deux directions de rotation du tube d'inspection (5) autour de son axe longitudinal (X) avec deux zones sensiblement opposées d'un second élément de butée (38) solidaire de la pièce tubulaire fixe (35), , la bague folle étant couplée en rotation à un élément tubulaire (42) solidaire du tube d'inspection de manière à pouvoir tourner librement et indépendamment de l'élément tubulaire sur un secteur angulaire de libre rotation, la course de rotation de l'angle de visée s'étendant entre les deux zones opposées du second élément de butée et étant augmentée du secteur angulaire de libre rotation de la bague folle.
12. Endoscope selon la revendication 10 ou 11, dans lequel le dispositif de rotation de l'axe de visée comprend une bague de commande (8) solidaire d'un tube (31) couplée mécaniquement au prisme correcteur (87) et délimitant avec la pièce fixe (35) un volume annulaire (90) logeant plusieurs spires du faisceau de fibres (89) enroulées autour du tube.
13. Endoscope selon l'une des revendications 1 à 12, dans lequel le tube d'inspection (5) comprend un tube externe (80) et un tube interne (81) dans laquelle est logé le prisme déviateur (83), un objectif (84) et un système optique de transport d'image (85), les tubes interne et externe étant solidaires l'un à l'autre et délimitant un volume annulaire logeant un faisceau de fibres d'éclairage (89) dont l'extrémité distale (91) est solidaire d'une fenêtre d'illumination latérale (91) ménagée dans l'extrémité distale du tube externe. io
14. Endoscope selon l'une des revendications 1 à 13, dans lequel le réticule (52) comprend un premier repère (22, 23, 24) coïncidant avec la forme d'une première pièce à inspecter (17, 18, 19) vue dans l'endoscope.
15. Endoscope selon l'une des revendications 1 à 14, dans lequel le 15 réticule (52) comprend un second repère (27, 28, 29) coïncidant avec la forme d'une seconde pièce à inspecter vue dans l'endoscope, et présentant une orientation différente de celle du premier repère (22, 23, 24).