Instrument de mesure. La présente invention. se rapporte aux ins truments de mesure, indicateurs ou enregis treurs, tels que des galvanomètres, comportant un élément mobile suivant les grandeurs que l'on veut observer ou enregistrer, ledit élément portant un organe réfléchissant plongé dans un liquide et qui réfléchit, vers l'endroit où doit se faire l'observation ou l'enregistrement, l'image d'un objet fixe, tel,
qu'un repère ou une graduation.
Elle est applicable, quoique non exclusive ment, aux appareils de ce genre dits à échelle défilante dans lesquels l'organe réfléchissant donne l'image non pas d'un repère unique, mais d'une échelle graduée, en sorte que c'est le déplacement de l' échelle-image que l'on observe ou que l'on enregistre.
La réalisation d'in tel instrument offre des difficultés dues atz fait qu'il est nécessaire d'obtenir une image extrêmement nette et bien définie de l'objet que les systèmes optiques utilisés jusqu'à présent sont généralement in capables de donner, à cause des aberrations qui leur sont propres.
La présente invention a pour but de sup primer cet inconvénient et de permettre d'ob tenir, par des moyens relativement simples, une finesse d'image extrêmement poussée, si bien que, d'ans le cas particulier d'un galvano mètre, à échelle défilante par exemple, l'image très agrandie de ladite échelle défi- lante qui est recueillie sur le verre dépoli de l'écran d'observation possède une netteté tout à fait remarquable.
On obtient ce résultat, conformément à l'in vention, en disposant, sur la majeure partie au moins du trajet du faisceau lumineux allant de l'objet à l'image de base obtenue par réflexion sur l'organe réfléchissant, des milieux ayant pratiquement tous le même in dice de réfraction, qui est celui du milieu où plonge l'organe réfléchissant.
De préférence, ledit objet sera disposé et ladite image sera obtenue sur les surfaces de séparation entre ces milieux indiqués d'indice donné et l'air libre.
On conçoit aisément que l'image obtenue dans ces conditions ne subit aucune aberration chromatique et que les seules aberrations qu'elle pourrait subir par ailleurs ne peuvent être dues qu'à la réflexion sur le miroir.
Or, on sait d'ailleurs qu'il est possible de supprimer pratiquement toute aberration de sphéricité due à l'organe réfléchissant en uti- lisant à cet effet un miroir sphérique concave et en disposant l'objet au voisinage immédiat du centre de courbure de ce miroir, l'image étant alors également au voisinage de ce centre.
Dans la pratique, le résultat indiqué pourra être obtenu soit en disposant devant le miroir un barreau ou un tube empli du liquide même dans lequel baigne le miroir et fermé à l'en droit où l'on désire obtenir l'image par une plaque de matière solide transparente ayant un indice de réflexion voisin de celui du liquide, soit en plaçant en face du miroir et à faible distance de .celui-ci,
um barreau de matière solide transparante ayant sensiblement le même indice de réfraction que celui du liquide où plonge le miroir et en disposant l'objet sur, ou au voisinage de la surface extérieure de ce barreau, l'image se formant également sur ou au voisinage de la surface extérieure du barreau, le cas échéant après une ou plusieurs réflexions.
En outre, le bar reau de matière transparente solide pourra comporter à une extrémité une surface sphé rique concave s'appliquant sur une surface sphérique convexe de même rayon portée par un bloc, ladite surface sphérique étant centrée sur le sommet du miroir, de façon que l'on puisse faire varier l'orientation du barreau et, par suite, effectuer le réglage de la posi tion. de l'objet et de l'image.
La fig. 1 du dessin -est un schéma illus- trant le principe servant de base à l'invention. La fig. 2 représente, à titre d'exemple, une coupe très schématique d'un galvanomètre immergé à échelle défilante conforme à l'in vention.
Sur la fig: 1, 1 désigne le corps d'in appa reil de mesure, galvanomètre par exemple, empli d'un liquide 2 dans lequel plonge un miroir 3 porté par l'équipage mobile (non représenté) du galvanomètre.
Il s'agit d'obtenir l'image réfléchie par le miroir 3 d'un objet 4 disposé à ime distance judicieusement choisie de ce miroir. A cet effet, le corps de l'appareil 1 comporte un prolongement 5 qui s'étend jusqu'à l'endroit où se trouve l'objet 4 qui est, par exemple, une graduation gravée sur une plaque de verre 6 portée par l'extrémité de ce prolonge ment 5.
Celui-ci est empli du même liquide que l'appareil ou d'un liquide ayant sensible ment le même indice de réfraction. D'ime manière en soi connue, le miroir 3 a une sur face concave sphérique, dont on a à dessin exagéré la courbure pour la rendre plus visi ble sur la figure. En fait, cette courbure est telle que le point 4 soit, au repos, sensible ment en son centre de courbure, si- bien que son image 6 fournie par le miroir 3 coïncide sensiblement au repos avec l'objet 4 et s'en écarte lorsque le miroir 3 pivote, pour venir en 4' par exemple,
tout en restant sur la pla que de verre qui supporte l'objet 4. Etant donné que le faisceau 'lumineux frappant le miroir 3 et réfléchi par celui-ci reste dans un milieu d'indice constant, il n'y a aucune aber ration chromatique et, d'autre part, comme l'objet et l'image sont tout les deux voisins du centre optique du, miroir 3, l'image fournie présente le minimum d'aberration de sphéri- cité et a, d'une manière en soi connue, une netteté extrêmement grande.
Dans l'appareil d'observation représenté à la fig. 2, le liquide emplissant le prolonge ment 5 est remplacé par un élément. allongé ou barreau d'une substance solide transparente ayant sensiblement le même indice de réfrac tion que le liquide dans lequel plonge le mi roir 3. L'appareil 1 présente une ouverture située devant le miroir 3 pour permettre le passage des rayons lumineux.
Cette ouverture est. fermée par un bloc en forme de lentille épaisse plan-convexe 7 de même indice que le liquide 2, ce qui est facile à réaliser, étant. donné que le liquide est généralement du perchloréthylène, dont l'indice est très voisin de celui des verres .courants. La surface anté rieure convexe de cette lentille 7 est ime sur face sphérique centrée sur le sommet du mi roir 3.
La courbure de cette surface sphérique a été également exagérée sur le dessin pour la rendre plus visible. Avec cette lentille coopère un bloc allongé ou barreau 8 de section droite rectangulaire et dont l'une des extrémités est limitée par ime surface concave, de même courbure que la surface antérieure de la len tille 7 et qui vient s'appliquer sur celle-ci avec interposition de glycérine,
de manière à em pêcher qu'il reste de l'air entre ces deux sur faces.
L'extrémité<B>d'a</B> barreau 8 opposée à cette surface concave est divisée en deux zones. L'une d'entre elles est la zone 9 sur laquelle est tracée l'échelle 4 dont l'image doit consti- tuer l' échelle défilante , la distance de cette échelle au miroir 3@étant égale au rayon de courbure de ce miroir. Cette échelle est forte ment et uniformément éclairée par une source lumineuse 10 coopérant avec un condenseur 11.
La seconde zone de l'extrémité. du barreau 8 est entaillée à 45 comme cela est indiqué en 12, de manière que les rayons réfléchis venant de 3 subissent sur cette surface une réflexion totale qui fait que l'image 4' de l'échelle 4 vient se former sur la face latérale plane. 12 du barreau 7.
Cette disposition a pour but de séparer optiquement l'objet 4 de l'image'4'. Devant cette image 4' est disposé, d'une ma nière en soi connue, un objectif de microscope 13 qui projette une image de cette image 4' sur un verre dépoli 14, avec un grandisse- ment linéaire choisi à l'avance et qui est de l'ordre de vingt à trente par exemple.
Comme dans le cas précédent, on se rend compte facilement que l'image 4' de l'échelle 4, malgré la finesse de cette échelle, est absolu ment nette, étant donné que le faisceau lumi neux est réfléchi par 1e miroir 3 sans traver ser de milieux d'indices différents. Lorsque le miroir 3 pivote, l'image de l'échelle se dé place le long de la face latérale 12 du bar reau 8 et l'image- de cette image 4' sur l'écran 14 défile sur cet écran.
La disposition de la lentille 7 et du bar reau 8 permet de faire varier la position de ce barreau par rapport au miroir 3 ou, ce qui peut être phis facile, la position de l'appareil 1 et, par conséquent, du miroir, par rapport au barreau 8, ce qui permet de régler la position du zéro de l'image définitive de l'échelle sur l'écran 14 pour une position donnée du miroir 3 dans l'appareil.
Bien que l'invention ait été décrite comme appliquée à des instruments d'observation, elle peut, bien entendu, être appliquée à des instruments enregistreurs; il suffirait, par exemple, d'enregistrer successivement et ciné- matographiquement l'image obtenue sur l'écran 14. D'autre part, 'l'image et l'objet ont été in diqués comme formés directement sur les sur faces de séparation entre l'air et le milieu dont l'indice correspond à celui du liquide où se trouve le miroir 3. C'est là la disposition la plus favorable.
Il est possible, néanmoins, de se contenter de disposer l'objet et de for mer l'image correspondante au voisinage seule ment de ces parois. -