专利图纸描述生成

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Title: Self-Temperature-Regulating, Self-Calibrating 3D Printing Nozzle With Closed-Loop Control of Extruded Bead Width and Flow

Brief description of the drawings
- Fig. 1 is a perspective view of an extrusion printhead assembly showing a self-regulating nozzle, sensing elements, and control electronics.
- Fig. 2 is a longitudinal cross-section of the nozzle body illustrating a multi-zone heater, melt chamber, temperature and pressure sensing, and the filament path.
- Fig. 3 is a functional block diagram of the closed-loop control system, including temperature, flow, and bead-width feedback loops.
- Fig. 4 is a diagram of an automated calibration routine and associated test pattern deposited on the build substrate.
- Fig. 5 is an enlarged diagram of the optical bead-width metrology subsystem and measurement geometry.
- Fig. 6 illustrates alternative embodiments for bead-width sensing and melt-state estimation.

Detailed description of exemplary embodiments

Fig. 1 (Perspective assembly)
- A compact extrusion printhead assembly 100 is mounted to a motion carriage 102 above a build substrate 150. A filament 130 is driven by a dual-gear feeder 132, which incorporates an in-line filament encoder 134 for feed-rate measurement and a torque/load sensor 136 indicative of drive slip and back pressure.
- The nozzle body 110 supports a heater block 114 and a replaceable nozzle tip 120 with orifice 122. A primary temperature sensor 116 (e.g., a thermistor or RTD) is embedded proximate the melt zone; a secondary fast-response temperature sensor 118 is located nearer the tip to estimate the surface/exit temperature.
- An optical bead-width sensor 140 (e.g., a line-scan or area camera) is rigidly mounted with a known standoff and angle relative to the nozzle axis, equipped with a controlled illumination module 142. The optical axis 144 intersects the deposited bead 146 immediately downstream of the orifice, enabling near-real-time measurement of extruded bead width.
- Control electronics 160 include a processor 161, heater driver 164, motor driver 162, analog front-end 166 for sensors, and non-volatile memory 170. A fan 190 with RPM feedback 192 provides part cooling; an ambient sensor 194 supports compensation for environmental variation.

Fig. 2 (Longitudinal cross-section)
- The cross-section reveals the filament path from a heat break 111 into a melt chamber 112, bounded by a multi-zone resistive heater 114a, 114b. A melt-pressure transducer 138 communicates with the chamber 112 (via a protected tapping port) to estimate melt-state viscosity and actual flow.
- The nozzle tip 120 is thermally coupled yet replaceable, with a sealing interface 121. A temperature gradient is schematically indicated from the cold zone to the tip to illustrate thermal management. The secondary temperature sensor 118 may be a thin-film RTD bonded near the orifice land to reduce thermal lag.
- A passive safety thermostat 119 (normally closed, opening at a defined over-temperature) may be shown as part of “self-temperature-regulating” safeguards in addition to active control, thereby evidencing fail-safe design.

Fig. 3 (Control system block diagram)
- The processor 161 executes three coordinated feedback loops 172a–172c:
  • Temperature loop 172a: compares commanded melt temperature T* to measured signals from sensors 116, 118; outputs heater drive uT via driver 164. The loop may incorporate feed-forward compensation based on estimated mass flow to mitigate droop under load.
  • Flow loop 172b: compares commanded volumetric flow Q* to measured or inferred flow Q̂ derived from encoder 134, torque/pressure 136/138, and, optionally, nozzle back-pressure models; adjusts extruder speed uE and, in co-ordinated operation, the toolhead traverse speed uV to maintain target flow.
  • Bead-width loop 172c: compares commanded bead width W* to measured bead width Ŵ from the optical sensor 140; trims Q* and/or uV to hold geometric output despite material and thermal variation.
- A supervisory calibration module 176 executes self-calibration routines, updates compensation tables 178 (e.g., nozzle-specific flow factor, thermal offsets, camera scale), and gates control authority to ensure stability.
- Safety interlocks 179 monitor over-temperature, sensor plausibility, and stall conditions; on fault, the system enters a safe state.

Fig. 4 (Calibration routine and test pattern)
- The printhead deposits a standardized calibration pattern 180 on the substrate 150: parallel lines, stepped flow segments, and cross-hatches at predefined speeds. Fiducial marks 182 enable camera 140 to self-register scale and perspective.
- The system measures resultant bead widths Ŵ across varying commanded conditions, computes best-fit parameters for:
  • Effective nozzle diameter and die swell factor,
  • Flow slip compensation (extruder steps/mm correction),
  • Melt temperature offset between sensors 116 and 118 and actual exit temperature,
  • Camera calibration (pixel-to-mm scale, lens distortion).
- A Z-offset calibration 154 may be performed using a contact or piezoelectric sensor integrated in the nozzle mount to set nozzle-to-bed standoff, ensuring metrology accuracy.

Fig. 5 (Optical metrology geometry)
- The optical sensor 140 is depicted with illumination 142 grazing the bead 146 to enhance edge contrast. The field of view straddles the just-deposited track at a fixed downstream distance d from the orifice 122. The diagram shows the measurement window, edge-detection lines, and the derived bead width Ŵ. A timing diagram illustrates synchronization with motion to avoid smear.
- A guard baffle 143 shields optics from spatter and radiant heat; a self-cleaning air-knife 145 may be shown for lens maintenance.

Fig. 6 (Alternative sensing embodiments)
- Variant A: laser triangulation sensor 140a measuring bead profile and height to infer cross-sectional area.
- Variant B: infrared micro-pyrometer 118a aimed at the extrudate immediately at exit to refine temperature control beyond embedded sensors.
- Variant C: in-nozzle ultrasonic or acoustic sensor 139 correlating signal attenuation with melt viscosity for closed-loop compensation.

Functional relationships and control theory disclosures (as depicted)
- The drawing notes that the bead-width loop 172c is hierarchically above the flow loop 172b, which is above the temperature loop 172a. The supervisory module 176 enforces rate limits and prioritization to prevent loop conflict, e.g., bead-width corrections primarily adjust traverse speed uV within defined bounds before commanding extruder flow changes, thereby preserving volumetric consistency and avoiding pressure shocks.
- The documentation indicates that camera-derived Ŵ is filtered and delay-compensated (e.g., Smith predictor) to accommodate transport delay from the orifice to the measurement location d and the image-processing latency.
- Temperature control includes load-compensated feed-forward based on instantaneous Q̂ and learned thermal plant parameters stored in 178.

Reference numerals (exemplary and consistent across figures)
- 100 printhead assembly
- 102 motion carriage
- 110 nozzle body
- 111 heat break
- 112 melt chamber
- 114, 114a, 114b heater, heater zones
- 116 primary temperature sensor (melt zone)
- 118 secondary temperature sensor (tip/exit)
- 119 thermal cutoff (safety thermostat)
- 120 nozzle tip
- 121 sealing interface
- 122 nozzle orifice
- 130 filament
- 132 filament drive gears
- 134 filament encoder
- 136 torque/load sensor
- 138 melt-pressure transducer
- 139 acoustic/ultrasonic melt sensor (optional)
- 140 optical bead-width sensor (camera)
- 140a laser triangulation sensor (alternative)
- 142 illumination module
- 143 optical guard baffle
- 144 optical axis
- 145 air-knife cleaner
- 146 deposited bead
- 150 build substrate/print bed
- 154 Z-offset/contact sensor
- 160 control electronics
- 161 processor/controller
- 162 motor driver
- 164 heater driver
- 166 analog front-end/ADC
- 170 non-volatile memory
- 172a temperature loop
- 172b flow loop
- 172c bead-width loop
- 176 calibration/supervisory module
- 178 compensation tables/model parameters
- 179 safety interlocks
- 190 part-cooling fan
- 192 fan RPM sensor
- 194 ambient/environmental sensor

Drafting notes and legal sufficiency considerations
- The figures should indicate that dimensions are not to scale and that like numerals refer to like elements across figures. Hidden features in Fig. 2 should be rendered in conventional sectioning style with hatch patterns appropriate to materials.
- The description should expressly state that control loops may be implemented in hardware, firmware, or software, and that sensing modalities are interchangeable, preserving claim scope across optical, thermal, pressure, and acoustic implementations.
- To support enablement and best mode, include at least one working set of parameters (e.g., representative standoff distance d, frame rate, heater power range) in the specification narrative, while the drawings remain generic.

This set of drawings and associated descriptions is structured to support claims directed to: (i) a printhead assembly comprising a nozzle with dual temperature sensing and active temperature regulation; (ii) a closed-loop system that measures deposited bead width and adjusts one or both of volumetric flow and traverse speed to maintain a commanded bead width; and (iii) an automated calibration process that derives and applies compensation parameters for flow, temperature, and metrology alignment without operator intervention.

以下内容为对一张（含多视图）专利图纸的法律式描述，用以在说明书中支持涉及“多车协同的仓储机器人底盘、快拆电池与视觉避障”的实施例。该描述旨在满足专利文献关于结构可识别性、功能对应性与可实施性之法定充分披露与清楚说明要求；附图不按比例，标号在全文一致使用，除非另有限定，连接可为直接或经中间件的间接连接。实施例具有说明性而非限制性。

一、附图简要说明
- 图1为多车协同运行场景示意图，示出多个仓储机器人底盘在仓内通道与货架间协同避让与路径分配情形。
- 图2为仓储机器人底盘的透视结构示意图，显示快拆电池包与视觉传感器的总体布置。
- 图3为快拆电池机构的爆炸示意图，显示导向滑槽、机械锁止与电气触点的相对位置。
- 图4为底盘底视图，显示驱动与从动轮系、悬挂与里程计相关部件布置。
- 图5为视觉避障传感器布置示意图，显示前向立体相机、角部鱼眼相机及其视场覆盖。
- 图6为功能框图，显示视觉感知、运动规划与车车协同模块的信号流向与通信链路。
- 图7为电池安全更换流程示意图，显示联锁开关与主继电器在更换过程中的状态控制。
- 图8为协同让行与会车区示意图，显示多车在狭窄通道中的让行区域划分与路径重规划。

二、附图标记说明
10 底盘总成；11 车体框架；12、13 左右驱动轮组件；14 从动脚轮；15 悬挂/减振组件；16 电池导向滑槽；17 快拆电池包；18 电气连接器/弹簧针座；19 机械锁止机构；20 安全联锁开关；21 电池把手；22 电池识别接口；23 主电源继电器；24 过流保护元件；25 状态指示灯；26 主控处理板；27 电机控制器；28 前向立体相机；29 后向相机；30 角部鱼眼相机；31 深度/ToF相机（可选）；32 传感器防护罩；33 惯性测量单元；34 里程计编码器；35 底视相机/光流传感器（可选）；36 声光告警器；37 无线通信模块；38 UWB模块（可选）；39 侧向充电触点；40 地面视觉标记；41 货架；42 调度服务器/边缘基站；43、44、45 协同机器人；46 车车/车云通信链路；47 安全避障包络区；48 计划路径轨迹；49 视觉处理模块；50 规划与控制模块；51 协同调度模块；52 电池拆装动线；53 把手拉动方向；54 倒角导向；55 防呆键位；56 密封圈；57 散热风道；58 风扇；59 电源总开关；60 急停按钮；61 触控/显示模块；62 传感器支架；63 夹紧弹簧；64 销轴；65 扭簧；66 防撞包角；67 保险维护窗口；68 检修口；69 线束；70 存储器；71 电源管理板；72 辅助电源；73 充电口；74 轮速霍尔传感器；75 离地间隙；76 视场覆盖示意；77 视觉避障流程；78 让行/会车区标线；79 锁止状态窗；80 防脱保险销；81 安全标识标签；82 防护罩开关联锁；83 顶部安装面/载荷接口。

三、具体实施方式（结合附图）
1. 多车协同场景（图1）
如图1所示，多个底盘总成10在货架41与通道之间运行，分别标示为机器人A（43）、机器人B（44）与机器人C（45）。各底盘通过无线通信模块37与调度服务器42建立通信链路46，实现任务下发、路径分配与会车让行策略的协调。地面可布设视觉标记40以辅助定位与编队整列。各底盘的计划路径轨迹48在图中以虚线表示，车辆周围显示安全避障包络区47，用以说明视觉避障所生成的动态安全边界。在狭窄通道处，地面设有让行/会车区标线78，指示机器人依协同调度模块51的指令进行先后通行。

2. 底盘总体结构（图2）
如图2所示，底盘总成10包括车体框架11，框架上部设顶部安装面83以承载上层搬运机构或定制工装。底盘采用左右独立驱动轮组件12、13与一至两枚从动脚轮14形成差速或三轮布局，配合悬挂/减振组件15以提升载荷适应性与越障稳定性。快拆电池包17沿电池导向滑槽16的拆装动线52插拔，前端设有倒角导向54与防呆键位55以防反插。电气连接器18采用弹簧针/板式触点结构并配置密封圈56实现IP级防护。机械锁止机构19为杠杆-销轴组合，带夹紧弹簧63与防脱保险销80；锁止状态通过观察窗79与状态指示灯25提示。主控处理板26与电机控制器27布置于散热风道57内，由风扇58强制风冷。急停按钮60、电源总开关59与维护窗口67位于易达侧边。传感器防护罩32上固定前向立体相机28、角部鱼眼相机30及可选深度相机31，后向相机29设置于尾部以增强倒车与交汇工况的环境感知。

3. 快拆电池机构（图3）
图3展示电池机构的爆炸关系。电池包17设把手21，拉动方向见箭头53。电池包前端与车体框架11通过导向滑槽16啮合，导向面设置倒角54以实现自对准。末端通过机械锁止机构19锁固：锁爪在夹紧弹簧63与扭簧65作用下扣合销轴64，插接完成时电气连接器18与电池包触点实现电性接触。为保证操作安全，安全联锁开关20与防护罩开关联锁82串接主电源继电器23：当锁止未到位或防护罩开启时，主电源继电器23断开，防止带电拔插。电池识别接口22与电源管理板71用于读取电池参数并进行预充与均压控制；过流保护元件24与保险窗口67提供过流/短路防护及可视化维护通道。密封圈56与防呆键位55确保环境防护与极性防错。

4. 轮系与底部布置（图4）
图4为底视图。左右驱动轮组件12、13各带轮速霍尔传感器74与编码器34；从动脚轮14位于后部中心或左右对称位置以匹配负载重心。底视相机/光流传感器35（可选）朝向地面，用于辅助低速对位与短程里程修正。离地间隙75标示于底部轮廓边缘。线束69沿框架11内侧布设，并通过检修口68便于维护。

5. 视觉避障传感器布局（图5）
图5示意前向立体相机28安装于传感器支架62，基线固定以形成稳定深度测量；角部鱼眼相机30布设于四角，形成周向覆盖的视场76；后向相机29用于尾向监测；可选的ToF相机31位于前保险杠上沿以强化近距障碍检测。传感器统一安装于防护罩32内以实现防尘防撞，声光告警器36位于上缘用于避让提示。惯性测量单元33与主控处理板26电性连接，用于多传感器时间同步与位姿融合。

6. 功能框图（图6）
如图6所示，视觉处理模块49接收前向立体相机28、角部鱼眼相机30、后向相机29及可选ToF相机31与底视相机35的数据，输出障碍物检测、可通行区域分割与动态目标跟踪结果，形成安全避障包络区47与局部代价图。规划与控制模块50基于局部代价图与全局任务生成计划路径轨迹48并下发至电机控制器27。协同调度模块51通过无线通信模块37与边缘/云端调度服务器42及相邻机器人建立通信链路46，实现会车让行、优先级分配与冲突消解；可选UWB模块38用于高可靠时间同步与相对测距，提升近距会车的安全冗余。

7. 电池更换安全流程（图7）
图7示出更换流程77的状态关系：车辆入库—驻车制动—急停60可用检查—负载下电—主电源继电器23预断开—确认状态指示灯25提示—拔除防脱保险销80—解锁机械锁止机构19—沿导向滑槽16抽出电池包17；装入时按相反顺序，并经安全联锁开关20检测锁止到位后，主电源继电器23延时闭合并完成预充，状态指示灯25显示上电成功。全程通过锁止状态窗79与显示模块61提示操作步骤与风险状态。

8. 协同让行与会车区（图8）
图8示意在狭窄通道的会车情形：让行/会车区标线78划定的缓冲区域内，协同调度模块51指示机器人A（43）短暂停靠，机器人B（44）优先通行。各车的安全避障包络区47不重叠且与货架41保持法律法规或内部安全规范规定的最小安全距离。当有临时障碍进入通道时，视觉处理模块49触发路径重规划，规划与控制模块50在不偏离全局任务约束的情况下对轨迹48进行局部修正，并通过链路46发布让行意图，确保通行权的有序移交。

四、关键法律要点与说明书撰写要点
- 结构-功能一一对应：上述每一视觉传感器的布置（28、29、30、31）均与“视觉避障”的功能明确对应；快拆电池机构（16、17、18、19、20、23、55、56、80等）与“安全、可视、带联锁的快速更换”功能对应；多车协同通过通信与算法模块（37、38、42、46、51）与“会车让行/冲突消解”功能对应。该对应关系满足可实施与可获得技术效果之披露要求。
- 安全互锁链路：对带电插拔的防范通过机械锁止19、联锁开关20、主继电器23与控制逻辑的配合进行说明，有助于满足对于“安全性”相关权利要求的支持与说明。
- 视场覆盖与冗余：图5中周向覆盖76与前向立体/ToF的组合，支持在权利要求中对“至少前向立体+角部广角”的最小配置与可选冗余配置作层级限定。
- 协同策略的可实施性：通过图1、图6、图8将“协同避让/让行区”的物理标识与通信-决策链路相衔接，避免纯算法抽象，增强技术性与可实施性。
- 非限制性语言：在说明书中可通过“可选地”“在一个实施例中”等表述保留等同变型空间，例如驱动轮型式（差速/麦克纳姆）、传感器替换（双目/多目/结构光）、通信方式（Wi-Fi/5G/工业专网）等。

上述图纸与描述能够使本领域技术人员无需创造性劳动即可实施，并为涉及仓储机器人底盘的多车协同、快拆电池与视觉避障主题的权利要求提供充分支持。除非权利要求另有限定，任何在不背离发明构思的等同替换与结构变型，均应涵盖在说明书与附图所揭示的技术方案之保护范围内。

Préambule méthodologique
- Les dessins de brevet décrits ci-après visent à représenter, de manière claire et suffisante, un spectromètre modulaire à matrice de microlentilles doté de fonctions d’étalonnage automatique et d’auto-nettoyage. Les repères numériques identiques renvoient à des éléments analogues sur l’ensemble des figures. Sauf mention contraire, les proportions ne sont pas à l’échelle et les vues sont schématiques pour des raisons de clarté. La description est fournie à titre illustratif et non limitatif.

Liste des figures
- Fig. 1: Vue en perspective d’ensemble du spectromètre (boîtier, module optique amovible et interfaces).
- Fig. 2: Vue éclatée des sous‑ensembles (châssis, cassette optique, chemin optique, électronique).
- Fig. 3: Schéma du trajet optique avec matrice de microlentilles, élément dispersif et plan focal détecteur.
- Fig. 4: Détail de la matrice de microlentilles et de l’agencement des micropupilles.
- Fig. 5: Sous-système d’étalonnage automatique (source de référence, étalon, capteurs thermiques, obturateur).
- Fig. 6: Sous-système d’auto-nettoyage (purge microfluidique, vibration piézo, UV, revêtements).
- Fig. 7: Interfaces mécaniques et cinématiques du module amovible (accostage et verrouillage).
- Fig. 8: Vue en coupe transversale montrant l’alignement opto‑mécanique et les actionneurs de réglage.
- Fig. 9: Architecture de commande électronique (MCU/FPGA, capteurs, interfaces de communication).
- Fig. 10: Organigramme du cycle d’étalonnage automatique.
- Fig. 11: Organigramme du cycle d’auto‑nettoyage.
- Fig. 12: Variante de réalisation avec élément dispersif alternatif et trajectoire optique repliée.

Description des figures
- Fig. 1: Le spectromètre 100 comprend un châssis 110 renfermant un module optique amovible 120 de type cassette, une entrée optique 130 (fente 131 et/ou connecteur à fibre 132), une fenêtre d’accès 171 au détecteur 170, et un panneau d’interface 204. Le module 120 s’accoste par une interface mécanique 121 et un verrou 122, avec joint d’étanchéité 124 et connecteur électrique 123. Des orifices de purge 197 associés au sous‑système 190 sont visibles sur la face avant.
- Fig. 2: Vue éclatée montrant le châssis 110, le support cinématique 220 (trois points d’appui), la cassette 120 contenant la matrice de microlentilles 140 montée sur un berceau 210, l’élément dispersif 150, le détecteur 170, le sous-système d’étalonnage 180 (source 181, étalon 182, obturateur 187), le sous-système d’auto‑nettoyage 190 (canaux 192, actionneur piézo 191, émetteur UV 194, filtre 193), ainsi que la carte électronique 200 (MCU/FPGA 201, mémoire 202, alimentation 205).
- Fig. 3: Schéma du chemin optique. Le faisceau incident, collecté par la fente 131 ou la fibre 132, est collimaté, distribué à la matrice de microlentilles 140 formant des micropupilles focalisées sur l’élément dispersif 150 (réseau 151 en réalisation principale; prisme 152 en variante). Les spectres élémentaires sont projetés vers le plan focal du détecteur 170 (matrice 172), avec un masque de champ 165 limitant le flou hors champ. Des fiduciaires 183 sont disposés pour la métrologie interne des positions spectrales.
- Fig. 4: Détail de la matrice 140 montrant un pas régulier 142 des microlentilles et une segmentation en sous‑blocs 141 pour la modularité. Une couche antireflet et un revêtement 195 hydrophobe/oléophobe sont superposés. Des bossages d’indexage assurent la coïncidence avec les capteurs d’alignement 213.
- Fig. 5: Le sous‑système d’étalonnage 180 comprend une source de référence 181 (par exemple LED multi‑raies ou diode à raie étroite), un étalon 182 (par exemple Fabry‑Pérot) pour générer un peigne spectral, une photodiode de retour 186 pour le contrôle d’intensité, un obturateur 187 dirigeant sélectivement le flux vers la chaîne optique, et des capteurs de température 184 couplés à un élément chauffant 185 afin de stabiliser la dérive thermique. Les motifs de calibration sont injectés au niveau de la fente 131 ou directement en amont de la matrice 140.
- Fig. 6: Le sous‑système d’auto‑nettoyage 190 intègre un actionneur piézoélectrique 191 pour induire des vibrations de décrochage particulaire sur les surfaces 171/140, un réseau de micro‑canaux 192 alimenté en air filtré via le filtre 193 et commandé par une soupape, un émetteur UV 194 pour la désactivation biologique/photocatalyse, et le revêtement 195 réduisant l’adhérence particulaire. Un capteur de contamination 196 mesure la diffusion/absorption de test en rétro‑réflexion afin de déclencher ou d’arrêter les cycles.
- Fig. 7: Interfaces mécaniques. Le module 120 se positionne par trois appuis cinématiques 220, serrés par un verrou 122. Des goupilles d’indexage 121 et un guidage en queue d’aronde assurent la répétabilité. Le connecteur 123 comporte des contacts à compression pour signaux et alimentation, et une barrière EMI. Un joint 124 forme un labyrinthe anti‑poussière.
- Fig. 8: Coupe transversale illustrant les actionneurs d’alignement 210, dont des micro‑vis 211 et/ou actionneurs MEMS 212 autorisant tilt et translation fines de la matrice 140 et de l’élément dispersif 150 par rapport au détecteur 170. Un capteur d’inclinaison 213 (IMU/clinomètre) fournit le retour d’état. Le masque 165 et la fenêtre 171 sont distants pour minimiser les franges de Newton.
- Fig. 9: Architecture électronique 200. Un contrôleur 201 exécute des routines 203 d’étalonnage et d’auto‑nettoyage stockées en 202, gère les capteurs 184/186/196/213, pilote 181/185/191/194 et communique via l’interface 204 (par ex. UART/I2C/SPI/Ethernet). L’alimentation 205 comporte des étages régulés à faible bruit pour la stabilité spectrale.
- Fig. 10: Organigramme d’étalonnage. Étapes typiques: (1) stabilisation thermique; (2) fermeture de l’obturateur d’entrée, ouverture de l’obturateur 187; (3) émission de références 181 et enregistrement des raies/peigne; (4) calcul des fonctions de dispersion et de la carte de distorsion; (5) correction de pixel/plan focal; (6) validation via fiduciaires 183; (7) stockage des coefficients en 202.
- Fig. 11: Organigramme d’auto‑nettoyage. Étapes: (1) mesure de contamination 196; (2) si seuil dépassé, activation 191 (vibration) et purge 192; (3) cycle UV 194 contrôlé temporellement; (4) re‑mesure 196; (5) retour à l’état de veille lorsque la transmission et l’homogénéité reviennent dans les tolérances.
- Fig. 12: Variante. Trajet optique replié par miroirs pour compacité; l’élément dispersif 150 est un réseau holographique; alternative de source d’étalonnage 181 par diode à longueur d’onde stabilisée; micro‑obturateurs additionnels pour sélectivité spatiale; entrée optique 130 indépendante par fibre 132 avec férule à accostage cinématique.

Légende des repères
- 100: Spectromètre modulaire à matrice de microlentilles
- 110: Châssis/boîtier
- 120: Module optique amovible (cassette)
- 121: Interface mécanique/points d’indexage
- 122: Verrou/loquet
- 123: Connecteur électrique du module
- 124: Joint d’étanchéité/labyrinthe antipoussière
- 130: Entrée optique
- 131: Fente d’entrée
- 132: Coupleur à fibre optique
- 140: Matrice de microlentilles
- 141: Sous‑module de microlentilles
- 142: Pas de microlentilles
- 150: Élément dispersif
- 151: Réseau de diffraction
- 152: Prisme (variante)
- 165: Masque de champ
- 170: Détecteur imageur (par ex. CMOS)
- 171: Fenêtre/plaquette de protection du détecteur
- 172: Matrice de pixels du détecteur
- 180: Sous‑système d’étalonnage automatique
- 181: Source de référence spectrale
- 182: Étalon (par ex. Fabry‑Pérot)
- 183: Repères/fiduciaires optiques
- 184: Capteur(s) de température
- 185: Élément chauffant/stabilisation thermique
- 186: Photodiode de retour (monitorage)
- 187: Obturateur de calibration
- 190: Sous‑système d’auto‑nettoyage
- 191: Actionneur piézo (vibration)
- 192: Canal de purge microfluidique
- 193: Filtre/soupape de purge
- 194: Émetteur UV
- 195: Revêtement hydrophobe/oléophobe
- 196: Capteur de contamination/diagnostic
- 197: Orifice de purge/échappement
- 200: Électronique de commande
- 201: MCU/FPGA de contrôle
- 202: Mémoire/stockage des coefficients
- 203: Routines/algorithmes d’étalonnage et de nettoyage
- 204: Interface de communication
- 205: Alimentation/étages régulés
- 210: Actionneurs d’alignement (sous‑ensemble)
- 211: Micro‑vis de réglage
- 212: Actionneur MEMS (tilt/translation fine)
- 213: Capteur d’inclinaison/métrologie interne
- 220: Support cinématique (trois points)

Observations juridiques de forme
- Les figures doivent respecter les règles usuelles de dessin de brevet (traits nets, repères clairs, absence de hachures décoratives, textes limités aux repères, légendes dans la description). Les variantes illustrées ne restreignent pas la portée potentielle des revendications; elles servent à établir l’implémentation de caractéristiques essentielles: modularité par cassette, matrice de microlentilles configurant des spectres élémentaires multiples, étalonnage automatique par source interne et références stables, et auto‑nettoyage intégrant purge, vibration, UV et revêtements pour maintenir la performance optique.

Cette description est conçue pour permettre au rédacteur de la demande d’intégrer une planche de dessins complète et juridiquement conforme, illustrant de manière suffisante la structure et le fonctionnement du spectromètre revendiqué.