Brevet FR2081851A1 — publié le 19711210

La présente invention concerne des appareils optiques. Un.appareil optique selon l'invention peut être avantageusement utilisé pour balayer une surface de travail à l'aide d'un faisceau laser, mais il n'est nullement limité à cette application. 5 On connaît un appareil optique destiné à explorer une surface de travail dans lequel un miroir plan est monté de manière à pouvoir basculer dans un sens et dans l'autre pour effectuer 1'exploration.. Toutefois, dans une telle installation, la longueur du trajet optique du miroir plan à la surface de travail peut varier 10 pendant l'exploration et il est difficile de maintenir continuellement l'exploration au foyer. Pour essayer de surmonter cette difficulté, il a été proposé un agencement optique dans lequel le miroir plan est déplacé en bloc dans un sens et dans l'autre pendant qu'il bascule,de manière à 15 compenser la variation de la longueur du trajet optique provoquée par le basculement. Toutefois, un tel agencement peut impliquer certaines complications dues par exemple à la difficulté de régler le basculement et le mouvement de l'ensemble du miroir plan qui peut être de dimen-20 sion relativement grande et ces complications peuvent avoir pour effet de réduire la vitesse d'exploration possible pour une surface d'exploration donnée. En conséquence, la présente invention a notamment pour objet un appareil optique perfectionné capable d'explorer une surface 25 de travail et de maintenir l'exploration continuellement au foyer sans qu'un mouvement de l'ensemble d'un miroir plan soit nécessaire,et qui présente une aberration sphérique réduite ou nulle et/ou qui permet d'explorer une surface de travail en maintenant l'exploration continuellement au foyer et sans utiliser de miroir plan. 30 En conséquence, selon l'invention, un agencement optique com porte un élément optique susceptible d'explorer une surface de travail et comprenant un élément optique de concentration provoquant une vergence,montée mobile pour concentrer le faisceau de balayage et un dispositif de commande destiné à régler l'élément de concentra-35 tion en fonction delà déviation instantanée du point d'exploration par rapport à un point de référence prédéterminé et sur le contour de la surface de travail de manière à maintenir l'exploration conti 71 08368 -2- 2081851 nuellement au foyer sur la surface de travail. Selon l'invention, un agencement optique comporte un élément optique susceptible d'explorer une surface de travail ayant un contour prédéterminé, une partie au moins de l'élément optique étant 5 mobile autour de deux axes transversaux de manière à faire dévier le point d'exploration vers des points différents de ladite surface et une partie au moins de l'élément optique étant mobile de manière à ajuster la concentration du faisceau de balayage sur la surface de travail, et un dispositif de commande destiné à régler les diffé-10 rents mouvements de l'élément optique de manière à maintenir l'exploration continuellement au foyer sur la surface de travail. On peut construire un appareil optique selon l'invention pour effectuer l'exploration d'une surface de travail de 1,8 mètre, par exemple à une vitesse comprise entre 30 et 150 mètres/minute. 15 D'autres avantages et caractéristiques de l'invention ressor- tiront de la description qui va suivre,faite en regard des dessins annexés et donnant à titre explicatif, mais nullement limitatif, des formes de réalisation de l'invention. Sur ces dessins : 20 la figure 1 est une vue schématique de l'un des agencements optiques ; la figure 2 est une vue en perspective d'un appareil optique selon l'agencement représenté sur la figure 1 ; la figure 3 est une vue en plan de l'appareil de la figure 2 ; 25 la figure 4 est une élévation latérale de l'appareil de la figure 2 ; la figure 5 est une coupe suivant la ligne A-A de la figure 4? et les figur,es 6 à 14 représentent des variantes de l'agencement 30 représenté sur la figure 1. Les agencements et appareils optiques qui seront décrits ci-après sont destinés à effectuer le balayage d'une surface de travail au moyen d'un faisceau concentré. Les agencements et appareils optiques à décrire sont particulièrement utiles pour concentrer un fais-35 ceau laser,tel qu'un faisceau de rayons infrarouges émis par un laser à C02 par exemple,pour balayer la surface d'une pièce afin d'effectuer une opération de traitement telle qu'un découpage,un soudage, un 71 08368 -3- 2081851 traçage, etc., bien qu'ils puissent être également utilisés avec d'autres types de faisceaux optiques et lorsque le processus d'exploration consiste à capter un faisceau provenant de la surface au lieu de le diriger vers cette dernière. Dans les exemples particuliers 5 qui seront décrits ci-après, la surface est une surface plane ou à deux dimensions mais cela n'est pas absolument indispensable. Dans l'une au moins des formes de réalisation qui seront décrites ci-après, l'appareil optique peut être construit pour explorer une surface de travail de 1,8 mètre à une vitesse comprise entre 30 et 10 150 mètres/minute. Comme on le voit sur la figure 1, le faisceau d'entrée 15 comme celui provenant du laser par exemple, est dirigé sur un miroir sphérique fixe 16 par un élément optique de concentration ayant la forme d'une lentille corrigée 18 qui est mobile dans un sens et 15 dans l'autre dans les directions indiquées par les flèches A. Le faisceau 15B réfléchi par le miroir 16 atteint un miroir plan 20 et est réfléchi de façon que le faisceau de sortie 15C atteigne une surface de travail'22. le miroir 20" est supporté (par un moyen non représenté) de manière à être angulairement mobile autour d'un 20 axe fixe 24 et dans les directions des flèches B autour d'un second axe perpendiculaire à l'axe 24 et se trouvant dans le plan du miroir 20. Ces mouvements angulaires du miroir 20 contraignent le faisceau à explorer la surface 22. Lorsque l'angle 0 est de 90°, le faisceau 15C atteint la surface 22 à l'origine d'un système de coordonnées (r,6) 25 c'est-à-dire que r est égal à 0 lorsque 0 est égal à 90°. La variation de l'angle 0 fait varier la coordonnée radiale r*tandis que le mouvement angulaire du miroir 20 autour de l'axe 24 fait varier la coordonnée angulaire 0. Selon une caractéristique de l'invention, la lentille 18 est 30 maintenue continuellement en position axiale de façon que le faisceau 15C soit mis au foyer sur la surface 22 indépendamment de la position angulaire et de l'inclinaison du miroir 20. Dans la disposition représentée sur la figure 1 dans laquelle la surface 22 est perpendiculaire au rayon principal ou axe du faisceau 150 lorsque le fais-35 ceau atteint la surface au point d'origine de la surface d'exploration désirée, la position nécessaire de la lentille 18 pour obtenir une concentration continue n'est fonction que de l'angle 0. Ainsi, 71 08368 -4- 2081851 on peut utiliser une simple liaison mécanique comportant par exemple une came et une contre-came, entre le miroir 20 et la lentille 18 pour déplacer la lentille dans une direction ou l'autre des flèches A au fur et à mesure de la "variation de l'angle 0. Une telle dispo-5 sition est représentée plus particulièrement sur les figures 2 à 5 et sera décrite ci-après. Au lieu d'une telle liaison mécanique, on peut utiliser toutefois un mécanisme électrique ou électro-mécanique. Par exemple, un transducteur peut être monté de manière à détecter le mouvement angulaire du miroir 20 autour de l'axe 24 et un 10 second transducteur peut être monté pour détecter la valeur de l'angle B. Ces deux transducteurs alimentent un ensemble de commande qui émet un signal de commande en conséquence. Ce signal de commande est appliqué à un ensemble d'entraînement qui positionne la lentille 18 en conséquence. La variation du signal de commande en fonction des si-15 gnaux provenant des transducteurs est telle que le mouvement de la lentille 18 maintient continuellement le faisceau au foyer sur la surface. Le trajet parcouru par le foyer du faisceau 15C, au fur et à mesure que le miroir 20 tourne autour de l'axe 24 (l'angle 0 étant maintenu constant) est une ellipse dont l'excentricité est 20 fonction de l'angle X entre les axes des faisceaux 15B et 15C. Cette excentricité peut être corrigée (c'est-à-dire que le foyer peut être amené à décrire un trajet circulaire lorsque le miroir 20 tourne autour de l'axe 24) en faisant en sorte que le mécanisme de commande du miroir ajuste continuellement l'angle 0 en fonction de la position 25 angulaire du miroir 20 autour de l'axe 24. On va décrire maintenant en détail un appareil selon l'agencement optique de la figure 1 en se référant aux figures 2 à 5, les pièces correspondant à celles représentées sur la figure 1 étant désignées par les mêmes numéros de référence. 30 L'appareil représenté sur les figures 2 à 5 comporte une base 24 supportant un bâti vertical 26 présentant deux branches 28 et 30 ainsi qu'un élément supérieur 32. Les branches 28 et 30 sont solidaires d'éléments latéraux respectifs 34 et 36 qui sont fixés à une plaque percée inclinée 38 assujettie à la partie avant de la base 35 24. La branche 28 et son élément latéral 34 ne sont pas représentés sur la figure 4. Une plate-forme 40 est assujettie entre les branches 28 et 30 et comporte une plaque terminale percée verticale 42. Un 71 08368 -5- 2081851 élément tubulaire creux 44 est monté entre les branches 28 et 30 par des boulons réglables 46 et 48 qui sont vissés dans des blocs solidaires de la plate-forme 40, et par un cinquième boulon 50 vissé dans l'élément supérieur 32. Les extrémités des boulons 46 •5 à 50 supportent des billes pouvant tourner librement,ce qui permet à l'élément 44 de tourner autour de son axe. A une extrémité, l'élément 44 supporte la lentille 18 (figure 1) et à son autre extrémité, ledit élément 44 est fixé à la plaque terminale 42 par des ressorts de tension 52. 10 La plaque inclinée 38 supporte le miroir plan 20. Un arbre 54 tourillonnant dans la plaque 38 porte un élément fourchu 56 qui tourne avec l'arbre et qui supporte le miroir 20. L'extrémité interne de l'arbre 54 est solidaire d'un pignon 58 qui engrène avec une vis sans fin 60 qui peut être mise en rotation au moyen d'un bouton mol-15 leté 62. Le miroir 20 est supporté par l'élément fourchu 56 de façon à pouvoir être incliné autour d'un axe passant par les deux extrémités de l'élément fourchu et à faire varier ainsi l'angle 0 (voir figure 1). Afin de régler le mouvement du miroir autour de cet axe, l'arrière du miroir est fixé par une biellette 64 à un collier 66 20 qui peut- glisser le long de l'axe de l'arbre 54»mais qui tourne avec ce dernier. Un plongeur 68 sollicité par ressort est en contact avec la face arrière du miroir 20 et pousse le collier 66 vers le haut. Une console 70 supporte une roue rotative 72 portant un goujon excentrique 74 (figure 3). La roue 72 est mise en rotation par 25 des leviers pivotants 76 et 78 qui sont fixés à un levier coudé 80.' Ce dernier peut être déplacé angulairement par un pignon 82 et une vis sans fin 89 portés par un arbre 86 passant dans un trou ménagé dans la base 24 et auquel est fixé un bouton molleté 88. La rotation du bouton 88 provoque une rotation correspondante de la roue 72. Le 30 goujon excentrique 74 s'appuie contre le collier 66 et, en combinaison avec le plongeur 68, détermine ,1a position axiale du collier et ainsi l'angle 0 d'inclinaison du miroir 20. Le levier coudé 80 présente un surface de came 90 qui est en contact avec une'contre-came fixée à 1'extrémité dfun levier pivo-35 tant 92. L'extrémité supérieure du levier 92 est fourchue et articulée sur 11 élément 44. La base 24 supporte un miroir plan incliné 94 à son extrémité 71 08368 -6- 2081851 opposée au miroir 20. Le miroir sphérique 16 de la figure 1 n'est pas fixé à la base 24, mais est monté séparément de cette dernière (non représentée sur les figures 2 à 5). 5 En fonctionnement, un faisceau laser provenant d'une source non représentée est dirigé sur le miroir 94 pour être réfléchi dans l'élément tubulaire 44 et la lentille 18. Le faisceau 1 5A sortant de la lentille 18 est réfléchi par le miroir sphérique 16 sur le miroir 20 et,de là,sur la surface de travail de la manière expli-10 quée en se référant à la figure 1.La coordonnée 9 de la position du faisceau concentré 15C sur la surface de travail est déterminée par la rotation du bouton moleté 62, tandis que la coordonnée r est déterminée par la rotation du bouton moleté 88. A mesure qu'on fait tourner le bouton 88 pour régler l'inclinaison du miroir 20, 15 le contact entre le levier 92 et la surface de came 90 provoque le déplacement longitudinal de l'élément 44 de manière à positionner la lentille 18 à l'endroit désiré pour maintenir le faisceau 1 5C continuellement au foyer sur la surface de travail. Le profil de la surface de came 90 est déterminé de manière à obtenir la relation désirée 20 entre l'inclinaison du miroir 20 et la position axiale de la lentille 18 compte tenu de la configuration de la surface de travail (une relation sinusoïdale étant utilisée pour une surface de travail plane) Les vis sans fin 60 et 84 peuvent être fendues et sollicitées par ressort pour réduire le jeu. 25 L'agencement et l'appareil décrits en se référant aux figures 1 à 5 peuvent être modifiés de manière à concentrer le faisceau 15C sur une surface de travail qui n'est pas plane. On effectue cette modification en faisant varier la relation entre l'angle d'inclinaison 0 du miroir 20 et la position axiale de la lentille 18. Ainsi, 30 dans l'appareil décrit en se référant aux figures 2 à 5, on peut y parvenir en modifiant le profil de la surface de came 90. Si la surface 22 n'est pas perpendiculaire à l'axe du faisceau 150 lorsqu'il atteint la surface au point d'origine de la zone explorée ou si le contour de la surface l'exige, la position de la lentille 18 35 doit être continuellement ajustée en fonction à la foie de l'angle 0 et de la position angulaire du miroir autour de l'axe 24, ce qui implique une liaison mécanique légèrement plus compliquée entre le 71 08368 -7- 2081851 mécanisme de réglage du miroir et la lentille 18. Dans un autre appareil, l'angle d'inclinaison 0, la position angulaire du miroir 20 autour de l'axe 24 et la position axiale de la lentille 18 peuvent être réglés "séparément par un dispositif de commande numé-5 rique ou autre dispositif de commande programmable qui sont réglés de manière à maintenir toujours la lentille 18 dans la position axiale désirée, compte tenu de la forme de la surface de travail.Par ailleurs, on peut utiliser un dispositif de commande automatique sous la forme d'un détecteur sans contact au-dessus de la surface 10 de travail 22 qui détecte le faisceau incident et positionne axiale-ment la lentille 18 d'une façon automatique pour maintenir continuellement le faisceau incident au foyer sur la surface. Dans tous les cas, on peut prévoir une commande manuelle qui peut surmonter la commande automatique pour effectuer le réglage initial du foyer. 15 Etant donné que le faisceau 15A atteint le miroir 16 en for mant un angle avec son axe dans la disposition et l'appareil décrits en se référant aux figures 1 à 5, il se produit des aberrations qui peuvent devenir importantes dans des systèmes à plus grande ouverture (lorsque l'ouverture dépasse environ f/10). 20 La figure 6 représente une variante de la disposition de la figure 1 destinée à réduire les aberrations de la disposition représentée sur la figure 1 . Sur la figure 6, le miroir sphérique 16 est remplacé par un miroir elliptique 100 dont l'axe ne coïncide pas avec l'axe optique (son axe 102 étant représenté en traits interrompus) 25 pour recevoir le faisceau 15A. Cette modification réduit les aberrations produites avec le miroir sphérique 16 et simplifie légèrement la construction. La figure 7 représente une-autre variante qui élimine l'aberration provoquée par le miroir 16 de la figure 1. Sur la figure 7, 30 le miroir sphérique 16 est remplacé par un miroir sphérique 104 dont l'axe coïncide avec l'axe optique. La lentille 18 est remplacée par un miroir concave mobile 106 qui reçoit le faisceau d'entrée 15 à travers une ouverture axiale du miroir 104. Le miroir 106, comme la lentille 18 de la figure 1, est mobile dans un sens et dans 35 l'autre dans les directions des flèches A et est relié au miroir 20 de façon à être déplacé dans un sens et dans l'autre en fonction de la position instantanée du miroir 20 de la même manière qu'on l'a 71 08368 -8- 2081851 expliqué en se référant à la figure 1. La variante de la figure 7 a pour effet de masquer une partie du faisceau 15C. Dans la variante représentée sur la figure 8, le miroir sphérique 104 de la figure 7 est remplacé par un miroir elliptique 108 5 dont l'axe coïncide avec l'axe optique. La lentille 18 de la figure 1 est remplacée dans la variante de la figure 8 par un petit miroir parabolique 110 qui est mobile dans un sens et dans l'autre d'une manière correspondant au réglage du miroir 20 de la façon expliquée en se référant au miroir 106 de la figure 7. 10 Dans la variante représentée sur la figure 9» le miroir sphé rique 16 de la figure 1 est remplacé par un miroir asphérique 114 dont l'axe coïncide avec l'axe optique. Toutefois, la lentille 18 et le miroir plan 20 de la figure 1 sont remplacés en outre tous les deux par un petit miroir convexe asphérique 116. Le miroir 116 reçoit 15 le faisceau incident 15 et le réfléchit sur le miroir 114 qui le réfléchit vers la surface 22. Le miroir 116 peut pivoter autour d'un axe passant par le point 118 de manière à se déplacer dans la direction des flèches C; ce mouvement définit la coordonnée r de la position du faisceau concentré 15C sur la surface 22 et correspond au 20 basculement du miroir 20 dans la disposition de la figure 1. En outre, le miroir 116 est mobile angulairement autour de l'axe 120 qui correspond à l'axe 24 de la figure 1 et définit la coordonnée 0 de la position du faisceau 15C sur la surface 22. Finalement, le miroir 116 est mobile dans un sens et dans l'autre le long de l'axe 25 120 ; ce mouvement correspond au mouvement axial de la lentille 18 de la figure 1 et, d'une façon analogue à celle expliquée en se référant à la figure 1, est en rapport avec le mouvement angulaire du miroir pour maintenir continuellement le faisceau au foyer sur la surface 22 indépendamment de sa position. 30 La figure 10 représente une variante de la disposition de la figure 9 dans laquelle une plaque correctrice 122 est intercalée entre le miroir 116 et le miroir 114«La réfraction provoquée par la plaque 122 permet de réaliser le système avec une moins grande erreur de parallaxe, c'est-à-dire que le faisceau 15C présente 35 une incidence presque perpendiculaire sur la surface 22. Les variantes des figures 9 et 10,en combinant l'action de déviation du miroir 20 de la figure 1 avec l'action de concentration 71 08368 -9- 2081851 de la lentille 1'8 éliminent la nécessité d'utiliser un grand miroir réfléchissant et,par suite,les limitations imposées aux vitesses élevées d'exploration. Les figures 11 à 14 représentent différentes constructions 5 de systèmes optiques qui peuvent être utilisés à la place du miroir final 20 de la figure 1. Sur la figure 11, le miroir 20 est remplacé par un miroir plan 124 utilisé pour réfléchir le faisceau 15C sur la surface de travail 22. Le miroir 124 pivote sur des tourillons 126 à l'intérieur d'un 10 cadre 128 qui pivote lui-même grâce à des tourillons 130 dans un bâti de base (non représenté). Le miroir 124 peut ainsi basculer autour de deux axes perpendiculaires sous l'action d'un bras de commande 132 et ce mouvement basculant a pour effet de dévier le faisceau 150 sur la surface de travail 22 suivant les coordonnées carté-15 siennes. Sur la figure 12, le miroir 20 de la figure 1 est remplacé par deux miroirs plans.J 34 et 136 reliés mécaniquement entre eux. Ces miroirs peuvent tourner autour de l'axe 24 de façon à définir la coordonnée 6 de la position du faisceau 15C sur la surface de 20 travail et peuvent basculer (ensemble) autour d'un axe perpendiculaire dans les directions des flèches B de manière à définir la coordon-. née r. Sur la figure 13, deux miroirs plans 138 et 140 mobiles de manièr.e indépendante sont utilisés à la place du miroir 20. Le mi-25 roir 138 peut basculer autour d'un axe 142 tandis que le miroir 140 peut basculer autour de l'axe perpendiculaire 144. Les miroirs 138 et 140 déterminent ainsi la position du faisceau sur la surface 22 en fonction des coordonnées cartésiennes, la position du miroir 138 par rapport à son axe définissant la coordonnée x et la position 30 du miroir 140 par rapport à son axe définissant la coordonnée £. Sur la figure 14, un prisme 146 remplace le miroir 20. Le prisme réfléchit le faisceau incident 15B par réflexion interne totale. Le prisme est supporté pour tourner autour de l'axe 24 de manière à définir la coordonnée 9 de la position du faisceau 15C sur 35 la surface 22 et peut basculer autour d'un axe perpendiculaire dans les directions des flèches B de manière à définir la coordonnée r. . Dans chacune des dispositions représentées sur les figures 6 71 08368 -10- 2081851 à 14, le dispositif de commande destiné à maintenir automatiquement le faisceau au foyer sur la surface de travail 22 pendant qu'il balaye la surface peut être le même que celui décrit en se référant aux figures 1 à 5. Ainsi,par exemple, il peut comporter une liaison 5 mécanique d'un type analogue à celui représenté sur les figures 2 à 5 ou il peut comporter une système électromécanique comme décrit en se référant à la figure 1. Dans ce dernier cas, on utiliserait un transducteur/respectif pour détecter le mouvement de l'élément de déviation du faisceau suivant chacun de ses deux axes, les trans-10 ducteurs étant agencés de manière à alimenter un ensemble de commande qui produirait un signal de commande pour positionner correctement l'élément déterminant le foyer (dans les dispositions des figures 9 et 10, les éléments de déviation du faisceau et déterminant le foyer étant les mêmes). Par contre, comme décrit, le dispositif de commande 15 pourrait comporter un détecteur photosensible sans contact sur la surface de travail 22 qui détecte le faisceau incident et positionne automatiquement l'élément déterminant le foyer de manière à maintenir continuellement le faisceau incident au foyer sur la surface. En variante, le dispositif de commande peut avoir la forme 20 d'un premier ensemble de commande programmable pour positionner l'élément de déviation du faisceau de la disposition selon un programme prédéterminé et un second ensemble de commande programmable pour positionner l'élément déterminant le foyer en fonction d'un programme prédéterminé, les deux programmes étant déterminés à l'avance de 25 façon que le faisceau soit maintenu automatiquement et continuellement au foyer sur la surface de travail. Il est évident que l'expression "au foyer" telle qu'on l'utilise dans le présent mémoire doit être interprétée comme signifiant au moins sensiblement au foyer. 30 Dans les dispositions des figures 6, 7, 8, 9 et 10, l'élément de concentration (la lentille 18 ou les miroirs 106, 110 et 116) peut être monté dans un tube du type représenté par l'élément 44 sur les figures 2 à 5, ce tube étant monté en vue d'un mouvement linéaire pour permettre l'action de concentration. Le miroir 116 des figures 35 9 et 10 doit être mobile autour de deux axes transversaux de manière 08368 -11- 2081851 à réfléchir le faisceau sur la surface de travail et ces mouvements doivent pouvoir être effectués en montant le miroir 116 de manière à lui permettre de pivoter dans le tube et en permettant également au tube de tourner autour de son axe longitudinal, les miroirs 20 des figures 6, 7 et 8 peuvent être montés de la même manière-que celle représentée sur les figures 2 à 5. Naturellement, l'invention n'est pas limitée aux formes de réalisation décrites et représentées et est suceptlble de recevoir diverses variantes entrant dans le cadre et l'esprit de l'invention. 71 08368 -1 2- 2081851 REVENDICATIONS 1. Appareil optique comportant un système optique susceptible d'explorer une surface de travail (22) d'un contour prédéterminé, appareil caractérisé en ce que le système optique (18, 16, 20 ; 5 ou 114, 116 par exemple) comporte un élément mobile de concentration optique provoquant une vergence (18, 104, 106, 116) pour concentrer le faisceau de balayage et en ce qu'il comporte un dispositif de commande (86, 80, 78, 90, 92, 44, par exemple) susceptible de" régler la concentration du faisceau de balayage en fonction de sa déviation 10 par rapport à un point de référence prédéterminé de manière à maintenir continuellement le faisceau de balayage au foyer sur la surface de travail (22). 2. Appareil selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'au moins une partie (20 ou 116, par exemple) du système optique 15 est mobile autour de premier et second axes transversaux (24, B ; 120, C, par exemple) de façon à dévier le faisceau de balayage vers différents points de la surface de travail (22) et en ce que l'élément de concentration (18 ou 116 par exemple) du système optique est mobile linéairement de manière à maintenir continuellement le fais-20 ceau de balayage au foyer sur la surface de travail (22). 3. Appareil selon la revendication 2, caractérisé en ce que la partie du système optique qui est mobile autour de deux axes transversaux comporte un miroir plan (20 ; 124 ; 134, 136 ; 138, 140; 146) se trouvant sur le trajet optique entre l'élément de concentra-25 tion et la surface de travail (22). 4. Appareil selon la revendication 3, caractérisé en ce que le forme miroir plan est/ d'un seul miroir plan (20), en ce que le premier axe est un axe sensiblement dans le plan du miroir et en ce que le second axe (24) est perpendiculaire au premier axe et transversal au plan 30 du miroir (20), de façon que la position angulaire (B) du miroir (20) autour du premier axe détermine la coordonnée r,dans un système de coordonnées(r, 6), de la position du faisceau de balayage sur la surface de travail (22) et que la position angulaire du miroir (20) autour du second axe (24) détermine la coordonnée 0. 35 5. Appareil selon la revendication 3, caractérisé en ce que le miroir plan est constitué par un seul miroir plan (124) et en ce que les deux axes (126, 130) sont perpendiculaires l'un à l'autre 71 083(58 -13- 2081851 et s'étendent sensiblement dans le plan du miroir (124) de façon que la position angulaire du miroir (124) autour de l'axe (126) détermine la coordonnée x,dans un système de coordonnées cartésiennes, de la position du faisceau de balayage concentré sur la surface 5 de travail (22) et que la position angulaire du miroir (124) autour de l'autre axe (130) détermine la coordonnée 6. Appareil selon la revendication 3, caractérisé en ce que le miroir plan est constitué par deux miroirs plans assujettis l'un à l'autre (134» 136) agencés de façon que le trajet optique passe 10 par réflexion 'un miroir à l'autre puis vers la surface de travail (22), le premier axe se trouvant entre les deux miroirs (134, 136) et étant parallèle, à leurs plans de façon que la position angulaire (B) autour du premier axe détermine la coordonnée r, dans un système de coordonnées(r, 6), de la position du faisceau de balayage concen-15 tré sur la surface de travail (22), et le second axe (24) étant perpendiculaire au premier axe de façon que la position angulaire des miroirs (134, 136) autour du second axe (24) détermine la coordonnée: 0. 7. Appareil sèlon la revendication 3, caractérisé en ce que 20 les miroirs plans comportent deux miroirs plans distincts (138, 14) disposés de façon que le trajet optique passe par réflexion d'un miroir (138) à l'autre (140) et,de là,vers la surface de travail (22), le premier axe (142) étant un axe se trouvant sensiblement dans le plan du premier miroir (138) et autour duquel le premier miroir 25 est mobile angulairement de façon à déterminer la coordonnée x, dans un système de coprdojmées cartésiennes,de la position du faisceau de balayage concentré sur la surface de travail, et le second axe étant un axe (144) perpendiculaire^au premier (142) et s'étendant sensiblement dans le plan du second miroir (140) et autour duquel le second 30 miroir (140) est angulairement mobile pour déterminer la coordonnée 8. Appareil selon la revendication 3, caractérisé en ce que le miroir plan comporte un prisme (146)-à travers lequel le trajet optique passe par réflexion interne totale, le prisme (146) étant mobile angulairement autour du .premier axe de manière à déterminer 35 la coordonnée r, dans un système de coordonnées (r, 0) , du point d'exploration sur la surface de travail (22) et le second axe (24) 71 08368 -14- 2081851 étant perpendiculaire au premier axe, et autour duquel le prisme est également mobile angulairement pour déterminer la coordonnée Q. 9. Appareil selon l'une quelconque des revendications 3 à 8, caractérisé en ce que le système optique comporte également un 5 miroir fixe (16; 100; 104; 108) sur le trajet optique et entre l'élément de concentration (18,104» 106, 116) et le miroir plan (20 ; 124 ; 134 ; 136 ; 138, 140 ; 146). 10. Appareil selon la revendication 9» caractérisé en ce que l'élément de concentration est une lentille convexe (18) et en ce 10 que le miroir fixe est un miroir concave (16, 100) éventuellement sphérique, disposé de façon que son axe forme un angle avec l'axe optique. 11. Appareil selon la revendication 9» caractérisé en ce que l'élément de concentration est un miroir convexe (106, 110) disposé 15 en regard d'une ouverture axiale du miroir fixe qui est un miroir concave (104 ou 108), le trajet optique à partir du miroir convexe (106, 110) passant par réflexion sur le miroir concave (104, 108) et,de là,vers la surface de travail (22), et le miroir convexe (106, 110) étant mobile axialement. 20 12. Appareil selon la revendication 2, caractérisé en ce que l'élément de concentration optique (116) est mobile autour de deux axes transversaux (C, 120) pour explorer la surface de travail (22) et en ce qu'il est également mobile linéairement pour ajuster la concentration du faisceau de balayage. 25 13. Appareil ^elon la revendication 12, caractérisé en ce que l'élément de concentration optique comporte un miroir convexe (116) disposé en regard d'une ouverture axiale d'un miroir concave (114) de façon qu'un trajet optique entre le miroir convexe (116) et la surface de travail (22) passe par réflexion à partir du miroir con- 30 cave (114) éventuellement à travers une plaque de correction par ré«-fraction (122) entre les deux miroirs (114, 116), le miroir convexe (116) étant mobile dans un sens et dans l'autre le long de l'axe (120) du miroir concave (114) pour ajuster le foyer du faisceau de balayage et étant mobile angulairement autour de l'axe (120), ainsi 35 qu'autour de l'axe (C) perpendiculaire à ce .dernier#de façon que les positions angulaires du miroir convexe (116) autour de ses "deux axes déterminent respectivement les coordonnées r et 6 de la position du 71 08368 -15- 2081851 faisceau de balayage concentré sur la surface de travail (22). 14. Appareil selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le dispositif de commande comporte une liaison mécanique (86, 80, 78, 90, 44 par exemple) maintenant 5 une relation prédéterminée entre le mouvement du système optique (18, 16, 20 ; 114, 116 par exemple) qui détermine la déviation du faisceau de balayage sur la surface de travail (22) et le mouvement de l'élément de concentration (18, 104, 106, 116) qui détermine la concentration du faisceau de fcalayage sur la surface de travail 10 (22). 15. Appareil selon l'une quelconque des revendications 1 à 13, caractérisé en ce que le dispositif de commande comporte un premier ensemble de commande programmable pour commander le mouvement déterminant la déviation du système optique (18, 16, 20 ; 114, 116 par 15 exemple) selon un programme prédéterminé et un second ensemble de commande programmable pour commander le mouvement déterminant la concentration de l'élément de concentration (18, 104, 106, 116) selon un programme prédéterminé, les deux programmes permettant de maintenir le faisceau de balayage continuellement au foyer sur la 20 surface de travail (22). 16. Appareil selon l'une quelconque des revendications 1 à 13, caractérisé en ce que le dispositif de commande comporte un détecteur sur la surface de travail (22) réagissant en réponse à un faisceau incident pour régler le mouvement déterminant la concentra- 25 tion de l'élément de concentration (18, 104, 106, 116) de manière à maintenir continuellement le faisceau de balayage au foyer sur la surface (22).