Brevet FR2560689A1 — publié le 19850906

Dispositif de division d'un rayon laser La présente invention est relative à un dispositif conçu pour la division d'un rayon laser et comportant un dispositif d'émission d'un rayon laser et un dispositif de réception photoélectrique pour la réception des rayons partiels, et des éléments de système optique pour la séparation d'un rayon laser et des moyens pour la déviation des rayons. Ce dispositif peut être utilisé notamment dans la technique des robots et pour la construction des machines, où la détermination précise de la distance entre des rayons permet de déterminer l'espace occupé par une pièce dans un plan. Il peut être utilisé également dans le domaine sportif (saut en hauteur) pour la détermination des hauteurs, par utilisation de rayons parallèles séparés par une distance constante, de même que dans les techniques de sécurité, pour la fixation des installations de protection des locaux. Il est connu d'utiliser des rayons lumineux déviés à angle droit pour les réglages dans la construction automobile et dans l'industrie du bâtiment. Les brevets DE-OS 26 33 391 et DE-OS 25 16 883 indiquent comment produire un rayon lumineux dirigé verticalement ou dévié de 900. On utilise pour cela des éléments de système optique parallèles dans un même plan. L'utilisation de plusieurs rayons lumineux parallèles dans un même plan ou faisant entre eux des angles déterminés (avec ou sans dispositif de réception de la lumière) est connue dans le domaine de l'exploration et de l'enregistrement des images (DE-OS 27 09 352 ; DE-OS 25 00 380 ; DE-OS-25 06 480) et des dispositifs à barrières de lumière DE-OS 26 46 701. Le brevet DE-OS 26 46 701 décrit un dispositif conçu pour produire deux rayons laser paral le les qui sont obtenus au moyen de miroirs.Ces deux rayons servent à faire partir des projectiles et en déter minent la vitesse. Le brevet DE-OS 27 09 352 décrit un dispositif qui décompose un rayon laser en six rayons parallèles. On utilise pour cela un bloc de verre parallélépipédique que traversent des couches en parties perméables optiquement et du c6té intérieur duquel certaines surfaces sont rendues réfléchissantes. Les inconvénients de ce dispositif résident dans le fait qu'en raison des tolérances de fabrication du système optique de division on ne peut pas garantir le parallélisme des rayons produits et que les tolérances des couches de division sont très grandes, de sorte qu'il n'y a pas égalité d'intensité entre les rayons partiels. De plus, la distance entre les rayons partiels est très faible et ne peut pas être modifiée. Un autre inconvénient des dispositifs connus résulte de l'utilisation d'éléments acoustico-optiques qui ne permettent en général de produire que deux rayons partiels dont le parallèlåsme ou la divergence suivant un angle déterminé ne peut être obtenu que par l'utilisation de moyens optiques et techniques supplémentaires. Le but de l'invention est d'éliminer ces inconvénients et de réduire les moyens techniques assurant la division d'un rayon laser tout en permettant l'utilisation d'éléments de systèmes optiques courants. Le but de l'invention est donc de permettre la réalisation d'un dispositif de division d'un rayon laser dans lequel un rayon laser peut être décomposé en plusieurs rayons partiels de même intensité parallèles dans le même plan ou divergents dans l'espace. Ce but est atteint, suivant l'invention, du fait qu'un premier prisme (3) en forme de toit de 900 d'angle est orienté de manière que son arête formant le faite du toit et sa surface d'hypothénuse sont perpendiculaires au rayon laser incident et est fixé sur une plaque de base (2) dans l'axe optique (4) du rayon laser, qu'un deuxième (5) et un troisième (6) prisme de même modèle sont montés à une certaine distance du premier prisme (3) de manière réglable, le trajet de rayon partiel suivant l'axe optique (7) est perpendi A culaire aux arêtes en fate de toit et aux surfaces d'hypo- ténuse des prismes (5) et (6) et au rayon laser incident d'axe optique (4), que le deuxième (5) et le troisième (6) prismes en forme de toit sont associés chacun à deux prismes en forme de toit (8, 9 et 10, 11) disposés de manière réglable, les trajets de rayons partiels d'axes (12) et (13) étant A perpendiculaires aux arêtes en faite de toit et aux surfaces d'hypoténuse des prismes (8, 9) et (10, 11) et que les trajets des rayons partiels suivant les axes optiques (14, 15) comportent chacun deux miroirs ou deux prismes (18, 19 et 20, 21) et que les trajets de rayons partiels suivant les axes optiques (16, 17) comportent chacun deux miroirs ou deux prismes (22, 23 et 24, 25) pour la déviation des rayons, les prismes ou miroirs (18, 19 ; 20, 21) et (22, 23 ; 24, 25) étant montés de manière à pouvoir tourner autour de deux axes. Il est avantageux que l'installation des prismes en forme de toit et des miroirs ne soit pas limitée et que les rayons partiels de même intensité produits puissent être réglés de manière à faire des angles ae O" à 1800. L'invention permet d'obtenir des rayons parallèles séparés par des distances qui peuvent aller de quelques millimètres à plusieurs mètres. Du fait que les prismes en forme de toit ou les miroirs sont montés de manière à être réglables, on peut obtenir des rayons partiels divergents suivant des angles qui peuvent aller de 0 à 1800. L'invention est décrite ci-dessous d'une manière plus détaillée au moyen d'un exemple de réalisation en se réfé rant au dessin. La figure unique représente un dispositif suivant l'invention pour la division des rayons. Au dessin, la référence 1 désigne un dispositif d'émission d'un rayon laser. Une plaque de base 2 porte, solidement fixé sur elle, un premier prisme 3 en forme de toit d'angle 4 au sommet de 90 dont l'arête constituant le faite et la surface hypoténuse sont perpendiculaires au rayon incident suivant l'axe optique 4. La distance entre le prisme 3 et le dispositif 1 n'est pas fixée à l'avance. Un deuxième prisme 5 et un troisième prisme 6 en forme de toit et d'angle au sommet de 90 sont montés à une certaine distance du premier prisme 3, leur position pouvant être réglée de telle manière que le trajet du rayon partiel suivant l'axe optique 7 soit perpendiculaire aux arêtes formant faite et aux surfaces hypoténuses des prismes 5 et 6 et perpendiculaire au rayon laser incident suivant l'axe optique 4.Le deuxième prisme 5 et le troisième prisme 6 sont associés chacun à des prismes de même modèle 8, 9 et 10, 11 qui sont situés à une certaine distance et dont la position peut être réglée de telle manière que les trajets de rayons partiels suivant les axes optiques 12 et 13 soient également perpendiculaires aux arêtes formant faite et aux surfaces d'hypoténuse des prismes 8,9 et 10,11. Les trajets de rayons partiels suivant les axes optiques 14, 15 comportent chacun deux prismes ou miroirs 18, 19 ; 20, 21 et les trajets des rayons partiels suivant les axes optiques 16, 17 comportent chacun deux prismes ou miroirs 22, 23 ; 24, 25 pour la déviation des rayons. Les prismes ou miroirs 18, 19 ; 20, 21 et 22, 23 24, 25 sont montés de manière à pouvoir tourner dans une grande mesure (deux axes), de manière à donner des rayons parallèles dans le plan et des rayons divergents dans l'espace. Les positions des prismes en forme de toit et des prismes qui peuvent être remplacés par des miroirs peuvent être modifiées à l'infini. Le nombre des rayons partiels est 2n, les valeurs de n pratiquement avantageuses étant de 1 à 4. Les côtés des angles droits de tous les prismes en forme de toit sont rendus réfléchissants sur leur surface avant pour obtenir une forte intensité lumineuse des rayons partiels réfléchis. n Le nombre des prismes en forme de toit est de 2n-1, celui des prismes ou des miroirs assurant la réflexion dans la direction du dispositif de réception est de 2n. La somme des intensités partielles des rayons partiels est égale à l'intensité du rayon incident, abstraction faite des pertes insignifiantes dues à la réflexion sur les couches des miroirs. Revendications 1. Dispositif de division d'un rayon laser, comportant un dispositif d'émission d'un rayon laser et un dispositif photoélectrique pour la réception de rayons partiels, et des éléments de système optique pour la séparation d'un rayon laser et des moyens pour la déviation des rayons, caractérisé en ce qu'il comporte - un premier prisme (3) en forme de toit, d'angle au sommet de 900, fixé solidement, sur une plaque de base (2), sur l'axe optique (4) du rayon laser de manière que son arête formant le fate du toit et sa surface d'hypoténuse soient perpendiculaires au rayons laser incident, - un deuxième prisme (5) et un troisième prisme (6i d'angle au sommet de 900 situés, de manière à pouvoir être réglés, à une certaine distaiiceedu wpremier -}?risme (3) , letrajet de rayons - partiels -suivant l'axe optique (7) étant perpendiculaire aux arêtes de faite et aux surfaces-d'hypothénuse des prismes (5) et (6) et perpendiculaire- au rayon laser incident suivant l'axe optique (4), - le deuxième prisme (5) et le troisième prisme (6) étant associés chacun à deux prismes en forme de toit (8, 9t et (1O, 11), réglables de manière à pouvoir être réglés, les trajets des rayons partiels suivant les axes optiques (12) et (13) étant perpendiculaires aux arêtes de faite et aux surfaces d'hypoténuse des prismes (8, 9) et (10, 11). - et les trajets des rayons partiels suivant les axes optiques (14, 15) comportant chacun deux prismes ou miroirs (18, 19) (20, 21) et les trajets de rayons suivant les axes optiques (16, 17) comportant chacun deux prismes ou miroirs (22, 23) (24, 25) pour la déviation des rayons, les prismes (18, 19) (20, 21) et (22, 23) (24, 25) étant montés de manière à pouvoir tourner autour de deux axes. 2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que les possibilités de disposition des prismes et des miroirs sont illimitées. 3. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que les rayons sortants font entre eux un angle qui peut être réglé de 0 à 1800.