Brevet FR2564602A1 — publié le 19851122

-1- BASE DE L'INVENTION 1. Domaine de l'invention: La présente invention appartient au domaine de la métrologie dimensionnelle et plus particulièrement à la réalisation de dessins de surfaces sans contact en utilisant un capteur optique. 2. Bases de la technique: Dans de nombreuses applications scientifiques et d'engineering, il est intéressant d'obtenir un profil précis de la surface d'un objet. Par exemple, le dévelop- pement de véhicules terrestres, aériens et spatiaux exige la production d'un plan du contour des diverses surfaces d'un véhicule permettant une analyse correcte des carac- téristiques mécaniques et aérodynamiques. On peut ensuite apporter des modifications au stade de l'étude et produi- re pour une optimisation ultérieure de la conception un plan du contour de surface remis à jour. De plus, dans de nombreux cas, une description du contour d'un article est critique pour la fabrication et le contrôle de qua- lité. Des pièces soumises à de sévères sollicitations, telles que des engrenages, ailettes de turbine et de ven- tilateurs, etc. doivent être usinées selon des tolérances très serrées. Un plan détaillé du contour de la pièce est fréquemment obtenu pour servir de gabarit et de norme de qualité pour des pièces suivantes produites en série. Un certain nombre de capteurs ont été mis au point pour obtenir un plan du contour de la surface d'une cible. Par exemple, il existe des capteurs par contact multi-usages et présentant une précision élevée à un prix relativement bas. Cependant, de par leur nature propre, les capteurs par contact abîment la surface inspectée -2- dans une certaine proportion et présentent une usure de leur pointe de touche. S'il existe une erreur dans le positionnement du capteur, ce dernier comme la surface de la cible peuvent être sérieusement endommagés. De plus, dans certains cas, la surface de la cible, par ex- emple une ailette de compresseur, est si mince qu'un capteur par contact déformera la surface et introduira une erreur de mesure. A la suite des difficultés rencontrées dans l'u- tilisation des capteurs à contact pour dessin de contour, on a tenté de mettre au point des techniques de dessin de profil de surface sans contact. Un système qui utilise l'interférométrie optique ponctuelle a un rendement élevé mais est souvent trop sensible pour de nombreuses appli- cations. Les méthodes qui utilisent l'interférométrie optique ponctuelle exigent des composants optiques cou- teux, un alignement critique de l'appareillage optique, une importante isolation des vibrations, et un traitement électronique sophistiqué si l'on veut qu'elles fonction- nent correctement. De façon semblable, d'autres techniques ont été mises au point et utilisent l'interférométrie optique de surface qui, de même que l'interférométrie optique ponc- tuelle, se révèle très sensible aux défauts d'alignement et doivent utiliser des techniques de traitement d'image complexes et consommatrices de temps pour diminuer les données de franges brutes obtenues. On a découvert que la technique en question était limitée au contrôle des cibles présentant des surfaces extrêmement bien polies et réfléchissantes comme des miroirs, soumises aux mêmes critères d'alignement que ceux exigés par le système de mesure. D'autres techniques sans contact sont décrites dans un brevet U.S. Numéros 3.481.672, 3.679.307 et 4.299.491. -3- En conséquence, le besoin existe de disposer d'un capteur optique simple quoique précis, sans contact, pour l'utilisation dans le dessin de plans de contour de surface et les systèmes de mesure de faibles distances. La présente invention présente un capteur de mesure op- tique sans contact qui permet de réaliser le dessin dé- taillé du profil d'une surface de cible, et qui n'est pas sujet aux problèmes d'alignement critique et de vi- brations rencontrés typiquement dans les dispositifs de la technique antérieure. Ainsi que le montrera la dis- cussion suivante, la présente invention a de nombreuses autres applications en métrologie dimensionnelle, outre le dessin des profils de surface. SOMMAIRE DE L'INVENTION Un capteur optique amélioré pouvant être utilisé particutièrement dans le dressage de plans de contour de surface et dans des systèmes de mesure de faibles distan- ces. Le capteur comporte un laser ou tout autre source lumineuse, qui projette un faisceau lumineux à travers des lentilles cylindriques croisées de façon à produire artificiellement un astigmatisme dans le faisceau. Le faisceau astigmate est ensuite projeté en utilisant un moyen approprié d'orientation de la lumière, sur une sur- face de cible dont on veut dresser le plan. Les rayons dispersés vers l'arrière, réfléchis par la surface de la cible sont collectés par un moyen de réception et foca- lisés sur un photo-détecteur ou tout autre moyen de dé- tection de rayonnement approprié. Par nature, la forme du faisceau lumineux astigmate projeté varie en fonction de la distance par rapport au capteur optique. Un point situé en aval du capteur optique, et o le faisceau as- tigmate forme un spot généralement circulaire est défini -4- comme étant un point "zéro" de foyer central (Z.O). En - amont de ce point vers le capteur optique, le faisceau astigmate forme un spot généralement elliptique (à Z=-ZO) et, de façon identique, en aval du point zéro le faisceau forme un spot généralement elliptique ( à Z = +ZO) orienté essentiellement à 90 du spot amont - ZO. Donc,la forme de l'image projetée sur le photo-détecteur par le moyen collec- teur dépend de la distance entre le capteur optique et la surface de cible. Par suite, en observant la sortie de chaque élément du photodétecteur, la distance entre le capteur et la surface de cible peut être conservée constante et on peut obtenir un plan des contours de la surface en utilisant des techniques connues de dessin. Une autre version de l'invention est prévue, version dans laquelle un faisceau lumineux non astigmate est projeté sur la surface à cartographier. Le rayonnement arrière parasite réfléchi par la surface de cible est collecté et traverse des lentilles cylindriques croisées pour provoquer de l'astigmatisme dans le faisceau reçu. Le faisceau astigmate est ensuite focalisé sur un photo-détecteur. Comme dans le cas de la première version, la forme du faisceau reçu est fonction de la distance séparant le capteur de la surface de cible, ce qui permet ainsi la production d'un plan du contour. BREVE DESCRIPTION DES DESSINS La figure 1 représente la projection d'un faisceau lumineux astigmate sur le détecteur quadratique de la présente invention. La figure 2 est une représentation schématique d'une version de la présente invention. -5- La Figure 3 est une illustration graphique de la production d'astigmatisme dans un faisceau lumineux par l'usage de lentilles cylindriques croisées. La Figure 4 est un graphique de la sortie élec- trique du détecteur quadratique de la Figure 1 en fonc- tion de la distance entre le capteur de la présente in- vention et une surface de cible. La Figure 5 est une autre version de la présente invention représentée dans la Figure 2. La Figure 6 est une illustration schématique de l'utilisation de la présente invention pour obtenir un dessin du contour de surface d'un objet cible. DESCRIPTION DETAILLEE DE L'INVENTION Un capteur optique sans contact ayant une appli- cation particulière dans la production de dessins de con- tour de surface et la mesure de petites distances est décrit. Dans la description suivante, donnée à titre ex- plicatif, de nombreux détails sont exposés sous forme de quantités spécifiques, lentilles, matériaux et confi- gurations afin de permettre une excellente compréhension de l'invention. Cependant, il est évident pour les spé- cialistes que l'invention peut être mise en oeuvre sans les détails spécifiques. Dans d'autres cas, des composants bien connus comme des détecteurs, moyens de traitement électrique, etc., n'ont pas été décrits en détail afin de ne pas inutilement gêner la compréhension de l'inven- tion. Si l'on se réfère brièvement à la Figure 1, la --6-- présente invention comprend un capteur, indiqué généra- lement par le symbole 10, qui projette un faisceau lumi- neux astigmate 12 sur une surface de cible à reproduire en dessin. La section du faisceau lumineux 12 a une for- me qui varie en fonction de la distance la séparant du capteur 10. Comme le représente la-Figure, la forme du faisceau lumineux astigmate 12 est essentiellement circu- laire à un point qui est défini comme étant le foyer cen- tral (CF) du faisceau (Z=0). En amont (Z=-Zo)vers le cap- teur 10, le faisceau lumineux 12 prend généralement la forme d'une ellipse orientée essentiellement verticale- ment. La forme aval (Z=Zo) du faisceau astigmate 12 forme généralement une ellipse qui est orientée approximative- ment à 90 par rapport à la forme amont. Comme il sera discuté, l'utilisation d'un faisceau astigmate permet de maintenir constante avec précision la distance entre le capteur 10 et la surface de cible, afin de produire le dessin du contour d'une surface de cible. Si- l'on se réfère maintenant à la Figure 2, la structure de la présente invention sera maintenant décri- te. Le capteur optique sans contact 10 comprend une sour- ce lumineuse 14 qui peut comporter un laser, une diode photoémettrice ou similaire, pour produire de la lumière de la longueur d'onde désirée. La lumière produite 16 traverse une lentille collimatrice 17 pour obtenir des rayons essentiellement parallèles. Un astigmatisme provo- qué artificiellement est introduit dans le faisceau lumi- neux 16 en utilisant une paire de lentilles cylindriques croisées 18 et 20. Comme le représente mieux la Figure 3, l'utilisation dans la présente invention de lentilles cy- lindriques croisées provoque l'astigmatisme désiré dans le faisceau 16, de sorte qu'il y a production au foyer central (CF) du faisceau astigmate d'un spot essentielle- ment symétrique et circulaire. Ce foyer central est défini - f - par ZwO le long d'un axe des Z essentiellement perpendi- culaire aux lentilles 18 eL 20 qu'il traverse, -vmm* le représente la Figure 3. La forme du faisceau 16 en u'ont. du foyer central (Z--Zo) est généralement une ellipse dont le plus grand axe sat orienté verticalement et se trouve parallèle ' l'axe longitudinal principal die a lentille cylindrique 20.. En aval du foyer qentral (3-+} Z la forme du faisceau' 16 prend une fois encore la foim9 générale d'une ellipce mais avec un plus grand axe *é"alés d'environ 90' par rapport à celui de l'ellipse amont. Donc, la forme du faiseeau 16 en Z-+Zo est celle d'** ell1ipse dont le plus grand axe est généralement par*lt1 à l'axe longitudinal de la lentille cylindrique 18. La forme de la section du faisceau 16 dépend donc de la 4iis-, tance qui le sépare des lentilles croisées. L'on pelt se'. rendre compte que, quoique la présente invention utilise des lentilles cylindriques croisées pour provoquer un astigmatisme artificiel, d'autres méthodes demblabl@ utilisant des combinaisons de lentilles ou éléments.seS- blables peuvent aussi 4tre utiliseées pour arriver a à&-!i me résultat. Si nous nous référons à nouveau à la Figurt 2, apres avoir traversé les lentilles cylindriques croisées 18 et 20, le faisceau 16 est dirigé par exemple, pat le diviseur de faisceau 2S, sur une surface de clble 39 f dessiner. La surface 30 disperse le faisceau 16 selên 1l- nature de la surface. Par exemple, 'Si la surface dec ib est relativement lisse, une importante portion de faisceau 16 sera réfléchie. Si la surface de cible 30. est rugueuse ou piquée et non plane, le faisceau 16,ara' dispersé dans une certaine proportion. Ainsi qu'il PeWa di*çuté, quvique lez radt*ristiq4es de surface de la surface de cible 30 fassent varier la quantité de liet4 t -8- réfléchie, dispersée ou absorbée, la valeur de sortie ajoutée de la présente invention dépendra de la distance séparant le capteur 10 de la surface 30. La lumière dispersée en arrière 32, qui a été réfléchie par la surface de cible 30, est collectée par une lentille de traçage 34 et focalisée sur un détecteur quadratique 36 couplé à des circuits électroniques con- venables 37. Quoique la présente invention utilise une lentille de traçage 34 afin de recevoir le rayonnement dispersé par le faisceau 16 et qui est projeté sur la surface de cible 30, il est évident que l'on peut utili- ser une grande variété de moyens collecteurs pour arri- ver au même résultat. Comme le représente mieux la Figure 1, le dé- tecteur quadratique 36 comprend quatre éléments photo- sensibles 40, 42, 44 et 46. Lorsque la distance entre les lentilles cylindriques croisées 18 et 20 et la sur- face de cible 30 est égale à la distance au foyer central, la lumière dispersée vers l'arrière 32 focalisée sur le détecteur quadratique 36 forme un spot 35 essentiellement symétrique et circulaire. Donc, la sortie de chaque dé- tecteur quadratique sera essentiellement égale. Dans le cas o la surface de cible 30 tombe dans la portion amont du faisceau astigmate 16 qui a une forme générale ellip- tique avec un axe principal parallèle à l'axe Y (voir Figure 3), la sortie combinée des quadrants 40 et 44 dé- passera celle des quadrants 42 et 46. A l'inverse, si la surface de cible tombe dans la portion aval du faisceau astigmate projeté ayant une section elliptique disposée généralement à 90 par rapport à la section amont, la valeur de sortie des éléments photosensibles 42 et 46 dépassera celle des éléments 40 et 44 du détecteur 36. Les valeurs de sortie des quatre éléments dé- tecteurs sont additionnées et soustraites pour donner des tensions de la forme: Vout = KP- Vo = KP+ dans lesquelles K = facteur de proportionnalité P- = P42 + P46 - P40 - P44 P+ = P42 + P46 + P40 + P44 et Pm = la puissance optique totale incidente sur chaque élément détecteur m, dans laquelle m = 40, 42, 44 ou 46. Si nous nous référons maintenant à la Figure 4, la sortie du capteur est prise comme étant le rapport Vout/Vo qui est représenté graphiquement comme une fonc- tion de la distance entre la surface de cible 30 et le foyer central 16 du capteur 10. La distance depuis le point de foyer central du faisceau astigmate 16 est me- surée sur l'axe des abcisses dans la Figure 4, et le si- gnal de sortie du détecteur de quadrant normalisé comme étant Vout/Vo est porté sur l'axe desordonnées. Ainsi qu'on s'y attendait, la valeur de sortie du détecteur atteint un maximum lorsque le détecteur 36 se trouve près de l'un des foyers (Zo et Zo). Entre les deux foyers, elle est généralement linéaire et de valeur unique. A l'extérieur des deux foyers, le signal approche asymptotiquement de zéro. Quoique la version actuellement préférée de l'in- vention utilise un photodétecteur à quatre quadrants 36, il est évident que d'autres combinaisons d'éléments dé- tecteurs sont possibles. Par exemple, la présente inven- Z564602 -10- tion peut utiliser de façon satisfaisante un détecteur à deux éléments. Dans ce cas-là, la sortie de chaque é- lément est comparée afin d'identifier la position du cap- teur 10 par rapport à la surface de cible 30, en se ba- sant sur la nature du rayonnement dispersé arrière. Si nous nous référons maintenant à la Figure 5, une autre version de la présente invention est représen- tée. Etant donné que de nombreux éléments comprenant la version de la Figure 5 sont essentiellement les mêmes que ceux décrits en se référant à la Figure 2, on utili- sera dans un but de simplicité les mêmes numéros de ré- férence. La source lumineuse 14 produit le faisceau lu- mineux 42 qui traverse les lentilles collimatrices 44 pour projeter ce faisceau sur une surface de cible 30. Le rayonnement dispersé arrière 50 réfléchi par la sur- face 30 est dirigé par un séparateur de faisceau 52 ou un élément identique sur les lentilles cylindriques croi- sées 54 et 56. Comme dans la version de la Figure 2, les lentilles cylindriques croisées 54 et 56 provoquent un astigmatisme artificiel dans le faisceau reçu 50 et foca- lisent ce faisceau sur un détecteur de quadrant 36 cou- plé à des circuits électroniques appropriés. Comme cela a été précédemment décrit, le signal de sortie du détec- teur de quadrant 36 fournit des signaux qui indiquent la position du capteur 10 par rapport à la surface de cible 30. On a trouvé que l'utilisation du système d'"astigma- tisme de réception" illustré dans la Figure 5 délivre un signal de sortie de détecteur qui est essentiellement le même que celui représenté à la Figure 4. Les deux ver- sions représentées dans les Figures 2 et 5 utilisent un astigmatisme artificiellement provoqué afin de faire va- rier la forme géométrique d'un faisceau lumineux dirigé vers un détecteur de quadrant en fonction de la distance entre le capteur 10 et la surface de la cible. -11- Si nous nous référons maintenant à la Figure 6, une application possible de la présente invention sera décrite. Le capteur 10 est représenté couplé par un en- semble de bras articulé 60 à une machine 62 à mesurer les coordonnées. Le bras articulé 60 comporte des coupla- ges 64, 66 et 68 à transducteurs pour permettre au bras de se déplacer dans trois dimensions (X, Y, Z). Pour obtenir un dessin du contour de la surface comprenant les coordonnées X, Y, Z pour les points placés sur une cible (par exemple l'avion 70), le bras articulé 60 est maintenu de façon à avoir une distance constante d'éloi- gnement "d" de la cible 70. Cette distance d est égale à la distance du foyer central du faisceau astigmate du capteur 10. Le signal de sortie de la présente invention à cette distance d'écartement est défini comme étant le point "zéro" (Z=O). Le signal de sortie du capteur 10 peut ensuite être utilisé pour commander la position du capteur de façon que le foyer central soit maintenu sur la surface de la cible. Donc, le bras articulé 60 peut être utilisé pour déplacer le capteur 10 sur la surface tout en maintenant un écartement constant. Les coor- données pour (X, Y, Z) chaque point de la cible 70 au-des- sus desquelles passe le capteur 10 peuvent ensuite être obtenues par un traitement approprié des signaux délivrés par les transducteurs 64, 66 et 68 de sorte qu'un dessin du contour de la surface de la cible soit produit par rapport à un point de départ initial arbitrairement dé- fini comme origine. On peut se rendre compte que, quoique la Figure 6 illustre une utilisation de la présente invention dans laquelle le capteur 10 est utilisé pour maintenir le bras articulé 60 à distance constante de la surface de la cible, ce capteur 10 peut également être utilisé pour -12- mesurer directement les variations de la surface de la cible. La gamme de mesure du capteur 10 serait générale- ment définie comme étant la distance entre les deux foyers -Zo et +Zo. Pour autant que la sortie du détecteur de quadrant 36 soit essentiellement linéaire entre cha- que foyer, de petites distances et de faibles variations de contour pourront être détectées. Donc, la présente invention a son utilité pour assurer le contrôle de qua- lité pour des pièces à tolérances serrées, comme par ex- emple des engrenages, mémoires optique et magnétiques, etc. Pour avoir une meilleure précision, un traitement non linéaire peut être utilisé pour linéariser le signal sur une plus grande gamme de mesure. Donc, un capteur optique amélioré sans contact a été décrit, capteur qui a des applications particuliè- res pour l'utilisation dans le dessin des contours et les mesures de faibles distances. Le capteur est simple, fiable, et peut être aisément interfaçé avec les dispo- sitifs existants électriques et mécaniques de dessin de contours. Quoique la présente invention ait été décrite en se référant aux Figures 1-6, il est évident que les Figures ne sont données que dans un but illustratif et ne doivent pas être considérées comme limitatives de l'invention. -13- REVENDICATIONS 1. Un capteur optique servant à déterminer les caractéristiques de la surface d'une cible, comprenant: un moyen de projection pour projeter un faisceau astigmate de lumière sur ladite surface de la cible; un moyen récepteur pour collecter une portion dudit faisceau lumineux dispersé en arrière de ladite surface; un moyen détecteur couplé audit moyen récepteur pour déterminer la position de ce capteur par rapport à ladite surface, et basé sur la dispersion dudit faisceau astigmate sur ladite surface; les caractéristiques de ladite surface de cible pouvant ainsi être déterminées en passant ledit capteur sur ladite surface. 2. Le capteur optique défini par la revendica- tion 1, dans lequel ledit moyen détecteur comporte un photodétecteur sensible à la lumière. 3. Le capteur optique défini par la revendica- tion 2, dans lequel ledit moyen de projection comprend deux lentilles cylindriques disposées à 90 l'une de l'autre de façon à délivrer un faisceau astigmate. 4. Le capteur optique défini par la revendica- tion 3, dans lequel ledit détecteur est composé au moins de deux éléments détecteurs dont chacun fournit un signal de sortie en réponse à la lumière incidente sur ledit é- lément. 5. Le capteur optique défini par la revendica- tion 4 dans lequel la section dudit faisceau astigmate -14- varie en fonction de la distance séparant ledit capteur de ladite surface. 6. Le capteur optique défini par la revendica- tion 5, dans lequel ledit moyen récepteur comporte une lentille de représentation pour collecter ledit faisceau astigmate dispersé en arrière et réfléchi par ladite sur- face. 7. Le capteur optique défini par la revendica- tion 6 et dans lequel ledit moyen de projection comporte un moyen générateur de lumière. 8. Le capteur optique défini par la revendica' tion 7 et dans lequel ledit moyen de projection comprend en outre une lentille collimatrice disposée entre ledit moyen producteur de lumière et ladite lentille cylindri- que. 9; Le capteur optique défini par la revendica- tion 8 et comprenant en outre un séparateur de faisceau pour diriger ledit faisceau astigmate sur ladite surface. 10. Le capteur optique défini par la revendica- tion 5, dans lequel ledit faisceau astigmate forme une image de section généralement circulaire en son foyer central. 11. Le capteur optique défini par la revendica- tion 10 et dans lequel ledit détecteur comporte quatre éléments photosensibles (40, 42, 44, 46), le signal de sortie desdits éléments dudit détecteur étant décrit au moyen des relations suivantes: -15- Vout = KP_ Vo = KP+ o Vout = tension de sortie totale du détecteur K = facteur de proportionnalité P- = P42 + P46 - P40 - P44 P+ = P42 + P46 + P40 + P44 P40 = puissance optique incidente sur l'élément 40 P42 = puissance optique incidente sur l'élément 42 P44 = puissance optique incidente sur l'élément 44 P46 = puissance optique incidente sur l'élément 46 12. Un capteur optique pour l'utilisation en dé- tecteur d'informations sur le contour d'une surface de cible, comprenant: un moyen de projection pour projeter un faisceau lumineux astigmate sur ladite surface de la cible; un moyen collecteur pour collecter une portion dudit faisceau lumineux dispersé en arrière par ladite surface un moyen détecteur couplé audit moyen collec- teur pour déterminer la position dudit capteur par rap- port à ladite surface et basé sur la dispersion dudit faisceau astigmate sur ladite surface; grâce auxquels une information sur le contour peut être obtenue en faisant passer ledit capteur sur ladite surface de cible. 13. Le capteur optique défini par la revendica- tion 12 et dans lequel ledit moyen de détection comporte un photodétecteur pourvu de quatre éléments photosensi- bles, chaque élément délivrant un signal de sortie en réponse à la lumière incidente sur ledit élément. -16- 14. Le capteur optique défini par la revendica- tion 13 et dans lequel ledit moyen de projection compor- te deux lentilles cylindriques disposées à 90 l'une de l'autre de façon à fournir un faisceau astigmate. 15. Le capteur optique défini par la revendi- cation 14 dans laquelle la puissance totale-se trouvant dans chacun desdits quatre éléments dudit détecteur est généralement décrite par les relations suivantes: Vout = KP- Vo = KP+ dans lesquelles Vout = tension de sortie totale du détecteur K = facteur de proportionnalité P- = P42 + P46 - P40 - P44 P+ = P42 + P46 + P40 + P44 P40 = puissance optique incidente sur l'élément 40 P42 = puissance optique incidente sur l'élément 42 P44 = puissance optique incidente sur l'élément 44 P46 = puissance optique incidente sur l'élément 46 16. Un capteur optique pour la détermination des caractéristiques de la surface d'une cible, compre- nant: un moyen de projection pour projeter un faisceau lumineux sur ladite surface de cible-; un moyen collecteur pour collecter une portion dudit faisceau dispersé vers l'arrière depuis ladite sur- face et pour provoquer de l'astigmatisme dans ledit fais- ceau collecté; un moyen détecteur couplé audit moyen collecteur pour 'déterminer la position dudit capteur par rapport à ladite surface en se basant sur l'astigmatisme détecté produit dans ledit faisceau collecté; - -17- au moyen desquels les caractéristiques de ladi- te surface de cible peuvent être déterminées en faisant passer ledit capteur sur ladite surface. 17. Le capteur optique défini par la revendica- tion 10 et dans lequel la section dudit faisceau astig- mate collecté varie en fonction de la distance qui sépa- re ledit capteur et ladite surface. 18. Le capteur optique défini par la revendica- tion 17, dans lequel ledit moyen collecteur comporte deux lentilles cylindriques disposées à 90 l'une de l'autre pour provoquer ledit astigmatisme dans ledit faisceau collecté. 19. Le capteur optique défini dans la revendica- tion 18 et dans lequel ledit moyen détecteur comporte un photodétecteur ayant au moins deux quadrants photosensi- bles pour produire des signaux indiquant la quantité de lumière incidente sur chaque quadrant. 20. Le capteur optique défini dans la revendica- tion 19 et dans lequel ledit photodétecteur a quatre qua- drants (40, 42, 44, 46), dont les surfaces photosensibles sont généralement identiques. 21. Le capteur optique défini par la revendica- tion 20 et dans lequel la tension de sortie dudit détec- teur de quadrant est décrite par la relation suivante: Vout = KP- Vo = KP+ dans lesquels: Vout = tension de sortie totale du détecteur K = facteur de proportionnalité -18- P- = P42 + P46 - P40 - P44 P+ = P42 + P46 + P40 + P44 P40 = puissance optique incidente sur l'élément 40 P42 = puissance optique incidente sur l'élément 42 P44 = puissance optique incidente sur l'élément 44 P46 = puissance optique incidente sur l'élément 46 22. Le capteur optique défini par la revendica- tion 20 dans lequel ledit moyen de projection comporte une source génératrice de lumière et une lentille colli- matrice. 23. Un capteur optique pour tirer une informa- tion sur le contour d'une surface de cible, comprenant: un moyen de projection pour projeter un faisceau lumineux sur ladite surface de cible; un moyen collecteur pour collecter une portion dudit faisceau réfléchi par ladite surface et pour pro- voquer de l'astigmatisme dans ledit faisceau collecté; un moyen détecteur couplé audit moyen collecteur pour déterminer la position dudit capteur par rapport à ladite surface et basé sur l'astigmatisme détecté, pro- voqué dans ledit faisceau collecté au moyen desquels une information sur le contour peut être obtenue en faisant passer ledit capteur sur la- dite surface de cible. 24. Le capteur optique défini par la revendica- tion 23, dans lequel la section du faisceau astigmate varie en fonction de la distance qui sépare ledit capteur et ladite surface. 25. Le capteur optique défini par la revendica- tion 24, dans lequel ledit moyen détecteur comporte un -19- photodétecteur ayant quatre quadrants (40, 42, 44, 46) dont les surfaces photosensibles sont généralement iden- tiques. 26. Le capteur optique défini par la revendica- tion 25, dans lequel la puissance totale se trouvant dans chacun desdits quatre quadrants est généralement définie par la relation suivante: Vout = KP- Vo = KP+ dans lesquels, Vout = tension de sortie totale du détecteur K = facteur de proportionnalité P- = P42 + P46 - P40 - P44 P+ = P42 + P46 + P40 + P44 P40 = puissance optique incidente sur l'élément 40 P42 = puissance optique incidente sur l'élément 42 P44 = puissance optique incidente sur l'élément 44 F46 = puissance optique incidente sur l'élément 46 27. Le capteur optique défini par la revendica- tion 24 dans lequel ledit moyen collecteur comporte deux lentilles cylindriques disposées à 90 l'une de l'autre pour provoquer ledit astigmatisme dans ledit faisceau collecté. 28. Le capteur optique défini par la revendica- tion 27, dans lequel ledit moyen de projection comporte un moyen générateur de lumière.