Brevet FR2744838A1 — publié le 19970814

La présente invention concemrne un détecteur photoélectrique comprenant un ensemble optique dans lequel sont placés un composant optique émetteur et un composant optique récepteur et qui est doté vers l'avant d'une paroi frontale dotée de lentilles centrées sur les axes optiques des faisceaux émis et reçu par les composants. Les détecteurs de ce type sont bien connus et présentent un circuit élec- tronique sur un bord duquel sont fixés les composants et qui permet d'alimenter le composant émetteur et de traiter le signal reçu par le composanr récepteur, ainsi qu'un corps logeant l'ensemble optique et le circuit électronique; dans certains détecteurs, on souhaite obtenir un renvoi perpendiculaire des faisceaux optiques émis et reçu, et l'on prévoit à cet effet à l'avant du corps du détecteur un dispositif de renvoi pour les faisceaux optiques émis et reçu. L'inconvénient de tels détecteurs à renvoi d'angle est que leur dispositif de renvoi comporte d'une part un miroir et est donc compliqué à assembler; de plus, l'encombrement du dispositif de renvoi est en général tel qu'il interdit de monter par l'avant du corps l'écrou de fixation de celui-ci sur un organe porteur. L'invention a pour but de simplifier la réalisation et l'assemblage d'un dé- tecteur photoélectrique du type décrit. Selon l'invention, le détecteur comprend une tête fixée à demeure et de manière étanche au corps, cette tête comportant d'une part un capot au moins en partie transparent fixé au corps du détecteur, d'autre part un prisme à face de réflexion inclinée introduit et fixé de manière étanche dans le capot, avec subsis- tance d'un espace d'air entre sa face inclinée et une face frontale du capot. Le prisme est de préférence du type à réflexion totale et, quand le corps du détecteur est fileté extérieurement, le capot a de préférence une section droite au plus égale à celle du corps du détecteur, ce qui permet de faire passer sans difficulté un écrou de fixation du corps par l'avant de celui-ci. Il est d'autre part avantageux que le prisme et le capot présentent en re- gard des surfaces méplates permettant une indexation au montage. 2 2744838 La description qui est faite ci-après d'un exemple de réalisation non limitatif de l'invention, en regard des dessins annexés, explicite les avantages et résultats obtenus. La figure 1 est une vue de côté d'un détecteur photoélectrique conforme à l'invention. La figure 2 est une vue en coupe a plus grande échelle de la partie antérieure du détecteur de la figure 1. La figure 3 est une vue en perspective éclatée de cette partie anté- rieure. Le détecteur photoélectrique illustré sur les figures comporte un corps cy- lindrique 10 en matière plastique ou métallique fileté extérieurement en 11 pour être monté dans un organe porteur taraudé. Le corps 10 est fermé vers l'avant par une pièce optique transparente 21 (voir figure 2) et vers l'arrière par un bouchon 12 qui permet le passage d'un câble de raccordement 13. Dans l'espace intérieur du corps 10 est logé un cicuit électronique, réalisé en tant que circuit imprimé 14, connecté à l'arrière au câble 13 et à l'avant à deux composants optiques, à savoir un composant optique émetteur 15 et un composant optique récepteur 16 d'axes optiques Xl et X2 parallèles ou sensiblement parallèles à une direction X qui cor- respond elle-même à l'axe longitudinal du corps. A l'avant du corps se trouve un ensemble optique 20 qui comprend la pièce optique 21 logeant un support 22 de montage étanche des composants op- tiques 15,16, ainsi qu'une tête de renvoi 30 fixée à demeure au corps et consti- tuée d'un capot 31 et d'un prisme 32 logé dans ce capot. La pièce optique 21 a une forme générale tubulaire borgne et comporte une paroi tubulaire 21a qui en- veloppe le support et qui est engagée dans le corps 10, ainsi qu'une paroi frontale 21b munie de deux lentilles 21c,21d centrées sur les axes optiques X1,X2 des faisceaux émis et reçu. La pièce optique 21 est dotée extérieurement d'une bride 21e contre laquelle sont appliqués respectivement à l'arrière un bord antérieur 17 3 2744838 du corps 10 et à l'avant un bord postérieur 31f du capot 31 du dispositif de renvoi 30. Le capot 31 est fermé vers l'avant par une paroi sensiblement plane 31a et présente une forme générale cylindrique à paroi 31b, cette dernière offrant ce- pendant une partie transparente méplate 31c. Le capot 31 présente à l'intérieur un espace 31d rempli d'air et un espace occupé par le prisme à réflexion totale 32; ce dernier comprend une face plane 32a orientée à 45 relativement à la direction X et une surface latérale 32b cylindrique engagée à frottement doux contre la pa- roi 31b et munie d'un méplat 32c qui coopère avec la partie méplate 31c. Les éléments méplats 31c,32c ont à la fois un rôle optique et une fonction d'indexation mécanique; un filtre polariseur peut être disposé entre eux. Le prisme 32 pré- sente enfin une collerette 32e appliquée contre un épaulement 31e prévu à l'ar- rière du capot, dans un dégagement de celui-ci, tandis qu'un bord antérieur de la pièce optique 21 est appliqué contre la face arrière de la collerette 32e. Le prisme 32 est préférentiellement du type à réflexion totale, de manière à renvoyer le faisceau émis d'axe X1 selon un axe orthogonal Y1 et à renvoyer de même le faisceau de retour d'axe Y2 selon l'axe orthogonal X2. En variante, un traitement réfléchissant pourrait être réalisé sur la face 32a. Le détecteur décrit s'assemble de la façon suivante. Le support 22 est glissé à l'intérieur de la pièce optique 21 et les composants optiques 15,16 enga- gés dans leurs logements du support, puis l'ensemble optique 20 est fixé au cir- cuit imprimé 14 par soudure des composants à celui-ci. Le prisme 32 est introduit dans le capot jusqu'à butée de la collerette 32e contre l'épaulement 31e, puis le sous-ensemble constitué par le capot 31 et le prisme 32 qui s'y trouve ajusté est engagé sur l'ensemble optique 20 avec butée du bord postérieur du capot contre la bride 21e. La liaison étanche entre les pièces 31,32 et 21 est assurée au moyen de leur soudure par ultrasons. Ensuite, l'ensemble optique 20 auquel sont ainsi assemblés le cicuit imprimé 14 et le dispositif de renvoi 30 est introduit dans le corps 10 du détecteur et en est rendu solidaire lors de la coulée de résine dur- cissable qui a lieu dans l'espace intérieur du corps. 4 2744838 Revendications 1. Détecteur photoélectrique comprenant: - un ensemble optique (20) dans lequel sont placés un composant op- tique émetteur (15) et un composant optique récepteur (16) et qui est doté vers l'avant d'une paroi frontale dotée de lentilles centrées sur les axes optiques (X1,X2) des faisceaux émis et reçu par les composants, - un circuit électronique sur un bord duquel sont fixés les composants, - un corps (10) logeant l'ensemble optique et le circuit électronique, - un dispositif (30) de renvoi des faisceaux optiques émis et reçu selon une direction (Y) perpendiculaire aux axes optiques précités, caractérisé par le fait qu'il comporte une tête (31,32) fixée à demeure et de ma- nière étanche au corps (10), cette tête comprenant: - un capot (31) au moins en partie transparent fixé au corps (10) du détecteur, - un prisme (32) à face de réflexion inclinée (32a) introduit et fixé de manière étanche dans le capot, avec subsistance d'un espace d'air (31d) entre sa face inclinée (32a) et une face frontale (31a) du capot. 2. Détecteur selon la revendication 1, caractérisé par le fait que le prisme (32) comprend un méplat (32c) situé en regard d'une face transparente méplate (31c) du capot (31). 3. Détecteur selon la revendication 1, caractérisé par le fait que le prisme (32) comporte une collerette (32e) serrée entre un épaulement (31e) du capot (31) et une face frontale (21b) d'une pièce optique (21) appartenant à l'ensemble optique (20) et munie des lentilles. 2744838 4. Détecteur selon la revendication 3, caractérisé par le fait que le capot (31) est fixé à une bride frontale (21e) de la pièce optique (21) et à la collerette (32e) du prisme (32). 5. Détecteur selon la revendication 1, caractérisé par le fait que le corps (10) est fileté extérieurement et que le capot (31) a une section droite au plus égale à celle du corps.