Brevet FR2804758A1 — publié le 20010810

La présente invention concerne un procédé et un dispositif pour mesurer automatiquement la puissance de réfraction de verres de correction. On connaît, par le document EP-A- 0 558 015, un procédé de mesure du pouvoir réfringent d'un système optique dans lequel un flux lumineux est projeté sur un systeme optique à contrôler, le flux lumineux transmis à travers le système optique étant détecté par un élément récepteur de faisceau placé en une position en conjonction avec ledit système optique à contrôler, le pouvoir réfringent du système optique à contrôler étant mesuré sur la base d'un signal de sortie de l'élément récepteur de faisceau. Ce procédé comprend les étapes qui consistent - à projeter le flux lumineux sur l'élément récepteur de faisceau, et à bloquer de façon intermittente le flux lumineux transmis à travers le système optique, en faisant tourner une plaque rotative comprenant au moins deux zones ayant des facteurs différents de transmission de la lumière et séparées par lignes délimitation ayant au moins deux types d'angles d'inclinaison par rapport au sens de rotation autour d'un axe, sur un chemin optique entre le système optique et l'élément récepteur de faisceau, - à détecter le blocage intermittent du flux lumineux, par l'élément récepteur de faisceau pour une mesure en au moins trois points de réception de faisceau, - a détecter un angle de rotation de la plaque rotative, en correspondance avec un signal de mesure produit par l'élément récepteur de faisceau, par un moyen de détection de position servant à détecter une position rotation de la plaque rotative, et - à obtenir le pouvoir réfringent du système optique, sur la base de la grandeur de variation de l'angle de rotation de la plaque rotative par rapport à une position de référence prédéterminee. Ce procédé connu présente des avantages au niveau de la simplicité optique et mécanique, mais par contre le traitement électronique du signal présente des difficultés qui peuvent nuire à la précision de mesure. La présente invention a pour objet de remédier aux inconvénients liés au procédé antérieur connu ci-dessus mentionné, et elle propose à cet effet un procédé de mesure automatique de la puissance de réfraction de verres de correction consistant à projeter un flux lumineux prédéterminé sur le verre à mesurer, ce flux lumineux étant détecté par un élément récepteur de faisceau conjugué avec ledit verre, à procéder à un blocage intermittent du dit flux lumineux par rotation d'un modulateur ayant des facteurs différents de transmission de la lumière, à détecter le dit blocage intermittent du flux lumineux par l'élément récepteur de faisceau, et à détecter l'angle de rotation du modulateur tournant, en correspondance avec un signal de mesure produit par l'élément récepteur, et à calculer la puissance de réfraction sur la base de la valeur de l'angle de rotation. Ce procédé se caractérise en ce que ledit flux lumineux est fourni par une source optique constituée d'au moins quatre diodes luminescentes disposées en couronne, et en ce que l'élément récepteur est constitué par une photodiode unique. L'invention concerne aussi un dispositif de mesure automatique pour la mise-en-oeuvre du procédé ci-dessus, ce dispositif comprenant une source optique fournissant un flux lumineux parallèle à l'axe optique et à une distance déterminée de celui-ci, une lentille de conversion, le verre à mesurer étant placé entre ladite source et ladite lentille de conversion, un modulateur rotatif disposé dans le plan focal image de la lentille de conversion, un récepteur destiné à détecter le flux lumineux émis par la source optique, et une lentille de conjugaison disposée en avant du récepteur et destinée à conjuguer le verre à mesurer avec le récepteur destiné à détecter le flux lumineux émis la source optique, et se caractérise en ce que ladite source optique est constituée d'une couronne d'au moins quatre diodes luminescentes, ledit récepteur étant constitue par une photodiode unique. Pour bien faire comprendre l'invention on en décrira ci-après, à titre d'exemple sans caractère limitatif, une forme de réalisation préférée en référence au dessin schématique annexé dans lequel la figure montre le schéma optique de l'appareil de mesure selon invention, en l'absence de verre correcteur à mesurer ; la figure est une vue en coupe du dispositif de la figure 1, prise dans le plan du modulateur ; la figure 3 montre l'utilisation du schéma optique de la figure 1 pour la mesure d'un verre divergent centré ; la figure est une vue en coupe du système de la figure 3, prise dans le plan de la première partie du modulateur ; la figure est un schéma expliquant le mode de transformation, grâce au modulateur, de la différence de distance des faisceaux de diodes en différence temporelle, dans la disposition de la figure 3 ; la figure montre l'utilisation du schéma optique de la figure pour la mesure d'un verre convergent décentré ; la figure est une vue en coupe, dans le plan du modulateur, système de la figure 6 pour la mesure d'un verre convergent décentré ne présentant ni prisme, ni astigmatisme la figure 8 est une vue en coupe dans le plan du modulateur, dans le cas du schéma optique de la figure 1 appliqué à un verre astigmate centré. En référence à la figure 1, on a représenté le schéma optique de l'appareil de mesure selon la présente invention, qui comprend une source optique constituée par une couronne de quatre diodes électroluminescentes 1 placée devant un système afocal désigné de façon générale en 2, destiné à fournir, à partir d' faisceau lumineux projeté par une diode 1, un faisceau collimaté parallèle à l'axe optique et situé à une distance h de celui-ci. En arrière du système afocal 2 se trouve une lentille de conversion 4, puis une lentille de conjugaison 5 et un détecteur 6 constitué par une photodiode. Au foyer image de la lentille 4 est placé un modulateur 7 comprenant deux plaques à fentes entraînées en rotation par un moteur 8. En l'absence de verre à mesurer introduit dans le système optique de la figure 1, faisceau collimaté sortant du système afocal 2 est focalisé par la lentille de conversion 4 entre les deux plaques du modulateur, puis est repris par la lentille de conjugaison 5 pour être focalisé sur le détecteur 6. Sur la vue en coupe de la figure 2, prise dans le plan du modulateur 7, on voit la disposition des rayons lumineux issus des diodes 1. Ces rayons lumineux déterminent un cercle, et on a désigné par d1, d2, d3 et d4 les spots correspondant diodes 1 prises successivement dans le sens horaire, partir de la diode située au-dessus de l'axe optique. A la figure 3 on a représenté le schéma optique de la figure 1 avec, disposé entre le système afocal 2 et la lentille de conversion 4, un verre divergent 9, centré, à mesurer. On voit aussi le parcours des faisceaux lumineux émis par les diodes 1. Comme on le voit sur la figure 4, la présence du verre sphérique 9 à mesurer déplace les faisceaux lumineux dans le plan du modulateur 7. Sur cette figure on a désigné en dl,d2,d3,d4 les points d'impact des faisceaux issus des diodes 1 en l'absence de verre mesurer (cas des figures 1 et 2) et en d' 1, d' 2, d' 3, d' 4 les points impact de ces faisceaux en présence du verre 9 à mesurer. Le déplacement X d'un point d'impact d' 1, d' 2, d' 3, d' 4 (avec verre 9) par rapport au point d'impact correspondant dl, d2, d3, d4 (sans verre) est une fonction proportionnelle à la puissance du verre sphérique. I1 n'y a dans ce cas ni prisme, ni astigmatisme. Le principe de mesure de l'appareil selon l'invention consiste à transformer, grâce au modulateur 7, la fférence de distance X ci-dessus mentionnée en une différence temporelle qui sera mesurée par la photodiode du détecteur 6 et par les circuits électroniques de mesure (non représentés) qui lui sont associés. En effet, en référence à la figure 5, le temps T1, entre le moment de référence où le modulateur 7 obture le faisceau (dl) d'une diode en l'absence de verre à mesurer (position en trait pointillé du modulateur) et le moment où il obture le faisceau (d'1) de la même diode dévié par le verre 9 à mesurer (position en trait plein du modulateur), est fonction proportionnelle la puissance du verre mesuré. Les circuits électroniques de l'appareil mesurent donc la position angulaire du modulateur qui permet d'obtenir la différence de temps séparant les deux signaux émis par la photodiode. En référence maintenant à la figure 6, on a représenté le schéma optique de la figure 1 avec placement, entre le système afocal 2 et la lentille de conversion 4, d'un verre convergent 10, centré, à mesurer. Comme on le voit sur la vue en coupe de la figure 7, effectuée dans le plan du modulateur 7, les points d'impact d"1, d"2, d"3, d"4 des faisceaux émis par les diodes 1 sont disposés selon un cercle, et le déplacement D des points d'impact de dl,d2,d3,d4 en d"1, d"2, d"3, d"4respectivement est proportionnel à la puissance prismatique produite par le décentrement du verre 10. La mesure temporelle, comme expliqué référence à la figure 5, est réalisée à l'aide du modulateur 7 et de la photodiode du récepteur 6. Dans le cas des figures 6 et 7, le verre 10 mesuré ne présente ni prisme, ni astigmatisme. Si l'on dispose dans le dispositif optique de la figure 6, à la place du verre convergent décentré 10, un verre astigmate centré, on obtient alors dans le plan du modulateur 7, comme le montre la vue en coupe de la figure 8, des points d'impact d"'1, d"12, d" 3, d"'4 des faisceaux issus des diodes 1 qui sont disposés selon une ellipse. Les valeurs x (grand axe de l'ellipse) et y (petit axe de l'ellipse) correspondent aux puissances dioptriques du verre dans les axes principaux de celui-ci, et l'angle (3 correspond à l'angle de l'axe le plus puissant avec l'horizontale. La valeur de prisme du verre est nulle, puisque le centre de l'ellipse formée par les faisceaux lumineux déviés par le verre est confondu avec le centre du cercle inscrit des faisceaux en l'absence de verre mesurer. La valeur de prisme est en effet donnée par la distance séparant ces centres. On comprendra que la description ci-dessus a été donnée titre d'exemple, sans caractère limitatif, et que des adjonctions ou des modifications constructives pourraient y être apportées sans sortir du cadre de l'invention. REVENDICATIONS 1. Procédé de mesure automatique de la puissance de réfraction de verres de correction, consistant à projeter un flux lumineux prédéterminé sur le verre à mesurer (9), ce flux lumineux étant détecté par un élément récepteur de faisceau (6) conjugué avec le dit verre (9) , à procéder à un blocage intermittent du dit flux lumineux par rotation d'un modulateur (7) ayant des facteurs différents de transmission de la lumière, à détecter ledit blocage intermittent du flux lumineux par l'élement récepteur de faisceau (6), et à détecter l'angle de rotation du modulateur tournant (7), en correspondance avec un signal de mesure produit par l'élément récepteur (6), et à calculer la puissance de réfraction la base de la valeur de l'angle de rotation, caractérisé en ce que le dit flux lumineux est fourni par une source optique (1) constituée d'au moins quatre diodes luminescentes disposées en couronne, et en ce que l'élément récepteur (6) est constitué par une photodiode unique. 2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que ledit flux lumineux projeté sur le verre à mesurer (9) est parallèle à l'axe optique et à une distance déterminée de celui-ci. 3. Dispositif de mesure automatique pour la mise-en- oeuvre du procédé selon la revendication 1 ou la revendication 2, comprenant une source optique (1) fournissant un flux lumineux parallèle à l'axe optique à une distance déterminée de celui-ci, une lentille de conversion (4), le verre à mesurer (9) étant placé entre ladite source optique (1) et ladite lentille de conversion (4), un modulateur rotatif (7) disposé dans le plan focal image de la lentille de conversion, un récepteur (6) destiné à détecter le faisceau lumineux émis par la source optique (1), et une lentille de conjugaison (5) disposée en avant du récepteur (6) et destinée à conjuguer un verre à mesurer (9) avec le récepteur (6), caractérisé en ce que ladite source optique (1) constituée d'une couronne d'au moins quatre diodes luminescentes, ledit récepteur (6) étant constitué par une photodiode unique. 4. Dispositif selon revendication 3, caractérisé en ce que le modulateur (7) est constitué de deux plaques tournantes parallèles, à facteur de transmission de lumière différents, entraînees en rotation par un même moteur (8). 5. Dispositif selon la revendication 3 ou la revendication 4, caractérise par un système afocal (2) disposé entre la source optique (1) et l'emplacement du verre à mesurer (9), pour fournir un faisceau lumineux parallèle à l'axe optique.