Brevet FR2903784A1 — publié le 20080118

ENSEMBLE OPTIQUE AJUSTABLE 15 L'invention concerne un ensemble optique ajustable, en particulier une optique de collimation focalisable pour des diodes laser et un séparateur de faisceau focalisé pour des instruments optoélectroniques de topométrie. 20 Pour paralléliser le faisceau de rayonnement, les diodes laser nécessitent en plus une optique de collimation. Dans une optique de collimation, il faut procéder, après le montage de la diode laser et de la lentille de collimation dans un support d'optique, à l'ajustement de la position 25 mutuelle, laquelle présente des décalages axiaux (foyer) et des inclinaisons. Dans le cas d'optiques de collimation simples, les diodes laser et la lentille de collimation ne sont immobilisées 30 en fabrication qu'après ajustement. Ce processus d'immobilisation, par exemple par collage, nécessite un laps de temps qui nuit à la production en grande série. 1 2903784 2 Selon le document DE9002698U, il est prévu, dans une optique de collimation, un anneau de centrage de la diode laser, lequel est blocable axialement dans le boîtier par un élément de retenue et peut être déplacé dans le plan X- 5 Y à l'aide des éléments de réglage qui coopèrent avec une surface périphérique de l'anneau de centrage. Cette optique de collimation réajustable à tout moment est constituée de nombreux composants séparés. Selon le document US6657788, un ensemble optique ajustable avec optique de collimation et prisme comporte, entre ceux-ci, des nervures de déformation minces, orientées axialement et déformables, lesquelles entourent des trous qui sont ménagés de manière décalée à la périphérie d'un manchon cylindrique servant de support d'optique et à travers lesquels sortent des faisceaux partiels réfléchis par le prisme. Selon le document JP2003101119, on connaît un ensemble porteur avec diode laser et lentille de collimation, la diode laser étant emmanchée avec possibilité d'ajustement axial dans la pièce porteuse tubulaire, et les lentilles de collimation étant reliées avec une possibilité de déplacement latéral par l'intermédiaire d'une portion tubulaire déformable plastiquement. Selon le document DE19702573, on connaît un ensemble porteur avec diode laser et lentille de collimation, la lentille de collimation étant reliée avec ajustement serré à un manchon de support partiel par l'intermédiaire de patins intérieurs du manchon de support. Selon le document US4930858, on connaît déjà des barreaux 2903784 3 à flexion plastique destinés à l'ajustement dans un module de support d'un seul tenant. L'invention a pour but de réaliser un ensemble optique 5 ajustable simple, adapté à la production en grande série et possédant une plage d'ajustement étendue. Un ensemble optique ajustable par rapport à un axe comporte ainsi un support d'optique auquel sont 10 solidarisés au moins deux composants optiques, le support d'optique étant constitué d'au moins deux supports partiels, lesquels immobilisent chacun un composant optique et sont reliés entre eux par l'intermédiaire d'au moins trois pièces de liaison qui sont distantes les unes 15 des autres en surface, allongées axialement et molles en flexion et qui sont immobilisées par friction, avec une possibilité de translation axiale, dans des ouvertures de liaison associées de manière adaptée. 20 Grâce aux pièces de liaison allongées déplaçables par friction, le support d'optique est déplaçable axialement en soi. De plus, il est inclinable en soi, les déformations flexionnelles nécessaires à cet effet ayant lieu pour l'essentiel dans les trois pièces de liaison 25 distantes les unes des autres en surface, axialement molles en flexion, qui forment conjointement au moins un moyen d'immobilisation à trois points. Lors de l'ajustement dans une unité d'ajustement automatisée appropriée, les pièces de liaison sont chacune enfoncées 30 avec précision dans les ouvertures de liaison associées, jusqu'à ce que l'écartement axial mais aussi l'inclinaison axiale soient optimalement ajustés l'un par rapport à l'autre. Les supports partiels peuvent ainsi faire l'objet 2903784 4 d'un positionnement précis de l'ordre du micron et de la seconde d'angle. De manière avantageuse, les pièces de liaison et les 5 ouvertures de liaison associées sont disposées sur les faces frontales axiales des supports partiels et, plus avantageusement encore, sont réparties de manière symétrique, ce qui permet, en présence d'une liaison par friction donnée par chaque liaison, de maximaliser la 10 rigidité structurelle du support d'optique ajusté. De manière avantageuse, les pièces de liaison sont conformées en broches, c'est-à-dire prismatiques au sens géométrique, sous forme de corps à aires transversales 15 identiques déplacées parallèlement , c'est-à-dire par exemple cylindriques, triangulaires, quadrangulaires, etc., de sorte que l'adaptation des pièces de liaison aux ouvertures de liaison associées de conformation adaptée ne varie pas lors d'un déplacement axial. 20 De manière avantageuse, les pièces de liaison sont conformées en broches cylindriques, et les ouvertures de liaison en trous cylindriques, ce qui crée une symétrie de révolution pour chaque liaison. 25 De manière avantageuse, les pièces de liaison sont conçues sous la forme de pièces distinctes du premier support partiel, ce qui permet d'utiliser des pièces de liaison normalisées disponibles en grande série, par exemple des 30 broches métalliques suffisamment minces, molles en flexion, en cuivre ou en aluminium. Selon une variante avantageuse, les pièces de liaison sont 2903784 5 conçues d'une seule pièce avec le premier support partiel, respectivement sous la forme d'une pièce moulée par injection, ce qui supprime une étape de procédé pour équiper le support partiel en pièces de liaison 5 séparables. De manière avantageuse, le support d'optique est sensiblement en forme de manchon (en forme de cylindre creux ou de prisme creux), de sorte que des éléments 10 structurels de conformation adaptée peuvent être disposés coaxialement à l'intérieur. De plus, une telle forme correspond à la symétrie axiale. De manière avantageuse, l'ensemble est conformé en optique 15 de collimation ajustable et focalisable avec une lentille de collimation et une diode laser, ce qui crée une source de rayonnement ajustable focalisée appropriée à la production en grande série. 20 De manière avantageuse, l'ensemble est un séparateur de faisceau ajustable et focalisable avec l'optique de collimation servant de source de rayonnement focalisée et avec un prisme de séparateur de faisceau, ce qui permet d'obtenir un séparateur de faisceau ajustable approprié à 25 la production en grande série. L'invention sera exposée plus en détail en référence à un exemple de réalisation avantageux. Sont montrés sur : 30 la figure 1 une optique de collimation en coupe transversale la figure 2 une optique de collimation en coupe 5 2903784 longitudinale la figure 3 un séparateur de faisceau en coupe transversale la figure 4 un séparateur de faisceau en vue de côté. Selon la figure 1 et la figure 2, un ensemble optique ajusté en écartement axial et en inclinaison axiale par 10 rapport à un axe A et conformé en optique de collimation focalisable 1 comporte un support d'optique en forme de manchon 2, dans lequel sont emmanchés à demeure deux composants optiques en forme de diode laser 3 et de lentille de collimation 4. Le support d'optique 2 se 15 compose de deux supports partiels 5a, 5b qui immobilisent chacun un composant optique et qui sont reliés entre eux par l'intermédiaire de trois pièces de liaison allongées axialement, molles en flexion 6. Les pièces de liaison 6 réparties symétriquement sur la face frontale axiale 7 du 20 premier support partiel 5a sont immobilisées par friction, avec une possibilité de translation axiale, dans des ouvertures de liaison associées de manière adaptée de la face frontale axiale 7 du second support partiel 5b. Les pièces de liaison 6 conformées en broches cylindriques 25 d'un seul tenant avec le support partiel moulé par injection 5 sont emmanchées par friction, avec une possibilité de translation axiale, dans les ouvertures de liaison 8 conformées en trous cylindriques. 30 Selon la figure 3 et la figure 4, un ensemble optique 1' ajusté en écartement axial et en inclinaison axiale par rapport à l'axe A et conformé en séparateur de faisceau focalisable comporte un support d'optique en forme de 6 2903784 7 manchon 2' permettant de solidariser deux composants optiques en forme d'optique de collimation focalisée emmanchée 1 (selon la figure 1 et la figure 2) et de prisme de séparateur de faisceau 9. Le support d'optique 5 2' se compose de deux supports partiels 5a', 5b' qui immobilisent chacun un composant optique et qui sont reliés par l'intermédiaire de trois pièces de liaison allongées axialement, molles en flexion 6'. Les pièces de liaison 6' réparties sur la face frontale axiale 7' du 10 premier support partiel 5a' sont immobilisées par friction avec une possibilité de translation axiale, dans des ouvertures de liaison associées de manière adaptée 8' de la face frontale axiale 7' du second support partiel 5b'. Les pièces de liaison 6' emmanchées à force dans le 15 support partiel 5a' et conçues sous forme de pièces distinctes conformées en broches métalliques cylindriques, respectivement quadrangulaires ordinaires sont emmanchées par friction, avec une possibilité de translation axiale, dans les ouvertures de liaison de forme adaptée 8'. REVENDICATIONS 1 Ensemble optique comprenant un support d'optique (2, 2') qui est ajustable par rapport à un axe (A) et auquel sont solidarisés au moins deux composants optiques, le support d'optique (2, 2') étant constitué d'au moins deux supports partiels (5a, 5b, 5a', 5b') immobilisant chacun un composant optique, caractérisé en ce que les deux supports partiels (5a, 5b, 5a', 5b') sont reliés entre eux par l'intermédiaire d'au moins trois pièces de liaison (6, 6') qui sont distantes les unes des autres en surface, allongées axialement et molles en flexion et qui sont immobilisées par friction, avec une possibilité de translation axiale, dans des ouvertures de liaison (8, 8') associées de manière adaptée. 2. Ensemble optique selon la revendication 1, caractérisé en ce que les pièces de liaison (6, 6') et les ouvertures de liaison associées (8, 8') sont disposées sur les faces frontales axiales (7, 7') des supports partiels (5a, 5b, 5a', 5b'). 3. Ensemble optique selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que les pièces de liaison (6, 6') sont conformées en broches. 4. Ensemble optique selon une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que les pièces de liaison (6, 6') sont conformées en broches cylindriques, et les ouvertures de liaison (8, 8') en trous cylindriques. 5. Ensemble optique selon une des revendications 1 à 4, 2903784 9 caractérisé en ce que les pièces de liaison (6, 6') sont conçues sous la forme de pièces distinctes du premier support partiel (5a). 5 6. Ensemble optique selon une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que les pièces de liaison (6, 6') sont conçues d'une seule pièce avec le premier support partiel (5a). 10 7. Ensemble optique selon une des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que le support d'optique (2, 2') est en forme de manchon. 8. Ensemble optique selon une des revendications 1 à 7, 15 caractérisé en ce qu'il est conformé en optique de collimation ajustable et focalisable (1) avec une lentille de collimation (4) et une diode laser (3). 9. Ensemble optique selon la revendication 8, caractérisé 20 en ce qu'il est conformé en séparateur de faisceau ajustable et focalisable (1') avec une optique de collimation (1) et avec un prisme de séparateur de faisceau (9).