La présente invention concerne un système réfléchissant pour un dispositif de déflexion d'un faisceau lumineux, un dispositif de déflexion simple ou multiple comportant un tel système réfléchissant, une installation de marquage comportant un tel dispositif de déflexion.

Pour dévier un faisceau lumineux, comme par exemple un faisceau laser, il est connu d'utiliser un dispositif de dé flexion constitué d'une tête galvanométrique. Une telle tête comprend un moteur et un miroir monté sur l'arbre du moteur. Une source d'éclairage, par exemple un générateur de faisceau laser, éclaire le miroir, et en fonction de la position du miroir, le faisceau lumineux réfléchi va éclairer un endroit particulier d'une cible.

Le miroir est libre de se positionner sur un large domaine angulaire, par contre, lorsqu'un changement rapide de position du miroir est envisagé pour éclairer un autre endroit de la cible, il est nécessaire d'imprimer des accélérations et des décélérations angulaires importantes au miroir. Un tel dispositif de déflexion fonctionne ainsi en régime transitoire, ce qui constitue un handicap dans le cas où il est nécessaire de modifier rapidement le point d'impact du faisceau réfléchi.

Un objet de la présente invention est de proposer un dispositif de déflexion qui ne présente pas les inconvénients de l'art antérieur et qui en particulier permet de modifier rapidement la position du point d'impact du faisceau réfléchi.

A cet effet, est proposé un système réfléchissant comprenant :

- une base destinée à être montée mobile en rotation autour d'un axe de rotation,

- au moins deux éléments réfléchissants fixés sur ladite base, chacun s'étendant sur un secteur angulaire et prenant la forme d'une portion de cône dont l'axe est confondu avec ledit axe de rotation, et parmi la pluralité d'éléments réfléchissants au moins deux ont des demi-angles au sommet différents.

Avantageusement, le système réfléchissant comporte en outre au moins un élément non réfléchissant s'étendant sur un des secteurs angulaires.

Avantageusement, le système réfléchissant comporte en outre, une optique de mise en forme disposée en aval des éléments réfléchissants et destinée à corriger les aberrations de faisceaux lumineux issus d'une réflexion sur lesdits éléments réfléchissants.

Avantageusement, l'optique de mise en forme est constituée, pour chaque demi- angle au sommet, d'un composant optique dédié à corriger les aberrations du faisceau lumineux réfléchi par chaque élément réfléchissant ayant ledit demi-angle au sommet.

L'invention propose également un dispositif de déflexion simple comportant un système réfléchissant selon l'une des revendications variantes précédentes, un moteur sur l'arbre duquel est fixé ledit système réfléchissant et comportant un moyen de détection de la position angulaire dudit arbre, une source d'éclairage délivrant un faisceau lumineux destiné à éclairer successivement les éléments réfléchissants, et une unité de contrôle destinée à recueillir les données du moyen de détection de la position angulaire et à contrôler l'allumage et l'extinction du faisceau lumineux incident en fonction de ces données.

L'invention propose également un dispositif de déflexion multiple comportant: - un premier système réfléchissant selon l'une des variantes précédentes,

- un premier moteur sur l'arbre duquel est fixé ledit premier système réfléchissant et comportant un moyen de détection de la position angulaire dudit arbre,

- un deuxième système réfléchissant selon l'une des variantes précédentes, - un deuxième moteur sur l'arbre duquel est fixé ledit deuxième système réfléchissant et comportant un moyen de détection de la position angulaire dudit arbre,

- une source d'éclairage délivrant un faisceau lumineux destiné à éclairer successivement les éléments réfléchissants dudit premier système réfléchissant, et

- une unité de contrôle destinée à recueillir les données de chaque moyen de détection de position angulaire et à contrôler l'allumage et l'extinction du faisceau lumineux incident en fonction de ces données,

le deuxième système réfléchissant étant disposé de manière à ce que les faisceaux lumineux réfléchis par le premier système réfléchissant se réfléchissent successivement sur les éléments réfléchissants dudit deuxième système réfléchissant.

Avantageusement, le dispositif de déflexion multiple comporte en outre, entre le premier système réfléchissant et le deuxième système réfléchissant, un système optique de conjugaison destiné à positionner le point d'intersection des faisceaux lumineux réfléchis par le premier système réfléchissant sur l'axe de rotation dudit deuxième système réfléchissant.

Avantageusement, le système optique de conjugaison comporte les moyens pour transformer le plan contenant les faisceaux lumineux réfléchis par le premier système réfléchissant en un autre plan contenant des faisceaux lumineux conjugués, ledit autre plan étant perpendiculaire au plan milieu de l'élément réfléchissant du deuxième système réfléchissant sur lequel ils sont prévus pour se réfléchir et contenant ledit point d'intersection.

Avantageusement, l'un parmi le premier système réfléchissant et le deuxième système réfléchissant tourne à une vitesse vi et possède K éléments réfléchissants, l'autre tourne à une vitesse v _r , et vi = v _r / K.

Avantageusement, ledit système réfléchissant tournant à la vitesse v _r , présente successivement deux séries identiques d'éléments réfléchissants.

L'invention propose également un dispositif de déflexion multiple comportant:

- un système réfléchissant selon l'une des variantes précédentes,

- un premier moteur sur l'arbre duquel est fixé ledit système réfléchissant et comportant un moyen de détection de la position angulaire dudit arbre,

- une tête galvanométrique présentant un miroir et un moteur sur l'arbre duquel est fixé ledit miroir, un moyen de détection de la position angulaire dudit arbre,

- une source d'éclairage délivrant un faisceau lumineux destiné à éclairer le miroir de la tête galvanométrique, et - une unité de contrôle destinée à recueillir les données du moyen de détection de position angulaire du système réfléchissant et du moyen de détection de position angulaire de la tête galvanométrique et à contrôler l'allumage et l'extinction du faisceau lumineux incident en fonction de ces données,

le système réfléchissant étant disposé de manière à ce que le faisceau lumineux réfléchi par la tête galvanométrique se réfléchisse successivement sur les éléments réfléchissants dudit système réfléchissant.

L'invention propose également un dispositif de déflexion multiple comportant:

- un système réfléchissant selon l'une des variantes précédentes,

- un premier moteur sur l'arbre duquel est fixé ledit système réfléchissant et comportant un moyen de détection de la position angulaire dudit arbre,

-une tête galvanométrique présentant un miroir et un moteur sur l'arbre duquel est fixé ledit miroir, un moyen de détection de la position angulaire dudit arbre,

- une source d'éclairage délivrant un faisceau lumineux destiné à éclairer successivement sur les éléments réfléchissants dudit système réfléchissant, et

- une unité de contrôle destinée à recueillir les données du moyen de détection de position angulaire du système réfléchissant et du moyen de détection de position angulaire de la tête galvanométrique et à contrôler l'allumage et l'extinction du faisceau lumineux incident en fonction de ces données,

le miroir de la tête galvanométrique étant disposé de manière à ce que le faisceau lumineux réfléchi par le système réfléchissant se réfléchisse dans ledit miroir.

L'invention propose également une installation de marquage d'obj ets comportant:

- un dispositif à déflexion selon l'une des l'une des variantes précédentes, - un moyen de focalisation destiné à focaliser les faisceaux lumineux sortant du dispositif à déflexion vers l'objet à marquer, et

- un dispositif de défilement comportant un moyen de détection de position et destiné à faire défiler les objets à marquer devant le moyen de focalisation, et

- une unité de contrôle prévue pour commander l'allumage et l'extinction du faisceau lumineux incident en fonction des données de position recueillies auprès des moyens de détection de position angulaire du dispositif à déflexion et des données de position recueillies auprès du moyen de détection de position du dispositif de défilement. Avantageusement, l'installation de marquage comporte en outre, un dispositif de balayage supplémentaire, tel qu'une tête galvanométrique ou un scanner polygonal, disposé en aval du dispositif à déflexion, et en aval ou en amont du moyen de focalisation.

Les caractéristiques de l'invention mentionnées ci-dessus, ainsi que d'autres, apparaîtront plus clairement à la lecture de la description suivante d'un exemple de réalisation, ladite description étant faite en relation avec les dessins joints, parmi lesquels :

la Fig. 1 montre un système réfléchissant selon l'invention,

la Fig. 2a montre une coupe du système réfléchissant de la Fig. 1 selon une première variante,

la Fig. 2b montre une coupe du système réfléchissant de la Fig. 1 selon une deuxième variante,

la Fig. 3 montre un dispositif de déflexion multiple selon l'invention,

la Fig. 4 montre une vue de côté du dispositif de déflexion multiple de la Fig. 3, la Fig. 5 montre une vue de dessus du dispositif de déflexion multiple de la Fig.

3,

les Figs. 6a-c montrent un exemple de balayage d'une matrice de points par un dispositif de déflexion multiple,

la Fig. 7montre une ligne d'une matrice obtenue avec un dispositif à déflexion multiple selon un autre mode de réalisation de l'invention,

les Figs. 8 à 10 montrent des installations de marquage d'objets utilisant un dispositif de déflexion selon l'invention,

la Fig. 11 montre une optique de mise en forme de faisceau lumineux, la Fig. 12 montre l'optique de mise en forme de la Fig. 11 vue selon la direction de la flèche XII de la Fig. 11,

la Fig. 13 montre un dispositif de déflexion multiple selon un autre mode de réalisation de l'invention, et

la Fig. 14 montre un dispositif de déflexion multiple selon un autre mode de réalisation de l'invention.

La Fig. 1 montre un système réfléchissant 100 pour un dispositif de déflexion simple. Le dispositif de déflexion simple comporte en outre, un moteur sur l'arbre duquel est fixé le système réfléchissant 100 qui comprend une base 101 prenant ici la forme d'un disque 101 percé en son centre d'un alésage en D 102 pour y fixer l'arbre du moteur. Le disque 101 est ainsi destiné à être monté mobile en rotation autour de l'axe de rotation D du moteur.

Sur la tranche du disque 101 sont fixés au moins deux éléments réfléchissants 104, chacun s'étendant sur un secteur angulaire. Parmi les secteurs angulaires, certains ou tous peuvent être égaux ou ils peuvent être tous différents.

Le dispositif de défiexion simple comporte en outre une source d'éclairage telle qu'un générateur de faisceau laser délivrant un faisceau lumineux incident dont le rayon est très petit par rapport aux dimensions des secteurs angulaires pour limiter le chevauchement dudit faisceau lumineux sur deux éléments réfléchissants 104.

Du fait de la rotation du système réfléchissant 100, le faisceau lumineux va éclairer successivement les éléments réfléchissants 104.

Le moteur, de préférence un moteur à courant continu, comporte un moyen de détection de la position angulaire de son arbre, comme par exemple un encodeur. La connaissance de la position de l'arbre du moteur permet de connaître la position du système réfléchissant 100 et de l'élément réfléchissant 104 qui est éclairé.

Chaque élément réfléchissant 104 prend la forme d'une portion de cône dont l'axe est confondu avec l'axe de rotation D du disque 101 et donc l'axe de rotation du moteur et du système réfléchissant 100. Ainsi, la surface réfléchissante de chaque élément réfléchissant 104 reste inchangée par rotation autour de l'axe D du disque 101.

La Fig. 2a et la Fig. 2b montrent des coupes par un plan contenant l'axe D du système réfléchissant 100. Chaque élément réfléchissant 104 est défini par son demi- angle au sommet qui est ici représenté par "Θ".

Parmi la pluralité d'éléments réfléchissants 104, au moins deux ont des demi- angles au sommet Θ différents.

II est possible de prévoir que sur l'un des secteurs angulaires, un élément réfléchissant 104 soit remplacé par un élément non réfléchissant. C'est-à-dire que le système réfléchissant 100 comprend alors au moins deux éléments réfléchissants 104 et au moins un élément non réfléchissant.

Sur la Fig. 2a, l'élément réfléchissant 104 présente une surface de réflexion convexe, et sur la Fig. 2b, l'élément réfléchissant 104 présente une surface de réflexion concave. Le système réfléchissant 100 peut comprendre uniquement des surfaces de réflexion convexes, uniquement des surfaces de réflexion concaves, ou un mélange des deux. Ainsi, lorsque le faisceau lumineux incident 200 est émis dans un plan contenant l'axe de rotation D et rencontre un élément réfléchissant 104 particulier, il est réfléchi dans une unique direction malgré la rotation dudit élément réfléchissant 104. Pour un système réfléchissant 100 présentant des éléments réfléchissants 104 avec N demi- angles au sommet Θ différents, le faisceau lumineux incident 200 est réfléchi suivant N directions distinctes 202. Sur la Fig. 2a, la flèche 202 en trait plein correspond à la direction de réflexion de l'élément réfléchissant 104 ayant un demi-angle au sommet Θ, et les deux flèches 202 en traits pointillés correspondent à des directions de réflexion d'éléments réfléchissants 104 ayant des demi-angles au sommet θ' et Θ" différents de Θ.

Le dispositif de déflexion ainsi obtenu permet d'obtenir des déflexions du faisceau lumineux incident 200 suivant des angles discrets, c'est-à-dire que la transition d'un angle de réflexion à un autre est discontinue.

Les différents faisceaux lumineux 202 qui sont ainsi réfléchis par les différents éléments réfléchissants 104, appartiennent à un même plan P qui contient l'axe D et le faisceau lumineux incident 200, ici le plan de la feuille.

La position angulaire du système réfléchissant 100 détermine ainsi l'amplitude de la déviation du faisceau lumineux incident 200.

Dans le mode de réalisation de l'invention de la Fig. 2a, il est possible de marquer différents points le long d'une ligne verticale d'une cible, ce marquage pouvant être utilisé dans le cadre d'un marquage laser de points à haute cadence sur un objet.

Contrairement au dispositif de l'état de la technique, il n'est plus nécessaire d'accélérer ou de ralentir le moteur, et celui-ci fonctionne en régime stationnaire, et il suffit d'allumer ou d'éteindre le faisceau lumineux incident 200, par exemple via un modulateur de flux, en fonction de la position du système réfléchissant 100 pour éclairer tel ou tel point de la cible. La position du système réfléchissant 100 est donnée par le moyen de détection de la position angulaire du dispositif de défiexion.

A cette fin, le dispositif de défiexion comprend une unité de contrôle destinée à recueillir les données du moyen de détection et à contrôler l'allumage et l'extinction du faisceau lumineux incident en fonction de ces données et en fonction du point à projeter.

Par ailleurs, la durée de la commutation d'une direction de réflexion à une autre est indépendante de l'amplitude de la déviation angulaire à produire. Autrement dit, la durée de la transition d'un élément réfléchissant 104 à un autre, lorsque le système réfléchissant 100 est en rotation, est indépendante des demi-angles au sommet Θ des deux cônes correspondants. Cette durée est liée à la vitesse de rotation du système réfléchissant 100, au nombre d'éléments réfléchissants 104, à leur largeur angulaire respective, au diamètre du faisceau lumineux incident 200 et à la distance entre le point d'impact de ce faisceau lumineux incident 200 sur l'élément réfléchissant 104 et le sommet du cône. Il est indifférent, d'un point de vue temporel, de défléchir le faisceau lumineux incident 200 de 1° ou de 20°.

La réflexion d'un faisceau lumineux sur une surface courbe génère des aberrations et pour limiter ces aberrations, des optiques de mise en forme peuvent être mises en place pour corriger ces aberrations.

La Fig. 11 montre le système réfléchissant 100 comportant une optique de mise en forme 1 100 qui est disposée en aval des éléments réfléchissants 104, et plus particulièrement en aval du point de réflexion du faisceau incident 200 sur les éléments réfléchissants 104.

La Fig. 12 montre l'optique de mise en forme 1100 vue selon la flèche XII.

Du fait de la forme conique des éléments réfléchissants, un faisceau incident qui se réfléchit sur un de ceux-ci, subit une divergence qui est essentiellement créée selon une seule direction, et dont la valeur varie avec la valeur du demi-angle au sommet de l'élément réfléchissant considéré.

Pour corriger au mieux les aberrations, l'optique de mise en forme 1 100 comporte pour chaque demi-angle au sommet, un composant optique 1 102 dédié à corriger les aberrations du faisceau lumineux réfléchi par chaque élément réfléchissant 104 ayant ledit demi-angle au sommet.

Dans le mode de réalisation de l'invention présenté ici, chaque composant optique 1 102 prend la forme d'une lentille cylindrique ou acylindrique de faible largeur, ayant des caractéristiques optiques distinctes, mais il est possible d'utiliser d'autres types de surfaces.

Dans le cas où les divergences obtenues par réflexion sur les différents éléments réfléchissants sont proches, il est possible d'utiliser une seule lentille cylindrique ou acylindrique dont le diamètre permet d'intercepter tous les faisceaux lumineux réfléchis. Ladite seule lentille constitue alors l'optique de mise en forme 1100.

La Fig. 3 montre un dispositif à déflexion multiple 300 selon l'invention qui permet de projeter une matrice de points 302 dans un plan 304. Par exemple, dans le cas du marquage d'un objet, il peut être nécessaire de marquer uniquement certains points 302 de la matrice, et de modifier, pour chaque objet, les points 302 devant être marqués.

La Fig. 4 montre une vue de côté du dispositif à défiexion multiple 300 et la Fig. 5 montre une vue de dessus du dispositif à défiexion multiple 300.

L'utilisation de deux systèmes réfléchissants 100a et 100b tels que décrits ci- dessus est particulièrement adaptée pour une telle application, c'est-à-dire pour des commutations à fréquence élevée et à des angles déterminés.

Le dispositif de défiexion multiple 300 comprend:

- un premier système réfléchissant 100a tel que décrit ci-dessus,

- un premier moteur sur l'arbre duquel est fixé le premier système réfléchissant 100a et comportant un moyen de détection de la position angulaire de l'arbre,

- un deuxième système réfléchissant 100b tel que décrit ci-dessus,

- un deuxième moteur sur l'arbre duquel est fixé le deuxième système réfléchissant 100b et comportant un moyen de détection de la position angulaire de l'arbre,

- une source d'éclairage délivrant un faisceau lumineux destiné à éclairer successivement les éléments réfléchissants 104a du premier système réfléchissant 100a du fait de la rotation de ce dernier, et

- une unité de contrôle destinée à recueillir les données de chaque moyen de détection de position angulaire et à contrôler l'allumage et l'extinction du faisceau lumineux incident en fonction de ces données,

le deuxième système réfléchissant 100b étant disposé de manière à ce que les faisceaux lumineux réfléchis par le premier système réfléchissant 100a se réfléchissent successivement sur les éléments réfléchissants 104b du deuxième système réfléchissant 100b.

Ainsi, le faisceau lumineux incident coupant l'axe de rotation du premier système réfléchissant 100a se réfléchit sur un élément réfléchissant 104a particulier du premier système réfléchissant 100a, et selon le demi-angle au sommet de cet élément réfléchissant 104a particulier, le faisceau lumineux ainsi réfléchi se projette à un point particulier d'un élément réfléchissant 104b particulier du deuxième système réfléchissant 100b, et selon le demi-angle au sommet de cet élément réfléchissant 104b, le faisceau lumineux ainsi réfléchi et sortant 306 éclaire un point 302 particulier du plan 304. La position du point 302 ainsi marqué dépend du demi-angle au sommet 9a du premier système réfléchissant 100a et du demi-angle au sommet 9b du deuxième système réfléchissant 100b.

Comme cela est explicité ci-après, selon le type de projection sur l'élément réfléchissant 104b du deuxième système réfléchissant 100b, les deux systèmes réfléchissants 100a et 100b peuvent être dédiés à une même direction de marquage ou ils peuvent être dédiés à deux directions de marquage différentes.

Dans le mode de réalisation de la Fig. 3, le dispositif de déflexion multiple 300 comporte en outre, entre le premier système réfléchissant 100a et le deuxième système réfléchissant 100b, un système optique de conjugaison 350.

La fonction générale du système optique de conjugaison 350 consiste à conjuguer l'origine commune des faisceaux lumineux réfléchis par le premier système réfléchissant 100a, c'est-à-dire le point de réflexion sur le premier système réfléchissant 100a, avec un point sur l'axe de rotation du deuxième système réfléchissant 100b. En d'autres termes, le point correspondant à l'intersection des faisceaux lumineux issus du système optique de conjugaison 350 (308, 308a et 308b, cf Fig. 5) appartient à l'axe de rotation du deuxième système réfléchissant 100b.

Dans le mode de réalisation de l'invention présenté sur la Fig. 3, les deux systèmes réfléchissants 100a et 100b sont disposés de manière à réaliser des déflexions suivant deux plans orthogonaux afin de pouvoir balayer la matrice de points 302 dans les deux directions.

Le premier système réfléchissant 100a permet d'obtenir une variation des déviations selon une première direction, ici la direction horizontale H, et le deuxième système réfléchissant 100b permet d'obtenir une variation des déviations selon une deuxième direction, ici la direction verticale V.

Le système optique de conjugaison 350 modifie l'orientation des faisceaux lumineux issus du premier système réfléchissant 100a avant que ceux-ci se réfléchissent sur le deuxième système réfléchissant 100b.

Comme précédemment, selon la valeur du demi-angle au sommet 9a de l'élément réfléchissant 104a du premier système réfléchissant 100a sur lequel le faisceau lumineux incident se réfléchit, le faisceau lumineux est réfléchi selon un angle particulier. Les faisceaux lumineux réfléchis par différents éléments réfléchissants 104a se propageront selon des angles différents.

Ainsi, en pointant les différents éléments réfléchissants 104a du premier système réfléchissant 100a, on obtient après réflexion, différents faisceaux réfléchis qui se répartissent angulairement dans un plan P (Fig. 4) contenant l'axe de rotation du premier système réfléchissant 100a et le faisceau lumineux incident. Le demi-angle au sommet 9a de chaque élément réfléchissant 104a du premier système réfléchissant 100a détermine l'écart angulaire qui sépare ces différentes réflexions. Dans un plan d'observation perpendiculaire au rayon moyen, la figure obtenue est une série de points alignés 310.

Le plan P est ici sensiblement le plan milieu de l'élément réfléchissant 104a du premier système réfléchissant 100a.

Après avoir traversé le système optique de conjugaison 350, les faisceaux lumineux ainsi conjugués présentent une orientation qui est telle qu'ils se répartissent dans un plan perpendiculaire au plan milieu de l'élément réfléchissant 104b du deuxième système réfléchissant 100b sur lequel ils se réfléchissent.

Le système optique de conjugaison 350 comporte ainsi les moyens pour transformer le plan P contenant les faisceaux lumineux réfléchis par le premier système réfléchissant 100a en un autre plan P' (Fig. 4) contenant les faisceaux lumineux conjugués, ledit autre plan P' étant perpendiculaire au plan milieu de l'élément réfléchissant 104b du deuxième système réfléchissant 100b sur lequel ils sont prévus pour se réfléchir et contenant le point d'intersection. Ceci constitue une fonction particulière du système optique de conjugaison 350 dans ce mode de réalisation particulier.

Comme cela est montré sur la Fig. 5 , les références 308, 308a et 308b représentent trois faisceaux lumineux conjugués, c'est-à-dire sortant du système optique de conjugaison 350, chacun correspondant à un élément réfléchissant 104a particulier du premier système réfléchissant 100a.

Les faisceaux lumineux conjugués 308 se trouvent ainsi tous dans le plan P' et ils présentent une répartition angulaire dans ce plan P' ce qui provoque une déviation selon la direction horizontale de la cible.

En effet, chaque faisceau lumineux conjugué 308, 308a, 308b cible une colonne particulière de la matrice de points 302.

Ensuite, le faisceau lumineux conjugué 308, 308a, 308b se réfléchit sur l'élément réfléchissant 104b du deuxième système réfléchissant 100b qui est choisi, ce qui provoque une déviation similaire à celle générée par le premier système réfléchissant 100a, c'est-à-dire une déviation verticale, ce qui permet de cibler une ligne particulière de la colonne particulière ciblée, et par conséquent le point 302 correspondant à cette ligne et à cette colonne.

L'allumage et l'extinction du faisceau lumineux incident, s'effectuent via un dispositif d'allumage et d'extinction que le dispositif de déflexion multiple 300 comporte à cet effet. Un tel dispositif d'allumage et d'extinction peut être par exemple un modulateur de flux.

L'allumage et l'extinction du faisceau lumineux incident permettent d'éclairer tous les points 302 ou uniquement certains d'entre eux.

En supposant que tous les éléments réfléchissants 104a, 104b d'un même système réfléchissant 100a, 100b ont des demi-angles au sommet 9a, 9b différents, le dispositif à déflexion multiple 300 des Figs. 3 à 5 permet de générer une matrice de points 302 de dimensions K x L , où K correspond au nombre d'éléments réfléchissants 104a du premier système réfléchissant 100a et où L correspond au nombre d'éléments réfléchissants 104b du deuxième système réfléchissant 100b.

Dans le mode de réalisation de la Fig. 3, le système optique de conjugaison 350 comprend un premier miroir plan 352, un deuxième miroir 354 et une lentille de focalisation 356.

Le système optique de conjugaison 350 permet de conserver les deux systèmes réfléchissants 100a et 100b dans le même plan et avec des axes de rotation parallèles ce qui facilite la construction du dispositif à défiexion multiple 300.

La lentille de focalisation 356 permet de focaliser les faisceaux conjugués 308, 308a et 308b, qui en sont issus, de manière à ce que le point correspondant à l'intersection de ces faisceaux lumineux conjugués 308, 308a et 308b appartienne à l'axe de rotation du deuxième système réfléchissant 100b. La lentille de focalisation 356, qui pourrait être remplacée par un ensemble de lentilles, permet au système optique de conjugaison 350 de réaliser sa fonction générale.

Les deux miroirs plans 352 et 354 permettent d'amener les faisceaux lumineux au-dessus du deuxième système réfléchissant 100b et donc d'amener le point d'intersection au-dessus du deuxième système réfléchissant 100b. La hauteur à laquelle se trouve le point d'intersection est peu importante tant que les faisceaux lumineux conjugués 308, 308a et 308b se réfléchissent sur le deuxième système réfléchissant 100b. Le premier miroir 352 est perpendiculaire au plan P et présente un angle d'inclinaison permettant de diriger les faisceaux lumineux réfléchis vers une première direction qui est ici vers le haut.

Le deuxième miroir 354 présente une orientation telle que les faisceaux lumineux réfléchis provenant du premier miroir 352 sont dirigés vers la lentille de focalisation 356.

Les deux miroirs 352 et 354 réalisent ainsi un repliement et une rotation des faisceaux lumineux, c'est-à-dire qu'ils permettent de réaliser la fonction particulière décrite ci-dessus.

II est possible de mettre en œuvre d'autres systèmes optiques de conjugaison.

Par exemple, il est possible de mettre en place une ou plusieurs lentilles assurant un grandissement angulaire unitaire ou non, c'est-à-dire de disposer une ou plusieurs lentilles de focalisation.

Par exemple, sans la mise en place des deux miroirs 352 et 354 ou d'autres éléments remplissant la même fonction, les disques des systèmes réfléchissants 100a et 100b ne seraient alors pas dans le même plan. En effet, le deuxième système réfléchissant 100b se placerait dans une position telle que les déviations dues au premier système réfléchissant 100a se trouvent dans le plan P' défini ci-dessus par rapport au deuxième système réfléchissant 100b.

En outre, afin de limiter les aberrations des faisceaux lumineux issus de réflexion, des optiques de mise en forme 358 et 360 conformes à celles décrites ci- dessus peuvent être mises en œuvre en aval des points de réflexion sur les éléments réfléchissants 104a et 104b des deux systèmes réfléchissants 100a et 100b.

Il est possible de synchroniser la rotation des deux systèmes réfléchissants 100a et 100b, à des vitesses constantes mais distinctes, de façon à ce qu'un tour du système réfléchissant 100a le plus lent corresponde à une période d'affichage de la matrice.

Selon un exemple de mise en œuvre, le deuxième système réfléchissant 100b présente L éléments réfléchissants 104b, ayant tous la même largeur angulaire, avec L demi-angles au sommet 9b différents, il a la vitesse de rotation la plus rapide et il contrôle la défiexion verticale.

Selon le même exemple de mise en œuvre, le premier système réfléchissant 100a présente K éléments réfléchissants 104a, ayant tous la même largeur angulaire, avec K demi-angles au sommet 9a différents et il contrôle la défiexion horizontale. Soit v _r la vitesse de rotation du système réfiéchissant 104b rapide et vi la vitesse de rotation du système réfléchissant 104a lent.

Alors la relation suivante peut être fixée : vi = v _r / K (1).

La relation (1) correspond au fait que, lorsque le système réfléchissant 104b rapide décrit un tour, le système réfiéchissant 104a lent tourne d'un angle égal à la largeur angulaire d'un de ses éléments réfléchissants 104a. Du fait de l'invariance par rotation, l'angle de réfiexion ne varie pas dans la direction horizontale, associée au système réfiéchissant 104a lent. Dans le plan de la matrice, le faisceau lumineux sortant 306 parcourt donc tous les points 302 d'une colonne particulière de la matrice.

De même, lorsque le système réfiéchissant 104a lent décrit un tour, le faisceau lumineux sortant 310 parcourt toutes les colonnes de la matrice, et donc la totalité de la matrice.

Le fonctionnement est analogue si la déflexion horizontale est associée au système réfiéchissant 104b rapide, et la déflexion verticale au système réfiéchissant 104a lent. Dans ce cas, un tour de système réfléchissant 104b rapide permet de parcourir une ligne de la matrice, et un tour de système réfiéchissant 104a lent permet de parcourir la matrice totale, mais cette fois ligne par ligne.

Il est possible d'augmenter la fréquence de projection de la matrice, si le système réfiéchissant 100b rapide présente successivement deux séries identiques d'éléments réfléchissants 104b, chaque série comportant la même suite de demi-angles au sommet 9b. Par exemple, le système réfiéchissant 100b rapide peut présenter 2L éléments réfléchissants 104b, répartis en deux séries identiques de L éléments réfléchissants 104b à demi-angles au sommet 9b distincts. Alors, avec la même vitesse de rotation du système réfiéchissant 100b rapide que dans le cas précédent et en doublant la vitesse de rotation du système réfiéchissant 100a lent par rapport au cas précédent, la fréquence de projection de la matrice est doublée. En effet, un tour du système réfléchissant 100b rapide correspond au défilement de deux éléments réfléchissants 100a du système réfiéchissant 100a lent, donc au parcours de deux lignes ou deux colonnes de la matrice, suivant la convention choisie.

La Fig. 6b montre un premier système réfiéchissant 600a comportant quatre éléments réfléchissants 1-4 ayant tous un demi-angle au sommet Θ1-Θ4 différent qui vérifie la relation: Θ1> Θ2> Θ3> Θ4. Le premier système réfiéchissant 600a contrôle la déviation horizontale. Le premier système réfléchissant 600a est le système réfléchissant lent. La Fig. 6c montre un deuxième système réfléchissant 600b comportant quatre éléments réfléchissants 1-4 ayant tous un demi-angle au sommet ΘΊ-Θ'4 différent qui vérifie la relation: ΘΊ> θ'2> θ'3> θ'4. Le deuxième système réfléchissant 600b contrôle la défiexion verticale. Le deuxième système réfléchissant 600b est le système réfléchissant rapide.

En supposant que la relation de vitesse (1) est remplie, on a v _r =4*vi (2).

La Fig. 6a montre le sens de balayage de la matrice 600c lorsque les systèmes réfléchissants 600a et 600b sont mis en œuvre dans un dispositif à défiexion multiple tel que représenté sur la Fig. 3.

Les relations entre les demi-angles au sommet Θ1-Θ4 du premier système réfléchissant 600a déterminent le sens du parcours horizontal, et les relations entre les demi-angles ΘΊ-Θ'4 du deuxième système réfléchissant 600b déterminent le sens du parcours vertical.

Le marquage de la matrice 600c commence lorsque le faisceau lumineux incident se réfléchit successivement sur l'élément réfléchissant 1 du premier système réfléchissant 600a et sur l'élément réfléchissant 1 du deuxième système réfléchissant 600b. Le point (1 ; 1) de la matrice 600c est ainsi marqué, si le faisceau incident est allumé. Vu les relations entre les demi-angles au sommet des éléments réfléchissants des deux systèmes réfléchissants 600a et 600b, le point (1;1) correspond au point de la première ligne et première colonne de la matrice 600c.

Ensuite, vu la relation de vitesse (2), le deuxième élément réfléchissant 2 du deuxième système réfléchissant 600b devient actif et le faisceau lumineux incident se réfléchit alors successivement sur l'élément réfléchissant 1 du premier système réfléchissant 600a et sur l'élément réfléchissant 2 du deuxième système réfléchissant 600b. Le point (2; 1) de la matrice 600c est ainsi marqué, si le faisceau incident est allumé.

Le balayage se poursuit de la même manière sur la colonne 1 de la matrice 600c.

Pour marquer tous les points de la colonne 1 , le faisceau lumineux a en fait parcouru le secteur angulaire correspondant à l'élément réfléchissant 1 du premier système réfléchissant 600a.

Lorsque tous les points de la colonne 1 ont été marqués, l'élément réfléchissant 2 du premier système réfléchissant 600a devient actif et l'élément réfléchissant 1 du deuxième système réfléchissant 600b devient actif, ce qui positionne le faisceau lumineux sortant au point (1;2) de la matrice 600c. La Fig. 7 montre une ligne 700 d'une matrice qui a été obtenue avec un dispositif à déflexion multiple selon un autre mode de réalisation de l'invention, où les deux systèmes réfléchissants sont dédiés à une même direction de marquage.

Dans le cas où une matrice dont au moins l'une des dimensions (ligne, colonne) est grande, il peut être difficile de réaliser un système réfléchissant comportant suffisamment d'éléments réfléchissants.

Par exemple, il peut s'avérer trop coûteux ou trop compliqué de réaliser un système réfléchissant possédant un nombre de surfaces supérieur à une vingtaine.

Dans un nouveau mode de réalisation de l'invention, le dispositif à déflexion multiple comporte deux systèmes réfléchissants pour la ou chaque direction supportant la grande dimension.

Pour l'exemple de la Fig. 7, le dispositif à déflexion multiple comporte deux systèmes réfléchissants pour réaliser la déf exion horizontale.

Un éventuel système optique de conjugaison peut être mis en place entre les deux systèmes réfléchissants, mais ce système optique de conjugaison a pour but de réaliser la fonction générale décrite ci-dessus, mais dans ce mode de réalisation particulier, le système optique de conjugaison réalise une autre fonction particulière qui consiste uniquement dans un repliement des faisceaux lumineux et ce repliement n'est plus combiné à une rotation.

Dans ce mode de réalisation, le système optique de conjugaison maintient les faisceaux lumineux dans un plan similaire au plan P mais pour le deuxième système réfléchissant, c'est-à-dire contenant l'axe de rotation dudit deuxième système réfléchissant.

Il y a également un système réfléchissant rapide et un système réfléchissant lent et dans le mode de réalisation de la Fig. 7, chaque système réfléchissant présente quatre éléments réfléchissants. Les éléments réfléchissants de chaque système réfléchissant présentent des demi-angles au sommet différents.

Le premier point de la ligne 700 est issu de la réflexion du faisceau incident sur le premier élément du système réfléchissant lent et le premier élément du système réfléchissant rapide.

Le deuxième point de la ligne 700 est issu de la réflexion du faisceau incident sur le deuxième élément du système réfléchissant lent et le premier élément du système réfléchissant rapide.

Le marquage de la ligne 700 se poursuit au fur et à mesure. La Fig. 8 montre une installation de marquage 800 destinée à marquer des objets

802.

L'installation de marquage 800 comprend:

- un dispositif à déflexion 808,

- un moyen de focalisation 810 destiné à focaliser les faisceaux lumineux sortants du dispositif à déflexion 808 vers l'objet 802 à marquer, et

- un dispositif de défilement 812 comportant un moyen de détection de position et destiné à faire défiler les objets 802 à marquer devant le moyen de focalisation 810, et

- une unité de contrôle prévue pour commander l'allumage et l'extinction du faisceau lumineux incident en fonction des données de position recueillies auprès des moyens de détection de position angulaire du dispositif à déflexion 808 et des données de position recueillies auprès du moyen de détection de position du dispositif de défilement 812.

Le dispositif à déflexion 808 comprend une source d'éclairage et un dispositif d'allumage et d'extinction pour allumer ou éteindre le faisceau lumineux incident.

Le dispositif de défilement 812 est par exemple du type convoyeur à bandes, et il est destiné à faire défiler les objets 802 à marquer devant le moyen de focalisation 810 de manière à ce qu'il soit marqué par les faisceaux lumineux sortants et focalisés.

Le dispositif à déflexion 808 peut être simple comme celui décrit sur la base de la Fig. 1 ou multiple comme ceux décrits sur la base des Figs. 3 à 7.

Le moyen de détection de position du dispositif de défilement 812 permet de savoir quel objet 802 est sur ledit dispositif de défilement 812 et où il se trouve par rapport au moyen de focalisation 810.

L'unité de contrôle commande alors le dispositif d'allumage et d'extinction en fonction des données de position recueillies auprès des moyens de détection de position angulaire du dispositif à déflexion 808 et des données de position recueillies auprès du moyen de détection de position du dispositif de défilement 812, afin de commander l'allumage et l'extinction du faisceau lumineux incident en fonction de la position du ou de chaque système réfléchissant, du fait que le point correspondant de la matrice doit être ou non marqué et du fait de la présence de l'objet 802 à marquer devant le moyen de focalisation 810. Le moyen de focalisation 810 est par exemple une lentille f-theta, conçue pour focaliser dans un plan sur toute l'amplitude du champ utile. Elle est disposée de façon à focaliser les faisceaux sur la surface des objets 802 qui défilent.

L'installation de marquage 800 permet de modifier, pour chaque objet 802, les points à marquer dans la matrice.

Une telle installation permet donc une application directe dans le domaine de la traçabilité, via le marquage de codes dits "datamatrix" qui se présente sous la forme de matrices de points juxtaposés.

La vitesse maximale de rotation du système réfléchissant rapide est bornée par la durée d'éclairage nécessaire pour marquer un point sur l'objet 802 cible.

Les caractéristiques (longueur d'onde, régime d'émission puisé ou continu, puissance, modulation, ...) de la source d'éclairage, et en particulier de la source laser, sont choisies en fonction du matériau constituant l'objet 802 à marquer.

La présence des moyens de détection de position angulaire permet de contrôler la vitesse de rotation et la position du système réfléchissant correspondant, via une boucle d'asservissement, de synchroniser entre eux les différents composants dynamiques, à savoir, le ou les systèmes réfléchissants ou d'autres composants optomécaniques de balayage, comme par exemple des têtes galvanométriques ou des scanners polygonaux, la source d'éclairage, l'éventuel obturateur du faisceau laser.

La Fig. 9 et la Fig. 10 montrent des installations de marquage 900 et 1000 pour lesquelles la vitesse du dispositif de défilement 812 est trop grande et le temps nécessaire au marquage est trop long.

De telles caractéristiques impliquent que les points marqués seront déformés. Pour éviter ces déformations, un dispositif de balayage supplémentaire 902, 1002, comme par exemple une tête galvanométrique ou un scanner polygonal peut être mis en place en aval du dispositif à déflexion 808, et en aval (Fig. 9) ou en amont (Fig. 10) du moyen de focalisation 810. Le dispositif de balayage supplémentaire 902, 1002 compensera le déplacement continu de l'objet pendant le marquage en assurant le déplacement du point d'impact des faisceaux lumineux sortants de manière simultanée au déplacement de l'objet 802 , afin que les points ne soient pas déformés.

La rotation du dispositif de balayage supplémentaire 902, 1002 autour d'un axe perpendiculaire au plan de déplacement des objets 802, c'est-à-dire ici perpendiculaire à la feuille, permet aux faisceaux lumineux sortants de suivre les objets 802 en déplacement. La Fig. 13 montre un dispositif de déflexion multiple 1300 selon un autre mode de réalisation de l'invention afin de projeter une matrice de points.

Le dispositif de déflexion multiple 1300 comprend:

- un système réfléchissant 1302 tel que décrit ci-dessus,

- un premier moteur sur l'arbre duquel est fixé ledit système réfléchissant 1302 et comportant un moyen de détection de la position angulaire dudit arbre,

- une tête galvanométrique 1304 présentant un miroir 1308 et un moteur sur l'arbre duquel est fixé ledit miroir 1308, un moyen de détection de la position angulaire dudit arbre,

- une source d'éclairage délivrant un faisceau lumineux destiné à éclairer le miroir 1308 de la tête galvanométrique 1304, et

- une unité de contrôle destinée à recueillir les données du moyen de détection de position angulaire du système réfléchissant 1302 et du moyen de détection de position angulaire de la tête galvanométrique 1304 et à contrôler l'allumage et l'extinction du faisceau lumineux incident en fonction de ces données.

Le système réfléchissant 1302 est disposé de manière à ce que le faisceau lumineux incident réfléchi par la tête galvanométrique 1304 se réfléchisse successivement sur les éléments réfléchissants dudit système réfléchissant 1302.

Le faisceau lumineux incident provient d'une source d'éclairage.

L'arbre du moteur de la tête galvanométrique 1304 est confondu avec l'axe de rotation du système réfléchissant 1302.

Selon l'orientation du miroir 1308 de la tête galvanométrique 1304, le faisceau incident se réfléchit à des endroits différents de l'élément réfléchissant du système réfléchissant 1302, générant ainsi un balayage selon une direction de la matrice.

L'autre direction de balayage est réalisée par les éléments réfléchissants du système réfléchissant 1302.

Après réflexion sur un des éléments réfléchissants du système réfléchissant 1302, le faisceau lumineux ainsi réfléchi peut être intercepté par une optique de mise en forme 1306.

La Fig. 14 montre un dispositif de déflexion multiple 1400 selon un autre mode de réalisation de l'invention afin de projeter une matrice de points.

Le dispositif de déflexion multiple 1400 comprend:

- un système réfléchissant 1402 tel que décrit ci-dessus, - un premier moteur sur l'arbre duquel est fixé ledit système réfléchissant 1402 et comportant un moyen de détection de la position angulaire dudit arbre,

- une tête galvanométnque 1404 présentant un miroir 1408 et un moteur sur l'arbre duquel est fixé ledit miroir 1408, un moyen de détection de la position angulaire dudit arbre,

- une source d'éclairage délivrant un faisceau lumineux destiné à éclairer successivement sur les éléments réfléchissants dudit système réfléchissant 1402, et

- une unité de contrôle destinée à recueillir les données du moyen de détection de position angulaire du système réfléchissant 1402 et du moyen de détection de position angulaire de la tête galvanométrique 1404 et à contrôler l'allumage et l'extinction du faisceau lumineux incident en fonction de ces données.

Le miroir 1408 de la tête galvanométrique 1304 est disposé de manière à ce que le faisceau lumineux incident réfléchi par le système réfléchissant 1302 se réfléchisse dans ledit miroir 1408.

Le faisceau lumineux incident provient d'une source d'éclairage.

Selon l'orientation du système réfléchissant 1402, le faisceau incident se réfléchit à des endroits différents du miroir 1408 de la tête galvanométrique 1404, générant ainsi un balayage selon une direction de la matrice.

L'autre direction de balayage est réalisée par la position du miroir 1408.

Après réflexion sur un des éléments réfléchissants du système réfléchissant

1402, le faisceau lumineux ainsi réfléchi peut être intercepté par une optique de mise en forme 1406.

Le balayage d'une matrice consiste par exemple à arrêter le miroir 1308, 1408 de la tête galvanométrique 1304, 1404 dans une position particulière conespondant à une direction particulière, par exemple à une colonne particulière de la matrice, puis à faire défiler les éléments réfléchissants du système réfléchissant 1302, 1402 en commandant l'allumage ou l'extinction du faisceau lumineux incident afin de parcourir les points de ladite direction particulière, par exemple les points de la colonne particulière, puis à faire pivoter le miroir 1308, 1408 de la tête galvanométrique 1304, 1404 dans une autre position particulière pour pointer une autre direction particulière.

Il est également possible de combiner au moins deux systèmes réfléchissants selon l'invention avec au moins une tête galvanométrique. Bien entendu, la présente invention n'est pas limitée aux exemples et modes de réalisation décrits et représentés, mais elle est susceptible de nombreuses variantes accessibles à l'homme de l'art.

Par exemple, l'invention a été décrite dans le cadre du marquage d'un objet, et ce marquage peut consister en une déformation locale de l'objet, en une perforation de cet objet si la puissance du faisceau lumineux est suffisante ou en un soudage par points.

Un dispositif de déflexion simple ou multiple selon l'invention peut également être mis en œuvre dans le domaine des biotechnologies. Le dispositif de déflexion est adapté à l'illumination de cibles disposées en matrice, comme par exemple pour un scanner à fluorescence utilisant des marqueurs fluorescents, un scanner LIBS etc. où l'adressage de précision à grande vitesse des cibles permet d'améliorer la vitesse des traitements d'analyse de fluorescence et d'obtenir un meilleur rapport signal sur bruit du signal de fluorescence issu de la cible.

Le dispositif de déflexion simple ou multiple peut également être utilisé dans les radars laser ou les illuminateurs matriciels.

L'allumage et l'extinction du faisceau lumineux incident peuvent être réalisés par allumage et extinction de la source lumineuse ou par la mise en place d'un obturateur.

Le dispositif d'allumage et d'extinction 906 peut être intégré à la source d'éclairage, par exemple dans le cas d'une source laser auto-modulée à une fréquence convenable.