CA2290677A1 - Dispositif de positionnement a laser - Google Patents
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Abstract
Dispositif de positionnement à laser créant un faisceau de repère servant à positionner un sujet ou un objet dans le domaine médical ou industriel. Dispositif comprenant: A) un moyen de support et d'orientation (1, 3) relié à une partie fixe (2) (mur, cloison, plafond); B) un ensemble optique monté pivotant sur le moyen de support et d'orientation (1, 3) et comprenant une source laser (50) formée d'un cristal laser infrarouge et d'un doubleur de fréquence (507) pour émettre une lumière verte, et en sortie de la source laser (50), un moyen de renvoi du faisceau (51, 52) et un groupe de deux miroirs (53, 54) montés en série dans le faisceau, le premier miroir (53) étant semi-transparent et chaque miroir (53, 54) de ce groupe étant suivi chacun d'un système optique (57, 58) étalant les faisceaux suivant deux éventails perpendiculaires.
Description
_ « Dispositif de positionnement à laser créant un faisceau de repère servant à positionner un sujet ou un objet dans le domaine médical ou industriel La présente invention concerne un dispositif de positionnement à laser créant un faisceau de repère selon le préambule de la première revendication.
Un tel dispositif est connu selon le document EP-A-0 382 304. Ce dispositif est destiné à définir un plan ho-rizontal et un plan vertical servant de repère à grande dis-l0 tance. Le réglage de la direction horizontale et de la direction verticale se fait automatiquement. Un tel disposi-tif ne peut convenir pour un repérage pour positionner un su-jet ou un objet à distance relativement faible de l'ordre de quelques mètres ou moins et avec un faisceau visible puisque, d'une part, ce dispositif connu émet un faisceau â infrarouge et ne comporte pas de moyen de réglage et de positionnement permettant de donner aux faisceaux une orientation différente de l'orientation horizontale et verticale automatique.
I1 est également connu, selon le document EP-A
0 382 304, de combiner un laser à un doubleur de fréquence qui permet de transformer la lumière infrarouge émise par une source laser en lumière verte, visible. Mais ce document ne décrit que le principe d'un doubleur de fréquence et non son application ou un dispositif particulier, qui nécessiterait un travail à une telle frêquence.
En outre, le premier document rappelé ci-dessus ne propose nullement de modifier la source laser ou de rem-placer la source laser qu'il décrit par une source laser au-tre.
Or il est nécessaire, dans l'industrie ou dans le domaine médical, de repérer des sujets (objets ou personnes) pour effectuer des opérations ou des traitements.
Dans le domaine médical on utilise de tels dispo sitifs de positionnement pour générer un repère lumineux dans l'espace servant à positionner ou à repositionner des pa tients par rapport à différents appareils de thêrapie. Ces dispositifs de positionnement sont montés de manière fixe dans une salle de radiothérapie.
FEUILLE NIODif=i~E
- ~ 2 - De manière générale, grâce à la définition d'une très grande finesse que procurent ces dispositifs de posi tionnement ils assurent un niveau de sécurité important pour les interventions médicales par amélioration du repérage des zones ou points à traiter.
Les mêmes avantages existent dans le domaine in-dustriel.
Initialement, on utilisait des dispositifs de po-sitionnement à lumière blanche, comportant des jeux de fentes placés dans le trajet des faisceaux lumineux. Toutefois, ces dispositifs ne permettaient pas un positionnement d'une grande résolution.
Pour améliorer la rêsolution on a utilisé des la sers hélium-néon émettant de la lumière rouge. Mais ces sys tèmes sont très encombrants.
Une troisième évolution des dispositifs de repé-rage à consisté à utiliser une diode laser émettant dans le rouge. (Longueurs d'onde de 632,8 nm et 670 nm).
Ces dispositifs ont l'avantage d'une excellente précision. Malheureusement leur lisibilité est très réduite car le rayonnement rouge est trës facilement absorbé par des surfaces sombres, par exemple une peau sombre. De ce fait, les repères sont peu visibles pour l'observateur.
La seule solution consisterait à augmenter la puissance des faisceaux. Cette puissance est obligatoirement limitée pour ne pas mettre en danger les praticiens utilisant de telles installations. Actuellement, cette limite de puis sance est fixée à 1 mW. Or, une telle puissance n'est pas suffisante pour permettre un positionnement avec un faisceau nettement visible.
La présente invention a pour but de remédier à
ces inconvénients et se propose de créer un dispositif de po-sitionnement à laser comprenant un cristal laser infrarouge permettant d'assurer un positionnement ou un repérage très précis sans dépasser les puissances d'émission autorisêes.
A cet effet, l'invention concerne un dispositif de positionnement à laser caractérisé par les moyens énoncés dans la première revendication.
IrtUILLE NiJOa=iCE
' 3 - Le dispositif de positionnement permet un repé-rage précis même dans de mauvaises conditions de visibilité
sans utiliser de faisceau de puissance importante avec des moyens simples à réaliser et à mettre en oeuvre. Le disposi-tif est d'un encombrement très réduit grâce à sa source de lumière particulièrement efficace. Cette réduction d'encom-brement se traduit par une réduction très importante des moyens mécaniques de réglage et de positionnement proprement dits des faisceaux.
D'autres caractéristiques avantageuses de l'invention font l'objet de la revendication dépendante.
La présente invention sera décrite plus en détail à l'aide d'un exemple de réalisation représenté dans les des-sins annexés dans lesquels .
- la figure 1 est une vue en perspective d'un dispositif de positionnement à laser solide selon l'invention, - la figure 2 est une vue en coupe axiale verti-cale du dispositif de positionnement selon la figure 1, - la figure 3 est une vue de détail de la source laser.
Selon les figures 1 et 2, le dispositif de posi tionnement à laser, solide, comprend un moyen de support et d'orientation portant un ensemble optique lui-même orientable et réglable.
Le moyen de support et d'orientation se compose d'une plaque de fixation 1 reliêe solidairement à une partie fixe 2, par exemple un bâtiment (mur, plafond, colonne) por-tant une console réglable 3 dans son orientation. Cette con-sole 3 se compose d' une patte 31 montée sur la plaque 1 par des moyens de fixation et de réglage et d'un socle 32 portant l'ensemble optique.
La console 2 se règle par rapport à la plaque 1, suivant deux directions, par des liaisons à trous oblongs 311, 312 de la patte 31 coopérant avec des bossages (non re présentés) appartenant à la plaque 1. Le blocage, une fois l'orientation réalisêe, se fait par des vis 313, 314.
FEUILLE NiUGvi_t ' CA 02290677 1999-11-19 Cet ensemble optique est intégré dans une tou-relle 4 montée de manière pivotante autour d'un axe ZZ dans le socle 32 ; la rotation se commande et/ou se bloque à
l'aide d'une vis 33 prévue dans le socle.
La tourelle 4 est formée d'une base 41 munie d'un châssis formé de deux flasques 42 reliés par des entre-toises 43 et portant l'ensemble optique . la source laser 50, les miroirs de renvoi 51, 52, 53, 54 et les moyens de ré-glage.
lo Au-delà de la fenêtre de sortie de la source laser 50, le chemin optique comprend un premier miroir de renvoi 51 qui renvoie le faisceau émis sur un second miroir de renvoi 52. Le faisceau 52 attaque un ensemble de deux mi-roirs 53, 54 dont le premier est semi-transparent ; il ren-voie une partie 55 du faisceau et transmet l'autre partie 56.
Le second miroir 54 renvoie un faisceau 56.
En aval des miroirs 53, 54 les faisceaux 55, 56 traversent des systèmes optiques 57, 58 qui étalent chaque faisceau pour former un éventail lumineux de préférence sui-vant une surface plane. I1 s'agit par exemple de lentilles cylindriques dont les axes sont perpendiculaires. Ces deux surfaces planes sont perpendiculaires pour former un croi-sillon sur le point de positionnement.
La figure 3 montre de manière plus détaillée la source laser 50 comprenant, dans une enveloppe 501, une diode laser 502 ëmettant dans le domaine infrarouge, et dont le faisceau est focalisé par une lentille 503 pour attaquer un cristal YAG 504 dont l'entrêe est munie d'un miroir dichroi que 505 et la sortie d'un miroir de sortie 506. En aval du 3o cristal 504 il y a un doubleur de fréquence intercavitaire 507 qui transforme la lumière infrarouge en lumière verte vi-sible.
Enfin, en aval du miroir de sortie 506 un objec tif de focalisation 508 dirige le faisceau vers la fenêtre de sortie 509.
L'ensemble optique, est couvert par un capot 43 muni d'une fenêtre 44 pour la sortie des faisceaux 55, 56.
IFEUILLE ~'v~Git=i~t ' CA 02290677 1999-11-19 "
L'ensemble optique est montê à rotation par l'embase 22.
Le positionnement et le réglage des faisceaux 55, 56 se fait par les miroirs 52, 53, à l'aide des vis de ré
5 glage 521, 522, 523 apparaissant sur le côté du châssis 31 (figure 1) .
i~~~:«LE ~~1~~;v
Un tel dispositif est connu selon le document EP-A-0 382 304. Ce dispositif est destiné à définir un plan ho-rizontal et un plan vertical servant de repère à grande dis-l0 tance. Le réglage de la direction horizontale et de la direction verticale se fait automatiquement. Un tel disposi-tif ne peut convenir pour un repérage pour positionner un su-jet ou un objet à distance relativement faible de l'ordre de quelques mètres ou moins et avec un faisceau visible puisque, d'une part, ce dispositif connu émet un faisceau â infrarouge et ne comporte pas de moyen de réglage et de positionnement permettant de donner aux faisceaux une orientation différente de l'orientation horizontale et verticale automatique.
I1 est également connu, selon le document EP-A
0 382 304, de combiner un laser à un doubleur de fréquence qui permet de transformer la lumière infrarouge émise par une source laser en lumière verte, visible. Mais ce document ne décrit que le principe d'un doubleur de fréquence et non son application ou un dispositif particulier, qui nécessiterait un travail à une telle frêquence.
En outre, le premier document rappelé ci-dessus ne propose nullement de modifier la source laser ou de rem-placer la source laser qu'il décrit par une source laser au-tre.
Or il est nécessaire, dans l'industrie ou dans le domaine médical, de repérer des sujets (objets ou personnes) pour effectuer des opérations ou des traitements.
Dans le domaine médical on utilise de tels dispo sitifs de positionnement pour générer un repère lumineux dans l'espace servant à positionner ou à repositionner des pa tients par rapport à différents appareils de thêrapie. Ces dispositifs de positionnement sont montés de manière fixe dans une salle de radiothérapie.
FEUILLE NIODif=i~E
- ~ 2 - De manière générale, grâce à la définition d'une très grande finesse que procurent ces dispositifs de posi tionnement ils assurent un niveau de sécurité important pour les interventions médicales par amélioration du repérage des zones ou points à traiter.
Les mêmes avantages existent dans le domaine in-dustriel.
Initialement, on utilisait des dispositifs de po-sitionnement à lumière blanche, comportant des jeux de fentes placés dans le trajet des faisceaux lumineux. Toutefois, ces dispositifs ne permettaient pas un positionnement d'une grande résolution.
Pour améliorer la rêsolution on a utilisé des la sers hélium-néon émettant de la lumière rouge. Mais ces sys tèmes sont très encombrants.
Une troisième évolution des dispositifs de repé-rage à consisté à utiliser une diode laser émettant dans le rouge. (Longueurs d'onde de 632,8 nm et 670 nm).
Ces dispositifs ont l'avantage d'une excellente précision. Malheureusement leur lisibilité est très réduite car le rayonnement rouge est trës facilement absorbé par des surfaces sombres, par exemple une peau sombre. De ce fait, les repères sont peu visibles pour l'observateur.
La seule solution consisterait à augmenter la puissance des faisceaux. Cette puissance est obligatoirement limitée pour ne pas mettre en danger les praticiens utilisant de telles installations. Actuellement, cette limite de puis sance est fixée à 1 mW. Or, une telle puissance n'est pas suffisante pour permettre un positionnement avec un faisceau nettement visible.
La présente invention a pour but de remédier à
ces inconvénients et se propose de créer un dispositif de po-sitionnement à laser comprenant un cristal laser infrarouge permettant d'assurer un positionnement ou un repérage très précis sans dépasser les puissances d'émission autorisêes.
A cet effet, l'invention concerne un dispositif de positionnement à laser caractérisé par les moyens énoncés dans la première revendication.
IrtUILLE NiJOa=iCE
' 3 - Le dispositif de positionnement permet un repé-rage précis même dans de mauvaises conditions de visibilité
sans utiliser de faisceau de puissance importante avec des moyens simples à réaliser et à mettre en oeuvre. Le disposi-tif est d'un encombrement très réduit grâce à sa source de lumière particulièrement efficace. Cette réduction d'encom-brement se traduit par une réduction très importante des moyens mécaniques de réglage et de positionnement proprement dits des faisceaux.
D'autres caractéristiques avantageuses de l'invention font l'objet de la revendication dépendante.
La présente invention sera décrite plus en détail à l'aide d'un exemple de réalisation représenté dans les des-sins annexés dans lesquels .
- la figure 1 est une vue en perspective d'un dispositif de positionnement à laser solide selon l'invention, - la figure 2 est une vue en coupe axiale verti-cale du dispositif de positionnement selon la figure 1, - la figure 3 est une vue de détail de la source laser.
Selon les figures 1 et 2, le dispositif de posi tionnement à laser, solide, comprend un moyen de support et d'orientation portant un ensemble optique lui-même orientable et réglable.
Le moyen de support et d'orientation se compose d'une plaque de fixation 1 reliêe solidairement à une partie fixe 2, par exemple un bâtiment (mur, plafond, colonne) por-tant une console réglable 3 dans son orientation. Cette con-sole 3 se compose d' une patte 31 montée sur la plaque 1 par des moyens de fixation et de réglage et d'un socle 32 portant l'ensemble optique.
La console 2 se règle par rapport à la plaque 1, suivant deux directions, par des liaisons à trous oblongs 311, 312 de la patte 31 coopérant avec des bossages (non re présentés) appartenant à la plaque 1. Le blocage, une fois l'orientation réalisêe, se fait par des vis 313, 314.
FEUILLE NiUGvi_t ' CA 02290677 1999-11-19 Cet ensemble optique est intégré dans une tou-relle 4 montée de manière pivotante autour d'un axe ZZ dans le socle 32 ; la rotation se commande et/ou se bloque à
l'aide d'une vis 33 prévue dans le socle.
La tourelle 4 est formée d'une base 41 munie d'un châssis formé de deux flasques 42 reliés par des entre-toises 43 et portant l'ensemble optique . la source laser 50, les miroirs de renvoi 51, 52, 53, 54 et les moyens de ré-glage.
lo Au-delà de la fenêtre de sortie de la source laser 50, le chemin optique comprend un premier miroir de renvoi 51 qui renvoie le faisceau émis sur un second miroir de renvoi 52. Le faisceau 52 attaque un ensemble de deux mi-roirs 53, 54 dont le premier est semi-transparent ; il ren-voie une partie 55 du faisceau et transmet l'autre partie 56.
Le second miroir 54 renvoie un faisceau 56.
En aval des miroirs 53, 54 les faisceaux 55, 56 traversent des systèmes optiques 57, 58 qui étalent chaque faisceau pour former un éventail lumineux de préférence sui-vant une surface plane. I1 s'agit par exemple de lentilles cylindriques dont les axes sont perpendiculaires. Ces deux surfaces planes sont perpendiculaires pour former un croi-sillon sur le point de positionnement.
La figure 3 montre de manière plus détaillée la source laser 50 comprenant, dans une enveloppe 501, une diode laser 502 ëmettant dans le domaine infrarouge, et dont le faisceau est focalisé par une lentille 503 pour attaquer un cristal YAG 504 dont l'entrêe est munie d'un miroir dichroi que 505 et la sortie d'un miroir de sortie 506. En aval du 3o cristal 504 il y a un doubleur de fréquence intercavitaire 507 qui transforme la lumière infrarouge en lumière verte vi-sible.
Enfin, en aval du miroir de sortie 506 un objec tif de focalisation 508 dirige le faisceau vers la fenêtre de sortie 509.
L'ensemble optique, est couvert par un capot 43 muni d'une fenêtre 44 pour la sortie des faisceaux 55, 56.
IFEUILLE ~'v~Git=i~t ' CA 02290677 1999-11-19 "
L'ensemble optique est montê à rotation par l'embase 22.
Le positionnement et le réglage des faisceaux 55, 56 se fait par les miroirs 52, 53, à l'aide des vis de ré
5 glage 521, 522, 523 apparaissant sur le côté du châssis 31 (figure 1) .
i~~~:«LE ~~1~~;v
Claims (2)
1°) Dispositif de positionnement à laser créant un faisceau de repère servant à positionner un sujet ou un objet dans le domaine médical ou industriel, comprenant;
A- un moyen de support et d'orientation (1, 3), B- un ensemble optique monté pivotant sur le moyen de sup-port et d'orientation (1, 3) et comprenant une source laser (50) formée d'un cristal laser infrarouge et en sortie de la source laser (50), un moyen de renvoi du faisceau (51, 52) et un groupe de deux miroirs (53, 54) montés en série dans le faisceau, le premier miroir (53) étant semi-transparent et chaque miroir (53, 54) de ce groupe étant suivi d'un système optique (57, 58) étalant les faisceaux suivant deux éventails perpendiculaires et des moyens de réglage pour régler l'orientation des fais-ceaux sortant de l'ensemble optique (50), caractérisé en ce que l'ensemble optique comprend un doubleur de fréquence (507) pour émettre une lumière verte en aval de la source laser et le moyen de support et d'orientation (1, 3) est formé d'une plaque (1) reliée solidairement à la partie fixe (2) portant une console (3) formée d'une patte (31) fixée de manière ré-glable à la plaque (1) et d'une embase (32) portant elle-même l'ensemble optique (50), orientable autour d'un axe (ZZ).
A- un moyen de support et d'orientation (1, 3), B- un ensemble optique monté pivotant sur le moyen de sup-port et d'orientation (1, 3) et comprenant une source laser (50) formée d'un cristal laser infrarouge et en sortie de la source laser (50), un moyen de renvoi du faisceau (51, 52) et un groupe de deux miroirs (53, 54) montés en série dans le faisceau, le premier miroir (53) étant semi-transparent et chaque miroir (53, 54) de ce groupe étant suivi d'un système optique (57, 58) étalant les faisceaux suivant deux éventails perpendiculaires et des moyens de réglage pour régler l'orientation des fais-ceaux sortant de l'ensemble optique (50), caractérisé en ce que l'ensemble optique comprend un doubleur de fréquence (507) pour émettre une lumière verte en aval de la source laser et le moyen de support et d'orientation (1, 3) est formé d'une plaque (1) reliée solidairement à la partie fixe (2) portant une console (3) formée d'une patte (31) fixée de manière ré-glable à la plaque (1) et d'une embase (32) portant elle-même l'ensemble optique (50), orientable autour d'un axe (ZZ).
2°) Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'ensemble optique (50) est monté dans une tourelle (4) for-mée d'une embase (41) portant un châssis (42) recevant de ma-nière réglable les différents miroirs de renvoi et les moyens d'orientation des faisceaux optiques, en sortie de la source laser (50), l'ensemble étant couvert d'un capot (43) muni d'une fenêtre (44).
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FR9706316A FR2763676B1 (fr) | 1997-05-23 | 1997-05-23 | Dispositif de positionnement a laser creant un faisceau de repere servant a positionner un sujet ou un objet dans le domaine medical ou industriel |
| FR97/06316 | 1997-05-23 | ||
| PCT/FR1998/000993 WO1998053273A1 (fr) | 1997-05-23 | 1998-05-19 | Dispositif de positionnement a laser |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CA2290677A1 true CA2290677A1 (fr) | 1998-11-26 |
Family
ID=9507166
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CA002290677A Abandoned CA2290677A1 (fr) | 1997-05-23 | 1998-05-19 | Dispositif de positionnement a laser |
Country Status (6)
| Country | Link |
|---|---|
| EP (1) | EP0983484A1 (fr) |
| JP (1) | JP2001525936A (fr) |
| AU (1) | AU7774498A (fr) |
| CA (1) | CA2290677A1 (fr) |
| FR (1) | FR2763676B1 (fr) |
| WO (1) | WO1998053273A1 (fr) |
Families Citing this family (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| ZA995175B (en) * | 1999-02-09 | 2001-02-13 | Nigel Iivari Anderson | Laser survey device. |
| US7134211B2 (en) | 2004-03-18 | 2006-11-14 | Black & Decker Inc. | Laser level |
| CN101918794A (zh) | 2007-11-02 | 2010-12-15 | 罗伯特·博世工具公司 | 绿色光束激光调平设备 |
| DE102010030861A1 (de) * | 2010-07-02 | 2012-01-05 | Robert Bosch Gmbh | Vorrichtung zum Erzeugen einer Lasermarkierung |
| KR101985749B1 (ko) * | 2018-06-18 | 2019-06-04 | 장미희 | 범용성이 향상된 계측기기용 마운트 |
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|---|---|---|---|---|
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| NL8900325A (nl) * | 1989-02-10 | 1990-09-03 | Philips Nv | Inrichting en werkwijze voor het verdubbelen van de frequentie van een lichtgolf. |
| IT1275249B (it) * | 1995-02-22 | 1997-07-31 | Micro Italiana Spa | Dispositivo proiettore di uno o piu' fasci piani di raggi laser divergenti autolivellante a gravita' per la proiezione di una o piu' rette orizzontali e/o verticali su corpi del tipo parete o simili |
| US5539990A (en) * | 1995-05-30 | 1996-07-30 | Le; Mike | Three-dimensional optical levelling, plumbing and angle-calibrating instrument |
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1997
- 1997-05-23 FR FR9706316A patent/FR2763676B1/fr not_active Expired - Fee Related
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1998
- 1998-05-19 CA CA002290677A patent/CA2290677A1/fr not_active Abandoned
- 1998-05-19 EP EP98925740A patent/EP0983484A1/fr not_active Withdrawn
- 1998-05-19 WO PCT/FR1998/000993 patent/WO1998053273A1/fr not_active Application Discontinuation
- 1998-05-19 AU AU77744/98A patent/AU7774498A/en not_active Abandoned
- 1998-05-19 JP JP55004698A patent/JP2001525936A/ja active Pending
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| AU7774498A (en) | 1998-12-11 |
| JP2001525936A (ja) | 2001-12-11 |
| FR2763676A1 (fr) | 1998-11-27 |
| FR2763676B1 (fr) | 1999-07-23 |
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| EP0983484A1 (fr) | 2000-03-08 |
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