Les autocollimateurs sont des instruments de haute précision qui utilisent des optiques internes pour mesurer les angles. Cet instrument ressemble à un télescope, mais il est placé dans une orientation horizontale à des fins de test. L’objectif principal de l’instrument est d’aligner des dispositifs mécaniques externes, tels que des machines industrielles, sur une ligne parfaitement parallèle. Ces appareils sont disponibles en deux types différents, y compris les versions visuelles et numériques.
L’autocollimateur fonctionne en émettant des faisceaux lumineux parallèles parfaitement horizontaux vers un objet réfléchissant, comme un miroir. Après réflexion sur l’objet, la lumière retourne à l’optique interne de l’instrument. Toute aberration par rapport à une position parallèle parfaite est affichée sur une échelle prédéterminée dans l’autocollimateur. L’échelle est normalement mesurée en secondes d’arc – également appelée distance angulaire – pour déterminer la quantité d’erreur dans le miroir.
Les applications utilisant des autocollimateurs sont très diverses. Les entreprises de fabrication de fibres optiques utilisent ces instruments pour s’assurer que les longueurs optiques sont parfaitement droites pour un fonctionnement optimal. Les systèmes laser de nivellement, tels que ceux utilisés pour créer une chaussée en béton lisse, utilisent des autocollimateurs pour calibrer le plan du faisceau du laser. De plus, les lignes de production ayant des besoins d’alignement stricts, comme dans l’industrie aérospatiale, utilisent des autocollimateurs pour aligner les machines et les modèles de production finaux.
Un autocollimateur visuel dépend de l’œil humain pour déterminer l’erreur angulaire. L’instrument est équipé d’un oculaire. Une fois que la surface réfléchissante et l’autocollimateur sont installés l’un en face de l’autre, la personne visualise le faisceau lumineux réfléchi à travers l’échelle de l’instrument à travers l’oculaire. Toute erreur angulaire hors tolérance pour cette surface réfléchissante doit être corrigée ; la personne peut modifier l’angle de la surface par rapport à l’autocollimateur pour réduire l’erreur angulaire. Ce processus d’étalonnage se poursuit jusqu’à ce que l’erreur visuelle soit acceptable pour la surface réfléchissante particulière.
Les autocollimateurs numériques fonctionnent de la même manière que les instruments visuels ; cependant, l’appareil dispose d’un photodétecteur interne pour détecter l’erreur angulaire plutôt que de se fier à l’œil humain. L’erreur est convertie électroniquement en une valeur visuelle sur un écran à cristaux liquides (LCD). Les techniciens ou les réparateurs peuvent modifier l’erreur et réexécuter l’autocollimateur pour assurer un alignement correct.
Le principal avantage des autocollimateurs numériques est le stockage et la traçabilité des données. De plus, l’interprétation de l’erreur visuelle peut varier considérablement, en fonction de la vue et de l’angle de vision de la personne. L’interprétation des erreurs numériques repose sur une électronique de précision sans divergences d’interprétation. En conséquence, les industries de haute précision peuvent prouver que leurs machines sont conformes aux spécifications, en particulier si la précision est remise en question en raison d’un défaut ou d’une défaillance du produit.