EP2786129A1 - Dispositif d'analyse des défauts d'aspect d'un substrat transparent - Google Patents

Dispositif d'analyse des défauts d'aspect d'un substrat transparent

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Publication number
EP2786129A1
EP2786129A1 EP12806588.5A EP12806588A EP2786129A1 EP 2786129 A1 EP2786129 A1 EP 2786129A1 EP 12806588 A EP12806588 A EP 12806588A EP 2786129 A1 EP2786129 A1 EP 2786129A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
lighting
substrate
camera
several
pixels
Prior art date
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Ceased
Application number
EP12806588.5A
Other languages
German (de)
English (en)
Inventor
Michel Pichon
Franc Davenne
Arnaud CEREYRON
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Saint Gobain Glass France SAS
Compagnie de Saint Gobain SA
Original Assignee
Saint Gobain Glass France SAS
Compagnie de Saint Gobain SA
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Saint Gobain Glass France SAS, Compagnie de Saint Gobain SA filed Critical Saint Gobain Glass France SAS
Publication of EP2786129A1 publication Critical patent/EP2786129A1/fr
Ceased legal-status Critical Current

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Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N21/00—Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
    • G01N21/84—Systems specially adapted for particular applications
    • G01N21/88—Investigating the presence of flaws or contamination
    • G01N21/95—Investigating the presence of flaws or contamination characterised by the material or shape of the object to be examined
    • G01N21/958—Inspecting transparent materials or objects, e.g. windscreens
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
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    • G01N21/00—Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
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    • G01N21/88—Investigating the presence of flaws or contamination
    • G01N21/89—Investigating the presence of flaws or contamination in moving material, e.g. running paper or textiles
    • G01N21/892—Investigating the presence of flaws or contamination in moving material, e.g. running paper or textiles characterised by the flaw, defect or object feature examined
    • G01N21/896—Optical defects in or on transparent materials, e.g. distortion, surface flaws in conveyed flat sheet or rod
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N23/00—Cameras or camera modules comprising electronic image sensors; Control thereof
    • H04N23/70—Circuitry for compensating brightness variation in the scene
    • H04N23/74—Circuitry for compensating brightness variation in the scene by influencing the scene brightness using illuminating means

Definitions

  • the invention relates to an analysis device for detecting, measuring and identifying point defects on the surface or in the mass of a transparent substrate, i.e. at least partially transparent.
  • This device concerns all transparent products with point defects that alter the appearance of this product vis-à-vis the user.
  • this device is adapted to the appearance defects present in glazings whatever their destination.
  • the characterization of faults must be done most often on an industrial line, on a moving substrate and in an exhaustive manner that is to say by controlling 100% of the products. In addition, this control must be done preferentially during the production of the basic product, the detection of defects in appearance on finished product (automotive glazing, double glazing, ...) forcing to reject a product already developed and expensive.
  • the identification of defects is the most complex challenge given the speed of displacement of the substrate during an online inspection, the reduced size of defects (often millimeter) and the presence of fictitious defects that must be ignored by the detection device. Moreover, the nature of the defect helps to define its gravity. The quality of this identification requires to have a maximum of information on the optical and dimensional properties of the defect.
  • the defects of appearance are often formed by point defects, located on the surface (higher or lower) or in the mass of the substrate.
  • defects of appearance are usually characterized according to a typology based on their physical characteristics (bubbles, solid mineral inclusions, scratches, metallic solid inclusions, ).
  • a sensitivity level ranging from 0 to 1 for example.
  • a metallic inclusion will be classified among the absorbing defects of sensitivity level 1 because this defect fully absorbs the light.
  • the other properties will be of level 0 because this type of defect is, a priori, neither diffusing, deforming, nor polarizing, nor colored, ...
  • a stripe could be classified as absorbing with a weak sensitivity and diffusing with a sensitivity strong, its sensitivity to other properties being zero.
  • a gaseous inclusion is both absorbent and diffusing with a medium sensitivity and deforming at its periphery with a high sensitivity.
  • each type of appearance defect can be associated with at least one optical property whose use will allow optimal detection of the defect.
  • These lighting modes can be implemented in transmission mode (source and detector placed on either side of the substrate) or in reflection mode (source and detector on the same side of the substrate).
  • WO-A-2007/045437 describes a system of this type.
  • the discontinuous control (control with stop of the object to be checked) necessarily uses a matrix camera and does not allow the use of several types of lighting. Moreover, it is very slow and is not suitable for exhaustive quality control.
  • a linear camera is composed of a sensor formed of a single line of pixels.
  • a matrix camera is composed of a sensor that forms a matrix of pixels.
  • the ScreenScan-Final system from ISRA Vision for the control of appearance defects on the automotive glass production line.
  • This device is equipped with several lighting transmission and reflection, each of the lights being associated with a series of linear cameras.
  • This device equipped with three measurement channels, is expensive, complex, cumbersome and only controls a car glazing every 20 seconds or so. It is not adaptable to control on glass ribbon in continuous scrolling.
  • This machine which can be equipped with several lights, detects and identifies (partially) the appearance defects in the glass.
  • this system typically uses a set of five linear cameras to cover the width of the glass ribbon. The severity of the defects is only defined from the dimension of the defects.
  • US-A-2007/0263206 illustrates a device in which a substrate is simultaneously illuminated by a "dark field” lighting and bright field lighting.
  • An object of the invention is to provide a simple and inexpensive device for detection, measurement (in terms of gravity) and identification of point defects of a transparent substrate in continuous scrolling with a good level of performance.
  • the subject of the invention is a device for analyzing the optical quality of one or more at least partially transparent substrate (s), for example a glass ribbon, moving in relation to the device, comprising:
  • a lighting system for forming an image in transmission through the substrate and / or in reflection on the substrate;
  • a control unit comprising a memory on which are stored control programs for the acquisition of the images by the camera,
  • the lighting system is able to simultaneously produce different type of lighting in disjoint lighting zones through which the or each substrate is intended to scroll;
  • the camera is matrix and able to acquire an image of several lines of pixels, the device being configured so that the camera is able to simultaneously acquire an image of several groups of adjacent lines of pixels respectively corresponding to said disjoint zones,
  • Said control programs are able to control the camera for different acquisitions synchronized with the speed of travel of the substrate (s) so that at least one and the same fixed point of the substrate is subject to an acquisition of image in a first of said groups of pixel lines and at least in a second group distinct from the first.
  • the device comprises one or more of the following characteristics, taken separately or in any technically possible combination:
  • the synchronization is such that the entire length to be analyzed of the substrate (s) is analyzed with each of the different types of lighting;
  • the different groups of adjacent lines of pixels have an identical number of lines
  • At least one of the groups of adjacent pixel lines has at least 5 adjacent lines of pixels, for example at least 10 pixels, for example at least 50 pixels;
  • said groups of adjacent rows of pixels are spaced apart in pairs and have at least 5 adjacent lines of pixels, for example at least 10 pixels, for example at least 50 pixels;
  • the device is configured so that at least several of said different types of lighting of the disjointed areas are transmission lighting or for at least several of said different types of illumination of the disjointed areas to be reflective lighting;
  • the device is configured so that at least one of said different types of illumination is a transmission illumination of one of the disjunct zones and for at least one of said different types of illumination to be illuminated by reflection of another disjointed areas;
  • the device is configured so that several of said different types of illumination of the disjunct zones are transmission lights of several of the disjoint zones and for several of said different types of lighting to be reflective lighting of several other disjoint zones;
  • the lighting system and the camera are in fixed operation between them and the substrate or the transparent substrate (s) movable (s) relative to them;
  • the device comprises a unit for processing the images acquired by the camera, the processing unit including a computer and a memory on which are stored processing programs that can be implemented by the computer, said programs being able to provide quantities representative of the optical quality of the substrate (s) analyzed;
  • At least one of the disjunctive lighting zones has an oblong contour with a length / width ratio of> 10, preferably each lighting zone.
  • the invention also relates to a method for analyzing the optical quality of one or more at least partially transparent substrate (s), for example a scrolling glass ribbon, comprising:
  • a lighting system for forming an image in transmission through the substrate and / or in reflection on the substrate;
  • the lighting system simultaneously produces different types of lighting in disjoint lighting areas through which the substrate (s) scroll (s);
  • the acquisition is carried out on several lines of pixels simultaneously for several groups of adjacent lines of pixels respectively corresponding to said disjoint lighting zones,
  • the different acquisitions are synchronized with the speed of travel of the substrate (s) so that at least one and the same fixed point of the substrate is the subject of image acquisition in a first of said groups of lines of pixels and at least in a second group distinct from the first.
  • FIG. 1 shows a schematic sectional view of an analysis device according to the invention with a matrix camera and two lighting boxes, one in transmission, the other in reflection;
  • FIG. 2 represents a view from above of a scrolling glass ribbon on which are visible, in the dashed zone corresponding to the field of the camera, three distinct zones of illumination produced by a lighting box: a zone test pattern lighting (strip lighting in the figure), a bright field direct lighting area, and a dark background indirect lighting area;
  • FIG. 3 is a view similar to FIG. 1, illustrating in more detail a lighting box adapted to produce the lighting zones visible in FIG. 2 with illumination of several adjacent rows of LEDs, with a first row covered with a pattern for producing a pattern-type illumination, and a fourth row "off" or covered with an opaque mask to produce an indirect illumination area on the moving substrate by LED illumination of the adjacent rows;
  • FIG. 4 represents a schematic view of an image captured by the matrix camera showing the positioning of the various lights in the plane of the camera receiver in the case, for example, of FIG. 1, where two boxes are present and illuminate areas. disjoined from the first zones; and
  • FIG. 1 illustrates a device 1 for analyzing point defects of a float glass ribbon 2 (ie an at least partially transparent substrate) running continuously with respect to the device 1.
  • This device 1 comprises, on either side of the substrate 2, two lighting housings 4, 6, one in transmission and the other in reflection.
  • Each casing 4, 6 simultaneously illuminates different zones 8A, 8B, 8C, 10A, 10B, 10C (FIGS. 2 and 4) called "lighting", all disjoint, and through which the substrate 2 passes.
  • these zones 8A, 8B, 8C, 10A, 10B, 10C correspond to subdivisions of the scroll plane of the ribbon 2.
  • the images formed by these two housings 4, 6 on the substrate 2 are acquired by means of a single matrix camera 12. It is, in FIG. 1, disposed on the side of the reflection lighting box 4 (ie on the opposite side transmission lighting box 6).
  • the camera 12 is controlled by a control unit 14.
  • the images acquired by the camera 12 are then processed by a processing unit 16 to provide values representative of the number, size and type of defects analyzed.
  • the acquisition of the images by the camera 12 is performed so that the substrate 2 can be analyzed over its entire surface with all types of lighting.
  • the pixels of the camera 12 are divided into different groups of adjacent lines of pixels (transverse to the scroll of the substrate 2). Each group is associated with a corresponding area illuminated according to a particular type of lighting.
  • the acquisition is synchronized so that the entire substrate 2 is analyzed. That is, if the groups consist of n adjacent lines with a resolution ⁇ millimeters per line in the plane of a substrate moving at the speed v, the acquisition interval will be equal to n. ⁇ / v.
  • Groups do not necessarily have the same number of pixel lines, though this is preferred. And the acquisition is not necessarily carried out so as to cover the entire analyzed substrate 2 (as illustrated by way of example in FIG. 2), even if this is also preferred (ie by providing a camera field and a sufficiently wide lighting).
  • the acquisition is synchronized so that at least one and the same fixed point of the substrate 2 is subject to image acquisition in a first of said groups of pixel lines and at least one in a second group distinct from the first.
  • the entire surface of the substrate 2 that one wishes to analyze is the subject of an image acquisition successively in each of the groups of pixel lines associated with the different lights 8A, 8B, 8C, 10A, 10B, 10C.
  • the camera 12 and the lights 8A, 8B, 8C, 10A, 10B, 10C may be arranged for different image acquisitions, all of which correspond to the substrate 2 seen in transmission, all to the substrate 2 seen in reflection or all the same. in reflection and transmission. There is no particular limitation on this point. An analysis both in transmission and in reflection is preferred.
  • the illumination system is configured to illuminate differently distinct (i.e. disjoint) areas 8A, 8B, 8C, 10A, 10B, 10C in which (i.e. "through” which) the substrate 2 scrolls.
  • lighting that reveals the defects differently and requires different treatments or analyzes.
  • the object of the analysis (namely in the example a glass ribbon) is alternatively a succession of glass sheets or separate windows in scrolling. What is more, it is not necessarily glass, but for example an alternative plastic substrates.
  • the substrate (s) are, in general, at least partially transparent (s). Full transparency is not required.
  • the invention relates to a device 1 for analyzing the optical quality of one or more substrate (s) 2 at least partially transparent (s) in continuous scrolling, for example a ribbon of glass, comprising:
  • a control unit 14 comprising a memory 15 on which are stored control programs for the acquisition of the images by the camera 12,
  • the lighting system 4, 6 simultaneously produces different types of lighting in disjoint lighting zones 8A, 8B, 8C, 10A, 10B, 10C through which the or each substrate 2 is intended to scroll;
  • the camera 12 is matrix and capable of acquiring an image of several lines of pixels (transverse to the scrolling of the substrate (s) 2), the device 1 being configured so that the camera 12 is able to simultaneously acquire an image several groups of adjacent lines of pixels respectively corresponding to said disjoint areas 8A, 8B, 8C, 10A, 10B, 10C, and wherein
  • control programs are able to control the camera for different acquisitions synchronized with the speed of travel of the substrate (s) 2 so that at least one and the same fixed point of the substrate 2 is subject to an acquisition of image in a first one of said groups of pixel lines and at least in a second group distinct from the first.
  • fixed point means a fixed point on the substrate 2, i.e. relative to the substrate 2.
  • the device 1 include several cameras.
  • the disjoint illumination zones 8A, 8B, 8C, 10A, 10B, 10C have a very elongated oblong contour (ie with a length / width ratio> 10) in the direction transversal to the running of the analyzed substrate, in particular to reduce their bulk (Ie as illustrated in Figures 2 and 4).
  • one of these lights is formed of a pattern of longitudinal lines (parallel to the direction of travel) spaced transversely over the entire width of the substrate 2, as illustrated in FIG. 2, and as described in FIG. the patent application WO-A-201 1/121219 of the applicant.
  • This pattern is indeed particularly suitable and effective for a partial acquisition by groups of pixel lines because it allows to easily concatenate the acquired images.
  • FIG. 2 illustrates various possible illuminations in the disjoint zones 8A, 8B, 8C. These lights are made by means of a single oblong housing 4; 6, in which light sources (eg LEDs) illuminate the moving substrate 2 so as to produce different lightings in three distinct zones 8A, 8B, 8C, (ie disjoint).
  • light sources eg LEDs
  • the first lighting zone 8A is illuminated with a pattern of longitudinal lines as described above.
  • the second lighting zone 8B is illuminated in direct light illumination. e. bright field type.
  • the third lighting zone 8C is illuminated according to an indirect lighting with a dark background, i.e. of "dark field” type.
  • each lighting is of any suitable type. More generally still, the lighting system is of any suitable type.
  • the lighting housing 4 (here in reflection in Figure 3) comprises for example an oblong plate 18 of a white diffusing material behind which is placed a linear lighting source 20 fluorescent tubes type or, more advantageously, of the light-emitting diode (LED) type which ensures a level of illumination of the diffusing plate 18 sufficiently intense to ensure correct shooting with the aid of the camera 12.
  • a linear lighting source 20 fluorescent tubes type or, more advantageously, of the light-emitting diode (LED) type which ensures a level of illumination of the diffusing plate 18 sufficiently intense to ensure correct shooting with the aid of the camera 12.
  • the use of LEDs allows to modulate the intensity of this illumination by varying the supply voltage across the LEDs and / or by installing several rows of LEDs side by side that will be supplied on demand.
  • the use of LEDs also makes it possible to work in colored light, that is to say to choose LEDs emitting in a chosen spectral band in order to optimize the detection of colored type defects. This makes it easy and inexpensive to obtain a diffusing light
  • a regular pattern 22 consisting of an alternating succession of light and dark lines, placed parallel or perpendicular to the sense of scrolling of the substrate, to form the first lighting, called the test pattern.
  • the first lighting is dedicated to the detection of deforming defects, the second, of the "bhghtfield" type for the detection of absorbing defects.
  • the third illumination is, for example, also formed by screen printing or printing on the same diffusing panel 18 of a second pattern 24 constituted by a black strip which, together with the adjacent bright light base, will constitute indirect lighting (ie "dark field” ).
  • a float lighting unit measures, for example, 3500 mm by 200 mm.
  • This lighting box is for example used in transmission.
  • the optical field covered by a matrix camera is typically 700 mm by 500 mm.
  • the matrix camera 12 then observes in its optical field the reflection lighting box 4 and the transmission lighting box 6, each type of lighting occupying part of the field of the image acquired by the camera.
  • the lighting box 6 used in transmission is for example the same as the housing described above illustrated in Figure 2.
  • the lighting boxes will be placed sufficiently close to the substrate, the light level of the lighting boxes will be increased and the opening of the objective will be judiciously chosen to benefit from a depth of field sufficiently large to fulfill these conditions.
  • Transmission lighting housings 6 and reflection 4 will be placed almost symmetrically with respect to the substrate 2 running so that the same camera 12 clearly perceives the two lighting boxes 4, 6.
  • a lighting box 4 may be sized to fit the field of a single matrix camera 12 or to cover the optical field corresponding to several matrix cameras 12, in the case of an analysis of a product of great width.
  • the camera 12 is connected to a processing unit 16 of the images acquired, for the processing of the images requiring a, such as the images produced by a test pattern and a darkfield lighting type.
  • Brightfield lighting does not necessarily require computer processing and can be analyzed visually.
  • the processing unit 16 includes a computer and a memory 17 on which are stored processing programs that can be implemented by the computer.
  • the programs are capable of providing quantities representative of the optical quality of the substrate (s) 2 analyzed (s) from the images acquired.
  • FIGS 5 to 12 illustrate images provided by device 1 for four different glass samples.
  • the first sample (FIGS. 5 and 6) was analyzed with "bright field” illumination (FIG. 5) in transmission and transmission target illumination (FIG. 6), and highlights the detection of an absorbing defect.
  • the second sample ( Figures 7 and 8) has a deforming defect, much more visible with the lighting ( Figure 8) than with bright field lighting ( Figure 7).
  • the third sample (FIGS. 9 and 10) has a scattering defect, visible in "dark field” (FIG. 10) but not very visible in bright field (FIG. 9), and the fourth (FIGS. 11 and 12) a metallic inclusion, appearing particularly with the bright field (Figure 1 1) but not with a dark field light ( Figure 12).
  • the resolution of the camera 12 in the direction of travel is 0.5 mm per line of pixels, it is possible to acquire in a single shot a group of 100 adjacent lines for example, which corresponds to a length of 50 mm of the substrate 2 scrolling.
  • the information contained in these 100 lines of pixels will be transferred to a processing unit 16 while a new acquisition will be triggered on the next 50 mm of substrate 2.
  • the synchronization of the acquisition with the speed of travel of the substrate 2 makes it possible to observe the entire substrate 2 in the direction of travel, ie a coverage error of the substrate 2, ideally 0%.

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Abstract

Dispositif (1) d'analyse d'un ou plusieurs substrat(s) (2) au moins par¬ tiellement transparent(s) en défilement par rapport au dispositif (1), comprenant : • un système d'éclairage (4, 6) apte à produire simultanément des éclairages de type différent dans des zones disjointes d'éclairage à travers lesquelles le ou chaque substrat (2) est destiné à défiler; • une caméra (12) matricielle apte à acquérir une image transmise et/ou réfléchie par le ou les substrat(s) (2) de plusieurs lignes de pixels et apte à acquérir simultanément une image de plusieurs groupes de lignes adjacentes de pixels correspondant respective¬ ment aux dites zones disjointes; • une unité de commande (14) comportant une mémoire (15) sur la¬ quelle sont stockés des programmes de commande aptes à com¬ mander la caméra (12) pour différentes acquisitions synchronisées avec la vitesse de défilement du ou des substrat(s) (2).

Description

DISPOSITIF D'ANALYSE DES DEFAUTS D'ASPECT D'UN SUBSTRAT
TRANSPARENT
L'invention concerne un dispositif d'analyse assurant la détection, la mesure et l'identification de défauts ponctuels à la surface ou dans la masse d'un substrat transparent, i.e. au moins partiellement transparent.
Ce dispositif concerne tous les produits transparents présentant des défauts ponctuels qui altèrent l'aspect de ce produit vis-à-vis de son utilisateur. En particulier ce dispositif est adapté aux défauts d'aspect présents dans les vitrages quelque soit leur destination.
La détection des défauts d'aspect, leur mesure (c'est-à-dire l'estimation de leur gravité) et leur identification jouent un rôle essentiel dans le contrôle qualité des vitrages.
La simple détection de ces défauts d'aspect, souvent associée à une estimation de leurs dimensions n'est aujourd'hui plus suffisante pour assurer un contrôle qualité efficace. Le niveau de gravité des défauts, estimée selon des échelles différentes, fonction de la nature des défauts, et leur identification doivent compléter les informations caractérisant les défauts détectés.
La caractérisation des défauts doit se faire le plus souvent sur ligne industrielle, sur un substrat en déplacement et de manière exhaustive c'est-à- dire en contrôlant 100% des produits. En outre ce contrôle doit se faire de manière préférentielle lors de la production du produit de base, la détection des défauts d'aspect sur produit fini (vitrage automobile, double vitrage, ...) obligeant à réjecter un produit déjà élaboré et coûteux.
L'identification des défauts constitue le challenge le plus complexe compte tenu de la vitesse de déplacement du substrat lors d'un contrôle en ligne, de la dimension réduite des défauts (souvent millimétrique) et de la présence de défauts fictifs qui doivent être ignorés par le dispositif de détection. De plus la nature du défaut contribue à définir sa gravité. La qualité de cette identification nécessite de disposer d'un maximum d'informations sur les propriétés optiques et dimensionnelles du défaut.
C'est la raison pour laquelle les systèmes de contrôle actuels utilisent plusieurs canaux de détection, constitués typiquement d'un éclairage associé à une ou plusieurs caméras, afin d'obtenir d'un même défaut plusieurs réponses caractéristiques qui seront combinées pour tenter d'identifier la nature du défaut d'aspect détecté.
Les défauts d'aspect sont souvent constitués par des défauts ponctuels, situés en surface (supérieure ou inférieure) ou dans la masse du substrat.
Les défauts d'aspect sont habituellement caractérisés selon une typologie fondée sur leurs caractéristiques physiques (bulles, inclusions solides minérales, rayures, inclusions solides métalliques, ...).
Cette typologie, si elle a le mérite d'être facilement compréhensible par les opérateurs en charge de la qualité, est mal adaptée à l'optimisation d'un dispositif de contrôle de ce type de défauts.
Il s'avère en effet plus intéressant de développer une typologie fondée sur le comportement optique de ces défauts vis-à-vis d'une source de lumière. On peut alors classer ces défauts en fonction de leurs propriétés optiques selon qu'ils soient absorbants, diffusants, déformants, polarisants, colorés, ...
On peut également associer à chacun de ces défauts et aux propriétés optiques de cette typologie, un niveau de sensibilité allant de 0 à 1 par exemple.
Ainsi une inclusion métallique sera classée parmi les défauts absorbant de niveau de sensibilité 1 car ce défaut absorbe intégralement la lumière. Les autres propriétés seront de niveau 0 car ce type de défaut n'est, a priori, ni diffusant, ni déformant, ni polarisant, ni coloré,... Une rayure pourrait être classée comme absorbante avec une sensibilité faible et diffusante avec une sensibilité forte, sa sensibilité aux autres propriétés étant nulle. Une inclusion gazeuse s'avère à la fois absorbante et diffusante avec une sensibilité moyenne et déformante à sa périphérie avec une forte sensibilité.
On comprend ainsi qu'à chaque type de défaut d'aspect, on peut associer au moins une propriété optique dont l'utilisation permettra une détection optimale du défaut.
On peut également associer à chacune des propriétés optiques de cette typologie le type d'éclairage qui sera le mieux adapté à la détection des défauts. Ainsi les défauts absorbants seront très bien détectés sur un fond lumineux clair (souvent appelé éclairage « bright field »), les défauts diffusants seront bien mis en évidence à l'aide d'un éclairage indirect (souvent appelé éclairage « dark field »). Les défauts déformants seront visibles à l'aide d'un éclairage par mire,
Ces modes d'éclairage peuvent être mis en œuvre en mode transmission (source et détecteur placés de part et d'autre du substrat) ou en mode réflexion (source et détecteur du même côté du substrat).
On comprend ainsi que tous les défauts ne possédant pas la même sensibilité aux différentes propriétés optiques de cette typologie, la qualité de leur détection sera fonction du type d'éclairage mis en œuvre. L'utilisation d'un seul type d'éclairage favorisera la détection de certains défauts et interdira celle d'autres défauts. Une détection efficace des défauts d'aspect passe donc par l'utilisation de plusieurs types d'éclairage, en transmission et/ou en réflexion.
En augmentant le nombre d'éclairages utilisés il est possible d'obtenir des réponses différenciées pour chaque défaut détecté. En multipliant et en combinant les réponses optiques obtenues sur un même défaut à partir d'éclairages différents on améliore la capacité du système, non seulement à détecter les défauts, mais également à les identifier.
WO-A-2007/045437 décrit un système de ce type.
Cette solution intégrant plusieurs éclairages, si elle présente des avantages en termes d'efficacité, s'avère complexe et coûteuse à mettre en œuvre. En effet le contrôle sur des produits au défilé est toujours assuré par une ou plusieurs caméras linéaires qui observent l'éclairage, en transmission ou en réflexion, auxquelles elles sont associées sur toute la largeur du produit à inspecter. On peut installer plusieurs canaux de mesure en parallèle, c'est-à-dire plusieurs systèmes d'éclairage différents associés à plusieurs jeux de caméras linéaires. Ce type d'architecture présente cependant les inconvénients suivants :
- on ne peut que rarement installer plus de trois systèmes d'éclairage (typiquement deux en transmission et un en réflexion),
- le surcoût est pratiquement proportionnel au nombre de systèmes installés,
- l'encombrement est augmenté,
- la complexité est augmentée et la fiabilité altérée.
Le contrôle en discontinu (contrôle avec arrêt de l'objet à contrôler) utilise obligatoirement une caméra matricielle et n'autorise pas l'emploi de plusieurs types d'éclairage. De plus il est très lent et n'est pas adapté à un contrôle qualité exhaustif.
On rappelle qu'une caméra linéaire est composée d'un capteur formé d'une ligne unique de pixels. Une caméra matricielle est composée d'un capteur qui forme une matrice de pixels.
Plusieurs dispositifs de détection existent sur le marché :
On trouvera par exemple le système ScreenScan-Final de la société ISRA Vision destiné au contrôle des défauts d'aspect sur ligne de production de vitrages automobiles.
Ce dispositif est équipé de plusieurs éclairages en transmission et en réflexion, chacun des éclairages étant associé à une série de caméras linéaires. Ce dispositif, équipé de trois canaux de mesure, est coûteux, complexe, encombrant et ne contrôle qu'un vitrage automobile toutes les 20 secondes environ. Il n'est pas adaptable au contrôle sur ruban de verre en défilement continu.
On trouvera également le système Smartview Glass de la société américaine Cognex conçu pour la détection et l'identification des défauts sur ligne float.
Cette machine, qui peut être équipée de plusieurs éclairages, détecte et identifie (partiellement) les défauts d'aspect dans le verre. Sur une ligne float ce système utilise typiquement un jeu de cinq caméras linéaires pour couvrir la largeur du ruban de verre. La gravité des défauts n'est définie qu'à partir de la dimension des défauts.
US-A-2007/0263206 illustre quant à lui un dispositif dans lequel un substrat est éclairé simultanément par un éclairage « dark field » et un éclairage « bright field ».
Il existe néanmoins, avec ce système, des interférences entre chaque éclairage, ce qui peut conduire à de difficultés de détection de défaut et de catégorisation des défauts.
La demande de brevet WO-A-2010/130226 de la demanderesse décrit quant à elle un dispositif utilisant différents éclairages éclairant alternativement le vitrage en défilement. Un but de l'invention est de fournir un dispositif simple et peu coûteux permettant une détection, une mesure (en terme de gravité) et une identification de défauts ponctuels d'un substrat transparent en défilement continu avec un bon niveau de performance.
L'invention a pour objet un dispositif d'analyse de la qualité optique d'un ou plusieurs substrat(s) au moins partiellement transparent(s), par exemple un ruban de verre, en défilement par rapport au dispositif, comprenant :
• un système d'éclairage pour former une image en transmission à travers le substrat et/ou en réflexion sur le substrat ;
• une caméra pour une acquisition de l'image transmise et/ou réfléchie par le ou les substrat(s) ;
• une unité de commande comportant une mémoire sur laquelle sont stockés des programmes de commande de l'acquisition des images par la caméra,
dans lequel
• le système d'éclairage est apte à produire simultanément des éclairages de type différent dans des zones disjointes d'éclairage à travers lesquelles le ou chaque substrat est destiné à défiler ;
• la caméra est matricielle et apte à acquérir une image de plusieurs lignes de pixels, le dispositif étant configuré de telle sorte que la caméra soit apte à acquérir simultanément une image de plusieurs groupes de lignes adjacentes de pixels correspondant respectivement aux dites zones disjointes,
• lesdits programmes de commande sont aptes à commander la caméra pour différentes acquisitions synchronisées avec la vitesse de défilement du ou des substrat(s) de telle sorte qu'au moins un même point fixe du substrat fasse l'objet d'une acquisition d'image dans un premier desdits groupes de lignes de pixels et au moins dans un deuxième groupe distinct du premier.
Avec un tel dispositif, il est possible d'analyser, sur la totalité d'un ruban de verre flotté en défilement, simultanément par exemple pour trois types différents d'éclairage en transmission et trois types différents d'éclairage en réflexion, et ce avec une seule caméra. La multiplicité des types d'éclairage produits permet une analyse fiable du nombre, de la taille et du type de défauts, pour un coût et un encombrement raisonnables.
Selon des modes particuliers de réalisation, le dispositif comporte l'une ou plusieurs des caractéristiques suivantes, prise(s) séparément ou selon toute combinaison techniquement possible :
- la synchronisation est de telle sorte que la totalité de la longueur à analyser du ou des substrat(s) soit analysée avec chacun des différents types d'éclairage ;
- pour au moins deux types d'éclairage les différents groupes de lignes adjacentes de pixels comptent un nombre identique de lignes ;
- au moins l'un des groupes de lignes adjacentes de pixels compte au moins 5 lignes adjacentes de pixels, par exemple au moins 10, par exemple au moins 50 ;
- lesdits groupes de lignes adjacentes de pixels sont espacés deux à deux compte au moins 5 lignes adjacentes de pixels, par exemple au moins 10, par exemple au moins 50 ;
- le dispositif est configuré pour qu'au moins plusieurs desdits différents types d'éclairage des zones disjointes soient des éclairages en transmission ou pour qu'au moins plusieurs desdits différents types d'éclairage des zones disjointes soient des éclairages en réflexion ;
- le dispositif est configuré pour qu'au moins l'un desdits différents types d'éclairage soit un éclairage en transmission de l'une des zones disjointes et pour qu'au moins l'un desdits différents types d'éclairage soit un éclairage en réflexion d'une autre des zones disjointes ;
- le dispositif est configuré pour que plusieurs desdits différents types d'éclairage des zones disjointes soient des éclairages en transmission de plusieurs des zones disjointes et pour que plusieurs desdits différents types d'éclairage soient des éclairages en réflexion de plusieurs autres des zones disjointes ;
- le système d'éclairage et la caméra sont en fonctionnement fixes entre eux et le substrat ou les substrat(s) transparent(s) mobile(s) par rapport à eux ; - le dispositif comprend une unité de traitement des images acquises par la caméra, l'unité de traitement incluant un calculateur et une mémoire sur laquelle sont stockés des programmes de traitement aptes à être mis en œuvre par le calculateur, lesdits programmes étant aptes à fournir des grandeurs représentatives de la qualité optique du ou des substrats(s) analysé(s) ;
- au moins l'une des zones disjointes d'éclairage a un contour oblong avec un rapport longueur/largeur > 10, de préférence chaque zone d'éclairage.
L'invention a également pour objet un procédé d'analyse de la qualité optique d'un ou plusieurs substrat(s) au moins partiellement transparent(s), par exemple un ruban de verre, en défilement, comprenant :
• un système d'éclairage pour former une image en transmission à travers le substrat et/ou en réflexion sur le substrat ;
• une acquisition de l'image transmise et/ou réfléchie par le ou les substrat(s) par une caméra ;
· une mise en œuvre de programmes de commande de l'acquisition des images par la caméra,
dans lequel
• le système d'éclairage produit simultanément des éclairages de type différent dans des zones disjointes d'éclairage à travers lesquelles le ou les substrat(s) défile(nt) ;
• l'acquisition est réalisée sur plusieurs lignes de pixels simultanément pour plusieurs groupes de lignes adjacentes de pixels correspondant respectivement auxdites zones disjointes d'éclairage,
• les différentes acquisitions sont synchronisées avec la vitesse de défilement du ou des substrat(s) de telle sorte qu'au moins un même point fixe du substrat fasse l'objet d'une acquisition d'image dans un premier desdits groupes de lignes de pixels et au moins dans un deuxième groupe distinct du premier.
La présente invention est maintenant décrite à l'aide d'exemples uniquement illustratifs et nullement limitatifs de la portée de l'invention, et à partir des illustrations ci-jointes, dans lesquelles : - la figure 1 représente une vue schématique en coupe d'un dispositif d'analyse selon l'invention avec une caméra matricielle et deux boîtiers d'éclairage, l'un en transmission, l'autre en réflexion ;
- la figure 2 représente une vue de dessus d'un ruban de verre en défilement sur lequel sont visibles, dans la zone en pointillés correspondant au champ de la caméra, trois zones distinctes d'éclairage produites par un boîtier d'éclairage: une zone d'éclairage de type mire (éclairage à bandes sur la figure), une zone d'éclairage direct à fond clair, et une zone d'éclairage indirect à fond sombre ;
- la figure 3 est une vue analogue à la figure 1 illustrant plus en détail un boîtier d'éclairage adapté pour produire les zones d'éclairage visibles sur la figure 2 avec un éclairage de plusieurs rangées adjacentes de LED, avec une première rangée couverte d'un motif pour produire un éclairage de type mire, et une quatrième rangée « éteinte » ou couvert d'un masque opaque pour produite une zone d'éclairage indirect sur le substrat en défilement grâce à l'éclairage des LED des rangées adjacentes ;
- la figure 4 représente une vue schématique d'une image capturée par la caméra matricielle faisant apparaître le positionnement des différents éclairages dans le plan du récepteur de la caméra dans le cas par exemple de la figure 1 où deux boîtiers sont présents et éclairent des zones disjointes des premières zones ; et
- les figures 5 à 12 illustrent différentes images fournies par le dispositif après acquisition et traitement.
Les figures ne sont pas à l'échelle pour en faciliter la lecture.
La figure 1 illustre un dispositif 1 d'analyse des défauts ponctuels d'un ruban 2 de verre flotté (i.e. un substrat au moins partiellement transparent) en défilement continu par rapport au dispositif 1 . Ce dispositif 1 comprend, de part et d'autre du substrat 2, deux boîtiers d'éclairage 4, 6, l'un en transmission et l'autre en réflexion. Chaque boîtier 4, 6 éclaire simultanément différentes zones 8A, 8B, 8C, 10A, 10B, 10C (figures 2 et 4) dites « d'éclairage », toutes disjointes, et à travers lesquelles le substrat 2 défile. Comnne illustré sur les figures 1 à 4, ces zones 8A, 8B, 8C, 10A, 10B, 10C correspondent à des subdivisions du plan de défilement du ruban 2.
Les images formées par ces deux boîtiers 4, 6 sur le substrat 2 sont acquises au moyen d'une unique caméra matricielle 12. Elle est, sur la figure 1 , disposée du côté du boîtier 4 d'éclairage en réflexion (i.e. du côté opposé au boîtier 6 d'éclairage en transmission).
La caméra 12 est commandée par une unité de commande 14.
Les images acquises par la caméra 12 sont ensuite traitées par une unité de traitement 16 pour fournir des valeurs représentatives du nombre, de la taille et du type des défauts analysés.
Selon un aspect essentiel de l'invention, l'acquisition des images par la caméra 12 est réalisée de telle sorte que le substrat 2 puisse être analysé sur la totalité de sa surface avec tous les types d'éclairage.
Pour ce faire, les pixels de la caméra 12 sont divisés en différents groupes de lignes adjacentes de pixels (transversales au défilement du substrat 2). Chaque groupe est associé à une zone correspondante éclairée selon un type d'éclairage particulier.
L'acquisition est synchronisée de telle sorte que la totalité du substrat 2 soit analysée. C'est-à-dire que si les groupes sont constitués de n lignes adjacentes avec une résolution Δχ millimètres par lignes dans le plan d'un substrat se déplaçant à la vitesse v, l'intervalle d'acquisition sera égal à n. Δχ / v.
Les groupes ne comptent cependant pas nécessairement le même nombre de lignes de pixels, même si cela est préféré. Et l'acquisition n'est pas nécessairement réalisée de façon à couvrir la totalité du substrat 2 analysé (comme illustré à titre d'exemple sur la figure 2), même si cela est également préféré (i.e. en prévoyant un champ de caméra et un éclairage suffisamment larges).
D'une façon plus générale, l'acquisition est donc synchronisée de telle sorte qu'au moins un même point fixe du substrat 2 fasse l'objet d'une acquisition d'image dans un premier desdits groupes de lignes de pixels et au moins dans un deuxième groupe distinct du premier.
De façon préférée, la totalité de la surface du substrat 2 que l'on souhaite analyser fait l'objet d'une acquisition d'image successivement dans chacun des groupes de lignes de pixels associés aux différents éclairages 8A, 8B, 8C, 10A, 10B, 10C.
A noter que plusieurs caractéristiques peuvent être généralisées.
Tout d'abord, la caméra 12 et les éclairages 8A, 8B, 8C, 10A, 10B, 10C peuvent être disposés pour différentes acquisitions d'image correspondant toutes au substrat 2 vu en transmission, toutes au substrat 2 vu en réflexion ou toutes encore en réflexion et en transmission. Il n'existe pas de limitation particulière sur ce point. Une analyse à la fois en transmission et en réflexion est préférée.
D'une manière générale, le système d'éclairage est configuré pour éclairer différemment des zones distinctes (i.e. disjointes) 8A, 8B, 8C, 10A, 10B, 10C dans lequel (i.e. « à travers » lesquelles) le substrat 2 défile.
On entend par éclairage de type différent, des éclairages faisant apparaître les défauts de façon différente et nécessitant des traitements ou analyses différentes.
L'objet de l'analyse (à savoir dans l'exemple un ruban de verre) est en variante une succession de feuilles de verre ou vitrages distincts en défilement. Qui plus est, il ne s'agit pas nécessairement de verre, mais par exemple en variante de substrats en matière plastique.
Le ou les substrat(s) sont, d'une manière générale, au moins partiellement transparent(s). Une transparence totale n'est pas requise.
Ainsi, d'une manière générale, l'invention a pour objet un dispositif 1 d'analyse de la qualité optique d'un ou plusieurs substrat(s) 2 au moins partiellement transparent(s) en défilement continu, par exemple un ruban de verre, comprenant :
• un système d'éclairage 4, 6 pour former une image en transmission à travers le substrat et/ou en réflexion sur le substrat ;
• une caméra 12 pour une acquisition de l'image transmise et/ou réfléchie par le ou les substrat(s) 2 ;
· une unité de commande 14 comportant une mémoire 15 sur laquelle sont stockés des programmes de commande de l'acquisition des images par la caméra 12,
dans lequel • le système d'éclairage 4, 6 produit simultanément des éclairages de type différent dans des zones disjointes d'éclairage 8A, 8B, 8C, 10A, 10B, 10C à travers lesquelles le ou chaque substrat 2 est destiné à défiler ;
• la caméra 12 est matricielle et apte à acquérir une image de plusieurs lignes de pixels (transversales au défilement du ou des substrat(s) 2), le dispositif 1 étant configuré de telle sorte que la caméra 12 soit apte à acquérir simultanément une image de plusieurs groupes de lignes adjacentes de pixels correspondant respectivement auxdites zones disjointes 8A, 8B, 8C, 10A, 10B, 10C, et dans lequel
lesdits programmes de commande sont aptes à commander la caméra pour différentes acquisitions synchronisées avec la vitesse de défilement du ou des substrat(s) 2 de telle sorte qu'au moins un même point fixe du substrat 2 fasse l'objet d'une acquisition d'image dans un premier desdits groupes de lignes de pixels et au moins dans un deuxième groupe distinct du premier.
A noter qu'on entend par point fixe, un point fixe sur le substrat 2, i.e. de façon relative au substrat 2.
A noter qu'il n'est pas exclu que le dispositif 1 comprennent plusieurs caméras.
De façon avantageuse, les zones disjointes d'éclairage 8A, 8B, 8C, 10A, 10B, 10C ont un contour oblong très allongé (i.e. avec un rapport longueur/largeur > 10) selon la direction transversale au défilement du substrat analysé, notamment de façon à réduire leur encombrement (I.e. comme illustré sur les figures 2 et 4).
De manière plus avantageuse encore, l'un de ces éclairages est formé d'un motif de lignes longitudinales (parallèles à la direction de défilement) espacées transversalement sur toute la largeur du substrat 2, comme illustré sur la figure 2, et comme décrit dans la demande de brevet WO-A-201 1/121219 de la demanderesse. Ce motif est en effet particulièrement adapté et efficace pour une acquisition partielle par groupes de lignes de pixels car il permet de concaténer facilement les images acquises.
A titre d'exemple, la figure 2 illustre différents éclairages possibles dans les zones disjointes 8A, 8B, 8C. Ces éclairages sont réalisés au moyen d'un unique boîtier oblong 4 ; 6, dans lequel des sources lumineuses (e.g. des LED) éclairent le substrat 2 en défilement de façon à produire des éclairages différents dans trois zones distinctes 8A, 8B, 8C, (i.e. disjoints).
La première zone d'éclairage 8A est éclairée avec un motif de lignes longitudinales tel que décrit plus haut.
La deuxième zone d'éclairage 8B est éclairée suivant un éclairage direct à fon lumineuxj. e. de type « bright field ».
Le troisième zone d'éclairage 8C est éclairée suivant un éclairage indirect à fond sombre, i.e. de type « dark field ».
D'une manière générale cependant, chaque éclairage est de tout type adapté. Plus généralement encore, le système d'éclairage est de tout type adapté.
Pour la réalisation de tels éclairages, le boîtier d'éclairage 4 (ici en réflexion sur la figure 3) comprend par exemple une plaque oblongue 18 d'un matériau diffusant blanc derrière lequel est placé un source d'éclairage linéaire 20 de type tubes fluorescents ou, plus avantageusement, de type diodes électroluminescentes (LED) qui assure un niveau d'éclairement de la plaque diffusante 18 suffisamment intense pour assurer une prise de vue correcte à l'aide de la caméra 12. En particulier, l'utilisation de LED permet de moduler l'intensité de cet éclairement en faisant varier la tension d'alimentation aux bornes des LED et/ou en installant plusieurs rangées de LED côte à côte que l'on alimentera à la demande. L'utilisation de LED permet également de travailler en lumière colorée c'est-à-dire de choisir des LED émettant dans une bande spectrale choisie afin d'optimiser la détection de défauts de type colorés. On obtient ainsi facilement et à moindre coût un boîtier à lumière diffusante générant un éclairement intense et modulable à la demande selon une forte dynamique.
Pour réaliser les trois éclairages décrits ci-dessus, il est possible d'ajouter sur cette surface diffusante, par sérigraphie ou par impression, un motif régulier 22, constitué d'une succession alternative de lignes claires et foncées, placées parallèlement ou perpendiculairement au sens de défilement du substrat, pour former le premier éclairage, dit de mire.
Le premier éclairage est dédié à la détection des défauts déformants, le second, de type « bhghtfield » à la détection des défauts absorbants.
Le troisième éclairage est par exemple également formé par sérigraphie ou impression sur le même panneau diffusant 18 d'un second motif 24 constitué d'un bandeau noir qui, associé au fond lumineux clair voisin, va constituer un éclairage indirect (i.e. « dark field »). On crée ainsi côte à côte, sur le même substrat et dans le même plan un éclairage par mire, un éclairage clair, et un éclairage indirect (figures 2 et 3).
A titre d'exemple, un boîtier d'éclairage sur ligne float mesure par exemple 3500mm sur 200 mm.
Ce boîtier d'éclairage est par exemple utilisé en transmission.
Le champ optique couvert par une caméra matricielle est typiquement de 700 mm sur 500 mm. On peut également ajouter un boîtier d'éclairage en réflexion de même dimension, légèrement décalé dans l'espace afin de ne pas se superposer dans ce champ optique au boîtier d'éclairage en transmission. C'est ce qu'illustrent la figure 1 et la figure 4).
La caméra matricielle 12 observe alors dans son champ optique le boîtier d'éclairage en réflexion 4 puis le boîtier d'éclairage en transmission 6, chaque type d'éclairage occupant une partie du champ de l'image acquise par la caméra.
Le boîtier d'éclairage 6 utilisé en transmission est par exemple le même que le boîtier décrit ci-dessus illustré sur la figure 2.
Si les niveaux lumineux des boîtiers d'éclairage ne sont pas équilibrés
(forte transmission du substrat 2, faible réflexion du substrat 2 par exemple) il est possible d'équilibrer ces nivaux lumineux en ajustant le nombre et l'intensité des sources d'éclairage. Cet ajustement est particulièrement simple et automatisable dans le cas de l'utilisation de sources LED.
S'il est nécessaire de voir à la fois nettement le plan des boîtiers d'éclairage et la surface du substrat 2 contenant les défauts, les boîtiers d'éclairage seront placés suffisamment près du substrat, le niveau lumineux des boîtiers d'éclairage sera augmenté et l'ouverture de l'objectif sera judicieusement choisie pour bénéficier d'une profondeur de champ suffisamment importante pour remplir ces conditions. Les boîtiers d'éclairage en transmission 6 et en réflexion 4 seront placés presque symétriquement par rapport au substrat 2 en défilement pour que la même caméra 12 perçoive nettement les deux boîtiers d'éclairage 4, 6.
Un boîtier d'éclairage 4 peut être dimensionné pour s'adapter au champ d'une seule caméra matricielle 12 ou bien couvrir le champ optique correspondant à plusieurs caméras matricielles 12, dans le cas d'une analyse d'un produit de grande largeur.
La caméra 12 est connectée à une unité de traitement 16 des images acquises, pour le traitement des images en nécessitant un, tel que les images produites par un éclairage de type mire et par un éclairage de type« darkfield ». L'éclairage de type « brightfield » ne nécessite pas nécessairement un traitement informatique et peut être analysée à la vue.
L'unité de traitement 16 inclut un calculateur et une mémoire 17 sur laquelle sont stockés des programmes de traitement aptes à être mis en œuvre par le calculateur. Les programmes sont aptes à fournir des grandeurs représentatives de la qualité optique du ou des substrats(s) 2 analysé(s) à partir des images acquises.
Il est possible, soit en ne prélevant dans la caméra matricielle 12 que les lignes de l'image associées à chaque type d'éclairage, soit en transférant la totalité de l'image matricielle vers l'unité de traitement 16 puis en extrayant par voie logicielle les parties de l'image associées à chaque type d'éclairage, d'obtenir des portions d'image correspondant à chaque éclairage mis en œuvre. On peut alors traiter séparément les informations correspondant à chaque type d'éclairage pour en tirer des informations sur la réponse du défaut vis-à-vis du type d'éclairage, estimer la gravité du défaut et combiner ces informations pour identifier la nature du défaut.
Les figures 5 à 12 illustrent des images fournies par le dispositif 1 pour quatre échantillons différents de verre.
Ces images ont fait l'objet d'une concaténation de plusieurs groupes de lignes acquises. Les images « bright field » correspondent aux images acquises. Les images éclairées par mire ou « dark field » ont fait l'objet de traitements mettant en évidence avec un code de couleurs les résultats de calculs effectuées sur les images acquises, de façon connue en soi. Le premier échantillon (figures 5 et 6) a été analysé avec un éclairage « bright field » (figure 5) en transmission et un éclairage par mire en transmission (figure 6), et met en évidence la détection d'un défaut absorbant.
Le deuxième échantillon (figures 7 et 8) comporte quant à lui un défaut déformant, bien plus visible avec l'éclairage par mire (figure 8) qu'avec l'éclairage bright field (figure 7).
Le troisième échantillon (figures 9 et 10) présente un défaut diffusant, visible en « dark field » (figure 10) mais peu visible en bright field (figure 9), et le quatrième (figures 1 1 et 12) une inclusion métallique, apparaissant particulièrement avec le « bright field » (figure 1 1 ) mais pas avec un éclairage dark field (figure 12).
Avec l'invention, si la résolution de la caméra 12 dans le sens de défilement est de 0,5 mm par ligne de pixels, on peut acquérir en une seule prise de vue un groupe de 100 lignes adjacentes par exemple, ce qui correspond à une longueur de 50 mm du substrat 2 en défilement. L'information contenue dans ces 100 lignes de pixels sera transférée vers une unité de traitement 16 pendant qu'une nouvelle acquisition sera déclenchée sur les 50 mm de substrat 2 suivant. La synchronisation de l'acquisition avec la vitesse de défilement du substrat 2 permet d'observer la totalité du substrat 2 dans la direction de défilement soit une erreur de couverture du substrat 2 idéalement de 0%.
Si cette synchronisation n'est pas parfaite et se fait avec une erreur de 0,1 mm, l'erreur de couverture du substrat 2 serait de 0,1/50 soit 0,2% ce qui s'avère négligeable.
L'utilisation d'un unique détecteur 12 (la caméra matricielle) pour observer l'ensemble des éclairages présente également l'avantage d'être plus tolérant en cas de léger déplacement de la caméra 12 ou des boîtiers éclairages 4, 6, ces décalages temporels resteront constants et permettront donc de les redéfinir. Cela participe à la fiabilité et au faible coût de l'analyse.

Claims

REVENDICATIONS
1. Dispositif (1 ) d'analyse de la qualité optique d'un ou plusieurs substrat(s) (2) au moins partiellement transparent(s), par exemple un ruban de verre, en défilement par rapport au dispositif (1 ), comprenant :
• un système d'éclairage (4, 6) pour former une image en transmission à travers le substrat (2) et/ou en réflexion sur le substrat (2) ;
• une caméra (12) pour une acquisition de l'image transmise et/ou réfléchie par le ou les substrat(s) (2) ;
· une unité de commande (14) comportant une mémoire (15) sur laquelle sont stockés des programmes de commande de l'acquisition des images par la caméra (12),
dans lequel
• le système d'éclairage (4, 6) est apte à produire simultanément des éclairages de type différent dans des zones disjointes d'éclairage (8A, 8B, 8C, 10A, 10B,
10C) à travers lesquelles le ou chaque substrat (2) est destiné à défiler ;
• la caméra (12) est matricielle et apte à acquérir une image de plusieurs lignes de pixels, le dispositif (1 ) étant configuré de telle sorte que la caméra (12) soit apte à acquérir simultanément une image de plusieurs groupes de lignes adjacentes de pixels correspondant respectivement aux dites zones disjointes
(8A, 8B, 8C, 10A, 10B, 10C),
• lesdits programmes de commande sont aptes à commander la caméra (12) pour différentes acquisitions synchronisées avec la vitesse de défilement du ou des substrat(s) (2) de telle sorte qu'au moins un même point fixe du substrat (2) fasse l'objet d'une acquisition d'image dans un premier desdits groupes de lignes de pixels et au moins dans un deuxième groupe distinct du premier.
2. Dispositif (1 ) selon la revendication 1 , dans lequel la synchronisation est de telle sorte que la totalité de la longueur à analyser du ou des substrat(s) soit analysée avec chacun des différents types d'éclairage.
3. Dispositif (1 ) selon la revendication 1 ou 2, dans lequel pour au moins deux types d'éclairage les différents groupes de lignes adjacentes de pixels comptent un nombre identique de lignes.
4. Dispositif (1 ) selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel au moins l'un des groupes de lignes adjacentes de pixels compte au moins 5 lignes adjacentes de pixels, par exemple au moins 10, par exemple au moins 50.
5. Dispositif (1 ) selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel lesdits groupes de lignes adjacentes de pixels sont espacés deux à deux compte au moins 5 lignes adjacentes de pixels, par exemple au moins 10, par exemple au moins 50.
6. Dispositif (1 ) selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel le dispositif (1 ) est configuré pour qu'au moins plusieurs desdits différents types d'éclairage des zones disjointes soient des éclairages en transmission ou pour qu'au moins plusieurs desdits différents types d'éclairage des zones disjointes soient des éclairages en réflexion.
7. Dispositif (1 ) selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel le dispositif (1 ) est configuré pour qu'au moins l'un desdits différents types d'éclairage soit un éclairage en transmission de l'une des zones disjointes et pour qu'au moins l'un desdits différents types d'éclairage soit un éclairage en réflexion d'une autre des zones disjointes.
8. Dispositif (1 ) selon la revendication 7 prise avec la revendication 6, dans lequel le dispositif (1 ) est configuré pour que plusieurs desdits différents types d'éclairage des zones disjointes soient des éclairages en transmission de plusieurs des zones disjointes et pour que plusieurs desdits différents types d'éclairage soient des éclairages en réflexion de plusieurs autres des zones disjointes.
9. Dispositif (1 ) selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel le système d'éclairage et la caméra sont en fonctionnement fixes entre eux et le substrat ou les substrat(s) transparent(s) mobile(s) par rapport à eux.
10. Dispositif (1 ) selon l'une quelconque des revendications précédentes, comprenant une unité de traitement (16) des images acquises par la caméra (12), l'unité de traitement (16) incluant un calculateur et une mémoire (17) sur laquelle sont stockés des programmes de traitement aptes à être mis en œuvre par le calculateur, lesdits programmes étant aptes à fournir des grandeurs représentatives de la qualité optique du ou des substrats(s) analysé(s) (2).
11. Dispositif (1 ) selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel au moins l'une des zones disjointes d'éclairage (8A, 8B, 8C, 10A, 10B, 10C) a un contour oblong avec un rapport longueur/largeur > 10, de préférence chaque zone d'éclairage (8A, 8B, 8C, 10A, 10B, 10C).
12. Procédé d'analyse de la qualité optique d'un ou plusieurs substrat(s) (2) au moins partiellement transparent(s), par exemple un ruban de verre, en défilement, comprenant :
• un système d'éclairage (4, 6) pour former une image en transmission à travers le substrat (2) et/ou en réflexion sur le substrat (2) ;
• une acquisition de l'image transmise et/ou réfléchie par le ou les substrat(s) (2) par une caméra (12) ;
• une mise en œuvre de programmes de commande de l'acquisition des images par la caméra (12),
dans lequel
• le système d'éclairage (4, 6) produit simultanément des éclairages de type différent dans des zones disjointes d'éclairage (8A, 8B, 8C, 10A, 10B, 10C) à travers lesquelles le ou les substrat(s) (2) défile(nt) ;
• l'acquisition est réalisée sur plusieurs lignes de pixels simultanément pour plusieurs groupes de lignes adjacentes de pixels correspondant respectivement auxdites zones disjointes d'éclairage (8A, 8B, 8C, 10A, 10B, 10C),
• les différentes acquisitions sont synchronisées avec la vitesse de défilement du ou des substrat(s) (2) de telle sorte qu'au moins un même point fixe du substrat (2) fasse l'objet d'une acquisition d'image dans un premier desdits groupes de lignes de pixels et au moins dans un deuxième groupe distinct du premier.
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