FR3034868A1 - METHOD AND DEVICE FOR LASER CONTROL OF A SURFACE - Google Patents

Abstract

- Procédé et dispositif de contrôle laser d'une surface. - Selon la présente invention, on balaye la surface (2) à contrôler par un spot laser (5A), on adresse le signal lumineux de réponse (17) à un monodétecteur (14) et on calcule au moins une propriété statistique du signal électrique (18) émis par ledit monodétecteur (14).- Method and device for laser control of a surface. - According to the present invention, the surface (2) to be controlled by a laser spot (5A) is scanned, the light response signal (17) is addressed to a monodetector (14) and at least one statistical property of the electrical signal is calculated (18) emitted by said monodetector (14).

Description

1 La présente invention a pour objet un procédé et un dispositif pour contrôler, à l'aide d'un faisceau laser, l'état d'une surface, par exemple une pièce usinée, afin d'y détecter d'éventuels défauts superficiels. Elle permet de vérifier qu'une surface est conforme à des spécifications données et d'assurer que cette surface ne présente aucun défaut visuel ou non, ni de variations de rugosité. Il est déjà connu, dans la technique, de contrôler l'état d'une surface en effectuant le balayage de celle-ci par un faisceau de contrôle laser focalisé, puis de traiter le signal lumineux, renvoyé par ladite surface en réponse à l'illumination par ledit faisceau laser de contrôle, pour déterminer ledit état de surface. Pour ce faire, on met en oeuvre des faisceaux laser focalisés ou collimatés qui necessitent soit plusieurs détecteurs, soit de diriger les faisceaux perpendiculairement à la surface à controler. De plus, le processus de traitement de l'image de la surface à contrôler par des systèmes d'imagerie à matrice de pixels est relativement long. La présente invention a pour objet de remédier à ces inconvénients, grâce à un procédé et à un dispositif permettant d'améliorer la résolution, tout en augmentant la rapidité des mesures. À cette fin, selon l'invention, le procédé pour contrôler l'état d'une surface selon lequel : on effectue le balayage de ladite surface par un spot laser suivant une série de points de mesure illuminés successivement par ledit spot laser, et on traite le signal lumineux de réponse renvoyé par ladite surface en réponse à l'illumination par ledit spot laser, pour déterminer ledit état de surface, est remarquable en ce que : - on adresse successivement les signaux lumineux de réponse individuels émis par lesdits points de mesure à un monodétecteur délivrant une intensité électrique proportionnelle à l'intensité lumineuse qu'il reçoit, pour former un signal électrique de réponse global, représentatif dudit signal lumineux de réponse renvoyé par ladite surface et constitué par la série des intensités 3034868 2 électriques individuelles mesurées par ledit monodétecteur en correspondance avec la série desdits points de mesure ; - on calcule au moins une propriété statistique dudit signal électrique de réponse global ; et 5 - on utilise les variations dudit signal électrique de réponse global et les variations de ladite propriété statistique pour déterminer ledit état de surface. Ainsi, la mise en oeuvre du procédé conforme à la présente invention est sensible et rapide, car elle permet, à l'aide du monodétecteur qui peut être une simple photodiode, de détecter des défauts de surface de l'ordre de la 10 taille du spot laser (au plus quelques dizaines de pm) et elle ne consiste qu'à mesurer l'intensité et la position du faisceau laser. Les traitements statistiques sur quelques milliers de points de mesure peuvent se faire en temps quasi-réel. De plus, ce procédé de l'invention peut être mis en oeuvre sur de grandes surfaces, sans exiger des coûts élevés.The present invention relates to a method and a device for controlling, by means of a laser beam, the state of a surface, for example a machined part, in order to detect any surface defects. It makes it possible to verify that a surface conforms to given specifications and to ensure that this surface presents no visual defect or not, or variations in roughness. It is already known in the art to control the state of a surface by scanning it by a focused laser control beam, and then to process the light signal returned from said surface in response to illumination by said control laser beam, to determine said surface state. For this purpose, focused or collimated laser beams are used which require either several detectors or to direct the beams perpendicularly to the surface to be controlled. In addition, the process of image processing the surface to be controlled by pixel matrix imaging systems is relatively long. The object of the present invention is to remedy these drawbacks by means of a method and a device making it possible to improve the resolution while increasing the speed of the measurements. For this purpose, according to the invention, the method for controlling the state of a surface in which: the scanning of said surface by a laser spot is carried out according to a series of measurement points illuminated successively by said laser spot, and processes the light response signal returned by said surface in response to illumination by said laser spot, to determine said surface state, is remarkable in that: - the individual response light signals emitted by said measurement points are successively addressed; a monodetector delivering an electric intensity proportional to the luminous intensity which it receives, to form an overall electrical response signal, representative of said response light signal returned from said surface and constituted by the series of individual electrical intensities measured by said monodetector in correspondence with the series of said measuring points; at least one statistical property of said global electrical response signal is calculated; and variations of said overall response electrical signal and variations of said statistical property are used to determine said surface state. Thus, the implementation of the method according to the present invention is sensitive and rapid, because it allows, with the aid of the monodetector which can be a simple photodiode, to detect surface defects of the order of the size of the laser spot (at most a few tens of pm) and it only consists in measuring the intensity and the position of the laser beam. Statistical processing on a few thousand measurement points can be done in near-real time. In addition, this method of the invention can be implemented over large areas, without requiring high costs.

15 Le procédé conforme à la présente invention est basé sur le fait que les variations d'intensité lumineuse mesurées sont directement liées à la fonction de distribution bidirectionnelle de la réflectance de la surface à contrôler, de sorte que les variations dudit signal électrique de réponse globale correspondent à des variations locales de réflectance engendrées par 20 des défauts de surface tels que piqués, rayures, impacts, coulures, etc. De plus, grâce aux variations de ladite propriété statistique, on a accès à des informations fines, rapidement exploitables, sur l'état de ladite surface, par exemple à propos de défauts de grande finesse et même de variations de rugosité.The method according to the present invention is based on the fact that the measured luminous intensity variations are directly related to the bidirectional distribution function of the reflectance of the surface to be controlled, so that the variations of said overall response electrical signal correspond to local variations in reflectance caused by surface defects such as stitching, scratches, impacts, sagging, etc. Moreover, thanks to the variations of said statistical property, one has access to fine information, quickly exploitable, on the state of said surface, for example about defects of great fineness and even roughness variations.

25 De préférence, selon la présente invention, on exploite, isolément ou en combinaison, au moins les propriétés statistiques suivantes : 1. La variance dudit signal électrique de réponse global ; en effet, une variation de cette variance est représentative d'une modification de la fonction de distribution bidirectionnelle de la réflectance de la surface à contrôler et 30 donc d'une modification dudit état de surface. Ainsi, selon l'invention, on calcule la variance un d'une série de mesures d'intensités électriques 3034868 3 individuelles délivrées par ledit monodétecteur de façon connue, par la formule connue : n = 4 < Xn >2 v=n dans laquelle : 5 - A est le nombre de mesures effectuées à partir de la mesure xn de rang n (n étant un entier positif), de sorte que le calcul s'effectue sur la série de mesures { xi,, xn+A}, - xp est la pie' mesure (p étant un entier positif), et < xn > est la moyenne de la série des mesures.Preferably, according to the present invention, at least the following statistical properties are exploited, alone or in combination: 1. The variance of said overall response electrical signal; indeed, a variation of this variance is representative of a modification of the bidirectional distribution function of the reflectance of the surface to be controlled and therefore of a modification of said surface state. Thus, according to the invention, the variance one of a series of measurements of individual electrical intensities delivered by said monodetector in known manner is calculated by the known formula: n = 4 <Xn> 2 v = n in which : 5 - A is the number of measurements taken from the measure xn of rank n (n being a positive integer), so that the computation is carried out on the series of measurements {xi ,, xn + A}, - xp is the pie 'measure (p being a positive integer), and <xn> is the mean of the series of measures.

10 En pratique, en ce qui concerne ladite variance, le nombre de mesures A peut être fixe, par exemple de l'ordre de 100, et la variance est calculée de manière glissante pendant le balayage du spot laser. La variance ainsi calculée est comparée à un gabarit déterminé à partir d'une surface de référence et un défaut d'état de surface est détecté 15 lorsque la variance calculée s'écarte dudit gabarit. On remarquera que la variance étant le carré de l'écart-type, ce dernier peut remplacer ladite variance. 2. La largeur, par exemple à mi-hauteur, de la transformée de Fourier discrète dudit signal électrique de réponse global ; en effet, cette largeur est 20 directement liée à l'inverse de la fréquence spatiale des différents grains de la surface à contrôler. Par suite, toute modification de la largeur de la transformée de Fourier est représentative d'un changement de rugosité. Pour déterminer cette largeur, on commence par calculer la transformée de Fourier discrète de la série de mesures { xn, Xn+p } par la 25 formule connue : X( k) = XP' e -2 ink (p-n)/21 (2) dans laquelle A, n, p, xp ont la même signification que ci-dessus. (1) 3034868 4 Puis, pour calculer la largeur à mi-hauteur de cette transformée de Fourier discrète, on peut effectuer la suite (3) de calculs suivante : - calcul du maximum de la transformée de Fourier discrète : ,Cax = MaX[Vn (k)H/ où V.(k)I représente le module de la fonction X(k) 5 - calcul de k1 et de k2, les deux valeurs de k pour lesquelles IX(k) - 0,5 X;:f al est minimum, et - calcul de L = k2-k1, représentant cette largeur à mi-hauteur. En pratique, en ce qui concerne ladite largeur de la transformée de Fourier discrète, le nombre de mesures A peut être fixe, par exemple de 10 l'ordre de 1000, et la largeur est calculée de manière glissante pendant le balayage du spot laser. La largeur ainsi calculée est comparée à un gabarit déterminé à partir d'une surface de référence et un changement de rugosité est détecté lorsque la largeur calculée s'écarte dudit gabarit. 15 3. La moyenne de la fonction d'autocorrélation dudit signal électrique de réponse global ; en effet, cette moyenne est liée à la taille des grains diffusants de la surface à contrôler, du fait que, lorsqu'un faisceau cohérent est dirigé sur une surface, chaque point diffusant se comporte comme une source de rayonnements lumineux et que les interférences entre les 20 rayonnements émis par ces différentes sources provoquent des motifs de tachetures (speckles), la fonction d'autocorrélation d'un motif de tachetures étant liée à la taille des grains diffusants. Pour déterminer ladite moyenne, on commence par calculer, pour chaque série de mesures { x, xn+A }, la fonction d'autocorrélation dudit signal 25 électrique de réponse global par la formule connue : pour m= tz,n+1,...,n+ A P-=17 1(m)= 24-e-1 (4) 30 pour m=n+A+1,n+A+2,...,n-F2A P=0 3034868 5 puis on calcule la moyenne de cette fonction pour chaque série de mesures, par la formule : n+21t H(n) =< n >= in=n (5) Là encore, le nombre de mesures A peut être fixe, par exemple de 5 l'ordre de 1000, et ladite moyenne est calculée de manière glissante pendant le balayage du spot laser. La moyenne de la fonction d'autocorrélation ainsi calculée est comparée à un gabarit déterminé à partir d'une surface de référence, et un changement de rugosité est détecté lorsque la moyenne calculée s'écarte 10 dudit gabarit. On remarquera que la fonction d'autovariance étant égale à la fonction d'autocorrélation, elle peut également être utilisée. Dans la mise en oeuvre du procédé conforme à la présente invention, on forme un spot laser dont le diamètre est de quelques pm à quelques 15 dizaines de pm. Le diamètre de ce spot laser est de préférence choisi de façon à être environ 5 fois inférieur à la taille minimale du défaut de l'état de surface que l'on souhaite détecter. Puisque la mise en oeuvre du procédé conforme à la présente invention délivre un signal électrique de réponse global composé d'une série 20 de mesures d'intensités électriques individuelles correspondant à une série de points de mesure dont la localisation est connue par le balayage du spot laser, on comprendra aisément qu'il est possible de construire l'image de ladite surface à contrôler à partir desdites mesures. La présente invention concerne de plus un dispositif pour contrôler 25 l'état d'une surface. Ce dispositif, qui comporte : - des moyens de balayage de ladite surface par un spot laser suivant une série de points de mesure illuminés successivement par ledit spot laser, et - des moyens de traitement du signal lumineux de réponse, renvoyé par ladite surface en réponse à l'illumination par ledit spot laser, déterminant ledit 3034868 6 état de surface, est remarquable en ce que lesdits moyens de traitement comportent : - un monodétecteur recevant successivement les signaux lumineux de réponse individuels émis par lesdits points de mesure et délivrant une 5 intensité électrique proportionnelle à l'intensité lumineuse qu'il reçoit en formant un signal électrique de réponse global, représentatif dudit signal lumineux de réponse renvoyé par ladite surface et constitué par la série des intensités électriques individuelles délivrées par ledit monodétecteur en correspondance avec la série des points de mesure ; 10 - un calculateur calculant au moins une propriété statistique dudit signal électrique de réponse global ; et - des comparateurs comparant les variations dudit signal de réponse global et les variations de ladite propriété statistique à des gabarits respectifs, déterminés à partir d'une surface de référence.In practice, with respect to said variance, the number of measurements A can be fixed, for example of the order of 100, and the variance is calculated in a sliding manner during the scanning of the laser spot. The variance thus calculated is compared to a template determined from a reference surface and a surface condition defect is detected when the calculated variance deviates from said template. Note that since the variance is the square of the standard deviation, the latter can replace the variance. 2. The width, for example at mid-height, of the discrete Fourier transform of said overall electrical response signal; indeed, this width is directly related to the inverse of the spatial frequency of the different grains of the surface to be controlled. As a result, any change in the width of the Fourier transform is representative of a change in roughness. To determine this width, we first calculate the discrete Fourier transform of the series of measurements {xn, Xn + p} by the known formula: X (k) = XP 'e -2 ink (pn) / 21 (2 ) in which A, n, p, xp have the same meaning as above. (1) 3034868 4 Then, to calculate the width at mid-height of this discrete Fourier transform, one can carry out the following sequence (3) of calculations: - computation of the maximum of the discrete Fourier transform:, Cax = MaX [ Vn (k) H / where V. (k) I represents the modulus of the function X (k) 5 - computation of k1 and k2, the two values of k for which IX (k) - 0.5 X: f al is minimum, and - computation of L = k2-k1, representing this width at mid-height. In practice, with respect to said width of the discrete Fourier transform, the number of measurements A can be fixed, for example of the order of 1000, and the width is calculated in a sliding manner during the scanning of the laser spot. The width thus calculated is compared to a template determined from a reference surface and a change in roughness is detected when the calculated width deviates from said template. 3. The average of the autocorrelation function of said overall response electrical signal; in fact, this average is related to the size of the scattering grains of the surface to be controlled, because, when a coherent beam is directed on a surface, each scattering point behaves like a source of light radiation and the interference between the radiation emitted by these different sources causes spotting patterns (speckles), the autocorrelation function of a pattern of spotting being related to the size of the scattering grains. To determine said average, we first compute, for each series of measurements {x, xn + A}, the autocorrelation function of said overall response electric signal by the known formula: for m = tz, n + 1 ,. .., n + A P = 17 1 (m) = 24-e-1 (4) for m = n + A + 1, n + A + 2, ..., n-F2A P = 0 3034868 then the average of this function is calculated for each series of measurements, by the formula: n + 21t H (n) = <n> = in = n (5) Here again, the number of measurements A can be fixed, for example of the order of 1000, and said average is slidably calculated during scanning of the laser spot. The average of the autocorrelation function thus calculated is compared to a template determined from a reference surface, and a change in roughness is detected when the calculated average deviates from said template. Note that since the autovariance function is equal to the autocorrelation function, it can also be used. In carrying out the process according to the present invention, a laser spot is formed having a diameter of from a few μm to a few tens of μm. The diameter of this laser spot is preferably chosen to be about 5 times smaller than the minimum size of the defect of the surface condition to be detected. Since the implementation of the method according to the present invention delivers an overall electrical response signal composed of a series of individual electrical intensity measurements corresponding to a series of measurement points whose location is known by spot scanning. laser, it will be readily understood that it is possible to construct the image of said surface to be controlled from said measurements. The present invention further relates to a device for monitoring the state of a surface. This device, which comprises: means for scanning said surface by a laser spot according to a series of measurement points illuminated successively by said laser spot, and means for processing the light response signal, returned by said surface in response the illumination by said laser spot, determining said surface state, is remarkable in that said processing means comprise: a monodetector successively receiving the individual response light signals emitted by said measurement points and delivering an intensity an electric circuit proportional to the luminous intensity which it receives by forming an overall electrical response signal, representative of said response light signal returned by said surface and constituted by the series of individual electrical intensities delivered by said monodetector in correspondence with the series of points measuring; A calculator calculating at least one statistical property of said global electrical response signal; and comparators comparing the variations of said overall response signal and the variations of said statistical property to respective templates determined from a reference surface.

15 De préférence, dans le dispositif de contrôle conforme à la présente invention, le spot laser résulte de la focalisation d'un faisceau laser par un système optique à focalisation automatique sur la surface à contrôler. À cet effet, ledit système optique est à distance focale variable et le dispositif de contrôle comporte : 20 - un dispositif de mesure de distance permettant de déterminer la distance objectif - surface entre l'objectif du système optique et ladite surface à contrôler ; et - un dispositif de réglage de la distance focale dudit système optique imposant à ce dernier de prendre une valeur de distance focale égale à ladite 25 distance objectif - surface. La figure unique du dessin annexé fera bien comprendre comment l'invention peut être réalisée. Le dispositif de contrôle 1, conforme à la présente invention et illustré schématiquement par cette figure, est destiné à contrôler la surface 2 d'un 30 corps 3 pour y détecter d'éventuels défauts superficiels.Preferably, in the control device according to the present invention, the laser spot results from the focusing of a laser beam by an automatically focusing optical system on the surface to be controlled. For this purpose, said optical system is of variable focal length and the control device comprises: - a distance measuring device for determining the objective distance - surface between the objective of the optical system and said surface to be controlled; and a device for adjusting the focal length of said optical system imposing on the latter to take a value of focal length equal to said objective-surface distance. The single figure of the appended drawing will make it clear how the invention can be realized. The control device 1, according to the present invention and diagrammatically illustrated by this figure, is intended to control the surface 2 of a body 3 in order to detect any surface defects therein.

3034868 7 Le dispositif de contrôle 1 comporte un générateur laser 4 adressant, par sa sortie 4A, un faisceau laser de contrôle 5 sur la surface 2, à travers un système optique 6. Ainsi, le système optique 6 forme, sur la surface 2, un spot laser 5A issu du faisceau laser de contrôle 5.The control device 1 comprises a laser generator 4 addressing, by its output 4A, a control laser beam 5 on the surface 2, through an optical system 6. Thus, the optical system 6 forms, on the surface 2, a laser spot 5A from the control laser beam 5.

5 De façon connue et non représentée, ledit dispositif de contrôle 1 est au moins en partie articulé par des moyens tels que table XY, montage à la Cardan, miroirs rotatifs, etc. pour permettre de créer, sous l'action de moyens moteurs MX, MY, un mouvement relatif, selon deux axes rectangulaires X-X, Y-Y, de ladite surface 2, afin que ledit spot laser 5A balaye cette dernière.In known manner and not shown, said control device 1 is at least partly articulated by means such as XY table, cardan mounting, rotating mirrors, etc. to allow to create, under the action of motor means MX, MY, a relative movement, along two rectangular axes X-X, Y-Y, of said surface 2, so that said laser spot 5A scans the latter.

10 Le système optique 6, qui est du type lunette ou téléscope, comporte un objectif fixe 6A et un oculaire mobile 6B, de sorte qu'il est possible de faire varier la distance d entre ledit objectif 6A et ledit oculaire 6B pour faire varier la distance focale F dudit système optique 6. Le dispositif de contrôle 1 comporte de plus un dispositif laser 7 de 15 mesure de distance émettant, par sa sortie 7A, un faisceau laser de mesure 8, qui est amené à suivre le même chemin optique que le faisceau laser de contrôle 5 du générateur 4 par l'intermédiaire d'un élément optique 9 (prisme, miroir partiellement transparent,...) disposé au point de référence 10 du chemin optique du faisceau laser de contrôle 5 en amont du système optique 20 6. Ce point de référence 10 est disposé à une distance e de la sortie 7A du dispositif laser 7, à une distance L de l'objectif 6A, les distances e et L étant connues par construction du dispositif 1 et à une distance D de la surface 2. Ainsi, le dispositif laser 7 mesure la distance e + D entre sa sortie 7A et la surface 2.The optical system 6, which is of the telescope or telescope type, comprises a fixed objective 6A and a movable eyepiece 6B, so that it is possible to vary the distance d between said objective 6A and said eyepiece 6B to vary the focal distance F of said optical system 6. The control device 1 further comprises a laser device 7 of distance measurement emitting, by its output 7A, a measuring laser beam 8, which is made to follow the same optical path as the laser control beam 5 of the generator 4 via an optical element 9 (prism, partially transparent mirror, ...) disposed at the reference point 10 of the optical path of the control laser beam 5 upstream of the optical system 20 6. This reference point 10 is disposed at a distance e from the output 7A of the laser device 7, at a distance L from the objective 6A, the distances e and L being known by construction of the device 1 and at a distance D of the surface 2. Thus, the laser device 7 measures the distance e + D between its output 7A and the surface 2.

25 Le dispositif de contrôle 1 comporte également un dispositif de calcul 11, commandant un dispositif moteur 12 (de n'importe quel type connu et simplement représenté par une double flèche sur la figure 1) apte à déplacer l'oculaire 6B pour faire varier la distance d entre celui-ci et l'objectif 6A et donc la distance focale du système optique 6.The control device 1 also comprises a computing device 11, controlling a motor device 12 (of any type known and simply represented by a double arrow in FIG. 1) able to move the eyepiece 6B to vary the distance d between it and the objective 6A and therefore the focal length of the optical system 6.

30 Le dispositif de calcul 11 reçoit, du dispositif laser 7, la distance e + D qui est mesurée par ce dernier et dont il connaît la distance e par 3034868 8 construction. De même, le dispositif de calcul 11 connaît, par construction, la distance L entre le point de référence 10 et l'objectif 6A, ainsi que la loi de variation de la distance focale F du système optique 6 en fonction de la distance d entre l'oculaire 6B et l'objectif 6A.The computing device 11 receives, from the laser device 7, the distance e + D which is measured by the latter and of which it knows the distance e by 3034868 8 construction. Similarly, the computing device 11 knows, by construction, the distance L between the reference point 10 and the objective 6A, as well as the law of variation of the focal distance F of the optical system 6 as a function of the distance d between eyepiece 6B and lens 6A.

5 Le dispositif de calcul 11 est donc apte à calculer la différence D-L qui correspond à la valeur que doit prendre la distance focale F du système optique 6 pour que le faisceau laser de contrôle 5 soit focalisé sur la surface 2, ainsi que la valeur que doit prendre la distance d entre l'objectif 6A et l'oculaire 6B pour que ladite distance focale F prenne la valeur D-L. Il 10 commande donc en conséquence le dispositif moteur 12 qui déplace l'oculaire 6B, afin que la distance focale F du système optique 6 soit égale à D-L. Le dispositif de contrôle 1 comporte de plus un monodétecteur 14, par exemple une photodiode, pour recevoir le signal lumineux de réponse 17 renvoyé (par réflexion, diffusion,...) par la surface 2 en réponse à l'illumination 15 par le faisceau laser de contrôle 5. À cet effet, un élément optique séparateur 15 est prévu en un point 16 du chemin optique du faisceau laser de contrôle 5, pour adresser ce signal lumineux de réponse 17 au monodétecteur 14. Ce dernier transforme le signal lumineux 17 en un signal électrique transmis à un calculateur 20, qui, par ailleurs, commande des moyens moteurs MX et MY.The computing device 11 is therefore able to calculate the difference DL which corresponds to the value to be taken by the focal length F of the optical system 6 so that the control laser beam 5 is focused on the surface 2, as well as the value that must take the distance d between the objective 6A and the eyepiece 6B so that said focal distance F takes the value DL. It therefore controls the motor device 12 which moves the eyepiece 6B so that the focal length F of the optical system 6 is equal to D-L. The control device 1 further comprises a monodetector 14, for example a photodiode, for receiving the response light signal 17 returned (by reflection, diffusion, etc.) by the surface 2 in response to the illumination 15 by the beam 5. For this purpose, a separating optical element 15 is provided at a point 16 of the optical path of the control laser beam 5, to address this light response signal 17 to the monodetector 14. This latter transforms the light signal 17 into an electrical signal transmitted to a computer 20, which, moreover, controls motor means MX and MY.

20 Ainsi, le spot laser 5A, sous la commande du calculateur 20 et des moyens moteurs MX et MY, peut effectuer le balayage de la surface 2 parallèlement aux axes X-X, Y-Y, suivant une série de points de mesure qu'il illumine successivement. Le signal lumineux de réponse 17 est donc formé par une série de signaux lumineux de réponse individuels émis par lesdits 25 points de mesure, dont la position de chacun d'eux sur la surface 2 est déterminée, et donc connue, par le calculateur 20. Le monodétecteur 14 transforme donc le signal lumineux de réponse 17 en un signal électrique de réponse global 18, constitué d'une série d'intensités individuelles correspondant à la série desdits points de mesure et 30 représentatif de l'état de la surface 2.Thus, the laser spot 5A, under the control of the computer 20 and the motor means MX and MY, can perform the scanning of the surface 2 parallel to the X-X, Y-Y axes, following a series of measuring points that it illuminates successively. The response light signal 17 is thus formed by a series of individual response light signals emitted by said measurement points, whose position of each of them on the surface 2 is determined, and therefore known, by the computer 20. The monodetector 14 thus transforms the response light signal 17 into an overall electrical response signal 18, consisting of a series of individual intensities corresponding to the series of said measurement points and representative of the state of the surface 2.

3034868 9 Le calculateur 20, qui reçoit ce signal électrique de réponse global 18, met en oeuvre des algorithmes connus, notamment des algorithmes correspondant aux formules 1 à 5 ci-dessus, calculant non seulement les variations d'intensité, mais encore les variations de variance, les variations de 5 largeur de la transformée de Fourier discrète et les variations de la moyenne de la fonction d'autocorrélation dudit signal électrique de réponse global. Ces différentes variations apparaissent respectivement à des sorties 20A, 20B, 20C et 20D dudit calculateur 20 et, dans des comparateurs 21A, 21B, 21C et 21D, sont respectivement comparées à des gabarits A, B, C et D 10 déterminés à partir d'une surface de référence. Les signaux de comparaison apparaissant respectivement aux sorties des comparateurs 21A, 21B, 21C et 21D sont donc représentatifs des éventuels défauts de l'état de surface 2, comme cela a été mentionné ci-dessus, et sont transmis à un dispositif d'affichage 22.The computer 20, which receives this global electrical response signal 18, implements known algorithms, in particular algorithms corresponding to formulas 1 to 5 above, calculating not only the intensity variations, but also the variations of variance, the width variations of the discrete Fourier transform and the variations of the average of the autocorrelation function of said overall electrical response signal. These different variations appear respectively at outputs 20A, 20B, 20C and 20D of said computer 20 and, in comparators 21A, 21B, 21C and 21D, are respectively compared to templates A, B, C and D 10 determined from FIG. a reference surface. The comparison signals appearing respectively at the outputs of the comparators 21A, 21B, 21C and 21D are therefore representative of the possible defects of the surface state 2, as mentioned above, and are transmitted to a display device 22 .

15 Le dispositif d'affichage 22 reçoit, du calculateur 20, la position, sur la surface 2, de chacun des points de mesure. Il est donc apte à construire l'image de la surface 2, avec ses éventuels défauts de surface.The display device 22 receives, from the computer 20, the position, on the surface 2, of each of the measurement points. It is therefore able to build the image of the surface 2, with its possible surface defects.

Claims (10)

REVENDICATIONS1. Procédé pour contrôler l'état d'une surface (2), procédé selon lequel : - on effectue le balayage de ladite surface par un spot laser (5A) suivant une série de points de mesure illuminés successivement par ledit spot laser (5A), et - on traite le signal lumineux de réponse (17), renvoyé par ladite surface (2) en réponse à l'illumination par ledit spot laser (5A), pour déterminer ledit état de surface, caractérisé en ce que : - on adresse successivement les signaux lumineux de réponse individuels émis par lesdits points de mesure à un monodétecteur (14) délivrant une intensité électrique proportionnelle à l'intensité lumineuse qu'il reçoit pour former un signal électrique de réponse global (18), représentatif dudit signal lumineux de réponse (17) renvoyé par ladite surface (2) et constitué par la série des intensités électriques individuelles délivrées par ledit monodétecteur (14) en correspondance avec la série desdits points de mesure ; - on calcule au moins une propriété statistique dudit signal électrique de réponse global (18) ; et - on utilise les variations dudit signal électrique de réponse global et les variations de ladite propriété statistique pour déterminer ledit état de surface.REVENDICATIONS1. A method for controlling the state of a surface (2), the method according to which: - the scanning of said surface by a laser spot (5A) is carried out according to a series of measurement points illuminated successively by said laser spot (5A), and - the light response signal (17), reflected by said surface (2) in response to illumination by said laser spot (5A), is processed to determine said surface state, characterized in that: - successively addresses the individual response light signals emitted by said measurement points to a monodetector (14) delivering an electric intensity proportional to the light intensity it receives to form a global electrical response signal (18), representative of said light response signal (17) returned by said surface (2) and constituted by the series of individual electrical intensities delivered by said monodetector (14) in correspondence with the series of said measuring points; at least one statistical property of said global electrical response signal (18) is calculated; and variations of said overall response electrical signal and variations of said statistical property are used to determine said surface state. 2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que, pour la détermination dudit état de surface, on calcule la variance dudit signal électrique de réponse global (18). 3034868 112. Method according to claim 1, characterized in that, for the determination of said surface state, the variance of said overall electrical response signal (18) is calculated. 3034868 11 3. Procédé selon l'une des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que, pour la détermination dudit état de surface, on calcule la largeur de la transformée de Fourier discrète dudit signal électrique de 5 réponse global (18).3. Method according to one of claims 1 or 2, characterized in that, for the determination of said surface state, the width of the discrete Fourier transform of said global response electrical signal (18) is calculated. 4. Procédé selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que, pour la détermination dudit état de surface, on calcule la moyenne de la fonction d'autocorrélation dudit signal électrique de réponse global (18). 104. Method according to one of claims 1 to 3, characterized in that, for the determination of said surface state, the average of the autocorrelation function of said global electrical response signal (18) is calculated. 10 5. Procédé selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que le diamètre du spot laser (5A) est choisi de l'ordre de 5 fois inférieur à la taille minimale du défaut de l'état de surface que l'on souhaite détecter.5. Method according to one of claims 1 to 4, characterized in that the diameter of the laser spot (5A) is chosen to be of the order of 5 times smaller than the minimum size of the defect of the surface condition that the we want to detect. 6. Procédé selon l'une des revendications 1 à 5, 15 caractérisé en ce que la détermination dudit état de surface résulte de la comparaison des variations dudit signal électrique de réponse global et des variations de ladite propriété statistique avec des gabarits respectifs (A, B, C, D), déterminés à partir d'une surface de référence.6. Method according to one of claims 1 to 5, characterized in that the determination of said surface state results from the comparison of the variations of said overall response electrical signal and the variations of said statistical property with respective templates (A, B, C, D) determined from a reference surface. 7. Procédé selon la revendication 6, 20 caractérisé en ce qu'on forme l'image de ladite surface à contrôler, à partir des résultats de la comparaison des variations dudit signal électrique de réponse global et des variations de ladite propriété statistique avec les gabarits respectifs.7. Method according to claim 6, characterized in that the image of said surface to be controlled is formed from the results of the comparison of the variations of said overall electrical response signal and of the variations of said statistical property with the templates. respectively. 8. Dispositif pour contrôler l'état d'une surface, ledit dispositif 25 comportant : - des moyens de balayage (MX, MY) de ladite surface (2) par un spot laser (5A) suivant une série de points de mesure illuminés successivement par ledit spot laser (5A), et - des moyens de traitement du signal lumineux de réponse, renvoyé par ladite surface en réponse à l'illumination par ledit spot laser, déterminant ledit état de surface, 3034868 12 caractérisé en ce que lesdits moyens de traitement comportent : - un monodétecteur (14) recevant successivement les signaux lumineux de réponse individuels émis par lesdits points de mesure et délivrant une intensité électrique proportionnelle à l'intensité lumineuse qu'il reçoit en 5 formant un signal électrique de réponse global (18), représentatif dudit signal lumineux de réponse (17) renvoyé par ladite surface (2) et constitué par la série des intensités électriques individuelles délivrées par ledit monodétecteur (14) en correspondance avec la série des points de mesure ; - un calculateur (20) calculant au moins une propriété statistique dudit signal 10 électrique de réponse global (18) ; et - des comparateurs (21A, 21B, 21C, 210) comparant les variations dudit signal de réponse global et les variations de ladite propriété statistique à des gabarits respectifs (A, B, C, D), déterminés à partir d'une surface de référence. 158. Device for controlling the state of a surface, said device comprising: scan means (MX, MY) of said surface (2) by a laser spot (5A) following a series of measurement points illuminated successively by said laser spot (5A), and - means for processing the light response signal, returned by said surface in response to illumination by said laser spot, determining said surface state, characterized in that said means for processing comprise: - a monodetector (14) successively receiving the individual response light signals emitted by said measuring points and delivering an electric intensity proportional to the light intensity which it receives by forming a global electrical response signal (18) , representative of said light response signal (17) returned by said surface (2) and constituted by the series of individual electrical intensities delivered by said monodetector (14) in correspondence with the series of measurement points; a calculator (20) calculating at least one statistical property of said overall response electrical signal (18); and comparators (21A, 21B, 21C, 210) comparing variations of said overall response signal and variations of said statistical property to respective templates (A, B, C, D) determined from a surface of reference. 15 9. Dispositif selon la revendication 8, dans lequel ledit spot laser (5A) résulte de la focalisation d'un faisceau laser (5) par un système optique (6), caractérisé en ce qu'il comporte des moyens de focalisation automatique dudit faisceau laser (5) sur ladite surface à contrôler (2).9. Device according to claim 8, wherein said laser spot (5A) results from the focusing of a laser beam (5) by an optical system (6), characterized in that it comprises means for automatically focusing said beam laser (5) on said surface to be controlled (2). 10. Dispositif selon la revendication 9, 20 caractérisé : - en ce que ledit système optique (6) est à distance focale variable, et - en ce qu'il comporte : o un dispositif de mesure de distance (7) permettant de déterminer la distance objectif - surface (F) entre l'objectif (6A) du système 25 optique (6) et ladite surface à contrôler (2), et o un dispositif de réglage (11, 12) de la distance focale dudit système optique (6) imposant à ce dernier de prendre une valeur de distance focale égale à ladite distance objectif - surface (F).10. Device according to claim 9, characterized in that said optical system (6) is of variable focal length, and in that it comprises: a distance measuring device (7) making it possible to determine the objective distance - surface (F) between the objective (6A) of the optical system (6) and said surface to be controlled (2), and o an adjustment device (11, 12) of the focal length of said optical system (6). ) forcing the latter to take a value of focal length equal to said objective distance - area (F).