CA2301822A1 - Projection simultanee de plusieurs patrons avec acquisition simultanee pour l'inspection d'objets en trois dimensions - Google Patents

Description

TITRE DE L'INVENTION
MÉTHODE D'INSPECTION D'OBJETS EN TROIS
DIMENSIONS PAR PROJECTION SIMULTANÉE DE PLUSIEURS
PATRONS
DESCRIPTION DE L'ART ANTÉRIEUR
La méthode de la projection de grille sur un objet est utilisée dans de différents systèmes. Par exemple, l'interférométrie Moiré
est basée sur la projection d'une grille linéaire sur la surface d'un objet sous un certain angle. Pour un point analysé, l'intensité du signal enregistré varie périodiquement en fonction de sa hauteur. La période d'une telle modification est déterminée par le pas de la grille. En comptant le nombre de périodes des oscillations, on peut mesurer la variation de la hauteur de l'objet.
Afin d'augmenter la précision des mesures et pouvoir détecter les variations d'une fraction du pas de la grille, on utilise la méthode de l'interférométrie de phase-shirting. On effectue plusieurs (trois ou plus) acquisitions en déplaçant la grille par rapport à l'objet inspecté.
Ces déplacements sont de la valeur d'une fraction de la période de la grille et sont dans la direction perpendiculaire aux lignes de la grille. En résultat, on enregistre plusieurs signaux décalés un par rapport à l'autre avec un certain décalage de phase (« phase-shirting »). D'après ces signaux on calcule la variation de la phase et, en conséquence, on mesure la hauteur de l'objet.
Habituellement on projette une grille et on la déplace physiquement d'une fraction de sa période. Ceci demande l'immobilisation d'un objet inspecté lors de temps total d'acquisition. Le sujet de cette innovation est de projeter et d'enregistrer simultanément toutes les grilles nécessaires au lieu d'effectuer les déplacements d'une grille. Cette innovation permet également de ne pas immobiliser la pièce lors de l'acquisition et réduire le temps d'inspection.
DESCRIPTION DE L'INVENTION
Comme un exemple d'utilisation des idées proposées 15 dans ce brevet, on présente le système d'interféromètre Moiré pour l'analyse de la forme tridimensionnelle d'un objet. Un tel système nécessite la projection d'une grille linéaire sous un certain angle sur la surface d'un objet analysé et observation de la grille déformée sous un autre angle. Les lignes de la grille « G » sont perpendiculaires à l'axe de projection « A » et sont étendues le long de l'axe « Y » (cet axe est perpendiculaire au plan du dessin). L'axe « W » perpendiculaire aux lignes de la grille se trouve dans le plan « XZ » et permet d'analyser des variations de la surface de l'objet soit le long de l'axe « X », soit en hauteur « Z ».

L'utilisation d'un décomposeur spectral et d'un faisceau de la lumière blanche permet de projeter simultanément plusieurs grilles intercalées une par rapport à l'autre. La décomposition (dans la direction de l'axe « W ») peut être en spectre continue ou en plusieurs longueurs 5 d'ondes ~,,, ~,2, ~,3, ..... ~,~ . Également on pourrait utiliser la combinaison de l'ensemble des sources monochromatiques.
En résultat, on observe la grille multispectrale. Cette grille peut être considérée comme l'ensemble de plusieurs grilles (chacune de longueur d'onde appropriée) intercalées une par rapport à
l'autre dans la direction de l'axe « W ». Nous proposons l'enregistrement simultané de toutes ces grilles. L'enregistrement de toutes ces grilles permet d'appliquer la méthode de phase-shirting et mesurer la hauteur de l'objet. Ceci enlève la nécessité d'une immobilisation de la pièce et du déplacement de la grille. L'enregistrement peut être effectué, par exemple, par une caméra matricielle avec l'utilisation de plusieurs CCD (chacun ajusté sur une longueur d'onde appropriée à l'aide d'un filtre). Également d'autres configurations du set-up sont possible. Par exemple l'image de la grille multispectrale peut être décomposée en plusieurs images à l'aide 20 des miroirs semi - transparentes et des filtres appropriés. L'ensemble de toutes ces images obtenues (chacune associée avec une longueur d'onde correspondante) peut être enregistré simultanément par plusieurs CCD
matriciels.
En Résumé, la méthode comprend:

1. La projection simultanée de plusieurs (trois ou plus) patrons (avec des longueurs d'ondes ~,,, ~,2, ..... ~,~ ) intercalés l'un par rapport à l'autre dans la direction perpendiculaire aux lignes de la grille.

2. L'enregistrement simultané de plusieurs patrons intercalés l'un par 5 rapport à l'autre. Cet enregistrement simultané peut être effectué à
l'aide d'utilisation de plusieurs CCD ajustés sur des longueurs d'onde appropriées.

Claims

REVENDICATION

1. Une méthode d'inspection d'object en trois dimensions tel que décrite dans la présente demande.