BE1019945A3 - Systeme d'inspection optique utilisant une imagerie a multiples facettes. - Google Patents

Abstract

L'invention porte sur un système d'inspection optique, lequel système comprend: (i) un détecteur d'image; et (ii) un élément optique unique, qui entoure au moins partiellement une bordure d'un objet inspecté; l'élément optique étant apte à diriger une lumière provenant de différentes zones de la bordure de l'objet inspecté vers le détecteur d'image, de telle sorte que le détecteur d'image obtient simultanément des images des différentes zones.

Description

SYSTÈME D'INSPECTION OPTIQUE UTILISANT UNE IMAGERIE A MULTIPLES FACETTES

La présente invention porte sur des inspections optiques d'objets tels que, mais sans aucune limitation, des tranches.

Les défauts de côté arrière et de bordure/biseau font partie des défauts qui ont émergé silencieusement à la surface du monde des défauts limitant le rendement. La présence de contamination au côté arrière d'une tranche peut compromettre jusqu'à 10 % du rendement des dispositifs à semi-conducteurs avancés d'aujourd'hui à de multiples étapes de procédé telles que la lithographie, la diffusion, les nettoyages, la planarisation chimico-mécanique et le dépôt de film par dépôt chimique en phase vapeur. Les défauts de côté arrière ne sont pas limités à la contamination et à l'endommagement et ils comprennent également des éraflures mécaniques qui peuvent conduire à des ruptures de tranche dans les procédés à haute température ultérieurs. Avec des tranches de 3 00 mm, une surface occupée plus significative est située à la bordure de tranche. Des pertes de rendement de bordure, typiquement de 10 à 40 % lorsque ceci est standardisé et comparé à un rendement de puce centrale, sont par conséquent devenues une préoccupation majeure.

L'automatisation accrue (moins de manipulation manuelle) et l'exigence de topographie avancée d'utilisation uniquement de tranches DSP (à double côté poli) pour une fabrication à 300 mm ont également entraîné des défis plus significatifs pour détecter des problèmes systématiques plus tôt dans la ligne de production.

L'invention a pour objet un système d'inspection optique qui comprend : un détecteur d'image ; et un élément optique . unique, qui entoure au moins partiellement une bordure d'un objet inspecté ; l'élément optique étant apte à diriger une lumière provenant de différentes zones de la bordure de l'objet inspecté vers le détecteur d'image, de telle sorte que le détecteur d'image obtient simultanément des images des différentes zones.

L'invention a également pour objet un système d'inspection optique qui comprend : un détecteur d'image ; et de multiples fibres optiques qui sont disposées de façon à entourer au moins partiellement une bordure d'un objet inspecté ; les fibres optiques étant aptes à diriger une lumière provenant de différentes zones de la bordure de l'objet inspecté vers le détecteur d'image, de telle sorte que le détecteur d'image obtient simultanément des images des différentes zones.

L'invention a également pour objet un système d'inspection optique qui comprend : un détecteur d'image apte à acquérir simultanément des images d'un sommet de la bordure de l'objet inspecté et de zones opposées de la bordure de l'objet inspecté qui sont proches du sommet ; et un élément optique unique qui est apte à diriger une lumière vers le détecteur d'image, à partir du sommet de la bordure de l'objet inspecté et à partir des zones opposées de la bordure de l'objet inspecté qui sont proches du sommet.

L'invention a également pour objet un système d'inspection optique qui comprend : un détecteur d'image apte à acquérir simultanément des images d'un sommet de la bordure de l'objet inspecté et des zones opposées de la bordure de l'objet inspecté qui sont proches du sommet ; et un réseau de fibres apte à diriger une lumière vers le détecteur d'image à partir du sommet d'une bordure d'un objet inspecté et à partir des zones opposées de la bordure de l'objet inspecté qui sont proches du sommet.

Selon divers modes de réalisation de l'invention, chacun des systèmes mentionnés ci-dessus peut être caractérisé par une ou plusieurs des caractéristiques ou éléments suivants énumérés ci-dessous (à moins qu'il y ait une contradiction entre un mode de réalisation du système mentionné ci-dessus du système et une caractéristique ou un élément mentionné ci-dessous) : (i) l'élément optique est un réflecteur à multiples facettes ; (ii) l'élément optique dirige une lumière provenant de zones sensiblement opposées de la bordure de l'objet inspecté vers le détecteur d'image ; (iii) l'élément optique dirige une lumière provenant d'une zone de biseau supérieure et d'une zone de biseau inférieure de la bordure de l'objet inspecté vers le détecteur d'image ; (iv) l'élément optique dirige une lumière provenant d'un sommet et d'au moins une zone de biseau parmi une zone de biseau supérieure et une zone de biseau inférieure de la bordure de l'objet inspecté vers le détecteur d'image ; (v) l'élément optique dirige une lumière provenant d'une zone de biseau supérieure et d'une zone de biseau inférieure de la bordure de l'objet inspecté ; (vi) l'élément optique dirige une lumière provenant d'une zone de biseau inférieure et d'une zone supérieure de la bordure de l'objet inspecté vers le détecteur d'image ; (vii) l'élément optique dirige une lumière provenant d'une zone de biseau supérieure, d'une zone de sommet et d'une zone supérieure de la bordure de l'objet inspecté vers le détecteur d'image ; (viii) l'élément optique dirige une lumière provenant d'une zone de biseau inférieure, d'une zone de sommet et d'une zone inférieure de la bordure de l'objet inspecté vers le détecteur d'image ; (ix) l'élément optique dirige une lumière provenant d'au moins quatre zones parmi une zone supérieure, une zone de biseau supérieure, une zone de biseau inférieure, une zone de sommet et une zone inférieure de la bordure de l'objet inspecté vers le détecteur d'image ; (x) l'élément optique dirige une lumière provenant d'une zone supérieure, d'une zone de biseau supérieure, une zone de biseau inférieure, d'une zone de sommet et d'une zone inférieure de la bordure de l'objet inspecté vers le détecteur d'image ; (xi) l'élément optique est apte à réduire une différence de longueur entre différents trajets optiques définis entre les différentes zones et le détecteur d'image ; (xii) le système comprend une optique de réglage de longueur de trajet qui réduit une différence de longueur entre différents trajets optiques définis entre les différentes zones et le détecteur d'image ; (xiii) le système comprend une optique de réglage de longueur de trajet ; l'optique de réglage de longueur de trajet et l'élément optique égalisant sensiblement une longueur de différents trajets optiques définis entre les différentes zones et le détecteur d'image ; (xiv) le système comprend un stabilisateur d'objet inspecté qui maintient un distance sensiblement constante entre une partie éclairée de la bordure de l'objet inspecté et l'élément optique au cours d'un déplacement de l'objet inspecté par rapport à l'élément optique ; (xv) le système comprend un dispositif servant à déplacer un élément optique apte à déplacer l'élément optique par rapport à une partie éclairée de la bordure de l'objet inspecté en réponse à un emplacement estimé de la partie éclairée de la bordure de l'objet inspecté, au cours d'un balayage de la bordure de l'objet inspecté par rapport à l'élément optique ; (xvi) l'élément optique comprend de multiples parties qui diffèrent entre elles par au moins une caractéristique optique ; et en un point de temps donné les différentes parties de l'élément optique dirigeant, vers le détecteur d'image, une lumière provenant de différentes régions de la bordure de l'élément inspecté ; chaque région de la bordure de l'élément inspecté comprenant au moins deux zones de la bordure de l'élément inspecté qui sont orientées l'une par rapport à l'autre ; (xvii) l'élément optique comprend de multiples parties qui diffèrent entre elles par au. moins une caractéristique optique ; et en un point de temps donné les différentes parties de l'élément optique dirigeant, vers le détecteur d'image, une lumière provenant de différentes régions de la bordure de l'élément inspecté ; chaque région de la bordure de l'élément inspecté ayant un axe central qui est sensiblement perpendiculaire à un plan défini par une surface supérieure de l'objet inspecté ; (xviii) le détecteur d'image est un détecteur d'image de zone ; (xix) le détecteur d'image est un détecteur d'image linéaire ; (xx) l'élément optique unique comprend au moins un prisme pentagonal.

Chacun des systèmes mentionnés ci-dessus peut comprendre un détecteur d'image qui est disposé au-dessus de l'objet inspecté et qui a un axe optique qui est sensiblement parallèle à une surface supérieure de l'objet inspecté ; le détecteur d'image comprenant une surface de détection qui est dirigée vers une partie supérieure du réflecteur à multiples facettes ; le système comprenant en outre une platine qui fait tourner l'objet inspecté autour d'un centre de l'objet inspecté.

Chacun des systèmes mentionnés ci-dessus peut comprendre un détecteur d'image et un miroir qui sont disposés au-dessus de l'objet inspecté ; le détecteur d'image comprenant une surface de détection qui est dirigée vers le miroir, une partie supérieure du réflecteur à multiples facettes étant dirigée vers le miroir ,- le détecteur d'image, le miroir et le réflecteur à multiples facettes étant en rotation par rapport à l'objet inspecté de façon à balayer la bordure de l'objet inspecté.

L'invention a également pour objet un procédé pour inspecter une bordure d'un objet inspecté, lequel procédé comprend : l'éclairement de la bordure de l'objet inspecté ; le fait de diriger une lumière provenant de différentes zones de la bordure de l'objet inspecté vers un détecteur d'image, par un élément optique unique, qui entoure au moins partiellement une bordure d'un objet inspecté, vers le détecteur d'image ; et l'obtention simultanément, par le détecteur d'image, d'images des différentes zones.

L'invention a également pour objet un procédé pour inspecter une bordure d'un objet inspecté, lequel procédé comprend : l'éclairement de la bordure de l'objet inspecté ; le fait de diriger une lumière provenant de différentes zones de la bordure de l'objet inspecté vers un détecteur d'image, par de multiples fibres optiques qui sont disposées de façon à entourer au moins partiellement la bordure d'un objet inspecté ; l'acquisition simultanément, par le détecteur d'image, d'images des différentes zones.

L'invention a également pour objet un procédé pour inspecter une bordure d'un objet inspecté, lequel procédé comprend : l'éclairement de la bordure de l'objet inspecté ; le fait de diriger une lumière, par un élément optique unique, provenant d'un sommet d'une bordure d'un objet inspecté et de zones opposées de la bordure de l'objet inspecté qui sont proches du sommet vers un détecteur d'image ; et l'acquisition d'images simultanément, par le détecteur d'image, du sommet de la bordure de l'objet inspecté et des zones opposées de la bordure de l'objet inspecté qui sont proches du sommet.

L'invention a également pour objet un procédé pour inspecter une bordure d'un objet inspecté, lequel procédé comprend : l'éclairement de la bordure de l'objet inspecté ; le fait de diriger une lumière, par un réseau de fibres, provenant d'un sommet d'une bordure d'un objet inspecté et de zones opposées de la bordure de l'objet inspecté qui sont proches du sommet, vers un détecteur d'image ; et l'acquisition d'images simultanément, par le détecteur d'image, du sommet de la bordure de l'objet inspecté et des zones opposées de la bordure de l'objet inspecté qui sont proches du sommet.

Selon divers modes de réalisation de l'invention, chacun des procédés mentionnés ci-dessus peut être caractérisé par une ou plusieurs des caractéristiques ou étapes énumérées ci-dessous (à moins qu'il y ait une contradiction entre un mode de réalisation du procédé mentionné ci-dessus et une caractéristique ou un élément mentionné ci-dessous) : (i) le fait de diriger une lumière par un élément optique qui est un réflecteur à multiples facettes ; (ii) le fait de diriger une lumière provenant de zones sensiblement opposées de la bordure de l'objet inspecté vers le détecteur d'image ; (iii) le fait de diriger une lumière provenant d'une zone de biseau supérieure et d'une zone de biseau inférieure de la bordure de l'objet inspecté vers le détecteur d'image ; (iv) le fait de diriger une lumière provenant d'un sommet et d'au moins une zone de biseau parmi une zone de biseau supérieure et une zone de biseau inférieure de la bordure de l'objet inspecté vers le détecteur d'image ; (v) lé fait de diriger une lumière provenant d'une zone de biseau supérieure et d'une zone inférieure de la bordure de l'objet inspecté ; (vi) le fait de diriger une lumière provenant d'une zone de biseau inférieure et d'une zone supérieure de la bordure de l'objet inspecté vers le détecteur d'image ; (vii) le fait de diriger une lumière provenant d'une zone de biseau supérieure, une zone de sommet et une zone supérieure de la bordure de l'objet inspecté vers le détecteur d'image ; (viii) le fait de diriger une lumière provenant d'une zone de biseau inférieure, une zone de sommet et une zone inférieure de la bordure de l'objet inspecté vers le détecteur d'image ; (ix) le fait de diriger une lumière provenant d'au moins quatre zones parmi une zone supérieure, une zone de biseau supérieure, une zone de biseau inférieure, une zone de sommet et une zone inférieure de la bordure de l'objet inspecté vers le détecteur d'image ; (x) le fait de diriger une lumière provenant d'une zone supérieure, une zone de biseau supérieure, une zone de biseau inférieure, une zone de sommet et une zone inférieure de la bordure de l'objet inspecté vers le détecteur d'image ; (xi) la réduction, par l'élément optique, d'une différence de longueur entre différents trajets optiques définis entre les différentes zones et le détecteur d'image ; (xiij la réduction, par une optique de réglage de longueur de trajet, d'une différence de longueur entre différents trajets optiques définis entre les différentes zones et le détecteur d'image ; (xiii) l'égalisation de manière sensible, par une optique de réglage de longueur de trajet et l'élément optique, d'une longueur de différents trajets optiques définis entre les différentes zones et le détecteur d'image ; (xix) la conservation, par un stabilisateur d'objet inspecté, d'une distance sensiblement constante entre une partie éclairée de la bordure de l'objet inspecté et l'élément optique au cours d'un déplacement de l'objet inspecté par rapport à l'élément optique ; (xx) le déplacement, par un dispositif servant à déplacer l'élément optique, de l'élément optique par rapport à une partie éclairée de la bordure de l'objet inspecté en réponse à un emplacement estimé de la partie éclairée de la bordure de l'objet inspecté, au cours d'un balayage de la bordure de l'objet inspecté par rapport à l'élément optique ; (xxi) le fait de diriger, en un point de temps donné et par les différentes parties de l'élément optique, vers le détecteur d'image, une lumière provenant de différentes régions de la bordure de l'élément inspecté ; chaque région de la bordure de l'élément inspecté comprenant au moins deux zones de la bordure de l'élément inspecté qui sont orientées l'une par rapport à l'autre ; l'élément optique comprenant de multiples parties qui diffèrent entre elles par au moins une caractéristique optique ; (xxii) le fait de diriger, en un point de temps donné et par les différentes parties de l'élément optique, vers le détecteur d'image, une lumière provenant de différentes régions de la bordure de l'élément inspecté ; chaque région de la bordure de l'élément inspecté ayant un axe central qui est sensiblement perpendiculaire à un plan défini par une surface supérieure de l'objet inspecté ; l'élément optique comprenant de multiples parties qui diffèrent entre elles par au moins une caractéristique optique ; (xxiii) le fait de diriger une lumière vers un détecteur d'image qui est un détecteur d'image de zone ; (xxiv) le fait de diriger une lumière vers un détecteur d'image qui est un détecteur d'image linéaire ; et (xxv) le fait de diriger une lumière par un élément optique unique qui comprend au moins un prisme pentagonal.

Chacun des procédés mentionnés ci-dessus peut comprendre la rotation de l'objet inspecté autour d'un centre de l'objet inspecté tout en obtenant simultanément des images des différentes zones par un détecteur d'image qui est disposé au-dessus de l'objet inspecté et qui a un axe optique qui est sensiblement parallèle à une surface supérieure de l'objet inspecté ; le détecteur d'image ayant une surface de détection qui est dirigée vers une partie supérieure du réflecteur à multiples facettes.

Chacun des procédés mentionnés ci-dessus peut comprendre la rotation du détecteur d'image, du réflecteur à multiples facettes, d'au moins un élément d'éclairement et d'un miroir qui sont disposés au-dessus de l'objet inspecté tout en obtenant simultanément des images des différentes zones par un détecteur d'image qui comprend une surface de détection qui est dirigée vers le miroir, une partie supérieure du réflecteur à multiples facettes étant dirigée vers le miroir.

L'invention porte sur un système d'inspection optique, lequel système peut comprendre : un premier détecteur d'image, un second détecteur d'image, un module de support pour supporter et mettre en rotation un objet inspecté qui a une bordure qui comprend une zone supérieure, une zone de biseau supérieure, une zone de sommet, une zone de biseau inférieure et une zone inférieure ; un premier élément optique, pour diriger une lumière provenant de la zone supérieure, la zone de biseau supérieure et la zone de sommet vers le premier détecteur d'image ; et un second élément optique, pour diriger une lumière provenant de la zone inférieure, la zone de biseau inférieure et la zone de sommet vers le second détecteur d'image.

L'invention a également pour objet un procédé d'inspection, lequel procédé peut comprendre : le support et la mise en rotation d'un objet inspecté qui a une bordure qui comprend une zone supérieure, une zone de biseau supérieure, une zone de sommet, une zone de biseau inférieure et une zone inférieure ; l'éclairement de la bordure de l'objet inspecté ; le fait de diriger, par un premier élément optique, une lumière provenant de la zone supérieure, la zone de biseau supérieure et la zone de sommet vers un premier détecteur d'image ; l'obtention simultanément, par le premier détecteur d'image, d'images de la zone supérieure, de la zone de biseau supérieure et de la zone de sommet ; le fait de diriger, par un second élément optique, une lumière provenant de la zone inférieure, la zone de biseau inférieure et la zone de sommet vers un second détecteur d'image ; et l'obtention simultanément, par le second détecteur d'image, d'images de la zone inférieure, de la zone de biseau inférieure et de la zone de sommet.

L'invention a également pour objet un système d'inspection optique, lequel système peut comprendre : un premier détecteur d'image ; un second détecteur d'image ; un module de support pour supporter et mettre en rotation un objet inspecté qui comprend une bordure qui a une zone supérieure, une zone de biseau supérieure, une zone de sommet, une zone de biseau inférieure et une zone inférieure ; et une unité d'éclairement pour éclairer la bordure de l'objet inspecté ; la zone de biseau supérieure étant orientée d'un angle de biseau supérieur par rapport à la zone supérieure ; le premier détecteur d'image étant orienté d'un premier angle de détecteur d'image par rapport à la zone supérieure, le premier angle de détecteur d'image étant inférieur à l'angle de biseau supérieur ; l'angle de biseau inférieur étant orienté d'un angle de biseau inférieur par rapport à la zone inférieure ; le second détecteur d'image étant orienté d'un second angle de détecteur d'image par rapport à la zone inférieure, le second angle de détecteur d'image étant inférieur à l'angle de biseau inférieur.

L'invention a également pour objet un procédé pour l'inspection, lequel procédé peut comprendre : le support et la mise en rotation d'un objet inspecté qui comprend une bordure qui a une zone supérieure, une zone de biseau supérieure, une zone de sommet, une zone de biseau inférieure et une zone inférieure ; l'éclairement de la bordure de l'objet inspecté ; et l'imagerie de la zone de biseau supérieure et de la zone supérieure par un premier détecteur d'image ; l'imagerie de la zone de biseau inférieure et de la zone de biseau par un second détecteur d'image ; la zone de biseau supérieure étant orientée d'un angle de biseau supérieur par rapport à la zone supérieure ; le premier détecteur d'image étant orienté d'un premier angle de détecteur d'image par rapport à la zone supérieure, le premier angle de détecteur d'image étant inférieur à l'angle de biseau supérieur ; l'angle de biseau inférieur étant orienté d'un angle de biseau inférieur par rapport à la zone inférieure ; le second détecteur d'image étant orienté d'un second angle de détecteur d'image par rapport à la zone inférieure, le second angle de détecteur d'image étant inférieur à l'angle de biseau inférieur.

La présente invention a donc pour objet un système d'inspection optique, caractérisé par le fait qu'il comprend : — un premier détecteur d'image; — un second détecteur d'image ; — un module de support pour supporter et mettre en rotation un objet inspecté qui comprend une bordure qui comprend une zone supérieure, une zone de biseau supérieure, une zone de sommet, une zone de biseau inférieure et une zone inférieure ; — un premier élément optique, pour diriger une lumière provenant de la zone supérieure, la zone de biseau supérieure et la zone de sommet vers le premier détecteur d'image ; et — un second élément optique, pour diriger une lumière provenant de la zone inférieure, la zone de biseau inférieure et la zone de sommet vers le second détecteur d'image.

Le premier élément optique peut comprendre un premier segment qui est dirigé vers la zone supérieure, un deuxième segment qui est dirigé vers la zone de biseau supérieure et un troisième segment qui est dirigé vers la zone de sommet.

Le système peut comprendre en outre un module d'éclairement pour diriger une lumière à travers le premier élément optique et vers la zone supérieure, la zone de biseau supérieure et la zone de sommet.

Le module d'éclairement peut comprendre une unité d'éclairement à fond sombre.

Le système peut comprendre une unité d'éclairement à fond clair.

Le système peut comprendre en outre une unité d'étalonnage pour déterminer une position de la bordure de l'objet inspecté et pour envoyer des signaux d'emplacement à des moteurs qui sont agencés pour déplacer au moins l'un parmi les premier et second détecteurs d'image en fonction des signaux d'emplacement.

Le système peut comprendre en outre : — une unité de traitement pour analyser des images obtenues par au moins l'un des premier et second détecteurs d'image pour chercher des défauts de tranche suspectés ; et — une unité d'examen qui comprend une caméra d'examen pour obtenir des images de défauts suspectés.

L'unité d'examen peut comprendre un module de rotation qui met en rotation la caméra d'examen autour d'un axe de façon à changer un angle entre la caméra d'examen (2420) et la bordure de l'objet inspecté.

L'invention a également pour objet un procédé d'inspection, caractérisé par le fait que le procédé d'inspection comprend : — la mise en support et la mise en rotation d'un objet inspecté qui comprend une bordure qui comprend une zone supérieure, une zone de biseau supérieure, une zone de sommet, une zone de biseau inférieure et une zone inférieure ; — l'éclairement de la bordure de l'objet inspecté ; — l'obtention simultanément, par le premier détecteur d'image, d'images de la zone supérieure, de la zone de biseau supérieure et de la zone de sommet ; et — l'obtention simultanément, par le second détecteur d'image, d'images de la zone inférieure, de la zone de biseau inférieure et de la zone de sommet.

Le procédé peut comprendre le fait de diriger une lumière par le premier élément optique qui comprend un premier segment qui est dirigé vers la zone supérieure, un deuxième segment qui est dirigé vers la zone de biseau supérieure et un troisième segment qui est dirigé vers la zone de sommet.

Le premier élément optique peut comprendre en outre un second séparateur de faisceau.

Le procédé peut comprendre en outre : — la détermination d'une position de la bordure de l'objet inspecté ; et — l'envoi de signaux d'emplacement à des moteurs qui sont agencés pour déplacer au moins l'un parmi les premier et second détecteurs d'image en fonction des signaux d'emplacement.

Le procédé peut comprendre en outre : — l'analyse des images obtenues par au moins l'un parmi les premier et second détecteurs d'image pour chercher des défauts tranche suspectés ,- et — l'obtention d'images des défauts suspectés par une unité d'examen.

Le procédé peut comprendre la mise en rotation de la caméra d'examen autour d'un axe de façon à changer un angle entre la caméra d'examen et la bordure de l'objet inspecté.

L'invention a également pour objet un système d'inspection optique, caractérisé par le fait qu'il comprend : — un détecteur d'image ; et — un élément optique unique, qui entoure au moins partiellement une bordure d'un objet inspecté ; l'élément optique étant apte à diriger une lumière provenant de différentes zones de la bordure de l'objet inspecté vers le détecteur d'image, de telle sorte que le détecteur d'image obtient simultanément des images des différentes zones ; — le détecteur d'image étant disposé au-dessus de l'objet inspecté et ayant un axe optique qui est sensiblement parallèle à une surface supérieure de l'objet inspecté ; — le détecteur d'image ayant une surface de détection qui est dirigée vers une partie supérieure de l'élément optique unique ; le système comprenant en outre une platine qui met en rotation l'objet inspecté autour d'un centre de l'objet inspecté.

L'élément optique unique peut être un réflecteur à multiples facettes.

Le détecteur d'image et un miroir peuvent être disposés au-dessus de l'objet inspecté ; le détecteur d'image comprenant une surface de détection qui est dirigée vers le miroir, et une partie supérieure de l'élément optique unique étant dirigée vers le miroir ; le système comprenant un dispositif de rotation pour mettre en rotation au moins le miroir et l'élément optique unique par rapport à l'objet inspecté de façon à balayer la bordure de l'objet inspecté.

L'invention a également pour objet un procédé d'inspection d'une bordure d'un objet inspecté, caractérisé par le fait qu'il comprend : — l'éclairement de la bordure de l'objet inspecté ; et — le fait de diriger une lumière provenant de différentes zones de la bordure de l'objet inspecté vers un détecteur d'image, par un élément optique unique, qui entoure au moins partiellement une bordure d'un objet inspecté, vers le détecteur d'image ; — la mise en rotation d'au moins l'élément optique unique et d'un miroir qui est disposé au-dessus de l'objet inspecté tout en obtenant simultanément des images des différentes zones par un détecteur d'image qui comprend une surface de détection qui est dirigée vers le miroir, une partie supérieure du réflecteur à multiples facettes étant dirigée vers le miroir.

Le procédé peut comprendre l'obtention simultanément, par le détecteur d'image, d'images des différentes zones tandis que l'objet inspecté est en rotation autour d'un centre de l'objet inspecté ; le détecteur d'image étant disposé au-dessus de l'objet inspecté et ayant un axe optique qui est sensiblement parallèle à une surface supérieure de l'objet inspecté ; le détecteur d'image ayant une surface de détection qui est dirigée vers une partie supérieure de l'élément optique unique.

Les objectifs, caractéristiques et avantages précédents et d'autres objectifs, caractéristiques et avantages de la présente invention seront davantage apparents à la lecture de la description détaillée suivante prise conjointement avec les dessins annexés. Sur les dessins, des caractères de référence similaires désignent des éléments similaires à travers les différentes vues, sur lesquelles : — la Figure 1 représente une bordure d'une tranche ; — la Figure 2 représente une tranche et un système selon un mode de réalisation de l'invention ; — la Figure 3 représente une bordure d'une tranche et un élément optique selon un mode de réalisation de l'invention ; — la Figure 4 représente une partie d'une bordure d'une tranche et une partie d'un élément optique selon un mode de réalisation de l'invention ; — la Figure 5 représente une partie d'une bordure d'une tranche et une partie d'un élément optique selon un mode de réalisation de l'invention ; — la Figure 6 représente une bordure d'une tranche, un élément optique supérieur et un élément optique inférieur selon un mode de réalisation de l'invention ; — la Figure 7 représente une bordure d'une tranche et un élément optique supérieur selon un mode de réalisation de l'invention ; — la Figure 8 représente une partie d'une bordure d'une tranche et une partie d'un élément optique selon un mode de réalisation de l'invention ; — la Figure 9 représente de multiples fibres optiques et une bordure d'une tranche selon un mode de réalisation de l'invention ; — la Figure 10 représente une partie d'une tranche et un élément optique selon un mode de réalisation de l'invention ; — la Figure 11 représente une partie d'une tranche et un élément optique selon un mode de réalisation de l'invention ; — la Figure 12 représente une partie d'une tranche, des éléments d'éclairement, un élément optique et un détecteur d'image, selon un mode de réalisation de l'invention ; — la Figure 13 est un organigramme selon un mode de réalisation de l'invention ; — la Figure 14 est un organigramme selon un mode de réalisation de l'invention ; — la Figure 15 est un organigramme selon un mode de réalisation de l'invention ; — la Figure 16 est un organigramme selon un mode de réalisation de l'invention ; — la Figure 17 représente un système et un objet inspecté selon un mode de réalisation de l'invention ; — la Figure 18 représente une première unité de balayage selon un mode de réalisation de l'invention ; — la Figure 19 représente une seconde unité de balayage selon un mode de réalisation de l'invention ; — la Figure 20 représente une première unité de balayage selon un autre mode de réalisation de l'invention ; — la Figure 21 représente une seconde unité de balayage selon un autre mode de réalisation de l'invention ; — la Figure 22 représente une bordure d'un objet inspecté et deux détecteurs d'image selon un mode de réalisation de l'invention ; — la Figure 23 représente une unité d'étalonnage selon un mode de réalisation de l'invention ; — la Figure 24 représente une unité d'examen selon un mode de réalisation de l'invention ; — la Figure 25 représente une seconde unité d'examen selon un mode de réalisation de l'invention ; — la Figure 26 représente une première unité d'examen selon un mode de réalisation de l'invention ; — la Figure 27 représente un procédé d'inspection selon un mode de réalisation de l'invention ; — la Figure 28 représente un procédé d'inspection selon un mode de réalisation de l'invention ; — les Figures 29 à 31 représentent des systèmes d'inspection et une tranche selon divers modes de réalisation de l'invention ; et — les Figures 32 à 33 sont des organigrammes de procédés selon divers modes de réalisation de l'invention.

L'invention porte sur un système et sur un procédé d'inspection optique. Le système et le procédé d'inspection peuvent détecter des défauts qui sont proches de la bordure d'un objet inspecté (tels que, mais sans aucune limitation, une tranche). Le système est apte à éclairer de multiples facettes de l'objet simultanément et à détecter une lumière réfléchie et/ou diffusée à partir de ces facettes éclairées. La détection peut être mise en œuvre à l'aide d'un détecteur d'image unique, tel que, mais sans aucune limitation, une caméra vidéo.

Le système définit de multiples trajets optiques qui dévient les rayons de lumière réfléchis à partir de chaque facette d'intérêt, de telle sorte que tous les rayons de lumière sont focalisés sur la surface de détecteur d'image.

Le système et le procédé peuvent être utilisés à diverses fins (applications) telles que, mais sans aucune limitation, pour détecter des défauts de différentes dimensions, jusqu'à des défauts de niveau micronique dans les surfaces supérieure, de bordure proche de partie supérieure, de sommet, de bordure proche de partie inférieure et de partie inférieure à la périphérie de substrats minces, tels que des tranches utilisées dans la fabrication de dispositifs à semi-conducteurs ou microélectromécaniques (MEMS), ou des cellules solaires.

L'invention porte sur un procédé. Le procédé comprend : l'éclairement d'un objet à multiples facettes à l'aide d'un déflecteur à multiples facettes ; la collecte de lumière réfléchie et, en outre ou en variante, diffusée à partir des multiples facettes de l'objet tout en utilisant le déflecteur à multiples facettes ; et la détection de défauts en fonction de la lumière collectée. De façon commode, deux facettes opposées parmi les multiples facettes sont éclairées simultanément durant l'éclairement. De façon commode, l'éclairement comprend l'éclairement de l'objet à multiples facettes par un déflecteur à multiples facettes qui comprend des guides de lumière.

Il est à noter que toute combinaison de toute étape de n'importe quel procédé (ou procédés) illustrés ci-dessous peut être proposée.

Il est à noter que toute combinaison de tout composant de n'importe quel système (ou systèmes) illustrés ci-dessous peut être proposée.

Pour une simplicité d'explication, certaines des figures suivantes portent sur une tranche. Il est à noter que d'autres objets inspectés (tels que, mais sans aucune limitation, un substrat mince) peuvent être inspectés par l'un ou l'autre des systèmes mentionnés ci-dessous et par l'un ou l'autre des procédés mentionnés ci-dessous.

La Figure 1 représente une coupe transversale d'une bordure d'un objet inspecté tel qu'une tranche 100.

La bordure 160 de la tranche 100 comprend cinq surfaces (facettes) d'intérêt que le procédé et le système peuvent inspecter simultanément - une facette supérieure 110, une facette de biseau supérieure 120, un sommet 130, une facette de biseau inférieure 140 et une facette inférieure 150. Il est à noter que la facette supérieure 110 et la facette inférieure 150 peuvent s'étendre hors de la bordure 160. Pour une simplicité d'explication, elles sont visualisées comme comprenant seulement les parties de ces facettes qui sont à proximité du sommet 130.

Il est à noter que les procédés et les systèmes mentionnés ci-dessous peuvent être appliqués tels quels pour inspecter des objets ayant moins de surfaces d'intérêt, tels qu'ayant une coupe transversale rectangulaire, ou plus.

Il est à noter que dans certaines des figures suivantes, ces numéros (110, 120, 130, 140 et 150) ne sont pas représentés - pour une commodité d'explication uniquement.

La Figure 2 représente un système 500 et une tranche 100 selon un mode de réalisation de l'invention.

Le système 500 comprend un détecteur d'image 400, une source de lumière 340, un séparateur de faisceau 320, une paire de lentilles 310 et 330 et un élément optique unique tel qu'un déflecteur à multiples facettes 200 qui entoure au moins partiellement une bordure 160 de la tranche 100.

Le système 500 peut comprendre une ou plusieurs lentilles, ouvertures, dispositifs anti-éblouissement, égaliseurs de longueur optique et analogues.

Il est à noter que des réfracteurs peuvent être utilisés en plus ou à la place des déflecteurs.

Le système 500 transfère des images de différentes facettes de bordure 160 et les projette sur un détecteur d'image 400.

Le système 500 illustre un trajet d'éclairement sur l'axe qui comprend une source de lumière 34 0 et un séparateur de faisceau 320. Il peut, en outre ou en variante, comprendre d'autres types de trajet d'éclairement tels qu'un éclairement incliné. La lumière provenant d'un trajet d'éclairement peut être rayonnée directement sur l'objet, ou peut passer à travers des fibres optiques ou des lentilles. Des sources de lumière du système 500 peuvent comprendre des lampes à incandescence, des diodes électroluminescentes, des lampes à arc, des tubes flash, un laser et analogues. Une source de lumière du système 500 peut être continue ou intermittente, ou toute combinaison de celles-ci. Le système 500 peut également comprendre au moins l'un des composants suivants : un processeur d'image, une platine et analogue. Si, par exemple, l'objet inspecté est circulaire, la platine peut faire tourner l'objet autour d'un axe central.

Le déflecteur à multiples facettes 200 collecte simultanément une lumière réfléchie ou diffusée à partir des multiples facettes de la tranche 100 et dirige la lumière collectée vers (même par l'intermédiaire d'une optique supplémentaire telle que des lentilles 310 et 330) le détecteur d'image 400. Le déflecteur à multiples facettes 200 convertit l'ensemble d'images acquises à partir des diverses facettes en une image plane.

Dans l'exemple de la Figure 3, le déflecteur à multiples facettes 210 comprend trois parties - une partie supérieure 218 qui collecte une lumière provenant de la facette supérieure 110 et la facette de biseau supérieure 120 de la bordure 160, une partie intermédiaire 216 qui collecte une lumière provenant du sommet 130 et une partie inférieure 220 qui collecte une lumière provenant de la facette inférieure 150 et la facette de biseau inférieure 140 de la bordure 160.

Le déflecteur à multiples facettes 210 est suivi par une optique de réglage de longueur de trajet (non représentée) qui réduit les différences entre les trajets optiques de la lumière qui passe à travers la partie intermédiaire 216 et la lumière qui passe à travers la partie supérieure 218 et la partie inférieure 220. La différence de réduction peut se quantifier dans l'égalisation de la longueur des différents trajets optiques.

L'optique de réglage de longueur de trajet est illustrée dans la demande internationale de brevet PCT de numéro de série WO07129322A2 intitulée « SYSTEME ET PROCEDE POUR L'IMAGERIE D'OBJETS » qui est incorporée dans la présente par référence.

L'optique de réglage de longueur de trajet peut faire passer une lumière à travers des lentilles à retard ou d'autres composants optiques qui ont un indice de réfraction plus élevé que le gaz.

Par exemple, elle peut comprendre une lentille à retard entre les parties supérieure et inférieure 218 et 220 et le détecteur d'image 400 qui raccourciront virtuellement la longueur optique des trajets optiques associés à ces parties.

L'optique de réglage de longueur de trajet peut comprendre des miroirs de renvoi de trajet. Le premier miroir de renvoi est positionné et incliné par rapport au sommet de l'objet de façon à réfléchir une image du sommet vers le second miroir de renvoi. Le second miroir, à son tour, est positionné et incliné de façon à réfléchir une image du sommet du premier miroir au détecteur d'image 400. Un changement de la distance entre les premier et second miroirs de renvoi peut déterminer l'allongement du trajet optique du trajet de collecte supérieur.

En outre ou en variante, un déflecteur à multiples facettes 210 peut réduire la différence lorsque la partie supérieure 218 et la partie inférieure 220 sont bien plus larges (le long d'un axe horizontal imaginaire) que la partie intermédiaire 216.

Le déflecteur à multiples facettes 210 est réalisé en un matériau transparent de qualité optique qui est conformé de telle sorte que des rayons de lumière qui entrent à partir des facettes 110, 120, 130, 140 et 150 sont réfléchis vers le détecteur d'image 400, parallèlement à un axe optique imaginaire qui s'étend vers le détecteur d'image. Il est à noter que bien que la Figure 3 représente une ligne horizontale, ceci n'est pas nécessairement le cas. Il est à noter que l'ensemble du système peut être orienté dans n'importe quelle direction, aussi longtemps que les positions relatives de l'objet inspecté et du système décrit sont conservées.

Dans ce mode de réalisation, cette réflexion est obtenue par formation d'une facette « a » 212 de la partie supérieure 218 à un angle approprié et revêtement de celle-ci avec un matériau réfléchissant ou fixation d'un miroir à celle-ci. Un mode de réalisation similaire peut utiliser une réflexion interne au niveau des facettes « a » à l'aide du principe du prisme. Une facette « b » de parties inférieure et supérieure 218 et 220 peut être contre-dépouillée ou perforée pour égaliser les longueurs de trajet optique des divers faisceaux lumineux.

Les Figures 4 et 5 représentent des coupes transversales de parties de déflecteur à multiples facettes selon divers modes de réalisation de l'invention.

La Figure 4 représente une facette « a » 212 qui est formée à un angle inférieur à 45° par rapport à l'axe principal, de telle sorte qu'un faisceau lumineux « f » incident avec un angle normal sur la facette de biseau supérieure « e » de l'objet passe non réfractée à travers une facette de déflecteur « c » 213, frappe la facette de déflecteur réfléchissante « a » 212 et est réfléchi vers un détecteur d'image 400 dans un trajet parallèle à l'axe principal. La facette « b » de déflecteur 211 est inclinée de telle sorte qu'un faisceau lumineux « g » incident avec un angle normal sur une facette supérieure « d » de l'objet inspecté est réfracté lorsqu'il croise la facette « b » de déflecteur 211 et devient parallèle au faisceau « f ».

La Figure 5 représente une facette « a » de déflecteur 212 qui forme un angle de 45° avec l'axe principal de telle sorte qu'elle réfléchit des faisceaux lumineux à un angle droit. Le faisceau lumineux « f » est réfracté lorsqu'il croise une facette « c » de déflecteur 217, tandis qu'un faisceau « g » provenant d'une facette supérieure « d » 110 passe de manière rectiligne à travers une facette « b » de déflecteur 215 et poursuit parallèle au faisceau « f ».

Des géométries similaires peuvent être appliquées à d'autres formes d'objets inspectés.

Dans l'exemple de la Figure 6, un élément optique comprend une paire de prismes à multiples facettes tels qu'un prisme pentagonal. Ceux-ci sont également désignés en tant qu'élément optique supérieur et élément optique inférieur.

Un prisme pentagonal est disposé au-dessus de l'objet inspecté tandis que le second prisme pentagonal est disposé au-dessous de l'objet inspecté. Chaque prisme pentagonal transfère une image construite et peut mieux égaliser des longueurs de trajet optique d'une lumière qui est réfléchie à des angles différents et/ou à partir de différents emplacements de l'objet. Ces prismes pentagonaux peuvent être soit installés dans un cadre de maintien, soit formés par usinage d'un bloc réalisé en matériau transparent. Comme représenté sur la Figure 5, les facettes dirigées vers l'objet inspecté peuvent en outre être formées pour réfracter des faisceaux lumineux à des angles normaux aux facettes d'objet.

La Figure 7 représente de multiples rayons de lumière qui passent à travers le prisme pentagonal supérieur (de dessus) 23.

La Figure 8 représente une bordure 160 (et certaines de ses facettes - 110, 120 et 130) ainsi qu'une partie supérieure d'un déflecteur à multiples facettes 260 qui comprend de multiples parties qui diffèrent entre elles par leur forme, de telle sorte qu'une partie 261 réfléchit une lumière provenant d'une facette supérieure 110 vers un détecteur d'image tandis que la seconde partie 262 est formée pour réfléchir une lumière provenant de la facette de biseau supérieure 120

Une facette de déviation de la première partie 261 est orientée à un angle de 45° par rapport à l'horizontale et dévie une lumière verticale provenant de la facette supérieure 110 vers l'horizontale (vers le détecteur d'image).

Une facette inférieure de la seconde partie 262 est parallèle à une facette de biseau supérieure 120 tandis qu'une autre facette est verticale. Une lumière qui est réfléchie à 90° à partir d'une facette de biseau supérieure 12 0 est déviée par la facette verticale de la seconde partie 262 de 135° et sort de la seconde partie 262 selon une direction horizontale.

La Figure 9 représente de multiples fibres 250, 252 et 254 qui sont disposées de façon à entourer au moins partiellement la bordure 106.

Un premier groupe de fibres 250 collecte une lumière provenant d'une facette supérieure 110 et d'une facette de biseau supérieure 120. Un deuxième groupe de fibres 252 collecte une lumière provenant du sommet 130. Un troisième groupe de fibres 254 collecte une lumière provenant d'une facette inférieure 150 et d'une facette de biseau inférieure 140.

Ces fibres peuvent être maintenues par (intégrées dans) un déflecteur à multiples facettes mais ceci n'est pas nécessairement le cas. Le diamètre et la densité des fibres doivent correspondre à la résolution optique requise.

Les Figures 10 et 11 représentent une partie 102 de tranche (qui est en rotation autour de son centre) et un élément optique 260 selon un mode de réalisation de l'invention. Une tranche 102 est en rotation autour de son centre. La Figure 12 représente également des éléments d'éclairement 281 et 282, des éléments optiques 310 et un détecteur d'image 400.

L'élément optique 260 comprend de multiples sous éléments (tels que les sous éléments 261, 262 et 263) qui diffèrent entre eux par au moins une caractéristique optique.

La différence peut être introduite par une différence d'au moins l'une des caractéristiques suivantes du sous élément et, en particulier, d'une surface de chaque sous élément : une qualité de surface, un revêtement de surface, une caractéristique optique d'une surface, une forme géométrique de surface, un matériau de surface, un traitement de matériau de surface, des caractéristiques optiques de matériau, un effet polarisant, un effet dépolarisant et analogues.

La différence mentionnée ci-dessus peut introduire une différence dans un éclairement ou une collecte de lumière à partir de chaque sous élément de la tranche qui est éclairé par le sous élément et, en outre ou en variante, à partir duquel une lumière est collectée par ce sous élément.

Par exemple, lorsque la bordure de la tranche est éclairée à partir d'au moins l'une des directions possibles A, B, C et D, l'éclairement ou la collecte introduit par chaque sous élément peut différer par sa couverture angulaire, son grossissement, sa polarisation, son intensité, son filtre de couleur, sa plage spectrale et analogues.

Au cours de l'inspection, la tranche 102 est entraîné en rotation autour de son centre et explore sa bordure vers chaque sous élément parmi 261, 262 et 263

Le détecteur d'image 400 saisira des images de la bordure de tranche 160 à travers chacun des sous éléments 261, 262 et 263 et pourra traiter chacune des informations acquises optiquement de diverses manières.

Par conséquent, le système 500 acquiert, pour chaque région de la bordure de tranche, plusieurs images -en fonction du nombre de sous éléments de l'élément optique 260.

Les sous-régions 261, 262 et 263 collectent une lumière provenant des régions 271, 272 et 273 de la tranche 100. Chaque région peut comprendre une combinaison d'au moins deux zones parmi une zone supérieure, une zone de biseau supérieure, une zone de sommet, une zone de biseau inférieure et une zone inférieure.

Le système 600 peut traiter des informations d'image associées à chacun des différents sous-éléments 261, 262 et 263, individuellement, en fonction de l'ensemble d'opérateurs et de règles prédéfini et/ou d'une quelconque combinaison avec des données acquises à partir de zone voisine de la bordure de tranche en fonction du même ou d'un autre ensemble d'opérateurs et de règles prédéfini.

Le système 60 0 peut combiner les résultats du traitement et analyser un ensemble de plusieurs images représentant une zone appropriée sur la bordure de tranche et décidera de défauts trouvés et les classera en fonction de l'ensemble d'opérateurs et de règles prédéfini.

La Figure 13 représente un procédé 600 d'inspection d'une bordure d'un objet inspecté, selon un mode de réalisation de l'invention.

Le -procédé 60 0 débute par une étape 610 d'éclairement de la bordure de l'objet inspecté. L'éclairement peut comprendre un éclairement sur l'axe, un éclairement hors axe, un éclairement pulsé, un éclairement continu et analogues.

L'étape 610 est suivie par une étape 620 de direction d'une lumière provenant de différentes zones de la bordure de l'objet inspecté vers un détecteur d'image, par de multiples fibres optiques qui sont disposées de façon à entourer au moins partiellement la bordure d'un objet inspecté.

Chaque zone peut être une facette ou une partie d'une facette. Une unique facette peut comprendre de multiples zones parmi les différentes zones.

L'étape 620 est suivie par une étape 630 consistant à acquérir simultanément, par le détecteur d'image, des images des différentes zones. De manière commode, ces images ne se superposent pas.

L'étape 630 peut être suivie par une étape 666 de stockage et, en outre ou en variante, de traitement des images acquises. Le traitement peut être exécuté comme partie d'un procédé de détection de défauts durant lequel des défauts de la bordure de l'objet inspecté sont détectés. Ainsi l'étape 666 peut comprendre des procédés de traitement de défauts bien connus, tels que la comparaison avec une référence, la comparaison d'une partie de la bordure avec une autre, la comparaison avec des résultats attendus et analogues.

Le procédé 60 0 peut être exécuté par l'utilisation de divers systèmes et de divers composants optiques, y compris mais sans aucune limitation, des systèmes et des optiques représentés sur les Figures 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 10, 11 et 12.

La Figure 14 représente un procédé 700 pour inspecter une bordure d'un objet inspecté, selon un mode de réalisation de l'invention.

Le procédé 700 débute par une étape 610 d'éclairement de la bordure de l'objet inspecté.

L'étape 610 est suivie par une étape 720 de direction d'une lumière, par un élément optique unique, provenant d'un sommet d'une bordure d'un objet inspecté et de zones opposées de la bordure de l'objet inspecté qui sont proches du sommet vers un détecteur d'image.

L'étape 720 est suivie par une étape 730 consistant à acquérir simultanément des images, par le détecteur d'image, du sommet de la bordure de l'objet inspecté et des zones opposées de la bordure de l'objet inspecté qui sont proches du sommet.

L'étape 730 peut être suivie par une étape 666 consistant à stocker et, en outre ou en variante, à traiter les images acquises. Le traitement peut être exécuté comme partie d'un procédé de détection de défauts au cours duquel des défauts de la bordure de l'objet inspecté sont détectés. Ainsi l'étape 666 peut comprendre des procédés de traitement de défauts bien connus, tels que la comparaison avec une référence, la comparaison d'une partie de la bordure avec une autre, la comparaison avec des résultats attendus et analogues.

Le procédé 70 0 peut être exécuté par l'utilisation de divers systèmes et de divers composants optiques, y compris mais sans aucune limitation, des systèmes et optiques représentés sur les Figures 2, 3, 4, 5, 8, 10, 11 et 12.

La Figure 15 représente un procédé 800 d'inspection d'une bordure d'un objet inspecté, selon un mode de réalisation de l'invention.

Le procédé 800 débute par une étape 610 d'éclairement de la bordure de l'objet inspecté.

L'étape 610 est suivie par une étape 820 de direction d'une lumière, par un réseau de fibres, provenant d'un sommet d'une bordure d'un objet inspecté et de zones opposées de la bordure de l'objet inspecté qui sont proches du sommet, vers un détecteur d'image.

L'étape 820 est suivie par une étape 830 consistant à acquérir simultanément des images, par le détecteur d'image, du sommet de la bordure de l'objet inspecté et de zones opposées de la bordure de l'objet inspecté qui sont proches du sommet.

L'étape 830 peut être suivie par une étape 666 consistant à stocker et, en outre ou en variante, à traiter les images acquises. Le traitement peut être exécuté comme partie d'un procédé de détection de défauts au cours duquel des défauts de la bordure de l'objet inspecté sont détectés. Ainsi l'étape 666 peut comprendre des procédés de traitement de défauts bien connus, tels que la comparaison avec une référence, la comparaison d'une partie de la bordure avec une autre, la comparaison avec des résultat attendus, et analogues.

Le procédé 600 peut être exécuté par l'utilisation de divers systèmes et de divers composants optiques, y compris mais sans aucune limitation, des systèmes et optiques représentés sur la Figure 9.

La Figure 16 représente un procédé 900 d'inspection d'une bordure d'un objet inspecté, selon un mode de réalisation de l'invention.

Le procédé 900 débute par une étape 610 d'éclairement de la bordure de l'objet inspecté.

L'étape 610 est suivie par une étape 920 de direction d'une lumière, par une optique positionnée entre la bordure de l'objet inspecté et un détecteur d'image, vers un détecteur d'image et de réduction d'une différence de longueur entre différents trajets optiques définis entre différentes zones imagées de la bordure de l'objet inspecté et le détecteur d'image. L'optique comprend : un élément optique supérieur qui dirige une lumière provenant d'au moins une zone parmi une zone supérieure, une zone de biseau supérieure et un sommet de la bordure de l'objet inspecté vers le détecteur d'image ; et un élément optique inférieur qui dirige une lumière provenant d'au moins une zone parmi une zone inférieure, une zone de biseau inférieure et un sommet de la bordure de l'objet inspecté vers le détecteur d'image.

L'étape 920 est suivie par une étape 930 consistant à acquérir simultanément des images, par le détecteur d'image, des différentes zones imagées.

L'étape 930 peut être suivie par une étape 666 consistant à stocker et, en outre ou en variante, à traiter les images acquises. Le traitement peut être exécuté comme partie d'un procédé de détection de défauts au cours duquel des défauts de la bordure de l'objet inspecté sont détectés. Ainsi l'étape 666 peut comprendre des procédés de traitement de défauts bien connus, tels que la comparaison avec une référence, la comparaison d'une partie de la bordure avec une autre, la comparaison avec des résultats attendus, et analogues.

Le procédé 900 peut être exécuté par l'utilisation de divers systèmes et de divers composants optiques, y compris mais sans aucune limitation, des systèmes et optiques représentés sur les Figures 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 10, 11 et 12.

Il est à noter que n'importe quelle combinaison des étapes de n'importe quel procédé parmi les procédés 600, 700, 800 et 900 peut être proposée, aussi longtemps que la combinaison n'inclut pas d'étapes qui se contredisent entre elles.

La Figure 17 représente un système 1700 et un objet inspecté 1701 selon un mode de réalisation de 1'invention.

Le système 1700 comprend une unité d'étalonnage 1710, une unité d'examen 1720, une première unité de balayage 1730 et une seconde unité de balayage 1740. Le système 1700 comprend également un module de support (noté 1702 sur les Figures 18, 19, 20, 21 et 22) qui supporte et entraîne en rotation l'objet inspecté 1701.

L'objet inspecté 1701 est circulaire et est entraîné en rotation autour de son axe par le module de support. L'unité d'étalonnage 1710, l'unité d'examen 1720, la première unité de balayage 1730 et la seconde unité de balayage 1740 sont positionnées à proximité de la bordure de l'objet inspecté 1701 une fois que l'objet inspecté 1701 est placé sur le module de support.

L'objet inspecté 1701 peut être entraîné en rotation dans le sens des aiguilles d'une montre, et en outre ou en variante, dans le sens inverse des aiguilles d'une montre.

Une séquence de détection de défauts peut comprendre au moins l'un parmi ce qui suit : (i) la rotation de l'objet inspecté 1701 une fois et la détection de défauts suspectés par une ou plusieurs unités de balayage, (ii) la rotation de l'objet inspecté 1701 de multiples fois tout en maintenant les conditions d'éclairement et/ou la condition de collecte identiques durant les multiples rotations, (iii) la rotation de l'objet inspecté 1701 de multiples fois tout en modifiant une ou plusieurs des conditions d'éclairement et/ou une ou plusieurs conditions de collecte au cours de ces multiples rotations, (iv) l'évaluation ou l'examen des défauts suspectés par l'unité d'examen 1720.

Une condition d'éclairement peut comprendre un type d'éclairement (fond clair, fond sombre), une polarisation d'éclairement, une ouverture numérique d'éclairement, une couleur de lumière d'éclairement, un grossissement, une intensité d'éclairement, un angle d'incidence et analogue.

Une condition de collecte peut comprendre la sensibilité de détecteur, la polarisation, l'angle de collecte, l'ouverture numérique de collecte, un paramètre de filtrage, un grossissement et analogues.

Les images qui sont collectées au cours d'une ou plusieurs rotations de l'objet inspecté 1701 peuvent être analysées pour chercher des défauts suspectés. Des images de la même région de la zone de bordure peuvent être corrélées ou autrement traitées afin d'accroître la fiabilité du procédé de détection de défauts ou afin de faciliter une détection de défauts de plusieurs types. Une règle d'analyse peut déclarer un défaut suspecté seulement s'il apparaît dans de multiples images de la même région, sous différentes conditions d'éclairement et/ou de collecte.

L'unité d'étalonnage 1710, l'unité d'examen 1720, la première unité de balayage 173 0 et la seconde unité de balayage 1740 sont espacées les unes des autres. Elles peuvent être disposées dans d'autres configurations que celle représentée sur la Figure 17. Par exemple, l'unité d'examen 1720 peut être positionnée entre les première et seconde unités de balayage 1730 et 1740.

L'unité d'étalonnage 1710 peut déterminer une position de la bordure de l'objet inspecté 1701. Elle peut mesurer l'épaisseur de l'objet inspecté 1701 et diverses déviations à partir de son emplacement estimé au cours du balayage et/ou du traitement d'examen. L'unité d'étalonnage 1710 envoie des signaux d'emplacement à l'une quelconque parmi la première unité de balayage 1730, la seconde unité de balayage 1740 et l'unité d'examen 1720 qui à leur tour peuvent déplacer leurs détecteurs d'image ou leur optique afin de conserver une distance désirée entre elles et la bordure de l'objet inspecté.

La détermination de la position de la bordure de l'objet inspecté, la génération de signaux d'emplacement et, en particulier, l'introduction de déplacement entre la bordure de l'objet inspecté et l'optique ou les détecteurs d'image nécessitent une période de réglage.

Selon un mode de réalisation de l'invention, la vitesse de rotation de l'objet inspecté et la distance entre l'unité d'étalonnage 1710 sont fixées pour permettre un achèvement de ces étapes avant que le segment de la bordure de l'objet inspecté qui est arrivé sur l'unité d'étalonnage 1710 arrive sur n'importe laquelle parmi la première unité de balayage 1730, la seconde unité de balayage 1740 et l'unité d'examen 1720.

La première unité de balayage 1730 comprend un premier détecteur d'image et un premier élément optique, pour diriger une lumière provenant de la zone supérieure, la zone de biseau supérieure et la zone de sommet vers le premier détecteur d'image.

La seconde unité de balayage 1740 comprend un second détecteur d'image ; et un second élément optique, pour diriger une lumière provenant de la zone inférieure, la zone de biseau inférieure et la zone de sommet vers le second détecteur d'image.

La Figure 18 représente une première unité de balayage 1730 selon un mode de réalisation de l'invention.

La première unité de balayage 1730 comprend un premier détecteur d'image 1731 et un premier élément optique 1732, pour diriger une lumière provenant de la zone supérieure, la zone de biseau supérieure et la zone de sommet vers le premier détecteur d'image 1731.

Le premier élément optique 1732 comprend un premier segment 1733 qui est dirigé vers la zone supérieure, un deuxième segment 1734 qui est dirigé vers la zone de biseau supérieure et un troisième segment 1735 qui est dirigé vers la zone de sommet.

Chacun des premier, deuxième, et troisième segments 1733, 1734 et 1735 comprend une facette interne qui est parallèle à une facette externe de ce segment.

Le deuxième segment 1734 et le premier détecteur' d'image 1731 sont sensiblement parallèles à la zone de biseau supérieure.

La Figure 18 représente également un module d'éclairement 1736 pour diriger une lumière à travers le premier élément optique et vers la zone supérieure, la zone de biseau supérieure et la zone de sommet.

Le module d'éclairement 1736 comprend deux unités d'éclairement à fond sombre 1737 et 1738 et une unité d'éclairement à fond clair 1739.

La première unité d'éclairement à fond sombre 1737 dirige une lumière à travers le premier segment 1733 du premier élément optique 1732 et vers la zone supérieure et la zone de biseau supérieure.

La seconde unité d'éclairement à fond sombre 1738 dirige une lumière à travers le troisième segment 1735 et vers la zone de sommet.

L'unité d'éclairement à fond clair 1739 dirige une lumière à travers le deuxième segment 1734 et vers la zone de biseau supérieure. Il est à noter que bien que la Figure 18 représente un premier détecteur d'image 1731 comme étant positionné entre la zone de biseau supérieure et l'unité d'éclairement à fond clair 1739, il pourrait être noté qu'en pratique, une unité d'éclairement à fond clair 1739 peut être disposée en une position différente et diriger une lumière vers un séparateur de faisceau (non représenté) qui est positionné entre le premier détecteur d'image 1731 et le deuxième segment 1734.

La Figure 19 représente une seconde unité de balayage 1740 selon un mode de réalisation de l'invention.

La seconde unité de balayage 1740 comprend un second détecteur d'image 1941 et un second élément optique 1942, pour diriger une lumière provenant de la zone inférieure, la zone de biseau inférieure et la zone de sommet vers le second détecteur d'image 1941.

Le second élément optique 1942 comprend un premier segment 1943 qui est dirigé vers la zone de sommet, un deuxième segment 1944 qui est dirigé vers la zone de biseau inférieure et un troisième segment 1942 qui est dirigé vers la zone inférieure.

Le deuxième segment 1944 et le second détecteur d'image 1941 sont sensiblement parallèles à la zone de biseau inférieure.

Chacun des premier, deuxième et troisième segments 1943, 1944 et 1945 comprend une facette interne qui est parallèle à une facette externe de ce segment.

La Figure 19 représente également un module d'éclairement 1946 pour diriger une lumière à travers le second élément optique et vers la zone inférieure, la zone de biseau inférieure et la zone de sommet.

Le module d'éclairement 1946 comprend deux unités d'éclairement à fond sombre 1947 et 1948 et une unité d'éclairement à fond clair 1949.

La première unité d'éclairement à fond sombre 1947 dirige une lumière à travers le premier segment 1943 du premier élément optique 1942 et vers le sommet.

La seconde unité d'éclairement à fond sombre 1948 dirige une lumière à travers le troisième segment 1945 et vers la zone inférieure et la zone de biseau inférieure.

L'unité d'éclairement à fond clair 1949 dirige une lumière à travers le deuxième segment 1944 et vers la zone de biseau inférieure. Il est à noter que bien que la Figure 19 représente un second détecteur d'image 1941 comme étant positionné entre la zone de biseau supérieure et l'unité d'éclairement à fond clair 1949, il pourrait être noté qu'en pratique, une unité d'éclairement à fond clair 1949 peut être disposée en une position différente et diriger une lumière vers un séparateur de faisceau (non représenté) qui est positionné entre le second détecteur d'image 1941 et le deuxième segment 1944.

La Figure 20 représente une première unité de balayage 2030 selon un autre mode de réalisation de 1'invention.

La première unité de balayage 2030 comprend un premier détecteur d'image 2031 et un premier élément optique, pour diriger une lumière provenant de la zone supérieure, la zone de biseau supérieure et la zone de sommet vers le premier détecteur d'image 2031.

Le premier détecteur d'image 2031 est vertical et est parallèle à la zone de sommet et à une surface externe 2037 du premier élément optique.

Le premier élément optique comprend un premier segment 2033 qui est dirigé vers la zone supérieure, un deuxième segment 2034 qui est dirigé vers la zone de biseau supérieure et un troisième segment 2035 qui est dirigé vers la zone de sommet.

Chacun des premier, deuxième et troisième segments 2033, 2034 et 2035 comprend une facette interne qui est parallèle à une facette externe de ce segment. Le premier élément optique comprend également deux facettes externes 2 03 6 et 2 03 7 qui sont orientées par rapport aux facettes internes. La Figure 20 représente une première facette externe 2036 comme étant parallèle à la zone supérieure et une seconde facette externe 2037 comme étant parallèle à la zone de sommet.

Le premier élément optique comprend également deux facettes externes supplémentaires 2038 et 2039. Une troisième facette externe 2038 est parallèle à la facette supérieure et est dirigée vers l'unité d'éclairement à fond sombre 2041.

De plus, le premier élément optique comprend également un premier séparateur de faisceau 2051 et un second séparateur de faisceau 2052. Le premier séparateur de faisceau 2051 est disposé à la zone droite supérieure du premier élément optique.

Le second séparateur de faisceau 2052 est disposé à la zone droite inférieure du premier élément optique.

La Figure 20 représente également un module d'éclairement 2040 pour diriger une lumière à travers le premier élément optique et vers la zone supérieure, la zone de biseau supérieure et la zone de sommet.

Le module d'éclairement 2040 comprend une unité d'éclairement à. fond clair 2041 et deux unités d'éclairement à fond sombre 2042 et 2043.

L'unité d'éclairement à fond clair 2041 dirige une lumière à travers un premier séparateur de faisceau 2051 sur une zone de biseau supérieure. Une lumière provenant de la zone de biseau supérieure est dirigée par le premier séparateur de faisceau 2061 vers un premier détecteur d'image 2031.

La première unité d'éclairement à fond sombre 2043 dirige une lumière à travers le second séparateur de faisceau 2052 vers la zone de sommet. La première unité d'éclairement à fond sombre 2043 est positionnée en dessous du premier élément optique et dirige sa lumière à travers un trajet vertical vers une seconde facette externe 2038 du premier élément optique.

La seconde unité d'éclairement à fond sombre 2142 est positionnée au-dessus du second élément optique 2132 et dirige sa lumière à travers un premier segment et vers la surface inférieure.

La Figure 21 représente une seconde unité de balayage 2130 selon un autre mode de réalisation de 1'invention.

La seconde unité de balayage 2130 comprend un second détecteur d'image 2131 et un second élément optique 2132, pour diriger une lumière provenant de la zone inférieure, la zone de biseau inférieure et la zone de sommet vers le second détecteur d'image 2131.

Le second détecteur d'image 2131 est vertical et est parallèle à la zone de sommet et à une surface externe 2137 du second élément optique 2132.

Le second élément optique 2132 comprend un premier segment qui est dirigé vers la zone inférieure, un deuxième segment 2134 qui est dirigé vers la zone de biseau inférieure et un troisième segment 2135 qui est dirigé vers la zone de sommet.

Chacun des premier, deuxième et troisième segments 2131, 2134 et 2135 comprend une facette interne qui est parallèle à une facette externe de ce segment.

Le second élément optique 2132 comprend également deux facettes externes 2136 et 2137 qui sont orientées par rapport aux facettes internes.

La Figure 21 représente une première facette externe 2137 comme étant parallèle au sommet et une seconde facette externe 2136 comme étant parallèle à la zone de biseau inférieure.

Le second élément optique 2132 comprend également deux facettes externes supplémentaires 2138 et 2139. La troisième facette externe 2138 est parallèle à la facette inférieure et est dirigée vers l'unité d'éclairement à fond sombre.

De plus, le second élément optique 2132 comprend également un premier séparateur de faisceau 2151 et un second séparateur de faisceau 2152. Le premier séparateur de faisceau 2151 est disposé à la zone droite inférieure du second élément optique 2132. Le second séparateur de faisceau 2152 est disposé à la zone droite supérieure du second élément optique 2132.

La Figure 21 représente également un module d'éclairement pour diriger une lumière à travers le second élément optique et vers la zone inférieure, la zone de biseau inférieure et la zone de sommet.

Le module d'éclairement comprend une unité d'éclairement à fond clair 2141 et deux unités d'éclairement à fond sombre 2142 et 2143.

L'unité d'éclairement à fond clair 2141 dirige une lumière à travers un premier séparateur de faisceau 2151 vers une zone de biseau inférieure. Une lumière provenant de la zone de biseau inférieure est dirigée par le premier séparateur de faisceau 2151 vers un second détecteur d'image 2131.

La première unité d'éclairement à fond sombre 2143 dirige une lumière à travers le second séparateur de faisceau 2152 vers la zone de sommet. La première unité d'éclairement à fond sombre 2143 est positionnée au-dessus du second élément optique 2132 et dirige sa lumière à travers un trajet vertical vers une seconde facette externe 2138 du second élément optique 2132.

La seconde unité d'éclairement à fond sombre 2142 est positionnée en dessous du second élément optique 2132 et dirige sa lumière à travers un premier segment et vers la zone inférieure.

Dans la description ci-dessus (associée aux Figures 17 à 21), les unités d'éclairement étaient décrites comme éclairant une ou plusieurs zones de la bordure. Il est à noter que chaque unité d'éclairement peut également éclairer une ou plusieurs zones supplémentaires. Par exemple, une lumière provenant de l'unité d'éclairement à fond clair 1739 de la Figure 18 peut éclairer une partie de la zone de sommet et/ou une partie de la zone supérieure. La même chose s'applique à la collecte de lumière.

La Figure 22 représente une bordure d'un objet inspecté 1701 et deux détecteurs d'image 2201 et 2202 selon un mode de réalisation de l'invention.

Le premier détecteur d'image 2201 peut appartenir à une première unité de balayage 1730 tandis que le second détecteur d'image 2202 peut appartenir à une seconde unité de balayage 1740.

Pour une raison de clarté de description, divers composants ont été omis sur la Figure 22. Ces composants peuvent comprendre des éléments optiques, des unités d'éclairement et analogues.

Le premier détecteur d'image 2201 est parallèle à un premier axe imaginaire 2211 qui s'étend entre un point inférieur 2233 de la zone de sommet 2243 et entre un point de zone supérieure 2231 disposé à la zone supérieure 2241. L'angle entre la zone supérieure 2241 et le premier axe imaginaire 2211 est inférieur à l'angle entre la zone de biseau supérieure 2242 et la zone supérieure 2245. En d'autres termes, le premier axe imaginaire 2211 est moins incliné que la zone de biseau supérieure 2242.

Le second détecteur d'image 2202 est parallèle au second axe imaginaire 2212 qui s'étend entre un point supérieur 2232 de la zone de sommet 2243 et entre un point de la zone inférieure 2234 disposé à la zone inférieure 2245. L'angle entre la zone inférieure 2245 et le second axe imaginaire 2212 est inférieur à l'angle entre la zone de biseau inférieure 2244 et la zone inférieure 2245. En d'autres termes, le second axe imaginaire 2212 est moins incliné que la zone de biseau inférieure 2242.

Cet agencement permet aux premier et second détecteurs d'image 2201 et 2202 d'obtenir une lumière provenant de multiples zones simultanément même sans éléments optiques tels que les premier et second éléments optiques des figures précédentes.

La Figure 23 représente une unité d'étalonnage 2310 selon un mode de réalisation de l'invention.

L'unité d'étalonnage 2310 comprend trois capteurs de distance 2311, 2312 et 2313, chacun pouvant détecter la distance et/ou l'orientation d'une zone de la bordure de l'objet inspecté 2301. Un capteur de distance supérieur 2311 détecte une distance par rapport à la zone supérieure. Un capteur de distance intermédiaire 2312 détecte une distance par rapport à la zone de sommet. Un capteur de distance inférieur 2313 détecte une distance par rapport à la zone inférieure.

Il est à noter que chacun de ces capteurs peut mesurer la distance ou l'orientation (ou à la fois la distance et l'orientation) d'une ou plusieurs zones de la bordure de l'objet inspecté 1701.

La Figure 24 représente une unité d'examen 2400 selon un mode de réalisation de l'invention.

L'unité d'examen 2400 est couplée à une unité de traitement 2460. L'unité de traitement 2460 reçoit des images à partir de l'un ou l'autre des détecteurs d'image des première et seconde unités de balayage (représentées sur l'une quelconque des Figures 17 à 23) et est configurée pour analyser des images obtenues par au moins l'un du premier et du second détecteur d'image pour chercher des défauts de tranche suspectés. Une unité de traitement 2460 localise des défauts suspectés, envoie à l'unité d'examen 2400 des informations relatives à ces défauts suspectés (tels qu'un emplacement) et l'unité d'examen 2400 acquiert des images de ces défauts suspectés.

L'unité d'examen 2400 comprend une caméra d'examen pour obtenir des images des défauts suspectés, une unité d'éclairement à fond clair 2440, des unités d'éclairement à fond sombre 2420 et une optique 2430 pour diriger une lumière vers la bordure de l'objet inspecté 1701 et provenant de la bordure de l'objet inspecté.

L'élément optique peut être un premier élément optique tel que l'élément optique représenté sur les Figures 18 ou 20.

De façon commode, l'unité d'examen 2400 comprend un module de rotation 2470 qui fait tourner la caméra d'examen et, en outre ou en variante, l'optique 2430 autour d'un axe de façon à changer un angle entre la caméra d'examen et la bordure de l'objet inspecté 1701.

La Figure 25 représente une seconde unité d'examen 2500 selon un mode de réalisation de l'invention.

La seconde unité d'examen 2500 comprend une seconde caméra d'examen 2501 et un second élément optique 2510, pour diriger une lumière provenant de la zone supérieure, la zone de biseau supérieure et la zone de sommet vers la seconde caméra d'examen 2501.

Le second élément optique 2510 comprend un premier segment qui est dirigé vers la zone supérieure, un deuxième segment qui est dirigé vers la zone de biseau supérieure et un troisième segment qui est dirigé vers la zone de sommet. Chacun des premier, deuxième et troisième segments comprend une facette interne qui est parallèle à une facette externe de ce segment.

Le deuxième segment et la seconde caméra d'examen 2501 sont sensiblement parallèles à la zone de biseau supérieure.

La Figure 25 représente également deux unités d'éclairement à fond sombre 2520 et 2530.

La première unité d'éclairement à fond sombre 2520 dirige une lumière à travers le premier segment du premier élément optique 2510 et vers la zone supérieure et la zone de biseau supérieure.

La seconde unité d'éclairement à fond sombre 2530 dirige une lumière à travers le troisième segment et vers la zone de sommet.

La Figure 26 représente une première unité d'examen 2600 selon un mode de réalisation de l'invention.

La première unité d'examen 2600 comprend une première caméra d'examen 2601 et un premier élément optique 2610, pour diriger une lumière provenant de la zone supérieure, la zone de biseau supérieure et la zone de sommet vers la première caméra d'examen 2601.

Le premier élément optique 2610 comprend un premier segment qui est dirigé vers la zone supérieure, un deuxième segment qui est dirigé vers la zone de biseau supérieure et un troisième segment qui est dirigé vers la zone de sommet. Chacun des premier, deuxième et troisième segments comprend une facette interne qui est parallèle à une facette externe de ce segment.

Le deuxième segment et la première caméra d'examen 2601 sont sensiblement parallèles à la zone de biseau inférieure.

La Figure 26 représente également deux unités d'éclairement à fond sombre 2620 et 2630.

La première unité d'éclairement à fond sombre 2620 dirige une lumière à travers le premier segment du premier élément optique 2610 et vers la zone inférieure et la zone de biseau inférieure.

La seconde unité d'éclairement à fond sombre 2630 dirige une lumière à travers le troisième segment et vers la zone de sommet.

La Figure 27 représente un procédé d'inspection 2700 selon un mode de réalisation de l'invention.

Le procédé 2 70 0 débute par une étape 2710 de support et de mise en rotation d'un objet inspecté qui comprend une bordure qui comprend une zone supérieure, une zone de biseau supérieure, une zone de sommet, une zone de biseau inférieure et une zone inférieure.

L'étape 2710 est suivie par les étapes 2720, 2730 et 2750.

L'étape 2720 comprend l'éclairement de la bordure de l'objet inspecté.

L'étape 2730 comprend le fait de diriger, par un premier élément optique, une lumière provenant de la zone supérieure, la zone de biseau supérieure et la zone de sommet vers un premier détecteur d'image.

L'étape 2730 est suivie par une étape 2740 consistant à obtenir simultanément, par le premier détecteur d'image, des images de la zone supérieure, de la zone de biseau supérieure et de la zone de sommet.

L'étape 2750 comprend le fait de diriger, par un second élément optique, d'une lumière provenant de la zone inférieure, la zone de biseau inférieure et la zone de sommet vers un second détecteur d'image.

L'étape 2750 est suivie par une étape 2760 consistant à obtenir simultanément, par le second détecteur d'image, des images de la zone inférieure, de la zone de biseau inférieure et de la zone de sommet.

L'étape 2730 peut comprendre au moins l'une des étapes suivantes ou une combinaison de celles-ci : (i) le fait de diriger une lumière par le premier élément optique qui comprend un premier segment qui est dirigé vers la zone supérieure, un deuxième segment qui est dirigé vers la zone de biseau supérieure et un troisième segment qui est dirigé vers la zone de sommet, (ii) le fait de diriger une lumière par un premier élément optique qui comprend un deuxième segment, . le deuxième segment et le premier détecteur d'image étant sensiblement parallèles à la zone de biseau supérieure ; (iii) le fait de diriger une lumière à travers le premier élément optique et vers la zone supérieure, la zone de biseau supérieure et la zone de sommet ; (iv) le fait de diriger une lumière à travers le premier segment du premier élément optique vers la zone supérieure et la zone de biseau supérieure ; (v) le fait de diriger une lumière par un premier élément optique qui comprend des premier, deuxième et troisième segments, chacun des premier, deuxième et troisième segments comprenant une facette interne qui est parallèle à une facette externe du segment ; (vi) le fait de diriger une lumière par le premier élément optique qui comprend une première facette interne qui est dirigée vers la zone supérieure, une deuxième facette interne qui est dirigée vers la zone de biseau supérieure, une troisième facette interne qui est dirigée vers la zone de sommet, une première facette externe et une seconde facette externe, les première et la seconde facettes externes étant orientées par rapport aux première, deuxième et troisième facettes internes ; (vii) le fait de diriger une lumière par un premier élément optique qui comprend une première et une seconde facettes externes, le premier détecteur d'image étant dirigé vers une facette externe parmi les première et seconde facettes externes du premier élément optique ; (viii) le fait de diriger une lumière par un premier élément otique qui comprend au moins un séparateur de faisceau ; (ix) le fait de diriger une lumière vers le premier séparateur de faisceau et vers la zone de biseau supérieure ; le premier séparateur de faisceau étant disposé pour diriger une lumière provenant de la zone de biseau supérieure vers le premier détecteur d'image.

Le procédé 2700 peut également comprendre une étape 2770 consistant à déterminer une position de la bordure de l'objet inspecté et à envoyer des signaux d'emplacement à des moteurs qui sont disposés pour déplacer au moins l'un parmi les premier et second détecteurs d'image en fonction des signaux d'emplacement.

Le procédé 2700 peut également comprendre une étape 2780 consistant à analyser des images obtenues par au moins l'un des premier et second détecteurs d'image pour des défauts de tranche suspectés, et une étape 2790 consistant à obtenir des images des défauts suspectés par une unité d'examen.

L'étape 2790 peut être précédée ou suivie par une étape 2795 consistant à mettre en rotation la caméra d'examen autour d'un axe de façon à changer un angle entre la caméra d'examen et la bordure de l'objet inspecté.

La Figure 28 représente un procédé d'inspection 2800 selon un mode de réalisation de l'invention.

Le procédé 2800 débute par une étape 2810 de support et de rotation d'un objet inspecté qui comprend une bordure qui comprend une zone supérieure, une zone de biseau supérieure, une zone de sommet, une zone de biseau inférieure et une zone inférieure. La zone de biseau supérieure est orientée d'un angle de biseau supérieur par rapport à la zone supérieure. La zone de biseau inférieure est orientée d'un angle de biseau inférieur par rapport à la zone inférieure.

L'étape 2810 est suivie par des étapes 2820, 2830 et 2840.

L'étape 2820 comprend l'éclairement de la bordure de l'objet inspecté.

L'étape 2 83 0 comprend l'imagerie de la zone de biseau supérieure et de la zone supérieure par un premier détecteur d'image. Le premier détecteur d'image est orienté d'un premier angle de détecteur d'image par rapport à la zone supérieure, le premier angle de détecteur d'image étant inférieur à l'angle de biseau supérieur.

L'étape 2 84 0 comprend l'imagerie de la zone de biseau inférieure et de la zone inférieure par un second détecteur d'image. Le second détecteur d'image est orienté d'un second angle de détecteur d'image par rapport à la zone inférieure, le second angle de détecteur d'image étant inférieur à l'angle de biseau inférieur.

Le second angle de détecteur d'image peut être égal à la moitié de l'angle de biseau inférieur.

La Figure 29 représente un système d'inspection 2900 et un objet inspecté 2910 selon un mode de réalisation de l'invention.

L'objet inspecté 2910 est supporté par une platine 2920 qui entraîne en rotation l'objet inspecté 2910 autour d'un centre de l'objet inspecté 2910.

Le système 2900 comprend une caméra 2930 qui est positionnée au-dessus de l'objet inspecté 2910 et comprend une surface de détection 2931 qui est dirigée vers une partie supérieure d'un réflecteur à multiples facettes 2950 qui dirige vers la surface de détection 2931 une lumière provenant de diverses facettes de la bordure de l'objet inspecté 2910. Une lentille d'objectif 2940 est positionnée entre la caméra 2930 et le réflecteur à multiples facettes 2950 .

Différentes facettes du réflecteur à multiples facettes 2950 sont dirigées vers différentes zones de la bordure de l'objet inspecté 2910. La Figure 29 représente le réflecteur à multiples facettes 2950 entourant partiellement la bordure de l'objet inspecté 2910.

La Figure 29 représente la caméra 2930 comme ayant un axe optique 2990 qui est parallèle à l'objet inspecté 2910 (vers la surface supérieure de l'objet inspecté 2910) mais ceci n'est pas nécessairement le cas et l'axe otique 2910 peut être orienté par rapport à une surface supérieure de l'objet inspecté.

Le système 2900 peut maintenir fixe l'objet inspecté 2910 tandis que celui-ci est entraîné en rotation autour de son centre. Il est à noter que le système 2900 ou l'un quelconque de ses composants (caméra 2930, lentille d'objectif 2950, réflecteur à multiples facettes 2950) peut se déplacer légèrement (par exemple, le long de l'axe x) , par exemple, à des fins de mise au point - pour compenser des différences dans l'emplacement de la bordure de l'objet inspecté.

La Figure 29 représente un système comprenant deux sources de lumière d'éclairement de diffusion 2960 et 2980 et une source de lumière d'éclairement de réflexion 2970 mais, moins de sources de lumière, des sources de lumière supplémentaires ou d'autres sources de lumière peuvent être utilisées. La Figure 29 représente une source de lumière 2960 dirigée vers une zone de biseau supérieure de la bordure de l'objet inspecté 2910, une source de lumière 2980 dirigée vers une zone de biseau inférieure de la bordure de l'objet inspecté 2910 et une source de lumière 2 970 dirigée vers la zone de sommet de la bordure de l'objet inspecté 2910. Il est à noter que l'une quelconque de ces sources de lumière peut être positionnée dans une position différente.

Il est à noter que le réflecteur à multiples facettes 2950 peut être remplacé par un élément optique unique qui peut diriger une lumière provenant d'au moins l'une parmi la zone de biseau supérieure, la zone de sommet ou la zone supérieure. L'élément optique unique peut être un prisme, un miroir, un réflecteur, un déflecteur et analogues.

Les Figures 30 et 31 sont une vue de côté et une vue de dessus d'un système 3000 et d'un objet inspecté 3010 selon un mode de réalisation de l'invention.

La Figure 30 représente différents composants optiques 3030, 3040, 3050, 3060, 3070, 3080 et 3090 du système 3000 tandis que la Figure 31 représente un élément mécanique 3003 et une tête optique 3005. La tête optique 3005 est reliée à un élément mécanique 3003. Les deux (3003 et 3005) sont mis en rotation (par un élément rotatif qui n'est pas représenté sur les Figures 30 et 31) autour d'un axe 3031 tandis que l'objet inspecté 3010 est toujours maintenu fixe. La tête optique 3005 peut également être légèrement déplacée à des fins de mise au point automatique, en particulier, pour la compensation de déviations de l'emplacement de la bordure de l'objet inspecté 3010.

Les composants optiques comprennent une caméra 3040 qui est positionnée au-dessus du centre de l'objet inspecté 3010 (bien qu'elle puisse être positionnée n'importe où ailleurs) et est représentée comme ayant un axe optique 3 031 qui est perpendiculaire à la surface supérieure de l'objet inspecté 3010. La caméra 3040 reçoit une lumière à travers une lentille d'objectif 3030 à partir d'un miroir à 90 degrés 3090 qui convertit une lumière se propageant horizontalement (qui se propage le long d'un axe optique 3032) en une lumière se propageant verticalement. Il est à noter que le miroir 3090 peut réfléchir une lumière à un angle différent de 90 degrés et que les axes optiques 3032 et 3031 peuvent dévier de ceux représentés sur la Figure 30.

Le miroir 3090 reçoit la lumière provenant d'un réflecteur à multiples facettes 3050 qui la dirige vers le miroir 3090 à partir de diverses facettes de la bordure de l'objet inspecté 3010. Différentes facettes du réflecteur à multiples facettes 3050 sont dirigées vers différentes zones de la bordure de l'objet inspecté 3010. La Figure 30 représente le réflecteur à multiples facettes 3050 entourant partiellement la bordure de l'objet inspecté 3010 .

La Figure 30 représente un système comprenant deux sources de lumière d'éclairement de diffusion 3060 et 3080 et une source de lumière d'éclairement de réflexion 3070 mais moins de sources de lumière, des sources de lumière supplémentaires ou d'autres sources de lumière peuvent être utilisées. La Figure 30 représente une source de lumière 3060 dirigée vers une zone de biseau supérieure de la bordure de l'objet inspecté 3010, une source de lumière 3080 dirigée vers une zone de biseau inférieure de la bordure de l'objet inspecté 3010 et une source de lumière 3070 dirigée vers la zone de sommet de la bordure de l'objet inspecté 3010. Il est à noter que n'importe laquelle ces sources de lumière peut être positionnée dans une position différente.

Il est à noter que le réflecteur à multiples facettes 3050 peut être remplacé par un élément optique unique qui peut diriger une lumière provenant d'au moins l'une parmi la zone de biseau supérieure, la zone de sommet ou la zone supérieure. L'élément optique unique peut être un prisme, un miroir, un réflecteur, un déflecteur et analogues.

Il est à noter que le miroir 3090 et le réflecteur à multiples facettes 3050 peuvent être mis en rotation tandis que la caméra 3040 et la lentille d'objectif 3030 demeurent fixes.

La Figure 30 représente un dispositif de rotation 3 73 7 qui est relié au système 3 000 pour montrer qu'un ou plusieurs composants du système 3000 peuvent être mis en rotation. Le dispositif de rotation 3737 peut être relié à la diversité des composants optiques par des éléments mécaniques (non représentés) qui sont connus dans l'état de la technique.

Il est à noter que les sources de lumière d'éclairement (telles que les sources de lumière d'éclairement 3060, 3070 et 3080) peuvent être remplacées par des éléments d'éclairement qui sont positionnés au-dessus du miroir 3090 et qui dirigent une lumière vers le miroir 3090, tandis que le miroir 3090 dirige la lumière vers le réflecteur à multiples facettes 3050 et vers la bordure de l'élément inspecté. De telles sources de lumière d'éclairement peuvent avoir un axe optique qui est le même que l'axe optique 3031, qui dévie légèrement de l'axe optique 3031 ou même qui est parallèle à l'axe optique 3031. Elles peuvent assurer un éclairement coaxial sans empêcher la caméra 3040 de former des images de la bordure de l'objet inspecté. Ceci peut être obtenu par l'utilisation d'un séparateur de faisceau, à l'aide de fibres optiques ou d'autres éléments qui peuvent entourer la caméra et former un anneau de lumière ou un autre éclairement tel qu'un éclairement à fond clair.

La Figure 32 représente un procédé d'inspection 3200 selon un mode de réalisation de l'invention.

Le procédé 3200 débute par une étape 3210 de support et de mise en rotation d'un objet inspecté qui comprend une bordure qui comprend une zone supérieure, une zone de biseau supérieure, une zone de sommet, une zone de biseau inférieure et une zone inférieure. L'objet inspecté peut être mis en rotation autour de son centre.

L'étape 3210 est mise en œuvre en parallèle des étapes 3220, 3230 et 3240.

L'étape 3220 comprend l'éclairement de la bordure de l'objet inspecté.

L'étape 3230 comprend la direction, par un élément à multiples facettes, d'une lumière provenant de la zone supérieure, la zone de biseau supérieure, la zone inférieure, la zone de biseau inférieure et la zone de sommet vers une caméra qui est disposée au-dessus de l'objet inspecté et qui peut avoir un axe optique qui est parallèle à la surface supérieure de l'objet inspecté. La caméra comprend une surface de détection qui est dirigée vers la partie supérieure de l'élément à multiples facettes. L'étape 3230 peut comprendre n'importe quelles étapes, y compris l'étape 2730 de la Figure 27.

L'étape 3240 comprend l'obtention simultanément, par la caméra, d'images de la zone supérieure, de la zone de biseau supérieure, de la zone inférieure, de la zone de biseau inférieure et de la zone de sommet.

Le procédé 3200 peut également comprendre diverses étapes qui peuvent être équivalentes à (i) l'étape 2770 consistant à déterminer une position de la bordure de l'objet inspecté et à envoyer des signaux d'emplacement à des moteurs qui sont disposés pour déplacer au moins l'un parmi des premier et second détecteurs d'image en fonction des signaux d'emplacement ; (ii) l'étape 2780 consistant à analyser des images obtenues par au moins l'un des premier et second détecteurs d'image pour chercher des défauts de tranche suspectés et (iii) l'étape 2790 consistant à obtenir des images des défauts suspectés par une unité d'examen.

La Figure 33 représente un procédé d'inspection 3300 selon un mode de réalisation de l'invention.

Le procédé 3300 débute par les étapes 3310 et 3333 .

L'étape 3310 comprend le support d'un objet inspecté qui comprend une bordure qui comprend une zone supérieure, une zone de biseau supérieure, une zone de sommet, une zone de biseau inférieure et une zone inférieure. L'objet inspecté peut être mis en rotation autour de son axe.

L'étape 3333 comprend la mise en rotation de composants d'éclairement et de composants de collecte (comprenant une caméra) de façon à balayer la bordure de l'objet inspecté 3333.

Les étapes 3310 et 3333 peuvent être mises en œuvre parallèlement aux étapes 3320, 3330 et 3340.

L'étape 3320 comprend l'éclairement de la bordure de l'objet inspecté.

L'étape 3330 comprend la direction, par un élément à multiples facettes, d'une lumière provenant de la zone supérieure, la zone de biseau supérieure, la zone inférieure, la zone de biseau inférieure et la zone de sommet vers un miroir et le fait de diriger une lumière provenant du miroir vers une caméra qui est disposée au-dessus de l'objet inspecté qui peut avoir un axe optique qui est perpendiculaire à la surface supérieure de l'objet inspecté. Le miroir peut introduire un décalage de 90 degrés dans l'axe de propagation de lumière.

L'étape 3330 peut comprendre n'importe quelles étapes, y compris l'étape 2730 de la Figure 27.

L'étape 3340 comprend l'obtention simultanément, par la caméra, d'images de la zone supérieure, de la zone de biseau supérieure, de la zone inférieure, de la zone de biseau inférieure et de la zone de sommet.

Le procédé 3300 peut également comprendre diverses étapes qui peuvent être équivalentes à (i) : l'étape 2770 consistant à déterminer une position de la bordure de l'objet inspecté et à envoyer des signaux d'emplacement à des moteurs qui sont disposés pour déplacer au moins l'un parmi les premier et second détecteurs d'image en fonction des signaux d'emplacement ; (ii) l'étape 2780 consistant à analyser des images obtenues par au moins l'un des premier et second détecteurs d'image pour des défauts de tranche suspectés et (iii) l'étape 2790 consistant à obtenir des images des défauts suspectés par une unité d'examen.

Il est à noter que n'importe lequel des réflecteurs à multiples facettes mentionnés ci-dessus peut également permettre à une lumière de se propager à travers celui-ci.

La présente invention peut être mise en pratique par emploi d'outils, méthodologies, et composants classiques. Par conséquent, les détails de ces outils, composants et méthodologies ne sont pas énoncés en détail ici. Cependant, il devrait être reconnu que la présente invention peut être mise en pratique sans avoir recours aux détails spécifiquement exposés.

Seuls dés modes de réalisation à titre d'exemple de l'invention et seulement quelques exemples de sa polyvalence sont représentés et décrits dans la présente demande. Il doit être entendu que la présente invention est apte à être utilisée selon une diversité d'autres combinaisons et environnements et est apte à être changée ou modifiée dans la portée du concept inventif tel qu'exprimé dans la demande.

Claims (19)

1. Système d'inspection optique, caractérisé par le fait qu'il comprend : — un premier détecteur d'image (1731) ; — un second détecteur d'image (1941) ; — un module de support (1702) pour supporter et mettre en rotation un objet inspecté (100) qui comprend une bordure (160) qui comprend une zone supérieure (110), une zone de biseau supérieure (120) , une zone de sommet (13 0) , une zone de biseau inférieure (140) et une zone inférieure (150) ; — un premier élément optique (1732), pour diriger une lumière provenant de la zone supérieure (110), la zone de biseau supérieure (12 0) et la zone de sommet (130) vers le premier détecteur d'image (1731) ; et — un second élément optique (1942), pour diriger une lumière provenant de la zone inférieure (150), la zone de biseau inférieure (140) et la zone de sommet (130) vers le second détecteur d'image (1941).

2. Système selon la revendication 1, caractérisé par le fait que le premier élément optique (1732) comprend un premier segment (1733) qui est dirigé vers la zone supérieure (110), un deuxième segment (1734) qui est dirigé vers la zone de biseau supérieure (12 0) et un troisième segment (1735) qui est dirigé vers la zone de sommet (130) .

3. Système selon la revendication 1, caractérisé par le fait qu'il comprend en outre un module d'éclairement (1736) pour diriger une lumière à travers le premier élément optique (1732) et vers la zone supérieure (110), la zone de biseau supérieure (120) et la zone de sommet (130).

4. Système selon la revendication 3, caractérisé par le fait que le module d'éclairement (1736) comprend une unité d'éclairement à fond sombre (1737, 1738).

5. Système selon la revendication 1, caractérisé par le fait qu'il comprend une unité d'éclairement à fond clair (1739) .

6. Système selon la revendication 1, caractérisé par le fait qu'il comprend en outre une unité d'étalonnage (1710) pour déterminer une position de la bordure (160) de l'objet inspecté et pour envoyer des signaux d'emplacement à des moteurs qui sont agencés pour déplacer au moins l'un parmi les premier et second détecteurs d'image (1731, 1941) en fonction des signaux d'emplacement.

7. Système selon la revendication 1, caractérisé par le fait qu'il comprend en outre : — une unité de traitement pour analyser des images obtenues par au moins l'un des premier et second détecteurs d'image (1731, 1941) pour chercher des défauts de tranche suspectés ; et — une unité d'examen (1720, 2400) qui comprend une caméra d'examen pour obtenir des images de défauts suspectés.

8. Système selon la revendication 7, caractérisé par le fait que l'unité d'examen (2400) comprend un module de rotation qui met en rotation la caméra d'examen (2420) autour d'un axe de façon à changer un angle entre la caméra d'examen (2420) et la bordure de l'objet inspecté.

9. Procédé d'inspection (2700), caractérisé par le fait que le procédé d'inspection comprend : — la mise en support et la mise en rotation d'un objet inspecté qui comprend une bordure qui comprend une zone supérieure, une zone de biseau supérieure, une zone de sommet, une zone de biseau inférieure et une zone inférieure (2710) ; — l'éclairement de la bordure de l'objet inspecté (2720) ; — l'obtention simultanément, par le premier détecteur d'image, d'images de la zone supérieure, de la zone de biseau supérieure et de la zone de sommet (2740) ; et — l'obtention simultanément, par le second détecteur d'image, d'images de la zone inférieure, de la zone de biseau inférieure et de la zone de sommet (2760).

10. Procédé (2700) selon la revendication 9, caractérisé par le fait qu'il comprend le fait de diriger une lumière par le premier élément optique qui comprend un premier segment qui est dirigé vers la zone supérieure, un deuxième segment qui est dirigé vers la zone de biseau supérieure et un troisième segment qui est dirigé vers la zone de sommet (2730).

11. Procédé (2700) selon la revendication 9, caractérisé par le fait que le premier élément optique comprend en outre un second séparateur de faisceau.

12. Procédé (2700) selon la revendication 9, caractérisé par le fait qu'il comprend en outre : — la détermination d'une position de la bordure de l'objet inspecté (2770) ; et — l'envoi de signaux d'emplacement à des moteurs qui sont agencés pour déplacer au moins l'un parmi les premier et second détecteurs d'image en fonction des signaux d'emplacement (2770).

13. Procédé (2700) selon la revendication 9, caractérisé par le fait qu'il comprend en outre : — l'analyse des images obtenues par au moins l'un parmi les premier et second détecteurs d'image pour chercher des défauts tranche suspectés (2780) ; et — l'obtention d'images des défauts suspectés par une unité d'examen (2790).

14. Procédé (2700) selon la revendication 9, caractérisé par le fait qu'il comprend la mise en rotation de la caméra d'examen autour d'un axe de façon à changer un angle entre la caméra d'examen et la bordure de l'objet inspecté (2795).

15. Système d'inspection optique (2900, 3000), caractérisé par le fait qu'il comprend : — un détecteur d'image (2930, 3040) ; et — un élément optique unique (2950, 3050), qui entoure au moins partiellement une bordure d'un objet inspecté (2910, 3010) ; l'élément optique (2950, 3050) étant apte à diriger une lumière provenant de différentes zones de la bordure de l'objet inspecté (2910, 3010) vers le détecteur d'image (2930, 3040), de telle sorte que le détecteur d'image (2930, 3040) obtient simultanément des images des différentes zones ; — le détecteur d'image (2930, 3040) étant disposé au- dessus de l'objet inspecté (2910, 3010) et ayant un axe optique qui est sensiblement parallèle à une surface supérieure de l'objet inspecté ; — le détecteur d'image (2930, 3040) ayant une surface de détection (2931) qui est dirigée vers une partie supérieure de l'élément optique unique (2950, 3050) ; le système comprenant en outre une platine (2920) qui met en rotation l'objet inspecté (2910, 3010) autour d'un centre de l'objet inspecté.

16. Système selon la revendication 15, caractérisé par le fait que l'élément optique unique (2950, 3050) est un réflecteur à multiples facettes.

17. Système selon la revendication 15, caractérisé par le fait que le détecteur d'image (3040) et un miroir (3090) sont disposés au-dessus de l'objet inspecté (3010) ; le détecteur d'image (3040) comprenant une surface de détection qui est dirigée vers le miroir (3090), et une partie supérieure de l'élément optique unique étant dirigée vers le miroir ; le système comprenant un dispositif de rotation pour mettre en rotation au moins le miroir et l'élément optique unique par rapport à l'objet inspecté de façon à balayer la bordure de l'objet inspecté.

18. Procédé d'inspection d'une bordure d'un objet inspecté, caractérisé par le fait qu'il comprend : — l'éclairement de la bordure de l'objet inspecté ; et — le fait de diriger une lumière provenant de différentes zones de la bordure de l'objet inspecté vers un détecteur d'image, par un élément optique unique, qui entoure au moins partiellement une bordure d'un objet inspecté, vers le détecteur d'image ; — la mise en rotation d'au moins l'élément optique unique et d'un miroir qui est disposé au-dessus de l'objet inspecté tout en obtenant simultanément des images des différentes zones par un détecteur d'image qui comprend une surface de détection qui est dirigée vers le miroir, une partie supérieure du réflecteur à multiples facettes étant dirigée vers le miroir.

19. Procédé selon la revendication 18, caractérisé par le fait qu'il comprend l'obtention simultanément, par le détecteur d'image, d'images des différentes zones tandis que l'objet inspecté est en rotation autour d'un centre de l'objet inspecté ; le détecteur d'image étant disposé au-dessus de l'objet inspecté et ayant un axe optique qui est sensiblement parallèle à une surface supérieure de l'objet inspecté ; le détecteur d'image ayant une surface de détection qui est dirigée vers une partie supérieure de l'élément optique unique.