EP3703900A1 - Procédé, programme informatique et dispositif d'alignement d'une pluralité de lignes lasers - Google Patents

Procédé, programme informatique et dispositif d'alignement d'une pluralité de lignes lasers

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Publication number
EP3703900A1
EP3703900A1 EP18807394.4A EP18807394A EP3703900A1 EP 3703900 A1 EP3703900 A1 EP 3703900A1 EP 18807394 A EP18807394 A EP 18807394A EP 3703900 A1 EP3703900 A1 EP 3703900A1
Authority
EP
European Patent Office
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laser line
values
laser
axis
profile
Prior art date
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Withdrawn
Application number
EP18807394.4A
Other languages
German (de)
English (en)
Inventor
Emmanuel Mimoun
Cécile OZANAM
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Saint Gobain Glass France SAS
Compagnie de Saint Gobain SA
Original Assignee
Saint Gobain Glass France SAS
Compagnie de Saint Gobain SA
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Saint Gobain Glass France SAS, Compagnie de Saint Gobain SA filed Critical Saint Gobain Glass France SAS
Publication of EP3703900A1 publication Critical patent/EP3703900A1/fr
Withdrawn legal-status Critical Current

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Definitions

  • the present invention relates to a method of aligning a plurality of juxtaposable laser lines to form a continuous overall laser line homogeneous in intensity and width adapted to the heat treatment of a planar substrate. It also relates to a device for aligning laser lines.
  • Laser radiation is nowadays a common method for the heat treatment of the surface of various substrates.
  • the spatial and temporal coherence of laser radiation makes it possible to obtain laser beams of small width. Focused on a surface, such a beam can reach in specific areas of the surface of the substrate to a shallow depth, high temperatures in particularly short times. This provides the advantage of preserving the core of the substrate of any physico-chemical transformation likely to be caused by the increase of the temperature of its surface.
  • This method is used in particular for the heat treatment of thin coatings deposited on the surface of a mineral or organic substrate, in which, for example, a recrystallization of the coatings is sought without the substrate being altered.
  • laser beams are used which form lines, called “laser lines", on the surface to be treated.
  • the heat treatment of the entire surface is obtained by moving the substrate under the laser lines which remain fixed. Examples of use of this method are described in the document WO2010142926 for the manufacture of a substrate coated with a stack of thin films based on silver, or in the document WO2010139908 for the manufacture of a substrate coated with thin transparent and electronically conductive layers.
  • a difficulty in the use of heat treatment methods using laser lines is the treatment of large substrates, for example a "jumbo" glass sheet (6m x 3.21m), for which several lines Elemental lasers must be combined because there is no laser line of sufficient length.
  • the objective is then to achieve a heat treatment as homogeneous as possible over the entire width of the surface to be treated knowing that the intensity profile of each of the elementary laser lines is not homogeneous in its width and length.
  • the intensity profile is generally Gaussian and varies with the degree of focus. In addition the intensity profile is not perfectly identical from one laser line to another.
  • the elementary laser lines are juxtaposed so as to form a continuous global laser line, such as that described in document US6717105 B1.
  • the state of the art can provide recommendations for a continuous overall line that is uniform in intensity and intensity. width adapted to a homogeneous heat treatment.
  • the document WO2015059388 provides information on the shape of the linear power profile of each elementary laser line, the document WO2013156721 on the quality factor, the linear power, the width, the dispersion of the width of the continuous global laser line. and WO2017032947 on the degree of overlap of two adjacent elementary laser lines.
  • each elementary laser line is generated by a laser module disposed on a platform placed above the surface of the substrate to be heat treated. Each platform is generally orientable in three positions and three angles. There are six adjustable parameters per module. In order to illustrate the complexity of the adjustments, it is sufficient to consider a conventional installation comprising eight modules, for which the alignment of the eight laser lines then requires the adjustment of forty-eight independent parameters. The adjustment of the alignment is traditionally carried out according to a heuristic "trial-error" approach which monopolizes the installation and requires a sometimes large number of tests on the substrates before being able to produce.
  • the present invention solves these problems. It relates to a method for aligning a plurality of juxtaposable laser lines to form a continuous global laser line adapted to the heat treatment of a plane substrate capable of being set in rectilinear motion in a first direction, each laser line being formed by a module emitting a laser line on the surface S of the planar substrate on which a heat treatment is likely to be carried out, said method comprising the following steps:
  • the X and Y axes being located in the plane of the surface S, the X axis corresponding to said first direction, the Y axis corresponding to a second direction; direction perpendicular to the first, the Z axis corresponding to a third direction perpendicular to the plane of the surface S;
  • the computer-implemented calculation of the linear power profile P Q is the sum of the intensities / j integrated along the X axis for any point along the Y axis;
  • laser line designates any laser radiation that projects a spot, focused or not, having the shape of a line or a line on a surface. This shape is generally obtained using an optical device placed in the path of a laser beam whose projection on a surface forms a line.
  • the optical device generally comprises one or more aspherical lenses, such as cylindrical lenses or Powell lenses.
  • the acquisition of the coordinates Xi, Yi, Zi, Ui, Vj, I / j of each of the laser lines can be performed by any suitable means.
  • This may be, for example, a Y-axis mobile observation device, such as a camera, which makes it possible to visualize the position and the shape of each of the laser lines.
  • the laser modules may also comprise display units which display the coordinates of each line in an operator readable format or comprise a telecommunication device which transmits them in a format adapted to the execution of steps b to f of the method of the invention.
  • the usual value ranges for the coordinates ⁇ ⁇ , ⁇ , ⁇ ⁇ , U it V ⁇ are respectively -200 ⁇ at 200 ⁇ , -6mm at + 6mm, -10mm at 10mm, - 0.2 ° to + 0.2 °, -0.2 ° to + 0.2 ° and -0.05 ° to + 0.05 °.
  • the coordinates XI, YI, ZI, UI, VI, WI do not correspond to the spatial coordinates of the mobile platforms on which the laser modules are arranged because they are not expressed in the same axis mark. It is therefore necessary to make a change of reference to move from one to another.
  • step g of the method of the invention the adjustment of each of i modules according to the set of values X ' ⁇ , ⁇ , ⁇ , U'i, V, W can be achieved by any suitable means.
  • this can be by manual or automatic positioning of each of the laser modules after the calculation of each of their spatial coordinates according to the coordinates X'i, ⁇ ' ⁇ , ⁇ ' ⁇ , U'i, V'i, W 'i using a marker change operation.
  • the intensity profile of a laser line in the plane transverse to its direction of propagation varies according to the type of lens used to generate it.
  • the profile is Gaussian in both directions perpendicular to the direction of propagation of the beams.
  • Powell lenses the profile is essentially Gaussian in the direction of smaller dimension of the line and perpendicular to the direction of propagation of the beam.
  • a laser line beam may also be defined by its width, denoted w ("waist" in English), expressed in unit length, corresponding to the distance from the axis of i
  • the value of the width may vary along the axis of propagation.
  • the minimum value of the width is denoted w 0 .
  • the intensity function for calculating the intensity profile / j for each laser line is a Gaussian profile function. This mode is advantageously suitable for laser lines having an elliptical shape in the direction of their largest dimension.
  • the optical device for obtaining a laser line may also comprise a laser beam converter, or a conversion function, modifying a profile of Gaussian intensity in a profile of intensity said to "flat top” or “square", in the dimension of the length, the profile in the dimension of the width remaining Gaussian.
  • a flat-top intensity profile is a profile with a flat top, or central plateau, of high intensity, preferably not very fluctuating, if not constant, and high gradient decreasing intensity edges. The profile is often symmetrical. The edges generally have a shape such that they can be geometrically assimilated to a line or whose gradient is relatively constant over their entire length. The gradient is also called "stiffness".
  • a flat-topped profile can be characterized by two parameters: the length of the flat top, denoted l, and the stiffness of the edges, noted a.
  • the intensity function for calculating the intensity profile / j , for each laser line is a flat-topped profile function.
  • This mode is suitable for laser lines having a flat top profile in the direction of their largest dimension.
  • the flat-topped profile function can comprise, as parameters, a minimum width of the beam, w 0 , between 10 ⁇ and 500 ⁇ , a length of the flat top, l, between 1 cm and 300 cm and a stiffness CL, between 1mm and 10mm.
  • the width of each of the intensity profiles 1 along the X axis is the width at half height.
  • the width of each of the intensity profiles / j along the X axis is the width at a height corresponding to a value kJi of intensity, where / j is the maximum intensity value of the profile. and k is a real number between 0 and 1.
  • the laser lines formed on the surface of a planar substrate are generally not perfectly rectilinear. They can be slightly undulating. When aligning the laser lines, the ripple of each laser line must be taken into account so that the continuous overall laser line formed has a homogeneous linear power at all points of the Y axis.
  • the intensity function may comprise a shape function modeling the geometric shape of the laser line.
  • the following equation is an example of a generic intensity function for calculating the intensity profile / j with a flat top, including as parameters the length of the plate, l, the stiffness of the edges a, the minimum width of the beam w 0 and a function of form F 0 of the line:
  • the function I (x, y, z) is a generic function that generates an intensity profile centered at (0, 0.0).
  • the M 2 factor is characteristic of the laser line. It is generally between 1 and 10, in particular between 1 and 4.
  • the intensity profile / j is simply obtained by calculating the function / ⁇ ', y', z ') where x', y ', z' are the coordinates of the space obtained after transformation according to the formula:
  • T is the matrix of tra and R is the matrix of
  • R Rx (Uj) R Y (Vj) R z (Wj) in which Rx, Ry and R z are respectively the rotation matrices around the axes of the reference X, Y, Z according to the angles of Euler Uj, V ;, ⁇ .
  • Each intensity profile / j may also be normalized to 1 in order to simplify the calculation of the power profiles P G.
  • the shape function F 0 modeling the geometric shape of the laser line can be established according to the characteristics of the laser module that generates it. If these characteristics are not known, the shape function can be any mathematical function capable of reproducing the shape of the laser line emitted on the surface of the planar substrate. The shape function can be different for each line.
  • An advantageous shape function is a Bezier polynomial curve defined by at least four control points, two of the four points of which correspond to both ends of the laser line.
  • the other control points may be chosen advantageously so as to reproduce the shape of the laser line emitted on the surface of the planar substrate.
  • control points can also be chosen randomly in ranges of values making it possible to model most of the laser lines available for the thermal treatment of the planar substrate.
  • the Bézier polynomial curve comprises four control points of which two control points are randomly selected at a distance from each end respectively between 10% and 20% of the length. total, and at an angle to the axis of the line between -0.1 ° and + 0.1 °.
  • This embodiment is advantageous for modeling laser lines whose shape can not be determined for lack of adequate acquisition means. This may be the case, for example, of a plane substrate heat treatment installation by a continuous global laser line which does not include an acquisition device making it possible to visualize the geometric shape of each of the juxtaposable laser lines used to form said continuous global laser line. This is also the case for an installation for which the characteristics of the laser modules that generate the laser lines can not be known.
  • Step f of the method of the invention consists of an iteration of steps b to e with a new set of values defined so that at each iteration the values of the linear power profile P G and the width profile E converge to the target values ⁇ ⁇ and ⁇ ⁇ respectively.
  • the target values ⁇ ⁇ and ⁇ ⁇ are previously defined according to the intrinsic characteristics of each laser line and the precision sought for the alignment. These values are adapted to the constraints and technical limitations of the installation.
  • a tolerance threshold is often defined below and above the target value to form a range of values. The target value is then considered to be reached when the calculated value is within this range.
  • the tolerance threshold may advantageously represent plus or minus 10%, in particular 5% or even 2% of the target value.
  • the values X 'i, Y, Z'i, U'i, V, W of step f are defined using the least squares method.
  • the values can also be defined using the Gauss-Newton method or using the gradient method.
  • the invention also relates to a computer program comprising instructions for performing the steps of the method of the invention in all possible embodiments.
  • Any type of programming language compiled into a binary or directly interpreted form can be used to implement the steps of the method by a computer-executable sequence of arithmetic or logic instructions or any programmable information processing system.
  • the computer program can be part software, that is to say a set of executable instructions and / or a multiple dataset or database.
  • the invention also relates to a computer-readable storage medium on which is recorded a computer program comprising instructions for performing the steps of the alignment method of the invention.
  • this storage medium is a nonvolatile or nonvolatile computer memory, for example a magnetic or semiconductor mass memory (solid state drive, flash memory). It can be removable or integrated into the computer that decrypts the content and executes the instructions. It can also be integrated into a computer, called a "server”, different from the one that executes the instructions, called the "client". To execute the instructions contained in the storage medium, the "client" computer can access the memory of the "server” computer by physical and / or aerial telecommunication means. The "server” computer can also decrypt the storage medium on which the computer program is stored and communicate the instructions in binary form to the "client” computer by any means of telecommunication.
  • the storage medium may be a removable medium or accessible remotely by a telecommunication means so as to facilitate its diffusion in all the places where an alignment method according to the invention is likely to be used.
  • the invention also relates to a device for aligning a plurality of juxtaposable laser lines to form a continuous global laser line adapted to the heat treatment of a plane substrate capable of being set in rectilinear motion in a first direction, each laser line being formed a module emitting a laser line on the surface S of the planar substrate on which a heat treatment is likely to be performed, said device comprising the following modules:
  • the X and Y axes being located in the plane of the surface S, the X axis corresponding to said first direction, the Y axis corresponding to a second direction; direction perpendicular to the first, the Z axis corresponding to a third direction perpendicular to the plane of the surface S;
  • the acquisition module may comprise an observation device movable along the Y axis and disposed in place of the planar substrate so that its focal plane corresponds to the defined plane. by the surface S of said planar substrate if it were present. This device is placed below the area of the surface of the plane substrate on which the laser lines are formed by the laser modules.
  • This optical device may be, for example, a camera, preferably digital, adapted to the acquisition of images of laser lines formed on the surface of a planar substrate according to the wavelength of the laser beam used to generate them.
  • the coordinates Xi, ⁇ , ⁇ , Ui, Vi, Wi can then be determined using the spatial coordinates of the camera and the digital analysis of the images.
  • the analysis of the images can advantageously be performed using a computer so as to automate the acquisition of the coordinates Xi. Yi. Zi. Ui. Vi. Wt.
  • the acquisition module may comprise an interface, physical or virtual, of data input, such as a computer keyboard, through which an operator enters the coordinates X, ⁇ , ⁇ ⁇ , t /
  • the operator can have read the coordinates on a display device on which the laser modules display the X, ⁇ , laser line that it forms on the surface of the substrate
  • the input interface is preferably connected by any means of air or physical telecommunication to the first calculation module of step b of the alignment device of the invention.
  • the acquisition module may also comprise an aerial or physical telecommunication device transmitting coordinates ⁇ ⁇ , ⁇ ⁇ , ⁇ ⁇ , ⁇ V ⁇ W ⁇ of each of the laser lines from an optical observation device of the laser lines to the first one. calculation module of the step b of the alignment method or between said calculation module and the laser modules.
  • the calculation modules b to d of the alignment device of the invention may advantageously comprise one or more calculation units.
  • Calculation units are included in Central Processing Units (CPUs).
  • CPUs are typically integrated with computers that also include a variety of other electronic components, such as input-output interfaces, volatile and / or persistent storage systems and BUSs, necessary for data transfer. between the central processing units and the communication with external systems, here the different modules.
  • the comparison module may comprise one or more calculation units similar to those of the calculation modules.
  • the number and the calculation speed of calculating units, and a fortiori of central processing units, necessary for carrying out the calculation steps of the method of the invention can be adjusted as a function of the number of laser lines. For example, for four 400mm laser lines and one largeur ⁇ width, a single central processing unit with a clock frequency of 1.90 GHz may be sufficient.
  • the calculated coordinates X ' ⁇ , ⁇ ' ⁇ , ⁇ , U'i, V, W may generally not correspond to the spatial coordinates of the mobile platforms on which the laser modules are arranged because they are not expressed in the same reference frame. axes. It is therefore necessary to make a change of reference to move from one to another.
  • the adjustment module may comprise a conversion sub-module of the reference change coordinates so as to calculate the spatial coordinates that the platforms must adopt so that the laser lines they generate have the coordinates X'i, ⁇ ' ⁇ , ⁇ ' ⁇ , U'i, V'i, W'i respectively.
  • This sub-module can be any programmable information processing system and having a readable storage medium on which is recorded a computer program comprising executable instructions for calculating the change of marker using, for example, a passing matrix.
  • the adjustment module can integrate a telecommunication means adapted to the transmission of transformed spatial coordinates to mobile platforms. It may also include a digital data converter, if the format of the The coordinates computed by the comparison module must be converted into a decipherable or executable format by the mobile platforms.
  • the alignment device further comprises a graphical display module of the power profiles P G and of the width E.
  • the display module may preferably comprise a device of FIG. graphic display displaying information that can be read by a human being. Such a module is advantageous for verifying that the laser lines are effectively aligned in a continuous overall line, and that the intensity and width characteristics are adapted to the heat treatment of the planar substrate whose transformation is sought.
  • the display device may also display other information such as the width, the length, and the coordinates X'i, ⁇ ' ⁇ , ⁇ ' ⁇ , U'i, V'i, W'i of each of the lines lasers. It can also indicate the coordinates of the optical device for observing the laser lines.
  • the set of calculation and comparison modules can be virtual modules.
  • they may be modules instantiated in the form of objects by a computer program or computer software from classes in the random access memory, possibly assisted by a virtual memory, of a computer.
  • the computer may include a plurality of central processing units, storage media, and input-output interfaces. It advantageously comprises telecommunication means with the acquisition and adjustment modules.
  • all the acquisition, calculation and adjustment modules are virtual modules.
  • the alignment device may then comprise a computer provided with one or more central processing units, at least one non-volatile memory, at least one volatile memory, and input-output interfaces for exchanging digital data with external systems.
  • These interfaces may include an interface, physical or virtual, of data input, such as a computer keyboard, by which an operator enters the coordinates Xi, Yi, ⁇ i, Ui, Vi, W (, an air telecommunication device or physical communication with the laser modules or mobile platforms on which they are arranged, and / or a display device.
  • the display device is a human-machine graphical interface, for example a digital screen, displaying information that can be deciphered by a human being. It can display in graphical form the profiles of the intensities / j, the sum P ⁇ and the width E.
  • the device can also display other information such as the width, length, and the coordinates X ' ⁇ , ⁇ ' ⁇ , ⁇ ' ⁇ , U'i, V, W of each of the laser lines, the spatial coordinates of the platforms on which laser modules are arranged.
  • the alignment method of the invention may be advantageously implemented in a method of manufacturing a planar substrate comprising a heat-treated coating by juxtaposable laser lines forming a continuous overall laser line.
  • the manufacturing process comprises:
  • the substrate may be, for example, a mineral or organic substrate. It is coated on a part or the whole of the surface of one of its main faces with a coating formed of a layer or a stack of a plurality of layers. These layers may be organic, metallic or mineral.
  • the manufacturing method is suitable for the treatment of large glass sheets, for example of "jumbo" type (6m x 3.21m), coated with a stack of thin layers of metallic and / or dielectric nature.
  • the glass sheet may be a soda-lime glass sheet on which is deposited a stack comprising one or more functional and / or dielectric metal layers.
  • the method of manufacture may be implemented in a manufacturing site different from that where the substrate is produced and / or where it is coated.
  • the invention also relates to a method of aligning simulation of a plurality of juxtaposable laser lines to form a continuous global laser line:
  • a step of simulating a plurality of modules each emitting a laser line on the surface S of a plane plane substrate capable of being set in rectilinear motion in a first direction b. a generation step, for each laser line,
  • the X and Y axes being located in the plane of the surface S, the X axis corresponding to said first direction, the Y axis corresponding to a second direction perpendicular to the first, the Z axis corresponding to a third direction perpendicular to the plane of the surface S.
  • the advantage of this method is to be able to simulate the effect of changes in the coordinates of each of the laser lines on the alignment without having to be connected to the existing installation.
  • the process has an educational interest. It allows a human operator wishing to align juxtaposable laser lines in a continuous global line to understand the relationship of changing one of the coordinates of a laser line on the alignment.
  • the process is also of economic interest since the operator does not monopolize the installation for the alignment tests and saves time during the alignment of the laser modules of the installation thanks to the knowledge he has acquired for a optimal adjustment of the modules.
  • it can simulate a configuration of laser lines similar to that observed on the existing installation to determine which coordinates of the modules it should adjust and how it should adjust.
  • each of the values of the coordinates ⁇ ⁇ , ⁇ , ⁇ ⁇ , U it V ⁇ is generated randomly in a previously defined range of values.
  • This range of values can correspond to the range of values that the X, ⁇ , ⁇ ⁇ , t / j, Vj, W coordinates can actually take (laser lines of an existing installation.) It can also correspond to the interval values likely to be obtained by modules whose installation is envisaged.This latter mode is particularly advantageous because it makes operators aware of the alignment of laser lines before the new installation is operational.
  • the coordinates XI, YI, ZI, UI, VI, WI can be generated randomly in respective ranges of values: -200 ⁇ to 200 ⁇ , -6mm to + 6mm, -10mm to 10mm, -0.2 ° to +0, 2 °, -0.2 ° to + 0.2 ° and -0.05 ° to + 0.05 °.
  • step c of the simulation method the successive sets of values X'i, ⁇ ' ⁇ , ⁇ ' ⁇ , U'i, V'i, W'i making it possible to converge the linear power profile P G and the profile from width E to the target values ⁇ ⁇ and ⁇ ⁇ respectively can also be defined manually according to a heuristic "trial-error" approach.
  • This embodiment is advantageous for educational purposes.
  • the graphical representation of the simulated continuous global laser line is preferably carried out using a graphical interface.
  • the graphically represented information is preferably readable by a human being.
  • Other information can be advantageously represented graphically, for example, the power profiles P G and the width L as well as information relating to the number, the length and the width of the laser lines.
  • the invention also relates to a device for aligning simulation of a plurality of juxtaposable laser lines to form a continuous global laser line:
  • a simulation module of a plurality of modules each emitting a laser line on the surface S of a plane plane substrate capable of being set in rectilinear motion in a first direction
  • the X and Y axes being located in the plane of the surface S, the X axis corresponding to said first direction, the Y axis corresponding to a second direction perpendicular to the first, the Z axis corresponding to a third direction perpendicular to the plane of the surface S.
  • the simulation and generation modules may advantageously comprise one or more calculation units.
  • Calculation units are included in Central Processing Units (CPUs).
  • CPUs are typically integrated with computers that also include a set of other electronic components, such as I / O interfaces, volatile and / or persistent storage systems, and BUSs, necessary for the transfer of data. data between the central processing units and communication with external systems, here the different modules.
  • the number and the calculation speed of calculating units, and a fortiori of central processing units, necessary for carrying out the calculation steps of the method of the invention can be adjusted as a function of the number of laser lines. For example, for four 400mm laser lines and one largeur ⁇ width, a single central processing unit with a clock frequency of 1.90 GHz may be sufficient.
  • the set of modules of the simulation device are virtual modules.
  • they may be modules instantiated in the form of objects by a computer program or computer software from classes in the random access memory, possibly assisted by a virtual memory, of a computer.
  • the computer may include a plurality of central processing units, storage media, and input-output interfaces. It advantageously comprises telecommunication means with the acquisition and adjustment modules.
  • the graphic representation module is preferably a graphic interface that can be deciphered by a human via a human-machine dialogue device. It can be a component of the computer on which the virtual modules of the simulation device are instantiated.
  • FIG. 1 is a diagrammatic representation of an illustrative example of a method of heat treatment of a plane substrate capable of being set in rectilinear motion by means of four juxtaposable laser lines, each laser line being formed by a module emitting a line laser on the surface S of the planar substrate on which a heat treatment is likely to be performed.
  • Figure 2 is a graphical representation, in diagrammatic form, of the alignment method of the invention.
  • Figure 3 is a graphical representation of four juxtaposed and non-aligned laser lines formed on a planar substrate.
  • FIG. 4 is a graphical representation of the X-axis line power profile P G for any point along the Y axis for the four laser lines of FIG.
  • FIG. 5 is a graphical representation of the width profile E corresponding to the width at half height of each of the intensity profiles / j along the X axis for any point along the Y axis, by the set of four laser lines of Figure 3.
  • Fig. 6 is a graphical representation, in diagrammatic form, of an embodiment of the alignment method of the invention.
  • Figure 7 is a schematic representation of a first embodiment of an alignment device of the invention.
  • Figure 8 is a schematic representation of a second embodiment of an alignment device of the invention.
  • FIG. 9 is a graphical representation, in diagram form, of a method of manufacturing a planar substrate comprising a coating thermally treated by juxtaposable laser lines forming a continuous overall laser line.
  • Fig. 10 is a graphical diagram representation of the simulation method of the invention.
  • FIG. 11 is a graphical representation of the four laser lines of FIG. 3 as well as power profiles P Q along the X axis and width E along the X axis for any point along the Y axis after alignment. using the alignment method of the invention.
  • FIG. 1 schematically represents an illustrative example of a method 100 of heat treatment of a plane substrate 101 capable of being set in rectilinear motion by means of four juxtaposable laser lines 105a-d, each laser line 105a-d being formed by a module 103 emitting a laser line 105a-d on the surface S 102 of the planar substrate 101 on which a heat treatment is likely to be performed.
  • each laser line 105a-d being formed by a module 103 emitting a laser line 105a-d on the surface S 102 of the planar substrate 101 on which a heat treatment is likely to be performed.
  • a module 103 for simplification purposes only one laser module 103 is shown. There are usually as many laser lines as there are laser modules.
  • the alignment method of the invention is graphically represented, in diagram form, in FIG. 2.
  • the method of aligning a plurality of juxtaposable laser lines to form a continuous global laser line adapted to heat treatment a planar substrate capable of being set in rectilinear motion in a first direction, each laser line being formed by a module emitting a laser line on the surface S of the planar substrate on which a heat treatment is likely to be realized comprises the following steps:
  • the function L (D) calculates the width of each of the intensity profiles / [along the X axis for every point along the axis Y.
  • FIG. 3 shows graphically four juxtaposable 150a-d and non-aligned laser lines formed on a plane substrate 102. Each of the lines differs from the other lines by its intensity profile / j, its shape and its coordinates X, ⁇ , ⁇ ⁇ , Ui, Vi, W ⁇ .
  • the horizontal lines 401a and 401b represent the thresholds at 5% around the target value ⁇ ⁇ .
  • the target value is here set to 1 because the intensities / j have been normalized.
  • FIG. 6 shows the width profile E 500 corresponding to the width at half height of each of the intensity profiles / j along the X axis for any point along the Y axis for the four laser lines of FIG. 3.
  • the horizontal lines 501a and 501b represent the thresholds at 10% around the target value ⁇ ⁇ .
  • FIG. 6 One embodiment of the method of the invention is shown in FIG. 6. The method comprises the following steps:
  • the E200 acquisition, for each laser line comprises the following substeps i. E200a observation of laser lines:
  • the X and Y axes being situated in the plane of the surface S, the X axis corresponding to said first direction, the Y axis corresponding to a second direction perpendicular to the first, the Z axis corresponding to a third direction perpendicular to the plane of the surface S;
  • step E201 comprises the following substeps:
  • R X , R Y and R z are respectively the rotation matrices around the axes of the reference ⁇ , ⁇ , ⁇ according to the angles of Euler
  • FIG. 7 A first embodiment of a device of the invention is shown schematically in FIG. 7.
  • the X and Y axes being located in the plane of the surface S, the X axis corresponding to said first direction, the Y axis corresponding to a second direction; direction perpendicular to the first, the Z axis corresponding to a third direction perpendicular to the plane of the surface S;
  • a calculation module 702 of the linear power profile P G corresponds to the sum of the intensities / j integrated along the X axis for any point along the Y axis; d. a width computation module 703 of the width profile E corresponding to the width of each of the intensity profiles / j along the X axis for any point along the Y axis;
  • the acquisition module 700 comprises an observation device 700b of the laser lines. This observation device movable along the Y axis and disposed in place of the planar substrate so that its focal plane corresponds to the plane defined by the surface S of said planar substrate if it was present. In the figure, for reasons of simplification, the observation device 700b is placed next to the substrate.
  • the observation device 700b transmits images coded in binary form to a processing sub-module 700a using a telecommunication means 700c.
  • Sub-module 700a processes the transmitted images so as to acquire the coordinates Xi, Yi, Zi, Ui, Vi, Wi of each of the laser lines.
  • the coordinates are then transmitted to module 701 by any suitable telecommunication means 705.
  • the telecommunication means 705 may be the same means used to transmit binary digital information between all the modules.
  • the calculation modules 701 to 703 and the comparison module 704 are computers comprising one or more central processing units.
  • the adjustment module 706 comprises a processing unit 706a, for example a computer, for communicating instructions to the supports of the laser modules 103 so as to adjust them according to the set of values X ', ⁇ ' ⁇ , ⁇ , U Calculated i, V, W.
  • the spatial coordinates of the laser modules are calculated according to the coordinates X ⁇ , ⁇ ⁇ , ⁇ i, U'i, V'i, W'i by means of a change of reference operation.
  • the adjustment module may comprise a display device 707 making it possible to communicate information to an operator in a format that can be deciphered by a human being. Examples of information are the power profiles P G and width E as well as information relating to the number and length of the laser lines.
  • FIG. 8 is a schematic representation of a second embodiment of a device of the invention.
  • the modules 701 to 704 and the submodules 700a and 706a are virtual modules instantiated in the form of objects by a computer program or computer software from classes in the random access memory, possibly assisted by a virtual memory, a computer 802.
  • the computer can include several central processing units, storage media and input-output interfaces. It advantageously comprises telecommunication means 801 and 803 with the acquisition and adjustment modules.
  • a display 804 with a graphical interface and in communication with the computer 802 may be advantageous for displaying information to an operator.
  • FIG. 9 is a diagrammatic representation of a method of manufacturing a planar substrate comprising a heat-treated coating with juxtaposable laser lines forming a continuous overall laser line.
  • the method of manufacturing a planar substrate comprising a heat-treated coating by a plurality of juxtaposable laser lines to form a continuous overall laser line adapted to the heat treatment of the planar substrate capable of being set in rectilinear motion in a first direction, each laser line being formed by a module emitting a laser line on the surface S of the plane substrate on which the heat treatment is carried out, comprises:
  • step E900 in which is provided a planar substrate comprising a heat-treatable coating
  • a calculation step E202, implemented by computer, of the power profile linear P Q is the sum of intensities / j integrated along the X axis for any point along the Y axis;
  • Fig. 10 is a graphical diagram representation of the simulation method of the invention.
  • the method of simulating the alignment of a plurality of juxtaposable laser lines to form a continuous global laser line comprises:
  • the X and Y axes being located in the plane of the surface S, the X axis corresponding to said first direction, the Y axis corresponding to a second perpendicular direction at the first, the Z axis corresponding to a third direction perpendicular to the plane of the surface S.
  • each of the values of the coordinates X, Y, Z, t / j, Vj, W being generated randomly in a previously defined range of values.
  • FIG. 11 is a graphical representation of the four laser lines of FIG. 3 as well as the power profiles P G and the width E for any point along the Y axis after alignment using the alignment method of FIG. the invention.
  • the four juxtaposable laser lines 150a-d are aligned on the planar substrate 102.
  • the width profile E 500 along the X axis for any point along the Y axis is located in the middle of horizontal lines 501a and 501b representing the thresholds at 10% around the target value ⁇ ⁇ .
  • each laser line has been aligned according to the alignment method of the invention.
  • the length of each laser line is 400mm.
  • Figure 3 shows these four non-aligned lines on a planar substrate.
  • the surface of the substrate represents XY plane X, Y, Z.
  • the origin of the X and Y axes is shown in Figure 3.
  • the origin of the Z axis is on the surface of the substrate.
  • the coordinates Xi, ⁇ , ⁇ , Ui, Vi, Wi of each of the laser lines 105a-105d before alignment are summarized in Table 1 below.
  • the choice of the origin of the marker is a matter of convention and depends on the configuration of the installation in which the alignment process is implemented. In this example, the origin is arbitrarily defined.
  • FIGS. 4 and 7 respectively represent the power profiles P Q and width E for all four laser lines for any point along the Y axis.
  • the intensity profile 1 of each of the laser lines is calculated from FIG. using the flat top function:
  • the length of the plate, l, is fixed at 400mm, the stiffness of the edges, a, is 5.5 and the minimum of the beam w 0 is ⁇ .
  • the form function F 0 is a function of a Bezier polynomial curve defined by four control points. Two control points correspond to the two ends of the laser line, and the two other control points are randomly selected at a distance from each end respectively between 10% and 20% of the total length, and at an angle to the axis of the line between -0.1 ° and + 0.1 °.
  • the intensity profile / j is simply obtained by calculating the function / ⁇ ', y', z ') where x', y ', z' are the coordinates of the space obtained after transformation according to the formula :
  • T is the matrix of tra and R is the matrix of
  • R Rx (Uj) R Y (Vj) R z (Wj) in which Rx, Ry and R z are respectively the rotation matrices around the axes of the reference X, Y, Z according to the angles of Euler U j , V ;, ⁇ .
  • Each intensity profile / j has been normalized to 1 in order to simplify the calculation of the power profiles P G.
  • the target values ⁇ 7 P and ⁇ 7 L for the linear power profile P Q and the width profile L respectively are set at 1, 0 and 60 ⁇ respectively.
  • the tolerance thresholds are 5% and 10% respectively.
  • the coordinates after alignment are shown in Table 1.
  • the overall laser line continues as well as the power profiles P G along the X axis for any point along the Y axis and the width L along the X axis for any point along the Y axis are graphically represented in Figure 12.

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Abstract

La présente invention concerne un procédé, un programme informatique et un dispositif d'alignement d'une pluralité i de lignes lasers juxtaposables pour former une ligne laser globale continue adaptée au traitement thermique d'un substrat plan susceptible d'être mis en mouvement rectiligne dans une première direction, chaque ligne laser étant formée par un module émettant une ligne laser sur la surface S du substrat plan sur laquelle un traitement thermique est susceptible d'être réalisé.

Description

Procédé d'alignement d'une pluralité de lignes lasers
La présente invention concerne un procédé d'alignement d'une pluralité de lignes lasers juxtaposables pour former une ligne laser globale continue homogène en intensité et en largeur adaptée au traitement thermique d'un substrat plan. Elle a également pour objet un dispositif d'alignement de lignes lasers.
L'irradiation par rayonnement laser est aujourd'hui une méthode courante pour le traitement thermique de la surface de divers substrats. La cohérence spatiale et temporelle d'un rayonnement laser permet d'obtenir des faisceaux lasers de faible largeur. Focalisé sur une surface, un tel faisceau permet d'atteindre en des zones précises de la surface du substrat sur une faible profondeur, des températures élevées en des temps particulièrement brefs. Cela procure l'avantage de préserver le cœur du substrat de toute transformation physico-chimique susceptible d'être provoquée par l'augmentation de la température de sa surface.
Cette méthode est notamment employée pour le traitement thermique de revêtements minces déposés à la surface d'un substrat minéral ou organique, dans lequel, par exemple, une recristallisation des revêtements est recherchée sans que le substrat ne soit altéré. A cette fin, des faisceaux laser sont employés qui forment des lignes, dites « lignes laser », sur la surface à traiter. Le traitement thermique de la totalité de la surface est obtenu par défilement du substrat sous les lignes lasers qui restent fixes. Des exemples d'utilisation de cette méthode sont décrits dans le document WO2010142926 pour la fabrication d'un substrat revêtu d'un empilement de couches minces à base d'argent, ou encore dans le document WO2010139908 pour la fabrication d'un substrat revêtu de couches minces transparentes et conductrices électroniques.
Une difficulté dans l'utilisation des méthodes de traitement thermique à l'aide de lignes lasers est le traitement des substrats de grande taille, par exemple une feuille de verre de taille « jumbo » (6m x 3,21m), pour lequel plusieurs lignes lasers élémentaires doivent être combinées car il n'existe pas de ligne laser de longueur suffisante. L'objectif est alors de parvenir à un traitement thermique le plus homogène possible sur toute la largeur de la surface à traiter sachant que le profil d'intensité de chacune des lignes laser élémentaire n'est pas homogène dans sa largeur et sa longueur. Le profil d'intensité est généralement gaussien et varie avec le degré de focalisation. En outre le profil d'intensité n'est pas parfaitement identique d'une ligne laser à l'autre.
Les lignes lasers élémentaires sont juxtaposées de manière à former une ligne laser globale continue, telle que celle décrite dans le document US6717105 Bl. L'état de l'art peut fournir des recommandations pour une ligne globale continue homogène en intensité et en largeur adaptée à un traitement thermique homogène. Par exemple, le document WO2015059388 fournit des informations sur la forme du profil de puissance linéique de chaque lignes lasers élémentaires, le document WO2013156721 sur le facteur de qualité, la puissance linéique, la largeur, la dispersion de la largeur de la ligne laser global continue, et le document WO2017032947 sur le degré de recouvrement de deux lignes lasers élémentaires adjacentes.
Toutefois, l'alignement des lignes lasers élémentaires en tant que tel pour former une ligne laser globale continue homogène reste une étape délicate, complexe et coûteuse en temps, qui monopolise les outils de production et requiert le sacrifice d'une certaine quantité de substrats pour les essais. En effet, chaque ligne laser élémentaire est générée par un module laser disposé sur une plateforme placée au-dessus de la surface du substrat à traiter thermiquement. Chaque plateforme est généralement orientable selon trois positions et trois angles. Il y a donc six paramètres ajustables par module. Afin d'illustrer la complexité des réglages, il suffit de considérer une installation classique comprenant huit modules, pour laquelle l'alignement des huit lignes lasers nécessite alors l'ajustement de quarante-huit paramètres indépendants. Le réglage de l'alignement est traditionnellement réalisé selon une démarche heuristique « essai-erreur » qui monopolise l'installation et requiert un nombre parfois important d'essais sur les substrats avant de pouvoir produire.
La présente invention résout ces problèmes. Elle a pour objet un procédé d'alignement d'une pluralité i de lignes lasers juxtaposables pour former une ligne laser globale continue adaptée au traitement thermique d'un substrat plan susceptible d'être mis en mouvement rectiligne dans une première direction, chaque ligne laser étant formée par un module émettant une ligne laser sur la surface S du substrat plan sur laquelle un traitement thermique est susceptible d'être réalisé, ledit procédé comprenant les étapes suivantes :
a. l'acquisition, pour chaque ligne laser :
des valeurs des coordonnées X , Υι, Ζ^ du centre de la ligne laser, les axes X et Y étant situés dans le plan de la surface S, l'axe X correspondant à ladite première direction, l'axe Y correspondant à une deuxième direction perpendiculaire à la première, l'axe Z correspondant à une troisième direction perpendiculaire au plan de la surface S ;
des valeurs des coordonnées Ui, Vj, W(, correspondant aux angles formés par la ligne laser avec les axes X, Y, Z respectivement ; b. le calcul, mis en œuvre par ordinateur, du profil d'intensité /j pour chaque ligne laser en fonction des coordonnées XI, YI, ZI UI, VI, WI à l'aide d'une fonction d'intensité préalablement définie ;
c. le calcul, mis en œuvre par ordinateur, du profil de puissance linéique PQ correspond à la somme des intensités /j intégreés selon l'axe X pour tout point le long de l'axe Y ;
d. le calcul, mis en œuvre par ordinateur, du profil de largeur E correspondant à la largeur de la somme des profils d'intensité /j selon l'axe X pour tout point le long de l'axe Y ;
e. la comparaison, mise en œuvre par ordinateur, des valeurs du profil de puissance linéique PG et du profil de largeur E à deux valeurs cibles préalablement définies σΡ et σΕ respectivement ;
f. l'itération des étapes b à e avec un nouvel ensemble de valeurs X'i, Υ'ί, Ζ'ι, U'i, V'i, W'i définies de manière qu'à chaque itération les valeurs du profil de puissance linéique PQ et du profil de largeur E convergent vers les valeurs cibles σΡ et σΕ respectivement ;
g. la réglage de chacun des i modules selon l'ensemble de valeurs X'i, Y'i, Z'i, U'i, V'i, W'i ainsi obtenu.
Au sens de la présente invention, l'expression « ligne laser » désigne tout rayonnement laser qui projette une tache, focalisée ou non, ayant la forme d'une ligne ou d'une raie sur une surface. Cette forme est généralement obtenue à l'aide d'un dispositif optique placé sur la trajectoire d'un faisceau laser dont la projection sur une surface forme une ligne. Le dispositif optique comprend généralement une ou plusieurs lentilles asphériques, telles que des lentilles cylindriques ou des lentilles de Powell.
L'acquisition des coordonnées Xi, Yi, Zi, Ui, Vj, I/ jde chacune des lignes laser peut être réalisée par tout moyen adapté. Cela peut être, par exemple, un dispositif d'observation mobile selon l'axe Y, tel qu'une caméra, qui permet de visualiser la position et la forme de chacune des lignes lasers. Les modules lasers peuvent aussi comprendre des unités d'affichage qui affichent les coordonnées de chaque ligne dans un format lisible par un opérateur ou comprendre un dispositif de télécommunication qui les transmet dans un format adapté à l'exécution des étapes b à f du procédé de l'invention. Dans la plupart des installations comprenant des lignes lasers, les intervalles de valeurs usuels pour les coordonnées Χ^, Υ , Ζ^, Uit V^, sont respectivement -200μιτι à 200μιτι, -6mm à +6mm, -10mm à 10mm, -0,2° à +0,2°, -0,2° à +0,2° et -0,05° à +0,05°.
Généralement, les coordonnées XI, YI, ZI, UI, VI, WI ne correspondent pas aux coordonnées spatiales des plateformes mobiles sur lesquelles les modules lasers sont disposés car elles ne sont pas exprimées dans le même repère d'axes. Il est donc nécessaire d'opérer un changement de repère pour passer des unes aux autres.
A l'étape g du procédé de l'invention, le réglage de chacun des i modules selon l'ensemble de valeurs X' ι, Υ , Ζ , U'i, V , W peut être réalisé par tout moyen adapté. Par exemple, cela peut être par positionnement manuel ou automatique de chacun des modules lasers après le calcul de chacune de leurs coordonnées spatiales en fonction des coordonnées X'i, Υ'ί, Ζ'ι, U'i, V'i, W'i à l'aide d'une opération de changement de repère.
Le profil d'intensité d'une ligne laser dans le plan transverse à sa direction de propagation varie selon le type de lentille utilisée pour la générer. Avec des lentilles cylindriques, le profil est gaussien selon les deux directions perpendiculaires à la direction de propagation des faisceaux. Avec des lentilles de Powell, le profil est essentiellement gaussien dans la direction de plus petite dimension de la ligne et perpendiculaire à la direction de propagation du faisceau.
Un faisceau de ligne laser peut être aussi défini par sa largeur, noté w (« waist » en anglais), exprimée en unité de longueur, correspondant à la distance par rapport à l'axe de i
propagation où l'intensité est égale à— de l'intensité maximale, dans le plan perpendiculaire à cet axe et dans la direction de plus petite dimension de la ligne laser. La valeur de la largeur peut varier le long de l'axe de propagation. La valeur minimale de la largeur est notée w0.
Dans un premier mode de réalisation de l'invention, la fonction d'intensité pour le calcul du profil d'intensité /j, pour chaque ligne laser, est une fonction de profil gaussien. Ce mode convient avantageusement aux lignes lasers ayant une forme elliptique dans la direction de leur plus grande dimension.
Selon le système d'axes adopté dans la présente invention, le calcul, à l'étape b, du profil d'intensité l pour chaque ligne laser en fonction des coordonnées X , Yi, Zi Ui, Vj, Wi est réalisé dans le plan à deux dimensions X, Y à Z = 0 correspondant à la surface S du substrat plan sur lequel un traitement thermique est susceptible d'être réalisé.
Le dispositif optique permettant d'obtenir une ligne laser peut également comprendre un convertisseur de faisceau laser, ou une fonction de conversion, modifiant un profil d'intensité gaussien en un profil d'intensité dit à « sommet plat » ou « carré », dans la dimension de la longueur, le profil dans la dimension de la largeur demeurant gaussien. Un profil d'intensité à sommet plat est un profil avec un sommet plat, ou plateau, central étendu d'intensité élevée, de préférence peu fluctuante, sinon constante, et des arrêtes d'intensité décroissante à gradient élevé. Le profil est souvent symétrique. Les arrêtes ont généralement une forme telle qu'elles peuvent être géométriquement assimilées à une droite ou dont le gradient est relativement constant sur toute leur longueur. Le gradient est aussi appelé « raideur ». Un profil à sommet plat peut être caractérisé par deux paramètres : la longueur du sommet plat, notée l, et la raideur des arrêtes, notée a.
Dans un deuxième mode de réalisation de l'invention, la fonction d'intensité pour le calcul du profil d'intensité /j, pour chaque ligne laser, est une fonction de profil à sommet plat. Ce mode est adapté aux lignes lasers ayant un profil à sommet plat dans la direction de leur plus grande dimension. En particulier, la fonction de profil à sommet plat peut comprendre, comme paramètres, une largeur minimale du faisceau, w0, comprise entre 10 μιτι et 500μιτι, une longueur du sommet plat, l, comprise entre 1 cm et 300 cm et une raideur d'arrêté, CL, comprise entre 1mm et 10 mm.
Dans un mode de réalisation de l'invention, à l'étape d, la largeur de chacun des profils d'intensité l selon l'axe X est la largeur à mi-hauteur. Dans un mode de réalisation alternatif, la largeur de chacun des profils d'intensité /j selon l'axe X est la largeur à une hauteur correspondant à une valeur kJi d'intensité, où /j est la valeur maximale d'intensité du profil et k est nombre réel compris entre 0 et 1.
Les lignes lasers formées sur la surface d'un substrat plan ne sont généralement pas parfaitement rectilignes. Elles peuvent être légèrement ondulantes. Lors de l'alignement des lignes lasers, il est doit alors être tenu compte de l'ondulation de chaque ligne laser afin que la ligne laser globale continu formée ait une puissance linéique homogène en tout point de l'axe Y. Dans un mode de réalisation de l'invention, pour chaque ligne laser, la fonction d'intensité peut comprendre une fonction de forme modélisant la forme géométrique de la ligne laser.
L'équation suivante est un exemple de fonction générique d'intensité pour le calcul du profil d'intensité /j à sommet plat, comprenant comme paramètres la longueur du plateau, l, la raideur des arrêtes a, la largeur minimale du faisceau w0 et une fonction de forme F0 de le ligne :
2{x-F0{y))2 X, y, z sont les coordonnées de l'espace dans le repère d'axes X, Y, Z. La fonction I(x, y, z) est une fonction générique qui génère un profil d'intensité centré en (0,0,0). La grandeur Zr est la longueur de Rayleigh. Elle se calcule à l'aide de la relation ZR = -^ où λ est la longueur d'onde du faisceau laser, et M2 est un facteur caractérisant la divergence du faisceau. Le facteur M2 est caractéristique de la ligne laser. Il est généralement compris entre 1 et 10, en particulier entre 1 et 4.
Pour chaque ligne laser, le profil d'intensité /j est simplement obtenu par le calcul de la fonction / χ' , y', z') où x', y', z' sont les coordonnées de l'espace obtenu après transformation selon la formule :
Où T est la matrice de tra et R est la matrice de
translation R = Rx(Uj)RY(Vj)Rz(Wj) dans laquelle Rx, Ry et Rz sont respectivement les matrices de rotation autour des axes du repère X, Y, Z selon les angles d'Euler Uj, V;, Υ .
Chaque profil d'intensité /j peut aussi être normalisé à 1 afin de simplifier le calcul des profils de puissance PG.
Pour chaque ligne laser, la fonction de forme F0 modélisant la forme géométrique de la ligne laser peut être établie en fonction des caractéristiques du module laser qui la génère. Si ces caractéristiques ne sont pas connues, la fonction de forme peut être toute fonction mathématique susceptible de reproduire la forme de la ligne laser émise sur la surface du substrat plan. La fonction de forme peut être différente pour chaque ligne.
Une fonction de forme avantageuse est une courbe polynomiale de Bézier définie par au moins au moins quatre points de contrôle dont deux des quatre points correspondent aux deux extrémités de la ligne laser. Les autres points de contrôle peuvent être choisis avantageusement de façon à reproduire la forme de la ligne laser émise sur la surface du substrat plan.
Ces autres points de contrôle peuvent être aussi choisis aléatoirement dans des gammes de valeurs permettant de modéliser la plupart des lignes lasers disponibles pour le traitement thermique du substrat plan. En particulier, la courbe polynomiale de Bézier comprend quatre points de contrôle dont deux points de contrôle sont choisis aléatoirement à une distance de chaque extrémité respectivement comprise entre 10% et 20% de la longueur totale, et selon un angle par rapport à l'axe de la ligne compris entre -0,1° et +0,1°. Ce mode de réalisation est avantageux pour la modélisation des lignes lasers dont la forme ne peut être déterminée faute de moyens d'acquisition adéquats. Cela peut être le cas, par exemple, d'une installation de traitement thermique de substrat plan par une ligne laser globale continue qui ne comprend pas de dispositif d'acquisition permettant de visualiser la forme géométrique de chacune des lignes laser juxtaposables servant à former ladite ligne laser globale continue. C'est aussi le cas pour une installation pour laquelle les caractéristiques des modules lasers qui génèrent les lignes laser ne peuvent pas être connues.
L'étape f du procédé de l'invention consiste en une itération des étapes b à e avec un nouvel ensemble de valeurs définies de manière qu'à chaque itération les valeurs du profil de puissance linéique PG et du profil de largeur E convergent vers les valeurs cibles σΡ et σΕ respectivement. Les valeurs cibles σΡ et σΕ sont préalablement définies selon les caractéristiques intrinsèques de chaque ligne laser et la précision recherchée pour l'alignement. Ces valeurs sont adaptées aux contraintes et limitations techniques de l'installation.
Les valeurs cibles sont généralement difficiles à atteindre exactement. Il est souvent défini un seuil de tolérance en-dessous et au-dessus de la valeur cible de manière à former un intervalle de valeurs. La valeur cible est alors considérée comme atteinte lorsque la valeur calculée est comprise dans cet intervalle. Le seuil de tolérance peut avantageusement représenter plus ou moins 10%, en particulier 5%, voire 2% de la valeur cible.
Il existe différentes méthodes mathématiques permettant de définir ou calculer, à chaque itération, les ensembles successifs de valeurs X' ι, Υ'Ϊ, Ζ , U'i, V'i, W'i permettant de faire converger le profil de puissance linéique PQ et le profil de largeur E vers les valeurs cibles Op et σΕ respectivement. Dans un mode particulier de réalisation du procédé de l'invention, les valeurs X' i, Y , Z'i, U'i, V , W de l'étape f sont définies à l'aide de la méthode des moindres carrées. Les valeurs peuvent être aussi définies à l'aide de la méthode de Gauss- Newton ou encore à l'aide de la méthode du gradient.
Tous les modes de réalisation décrits peuvent être avantageusement combinés.
L'invention a aussi pour objet un programme informatique comprenant des instructions pour l'exécution des étapes du procédé de l'invention dans tous les modes de réalisation possibles. Tout type de langage de programmation compilé vers une forme binaire ou directement interprété peut être utilisé pour implémenter les étapes du procédé par une suite d'instructions arithmétiques ou logiques exécutables par un ordinateur ou tout système de traitement de l'information programmable. Le programme informatique peut faire partie d'un logiciel, c'est-à-dire d'un ensemble d'instructions exécutables et/ ou d'un plusieurs jeu de données ou base de données.
En ce sens, l'invention a également pour objet un support de stockage déchiffrable par ordinateur sur lequel est enregistré un programme informatique comprenant des instructions pour l'exécution des étapes du procédé d'alignement de l'invention. De préférence, ce support de stockage est une mémoire informatique non volatile ou rémanente, par exemple une mémoire de masse magnétique ou à semi-conducteur (solid state drive, flash memory). Elle peut être amovible ou intégrée à l'ordinateur qui en déchiffre le contenu et en exécute les instructions. Elle peut aussi être intégrée à un ordinateur, appelé « serveur », différent de celui qui exécute les instructions, appelé le « client ». Pour exécuter les instructions contenues dans le support de stockage, l'ordinateur « client » peut accéder à la mémoire de l'ordinateur « serveur » par un moyen de télécommunication physique et/ ou aérien. L'ordinateur « serveur » peut aussi déchiffrer le support de stockage sur lequel est stocké le programme d'ordinateur et communiquer les instructions sous forme binaire à l'ordinateur « client » par tout moyen de télécommunication.
Il peut être avantageux que le support de stockage soit un support amovible ou accessible à distance par un moyen de télécommunication de manière à faciliter sa diffusion dans tous les lieux où un procédé d'alignement selon l'invention est susceptible d'être utilisé.
L'invention a également trait à un dispositif d'alignement d'une pluralité i de lignes lasers juxtaposables pour former une ligne laser globale continue adaptée au traitement thermique d'un substrat plan susceptible d'être mis en mouvement rectiligne dans une première direction, chaque ligne laser étant formée un module émettant une ligne laser sur la surface S du substrat plan sur laquelle un traitement thermique est susceptible d'être réalisé, ledit dispositif comprenant les modules suivants :
a. un module d'acquisition, pour chaque ligne laser :
des valeurs des coordonnées X , Υι, Ζ^ du centre de la ligne laser, les axes X et Y étant situés dans le plan de la surface S, l'axe X correspondant à ladite première direction, l'axe Y correspondant à une deuxième direction perpendiculaire à la première, l'axe Z correspondant à une troisième direction perpendiculaire au plan de la surface S ;
des valeurs des coordonnées Ui, Vj, W(, correspondant aux angles de rotation de la ligne laser autour des axes X, Y, Z respectivement ; b. un module de calcul du profil d'intensité /j pour chaque ligne laser en fonction des coordonnées ¾ Yi, j t/j, Vj, I j à l'aide d'une fonction d'intensité préalablement définie ;
c. un module de calcul du profil de puissance linéique PG correspondant à la somme des intensités /j intégreés selon l'axe X pour tout point le long de l'axe
Y ;
d. un module de calcul du profil de largeur E correspondant à la largeur de chacun des profils d'intensité /j selon l'axe X pour tout point le long de l'axe Y e. un module de comparaison des valeurs du profil de puissance linéique PG et du profil de largeur E à deux valeurs cibles préalablement définies σΡ et σΕ respectivement ;
f. un module de réglage de chacun des i modules selon l'ensemble de valeurs X'i, Y'i, Z'i, U'i, V'i, W'i ainsi obtenu.
Dans un mode de réalisation du dispositif de l'invention, le module d'acquisition peut comprendre un dispositif d'observation mobile selon l'axe Y et disposé à la place du substrat plan de manière à ce que son plan focal corresponde au plan défini par la surface S dudit substrat plan s'il était présent. Ce dispositif est donc placé en-dessous de la zone de la surface du substrat plan sur laquelle les lignes lasers sont formées par les modules lasers.
Ce dispositif optique peut être, par exemple, une caméra, de préférence numérique, adaptée à l'acquisition d'images de lignes lasers formés sur la surface d'un substrat plan selon la longueur d'onde du faisceau laser utilisé pour les générer. Les coordonnées Xi, Υι, Ζι, Ui, Vi, Wi peuvent être ensuite déterminées à l'aide des coordonnées spatiales de la caméra et de l'analyse numérique des images. L'analyse des images peut avantageusement être réalisée à l'aide d'un ordinateur de manière à automatiser l'acquisition des coordonnées Xi. Yi. Zi. Ui. Vi. Wt .
Dans un autre mode de réalisation, le module d'acquisition peut comprendre une interface, physique ou virtuelle, d'entrée de données, tel qu'un clavier informatique, grâce auquel un opérateur entre les coordonnées X , Υι, Ζ^, t/j, Vj, W( pour chacune des lignes lasers. L'opérateur peut avoir lu les coordonnées sur un dispositif d'affichage sur lequel les modules lasers affichent les X , Υι, Ζ^, t/j, Vj, W( de la ligne laser qu'il forme sur la surface du substrat. L'interface d'entrée est de préférence connectée par tout moyen de télécommunication aérien ou physique au premier module de calcul de l'étape b du dispositif d'alignement de l'invention. Le module d'acquisition peut également comprendre un dispositif de télécommunication aérien ou physique transmettant des coordonnées Χ^, Υ^, Ζ^, ^ V^ W^ de chacune des lignes laser depuis un dispositif d'observation optique des lignes laser vers le premier module de calcul de l'étape b du procédé d'alignement ou encore entre ledit module de calcul et les modules lasers.
Les modules de calcul b à d du dispositif d'alignement de l'invention peuvent comprendre avantageusement une ou plusieurs unités de calcul. Des unités de calcul sont comprises dans les unités centrales de traitement (Central Processing Unit). Les unités centrales de traitement sont généralement intégrées à des ordinateurs qui comprennent également un ensemble d'autres composants électroniques, tels que des interfaces d'entrée- sortie, des systèmes de stockages volatiles et/ou rémanents et des BUS, nécessaires au transfert des données entre les unités centrales de traitement et à la communication avec des systèmes extérieurs, ici les différents modules.
Le module de comparaison peut comprendre une ou plusieurs unités de calcul semblables à ceux des modules de calcul.
Le nombre et la vitesse de calcul des d'unités de calcul, et a fortiori d'unités centrales de traitement, nécessaires à l'exécution des étapes de calcul du procédé de l'invention peuvent être ajustés en fonction du nombre de lignes lasers. A titre d'exemple, pour quatre ligne lasers de 400mm et une largeur de όθμιτι, une seule unité centrale de traitement avec une fréquence d'horloge de 1,90 GHz peut être suffisante.
Les coordonnées X' ι, Υ'Ϊ, Ζ , U'i, V , W calculées peuvent généralement ne pas correspondre aux coordonnées spatiales des plateformes mobiles sur lesquelles les modules lasers sont disposés car elles ne sont pas exprimées dans le même repère d'axes. Il est donc nécessaire d'opérer un changement de repère pour passer des unes aux autres. A cet effet le module de réglage peut comprendre un sous-module de conversion des coordonnées de changement de repère de manière à calculer les coordonnées spatiales que les plateformes doivent adopter pour que les lignes lasers qu'ils génèrent aient les coordonnées X'i, Υ'ι, Ζ'ι, U'i, V'i, W'i respectivement. Ce sous-module peut être tout système de traitement de l'information programmable et disposant d'un support de stockage déchiffrable sur lequel est enregistré un programme informatique comprenant des instructions exécutables permettant le calcul du changement de repère à l'aide, par exemple, d'une matrice de passage. De manière avantageuse, le module de réglage peut intégrer un moyen de télécommunication adapté à la transmission des coordonnées spatiales transformées aux plateformes mobiles. Il peut également comprendre un convertisseur de données numériques, si le format des coordonnées calculées par le module de comparaison doit être converti en un format déchiffrable ou exécutable par les plateformes mobiles.
Dans une mode de réalisation de l'invention, le dispositif d'alignement comprend en outre un module d'affichage graphique des profils de puissance PG et de la largeur E. Le module d'affichage peut être de préférence comprendre un dispositif d'affichage graphique affichant des informations déchiffrables par un être humain. Un tel module est avantageux pour vérifier que les lignes lasers sont effectivement alignées en une ligne globale continue, et que les caractéristiques en intensité et largeurs sont adaptées au traitement thermique du substrat plan dont la transformation est recherchée. Le dispositif d'affichage peut aussi afficher d'autres informations telles que la largeur, la longueur, et les coordonnées X'i, Υ'ι, Ζ'ι, U'i, V'i, W'i de chacune des lignes lasers. Il peut également indiquer les coordonnées du dispositif optique d'observation des lignes lasers.
L'ensemble des modules de calcul et de comparaison peuvent être des modules virtuels. A titre d'exemple, ils peuvent être des modules instanciés sous la forme d'objets par un programme informatique ou un logiciel informatique à partir de classes dans la mémoire vive, éventuellement assistée par une mémoire virtuelle, d'un ordinateur. L'ordinateur peut comprendre plusieurs unités centrales de traitement, supports de stockages et interfaces d'entrée-sorties. Il comprend avantageusement des moyens de télécommunication avec les modules d'acquisition et de réglage.
Dans des modes de réalisation du dispositif d'alignement de l'invention, l'ensemble des modules d'acquisition, de calcul et de réglage sont des modules virtuels. Le dispositif d'alignement peut alors comprendre un ordinateur muni d'une ou plusieurs unités centrales de traitement, au moins d'une mémoire rémanente, au moins d'une mémoire volatile, et d'interfaces d'entrée-sortie permettant d'échanger des données numériques avec des systèmes extérieures. Ces interfaces peuvent comprendre une interface, physique ou virtuelle, d'entrée de données, tel qu'un clavier informatique, grâce auquel un opérateur entre les coordonnées Xi, Yi,∑i, Ui, Vi, W(, un dispositif de télécommunication aérien ou physique en communication avec les modules lasers ou les plateformes mobiles sur lesquelles ils sont disposés, et/ ou un dispositif d'affichage.
De préférence, le dispositif d'affichage est une interface graphique homme-machine, par exemple un écran numérique, affichant des informations déchiffrables par un être humain. Il peut afficher sous forme graphique les profils des intensités /j, de la somme P^et de la largeur E. Le dispositif peut aussi afficher d'autres informations telles que la largeur, la longueur, et les coordonnées X' ι, Υ'ι, Ζ'ι, U'i, V , W de chacune des lignes lasers, les coordonnées spatiales des plateformes sur lesquelles modules lasers sont disposés.
Le procédé d'alignement de l'invention peut être avantageusement mis en œuvre dans un procédé de fabrication d'un substrat plan comprenant un revêtement traité thermiquement par des lignes lasers juxtaposables formant une ligne laser globale continue. Le procédé de fabrication comprend :
i) une étape dans laquelle est fourni un substrat plan comprenant un revêtement susceptible d'être traité thermiquement ;
ii) une étape d'alignement des lignes lasers juxtaposables à l'aide du procédé d'alignement selon l'invention.
iii) une étape de traitement thermique du revêtement à l'aide de la ligne globale continue formée par les lignes laser ainsi alignées.
Le substrat peut être par exemple un substrat minéral ou organique. Il est revêtu sur une partie ou la totalité de la surface de l'une de ses faces principales d'un revêtement formé d'une couche ou d'un empilement d'une pluralité de couches. Ces couches peuvent être de nature organique, métallique ou minérale.
En particulier, le procédé de fabrication est adapté au traitement de feuille de verre de grande taille, par exemple de type « jumbo » (6m x 3,21m), revêtu d'un empilement de couches minces de nature métallique et/ ou diélectrique. Par exemple, la feuille de verre peut être une feuille de verre sodo-calcique sur laquelle est déposé un empilement comprenant une ou plusieurs couches métalliques fonctionnelles et/ ou diélectriques.
Ledit procédé de fabrication peut être mis en œuvre dans un site de fabrication différent de celui où le substrat est produit et/ ou de celui où il est revêtu d'un revêtement.
Dans une ancienne installation où des substrats plans sont traités thermiquement par une ligne laser globale continue formée par plusieurs lignes lasers juxtaposables, l'incompatibilité matérielle ou logicielle de dispositifs existants avec des dispositifs nouveaux empêchent souvent toute interopérabilité entre ces dispositifs. Dans une telle installation, il peut arriver que le procédé et/ ou le dispositif de l'invention n'opère pas convenablement avec les dispositifs existants. Le procédé et le dispositif de l'invention peuvent être adaptés.
En ce sens, l'invention a également trait à un procédé de simulation d'alignement d'une pluralité i de lignes lasers juxtaposables pour former une ligne laser globale continue :
a. une étape de simulation d'une pluralité i de modules émettant chacun une ligne laser sur la surface S d'un substrat plan plan susceptible d'être mis en mouvement rectiligne dans une première direction, b. une étape de génération, pour chaque ligne laser,
des valeurs des coordonnées X^, Υ , Ζ^ du centre de la ligne laser, les axes X et Y étant situés dans le plan de la surface S, l'axe X correspondant à ladite première direction, l'axe Y correspondant à une deuxième direction perpendiculaire à la première, l'axe Z correspondant à une troisième direction perpendiculaire au plan de la surface S.
des valeurs des coordonnées Ui, Vj, W(, correspondant aux angles de rotation de la ligne laser autour des axes X, Y, Z respectivement ; chacune des valeurs des coordonnées X , Υι, Ζ^, t/j, Vj, W( étant générée aléatoirement dans un intervalle de valeurs préalablement défini.
c. une étape d'alignement des lignes lasers juxtaposables à l'aide d'un procédé d'alignement de lignes lasers selon l'invention ;
d. une étape de représentation graphique de la ligne laser globale continue ainsi simulée.
L'avantage de ce procédé est de pouvoir simuler l'effet des modifications des coordonnées de chacune des lignes lasers sur l'alignement sans avoir besoin d'être relié à l'installation existante. Le procédé a un intérêt pédagogique. Il permet à un opérateur humain souhaitant aligner des lignes lasers juxtaposables en une ligne globale continue de comprendre la relation de la modification d'une des coordonnées d'une ligne laser sur l'alignement. Le procédé a également un intérêt économique puisque l'opérateur ne monopolise pas l'installation pour les essais d'alignement et gagne du temps lors de l'alignement des modules laser de l'installation grâce à la connaissance qu'il a acquis pour un ajustement optimal des modules. En outre, il peut simuler une configuration des lignes lasers similaire à celle observée sur l'installation existante pour déterminer quelles sont les coordonnées des modules qu'il doit ajuster et comment il doit les ajuster.
A l'étape b du procédé de simulation de l'invention, chacune des valeurs des coordonnées Χ^, Υ , Ζ^, Uit V^, est générée aléatoirement dans un intervalle de valeurs préalablement défini. Cet intervalle de valeurs peut correspondre à l'intervalle de valeurs que peuvent réellement prendre les coordonnées X , Υι, Ζ^, t/j, Vj, W( des lignes lasers d'une installation existante. Il peut aussi correspondre à l'intervalle de valeurs susceptible d'être obtenu par des modules dont l'installation est envisagée. Ce dernier mode est particulièrement avantageux car il permet de sensibiliser les opérateurs à l'alignement de lignes lasers avant que la nouvelle installation ne soit opérationnelle.
Les coordonnées XI, YI, ZI, UI, VI, WI peuvent être générées aléatoirement dans des intervalles de valeurs respectifs suivant : -200μιτι à 200μιτι, -6mm à +6mm, -10mm à 10mm, - 0,2° à +0,2°, -0,2° à +0,2° et -0,05° à +0,05°.
A l'étape c du procédé de simulation, les ensembles successifs de valeurs X'i, Υ'ί, Ζ'ι, U'i, V'i, W'i permettant de faire converger le profil de puissance linéique PG et le profil de de largeur E vers les valeurs cibles σΡ et σΕ respectivement peuvent être aussi définies manuellement selon une démarche heuristique « essai-erreur ». Ce mode de réalisation est avantageux à des fins pédagogiques.
A l'étape d du procédé de simulation, la représentation graphique de la ligne laser globale continue simulée est de préférence réalisée à l'aide d'une interface graphique. Les informations représentées graphiquement sont de préférence déchiffrables par un être humain. D'autres informations peuvent être avantageusement représentées graphiquement, par exemple, les profils de puissance PG et de la largeur L ainsi que des informations relatives au nombre, la longueur et la largeur des lignes lasers.
L'invention a également pour objet un dispositif de de simulation d'alignement d'une pluralité i de lignes lasers juxtaposables pour former une ligne laser globale continue :
a. un module de simulation d'une pluralité i de modules émettant chacun une ligne laser sur la surface S d'un substrat plan plan susceptible d'être mis en mouvement rectiligne dans une première direction,
b. un module de génération, pour chaque ligne laser,
des valeurs des coordonnées X^, Υ , Ζ^ du centre de la ligne laser, les axes X et Y étant situés dans le plan de la surface S, l'axe X correspondant à ladite première direction, l'axe Y correspondant à une deuxième direction perpendiculaire à la première, l'axe Z correspondant à une troisième direction perpendiculaire au plan de la surface S.
des valeurs des coordonnées Ui, Vi, Wi, correspondant aux angles de rotation de la ligne laser autour des axes X, Y, Z respectivement ; chacune des valeurs des coordonnées X , Υι, Ζ^, t/j, Vj, étant générée aléatoirement dans un intervalle de valeurs préalablement défini. c. un dispositif d'alignement des lignes lasers juxtaposables à l'aide d'un procédé d'alignement de lignes lasers selon l'invention ;
d. un module de représentation graphique de la ligne laser globale continue ainsi simulée.
Les modules de simulation et de génération peuvent comprendre avantageusement une ou plusieurs unités de calcul. Des unités de calcul sont comprises dans les unités centrales de traitement (Central Processing Unit). Les unités centrales de traitement sont généralement intégrées à des ordinateurs qui comprennent également un ensemble de d'autres composants électroniques, tels que des interfaces d'entrée-sortie, des systèmes de stockages volatiles et/ ou rémanents et des BUS, nécessaires au transfert des données entre les unités centrales de traitement et à la communication avec des systèmes extérieurs, ici les différents modules.
Le nombre et la vitesse de calcul des d'unités de calcul, et a fortiori d'unités centrales de traitement, nécessaire à l'exécution des étapes de calcul du procédé de l'invention peuvent être ajustés en fonction du nombre de lignes lasers. A titre d'exemple, pour quatre ligne lasers de 400mm et une largeur de όθμιτι, une seule unité centrale de traitement avec une fréquence d'horloge de 1,90 GHz peut être suffisante.
L'ensemble des modules du dispositif de simulation sont des modules virtuels. A titre d'exemple, ils peuvent être des modules instanciés sous la forme d'objets par un programme informatique ou un logiciel informatique à partir de classes dans la mémoire vive, éventuellement assistée par une mémoire virtuelle, d'un ordinateur. L'ordinateur peut comprendre plusieurs unités centrales de traitement, supports de stockages et interfaces d'entrée-sorties. Il comprend avantageusement des moyens de télécommunication avec les modules d'acquisition et de réglage.
Le module de représentation graphique est de préférence une interface graphique déchiffrable par un être humain via un dispositif de dialogue homme-machine. Il peut être un composant de l'ordinateur sur lequel les modules virtuels du dispositif de simulation sont instanciés.
Les caractéristiques et les avantages de l'invention sont illustrés par les figures et les exemples décrits ci-après.
La figure 1 est une représentation schématique d'un exemple illustratif de procédé de traitement thermique d'un substrat plan susceptible d'être mis en mouvement rectiligne à l'aide quatre lignes lasers juxtaposables, chaque ligne laser étant formée par un module émettant une ligne laser sur la surface S du substrat plan sur laquelle un traitement thermique est susceptible d'être réalisé. La figure 2 est une représentation graphique, sous forme de diagramme, du procédé d'alignement de l'invention.
La figure 3 est une représentation graphique de quatre lignes lasers juxtaposables et non alignées formées sur un substrat plan.
La figure 4 est une représentation graphique du profil de puissance linéique PG selon l'axe X pour tout point le long de l'axe Y pour les quatre lignes lasers de la figure 3.
La figure 5 est une représentation graphique du profil de largeur E correspondant à la largeur à mi-hauteur de chacun des profils d'intensité /j selon l'axe X pour tout point le long de l'axe Y, par l'ensemble des quatre lignes lasers de la figure 3.
La figure 6 est une représentation graphique, sous forme de diagramme, d'un mode de réalisation du procédé d'alignement de l'invention.
La figure 7 est une représentation schématique d'un premier mode de réalisation d'un dispositif d'alignement de l'invention.
La figure 8 est une représentation schématique d'un deuxième mode de réalisation d'un dispositif d'alignement de l'invention.
La figure 9 est une représentation graphique, sous forme de diagramme, d'un procédé de fabrication d'un substrat plan comprenant un revêtement traité fhermiquement par des lignes lasers juxtaposables formant une ligne laser globale continue.
La figure 10 est une représentation graphique, sous forme de diagramme, du procédé de simulation de l'invention.
La figure 11 est une représentation graphique des quatre lignes lasers de la figure 3 ainsi que des profils de puissance PQ selon l'axe X et la largeur E selon l'axe X pour tout point le long de l'axe Y après un alignement à l'aide du procédé d'alignement de l'invention.
La figure 1 représente schématiquement un exemple illustratif de procédé 100 de traitement thermique d'un substrat plan 101 susceptible d'être mis en mouvement rectiligne à l'aide de quatre lignes lasers juxtaposables 105a-d, chaque ligne laser 105a-d étant formée par un module 103 émettant une ligne laser 105a-d sur la surface S 102 du substrat plan 101 sur laquelle un traitement thermique est susceptible d'être réalisé. Dans cet exemple, à des fins de simplification un seul module laser 103 est représenté. Il y a généralement autant de lignes lasers que de modules lasers.
Le procédé d'alignement de l'invention est représenté graphiquement, sous forme de diagramme, sur la figure 2. Le procédé d'alignement d'une pluralité i de lignes lasers juxtaposables pour former une ligne laser globale continue adaptée au traitement thermique d'un substrat plan susceptible d'être mis en mouvement rectiligne dans une première direction, chaque ligne laser étant formée par un module émettant une ligne laser sur la surface S du substrat plan sur laquelle un traitement thermique est susceptible d'être réalisé, comprend les étapes suivantes :
a. l'acquisition E200, pour chaque ligne laser :
des valeurs des coordonnées X^, Y^ Z^ du centre de la ligne laser, les axes X et Y étant situés dans le plan de la surface S, l'axe X correspondant à ladite première direction, l'axe Y correspondant à une deuxième direction perpendiculaire à la première, l'axe Z correspondant à une troisième direction perpendiculaire au plan de la surface S ;
des valeurs des coordonnées Ui, Vj, W(, correspondant aux angles formés par la ligne laser avec les axes X, Y, Z respectivement ;
b. le calcul E201, mis en œuvre par ordinateur, du profil d'intensité /j = f(XOi, YOi, ZOi, UOi, VOi, W()0 pour chaque ligne laser en fonction des coordonnées X^ Y^ Z^ U^ V^ Wi à l'aide d'une fonction d'intensité préalablement définie ;
c. le calcul E202, mis en œuvre par ordinateur, du profil de puissance linéique PQ correspond à la somme PG =∑j l des intensités l intégreés selon l'axe X pour tout point le long de l'axe Y ;
d. le calcul E203, mis en œuvre par ordinateur, du profil de largeur E = L (/j) correspondant à la largeur de chacun des profils d'intensité l selon l'axe X pour tout point le long de l'axe Y ;
e. la comparaison E204, mise en œuvre par ordinateur, des valeurs du profil de puissance linéique PG et du profil de largeur E à deux valeurs cibles préalablement définies σΡ et aL respectivement ;
f. l'itération 1206 des étapes b à e avec un nouvel ensemble de valeurs X'i, Υ'ι, Ζ'ι, U'i, V'i, W'i E205 définies de manière qu'à chaque itération les valeurs du profil de puissance linéique PQ et du profil de largeur E convergent vers les valeurs cibles σΡ et σΕ respectivement ;
g. la réglage E206 de chacun des i modules selon l'ensemble de valeurs X'i, Y'i, Z'i, U'i, V'i, W'i ainsi obtenu. A l'étape E203, la fonction L (J ) calcule la largeur de chacun des profils d'intensité /[ selon l'axe X pour tout point le long de l'axe Y.
La figure 3 représente graphiquement de quatre lignes lasers juxtaposables 150a-d et non alignées formées sur un substrat plan 102. Chacune des lignes diffère des autres lignes par son profil d'intensité /j, sa forme et ses coordonnées X , Υι, Ζ^, Ui, Vi, W^ .
La figure 4 est une représentation graphique du profil de puissance linéique 400, PG =∑£ /[, somme des intensités l selon l'axe X pour tout point le long de l'axe Y pour les quatre lignes lasers de la figure 3. Les lignes horizontales 401a et 401b représentent les seuils à 5% autour de la valeur cible σΡ . La valeur cible est ici fixée à 1 car les intensités /j ont été normalisées.
La figure 6 représente le profil de largeur E 500 correspondant à la largeur à mi- hauteur de chacun des profils d'intensité /j selon l'axe X pour tout point le long de l'axe Y pour les quatre lignes lasers de la figure 3. Les lignes horizontales 501a et 501b représentent les seuils à 10% autour de la valeur cible σΕ.
Un mode de réalisation du procédé de l'invention est représenté sur la figure 6. Le procédé comprend les étapes suivantes :
a. l'acquisition E200, pour chaque ligne laser, comprend les sous-étapes suivantes i. l'observation E200a des lignes lasers :
ii. la mesure E200b :
des valeurs des coordonnées Χι, Υι, Ζι du centre de la ligne laser, les axes X et Y étant situés dans le plan de la surface S, l'axe X correspondant à ladite première direction, l'axe Y correspondant à une deuxième direction perpendiculaire à la première, l'axe Z correspondant à une troisième direction perpendiculaire au plan de la surface S ;
des valeurs des coordonnées Ui, Vi, Wi, correspondant aux angles formés par la ligne laser avec les axes X, Y, Z respectivement ;
b. le calcul E201, mis en œuvre par ordinateur, du profil d'intensité /; pour chaque ligne laser en fonction des coordonnées X , Υι, Ζ^, t/j, Vj, W( à l'aide d'une fonction de profil d'intensité préalablement définie à sommet plat ; l'étape E201 comprend les sous-étapes suivantes :
le calcul E201a des coordonnées χ', γ', ζ' à l'aide de la formule = Rx(uOôRY(v i)Rz(w i) ( + (r hj OÙ
RX, RY et Rz sont respectivement les matrices de rotation autour des axes du repère Χ, Υ, Ζ selon les angles d'Euler
ii. le calcul E201b des intensités /; selon la formule :
iii. ;
c. le calcul E202, mis en œuvre par ordinateur, de la puissance PG = [ [ intégrée selon l'axe X pour tout point le long de l'axe Y ;
d. le calcul E203, mis en œuvre par ordinateur, du profil de largeur E correspondant à la largeur à mi-hauteur E = LMH( ) de chacun des profils d'intensité /j selon l'axe X pour tout point le long de l'axe Y ;
e. la comparaison E204, mise en œuvre par ordinateur, des valeurs du profil de puissance linéique PQ et du profil de largeur E à deux valeurs cibles préalablement définies σΡ et σΕ respectivement ;
f. l'itération 1206 des étapes b à e avec un nouvel ensemble de valeurs X'l, Y'l, Z'i, U'i, V'i, W'i E205 définies de manière qu'à chaque itération les valeurs du profil de puissance linéique PG et du profil de largeur L convergent vers les valeurs cibles σΡ et aL respectivement ;
g. la réglage E206 de chacun des i modules selon l'ensemble de valeurs X'i, Y'i, Z'i, U'i, V'i, W'i ainsi obtenu.
Un premier mode de réalisation d'un dispositif de l'invention est représenté schématiquement sur la figure 7. Le dispositif d'alignement d'une pluralité i de lignes lasers juxtaposables pour former une ligne laser globale continue adaptée au traitement thermique d'un substrat plan susceptible d'être mis en mouvement rectiligne dans une première direction, chaque ligne laser étant formée un module émettant une ligne laser sur la surface S du substrat plan sur laquelle un traitement thermique est susceptible d'être réalisé, comprend les modules suivants :
a. un module d'acquisition 700, pour chaque ligne laser :
des valeurs des coordonnées X , Υι, Ζ^ du centre de la ligne laser, les axes X et Y étant situés dans le plan de la surface S, l'axe X correspondant à ladite première direction, l'axe Y correspondant à une deuxième direction perpendiculaire à la première, l'axe Z correspondant à une troisième direction perpendiculaire au plan de la surface S ;
des valeurs des coordonnées Ui, Vj, W(, correspondant aux angles de rotation de la ligne laser autour des axes X, Y, Z respectivement ;
b. un module de calcul 701 du profil d'intensité /j pour chaque ligne laser en fonction des coordonnées XI, YI, ZI, UI, VI, WI à l'aide d'une fonction d'intensité préalablement définie ;
c. un module de calcul 702 du profil de puissance linéique PG correspond à la somme des intensités /j intégreés selon l'axe X pour tout point le long de l'axe Y; d. un module de calcul 703 de largeur du profil de largeur E correspondant à la largeur de chacun des profils d'intensité /j selon l'axe X pour tout point le long de l'axe Y ;
e. un module de comparaison 704 des valeurs du profil de puissance linéique PG et du profil de largeur E à deux valeurs cibles préalablement définies σΡ et σΕ respectivement ;
f. un module de réglage 706 de chacun des i modules selon l'ensemble de valeurs X'i, Y'i, Z'i, U'i, V'i, W'i ainsi obtenu.
Le module d'acquisition 700 comprend un dispositif d'observation 700b des lignes lasers. Ce dispositif d'observation mobile selon l'axe Y et disposé à la place du substrat plan de manière à ce que son plan focal corresponde au plan défini par la surface S dudit substrat plan s'il était présent. Sur la figure, pour des raisons de simplification, le dispositif d'observation 700b est placé à côté du substrat.
Le dispositif d'observation 700b transmet des images codées sous forme binaire à un sous-module de traitement 700a à l'aide d'un moyen de télécommunication 700c. Le sous- module 700a traite les images transmises de manière à acquérir les coordonnées Xi, Yi, Zi, Ui, Vi, Wi de chacune des lignes lasers. Les coordonnées sont ensuite transmises au module 701 par tout moyen de télécommunication adapté 705. Avantageusement le moyen de télécommunication 705 peut être un même moyen utilisé pour transmettre des informations numériques binaires entre tous les modules.
Les modules de calcul 701 à 703 et le module de comparaison 704 sont des ordinateurs comprenant une ou plusieurs unités centrales de traitement. Le module de réglage 706 comprend une unité de traitement 706a, par exemple, un ordinateur, permettant de communiquer des instructions aux support des modules lasers 103 de manière à les régler selon l'ensembles des valeurs X' , Υ'Ϊ, Ζ , U'i, V , W calculées. Les coordonnées spatiales des modules lasers sont calculées en fonction des coordonnées X ι, Υ ι, Ζ i, U'i, V'i, W'i à l'aide d'une opération de changement de repère.
La communication des instructions est réalisée à l'aide d'un moyen de télécommunication adapté 706b. De manière avantageuse le module de réglage peut comprendre un dispositif d'affichage 707 permettant de communiquer des informations à un opérateur dans un format déchiffrable pour un être humain. Des exemples d'informations sont les profils de puissance PG et de largeur E ainsi que des informations relatives au nombre et à la longueur des lignes lasers.
La figure 8 est une représentation schématique d'un deuxième mode de réalisation d'un dispositif de l'invention. Dans ce mode réalisation, les modules 701 à 704 et les sous- modules 700a et 706a sont des modules virtuels instanciés sous la forme d'objets par un programme informatique ou un logiciel informatique à partir de classes dans la mémoire vive, éventuellement assistée par une mémoire virtuelle, d'un ordinateur 802. L'ordinateur peut comprendre plusieurs unités centrales de traitement, supports de stockages et interfaces d'entrée-sorties. Il comprend avantageusement des moyens de télécommunication 801 et 803 avec les modules d'acquisition et de réglage. Un dispositif d'affichage 804 doté d'une interface graphique et en communication avec l'ordinateur 802 peut être avantageux pour afficher des informations à destination d'un opérateur.
La figure 9 représente sous forme de diagramme un procédé de fabrication d'un substrat plan comprenant un revêtement traité thermiquement par des lignes lasers juxtaposables formant une ligne laser globale continue.
Le procédé de fabrication d'un substrat plan comprenant un revêtement traité thermiquement par une pluralité i de lignes lasers juxtaposables pour former une ligne laser globale continue adaptée au traitement thermique du substrat plan susceptible d'être mis en mouvement rectiligne dans une première direction, chaque ligne laser étant formée par un module émettant une ligne laser sur la surface S du substrat plan sur laquelle le traitement thermique est réalisé, comprend:
a. une étape E900 dans laquelle est fourni un substrat plan comprenant un revêtement susceptible d'être traité thermiquement ;
b. une étape d'acquisition E200, pour chaque ligne laser :
des valeurs des coordonnées X^, Yj, j du centre de la ligne laser, les axes X et Y étant situés dans le plan de la surface S, l'axe X correspondant à ladite première direction, l'axe Y correspondant à une deuxième direction perpendiculaire à la première, l'axe Z correspondant à une troisième direction perpendiculaire au plan de la surface S ;
des valeurs des coordonnées Uit V^, W^, correspondant aux angles formés par la ligne laser avec les axes X, Y, Z respectivement ;
c. une étape de calcul E201, mis en œuvre par ordinateur, du profil d'intensité It = f(XOi, YOi, ZOi, UOi, VOi, W()0 à deux dimensions X, Y projeté dans le plan Z = 0 pour chaque ligne laser en fonction des coordonnées Xi, Υί, Ζι, Ui, Vi, Wi à l'aide d'une fonction d'intensité préalablement définie ; d. une étape de calcul E202, mis en œuvre par ordinateur, du profil de puissance linéique PQ correspond à la somme des intensités /j intégreés selon l'axe X pour tout point le long de l'axe Y ;
e. une étape de calcul E203, mis en œuvre par ordinateur, du profil de largeur E correspondant à la largeur à mi-hauteur E = LMH ( i) de chacun des profils d'intensité l selon l'axe X pour tout point le long de l'axe Y ;
f. une étape de comparaison E204, mise en œuvre par ordinateur, des valeurs du profil de puissance linéique PG et du profil de largeur E à deux valeurs cibles préalablement définies σΡ et σΕ respectivement ;
g. l'itération 1206 des étapes b à e avec un nouvel ensemble de valeurs X'i, Υ'ι, Ζ'ι, U'i, V'i, W'i E205 définies de manière qu'à chaque itération les valeurs du profil de puissance linéique PQ et du profil de largeur E convergent vers les valeurs cibles σΡ et σΕ respectivement ;
h. une étape de réglage E206 de chacun des i modules selon l'ensemble de valeurs X'i, Y'i, Z'i, U'i, V'i, W'i ainsi obtenu ;
i. une étape de traitement thermique E901 du revêtement à l'aide de la ligne globale continue formée par les lignes laser ainsi alignées. La figure 10 est une représentation graphique, sous forme de diagramme, du procédé de simulation de l'invention. Le procédé de simulation de l'alignement d'une pluralité i de lignes lasers juxtaposables pour former une ligne laser globale continue comprend :
a. une étape de simulation El 1000 d'une pluralité i de module émettant chacun une ligne laser sur la surface S d'un substrat plan plan susceptible d'être mis en mouvement rectiligne dans une première direction,
b. une étape de génération E1001, pour chaque ligne laser,
des valeurs des coordonnées ¾ Yi, j du centre de la ligne laser, les axes X et Y étant situés dans le plan de la surface S, l'axe X correspondant à ladite première direction, l'axe Y correspondant à une deuxième direction perpendiculaire à la première, l'axe Z correspondant à une troisième direction perpendiculaire au plan de la surface S.
des valeurs des coordonnées Ui, Vj, W(, correspondant aux angles de rotation de la ligne laser autour des axes X, Y, Z respectivement ;
chacune des valeurs des coordonnées X , Y , Z^, t/j, Vj, W( étant générées aléatoirement dans un intervalle de valeurs préalablement défini.
c. une étape de calcul E201, mis en œuvre par ordinateur, du profil d'intensité It = /(*(') Y )i , ζ(') ί, υ ί, ν ί, νν ΰ deux dimensions X, Y projeté dans le plan Z = 0 pour chaque ligne laser en fonction des coordonnées Xi, Υί, Ζι, Ui, Vi, Wi à l'aide d'une fonction d'intensité préalablement définie ; d. une étape de calcul E202, mis en œuvre par ordinateur, du profil de puissance linéique PQ correspond à la somme des intensités /j intégreés selon l'axe X pour tout point le long de l'axe Y ;
e. une étape de calcul E203, mis en œuvre par ordinateur, du profil de largeur E correspondant à la largeur mi-hauteur E = LMH( i) de chacun des profils d'intensité /j selon l'axe X pour tout point le long de l'axe Y ;
f. une étape de comparaison E204, mise en œuvre par ordinateur, des valeurs du profil de puissance linéique PQ et du profil de largeur E à deux valeurs cibles préalablement définies σΡ et σΕ respectivement ;
g. l'itération 1206 des étapes b à e avec un nouvel ensemble de valeurs X'i, Υ'ι, Ζ'ι, U'i, V'i, W'i E205 définies de manière qu'à chaque itération les valeurs du profil de puissance linéique PQ et du profil de largeur E convergent vers les valeurs cibles σΡ et σΕ respectivement ;
h. une étape de représentation E1002 graphique de la ligne laser globale continue ainsi simulée.
La figure 11 est une représentation graphique des quatre lignes lasers de la figure 3 ainsi que des profils de puissance PG et la largeur E pour tout point le long de l'axe Y après un alignement à l'aide du procédé d'alignement de l'invention. Les quatre lignes lasers juxtaposables 150a-d sont alignées sur le substrat plan 102. Le profil de puissance linéique PG = Î [ 400 des intensités l selon l'axe X pour tout point le long de l'axe Y est situé au milieu des lignes horizontales 401a et 401b représentant les seuils à 5% autour de la valeur cible <7P, fixée à 1. Le profil de largeur E 500 selon l'axe X pour tout point le long de l'axe Y est située au milieu des lignes horizontales 501a et 501b représentant les seuils à 10% autour de la valeur cible σΕ.
EXEMPLE
Quatre lignes lasers juxtaposables ont fait l'objet d'un alignement selon le procédé d'alignement de l'invention. La longueur de chaque ligne laser est 400mm. La figure 3 représente ces quatre lignes non alignées sur un substrat plan.
La surface du substrat représente plan XY du repère X, Y, Z. L'origine des axes X et Y est indiqué sur la figure 3. L'origine de l'axe Z est sur la surface du substrat. Les coordonnées Xi, Υί, Ζι, Ui, Vi, Wi de chacune des lignes lasers 105a-105d avant alignement sont regroupées dans le tableau 1 ci-dessous. Le choix de l'origine du repère est une question de convention et dépend de la configuration de l'installation dans laquelle le procédé d'alignement est mis en œuvre. Dans le présent exemple, l'origine est définie arbitrairement.
Les figures 4 et 7 représentent respectivement les profils de puissance PQ et de largeur E pour l'ensemble des quatre lignes lasers pour tout point le long de l'axe Y. Le profil d'intensité l de chacune des lignes laser est calculé à l'aide de la fonction à sommet plat :
La longueur du plateau, l, est fixé à 400mm, la raideur des arrêtes, a, est de 5,5 et la minimale du faisceau w0 est όθμιτι. La grandeur Zr est la longueur de Rayleigh. Elle se calcule à l'aide de la relation ZR = où λ est la longueur d'onde du faisceau laser et M2 est un facteur caractérisant la divergence du faisceau. Le facteur M2 est caractéristique de la ligne laser. Les valeurs de λ et M2 sont respectivement 1,00 μιτι et 2,5.
La fonction de forme F0 est une fonction une courbe polynomiale de Bézier définie par quatre points de contrôle. Deux points de contrôle correspondent aux deux extrémités de la ligne laser, et les deux autres points de contrôle sont choisis aléatoirement à une distance de chaque extrémité respectivement comprise entre 10% et 20% de la longueur totale, et selon un angle par rapport à l'axe de la ligne compris entre -0,1 ° et +0,1°.
Pour chaque ligne laser, le profil d'intensité /j est simplement obtenu en calculant la fonction / χ' , y', z') où x', y', z' sont les coordonnées de l'espace obtenu après transformation selon la formule :
Où T est la matrice de tra et R est la matrice de
translation R = Rx (Uj) RY(Vj)Rz (Wj) dans laquelle Rx, Ry et Rz sont respectivement les matrices de rotation autour des axes du repère X, Y, Z selon les angles d'Euler Uj, V;, Υ .
Chaque profil d'intensité /j a été normalisé à 1 afin de simplifier le calcul des profils de puissance PG .
Les valeurs cibles <7P et <7L pour le profil de puissance linéique PQ et le profil de largeur L respectivement sont fixés à 1 ,0 et 60 μιτι respectivement. Les seuils de tolérance sont de 5% et 10% respectivement.
Les coordonnées après alignement sont indiquées dans le tableau 1. La ligne laser globale continue ainsi que les profils de puissance PG selon l'axe X pour tout point le long de l'axe Y et de la largeur L selon l'axe X pour tout point le long de l'axe Y sont représentés graphiquement sur la figure 12.
Cet exemple montre clairement que la procédé d'alignement de l'invention permet d'aligner un ensemble de lignes lasers juxtaposables de manière à former une ligne globale continue avec un profil de puissance linéique PG et une largeur E constante pour tout point de l'axe Y selon les valeurs cibles σΡ et σΕ préalablement définies dans l'intervalle des seuils de tolérance. Tableau 1 105a 105b 105c 105d
Avant alignement
X(mm) 0,1 0,03 -0,06 0,01
Y(mm) 204,7 600,37 1000,42 1396,83
Z(mm) -7,85 -5,96 -7,73 -6,74
U(°) 0,04 0,07 -0,18 -0,05
V(°) 0 0 0 0 w(°) -0,03 0,04 -0,03 -0,01
Après alignement
X(mm) 0,11 0,17 0,11 0,13
Y(mm) 204,7 604,87 1004,58 1404,33
Z(mm) 0,05 -0,06 -0,03 -0,04 un 0 -0,01 0,02 0,01 v(°) 0 0 0 0 w(°) 0 0 0 0

Claims

Revendications
1. Procédé d'alignement d'une pluralité i de lignes lasers juxtaposables pour former une ligne laser globale continue adaptée au traitement thermique d'un substrat plan susceptible d'être mis en mouvement rectiligne dans une première direction, chaque ligne laser étant formée par un module émettant une ligne laser sur la surface S du substrat plan sur laquelle un traitement thermique est susceptible d'être réalisé, ledit procédé comprenant les étapes suivantes :
a. l'acquisition, pour chaque ligne laser :
des valeurs des coordonnées X , Υι, Ζ^ du centre de la ligne laser, les axes X et Y étant situés dans le plan de la surface S, l'axe X correspondant à ladite première direction, l'axe Y correspondant à une deuxième direction perpendiculaire à la première, l'axe Z correspondant à une troisième direction perpendiculaire au plan de la surface S ;
des valeurs des coordonnées U^ V^ Wi, correspondant aux angles formés par la ligne laser avec les axes X, Y, Z respectivement ;
b. le calcul, mis en œuvre par ordinateur, du profil d'intensité /j pour chaque ligne laser en fonction des coordonnées XI, YI, ZI UI, VI, WI à l'aide d'une fonction d'intensité préalablement définie ;
c. le calcul, mis en œuvre par ordinateur, du profil de puissance linéique PQ correspond à la somme des intensités /j intégreés selon l'axe X pour tout point le long de l'axe Y ;
d. le calcul, mis en œuvre par ordinateur, du profil de largeur E correspondant à la largeur de la somme des profils d'intensité /j selon l'axe X pour tout point le long de l'axe Y ;
e. la comparaison, mise en œuvre par ordinateur, des valeurs du profil de puissance linéique PQ et du profil de largeur E à deux valeurs cibles préalablement définies σΡ et σΕ respectivement ;
f. l'itération des étapes b à e avec un nouvel ensemble de valeurs X'i, Υ'ί, Ζ'ι, U'i, V'i, W'i définies de manière qu'à chaque itération les valeurs du profil d'intensité PQ et du profil de largeur E convergent vers les valeurs cibles Op et σΕ respectivement ; g. le réglage de chacun des i modules selon l'ensemble de valeurs X'i, Y'i, Z'i, U'i, V'i, W'i ainsi obtenu.
2. Procédé d'alignement selon la revendication 1, tel que la fonction d'intensité pour le calcul du profil d'intensité /j, pour chaque ligne laser, est une fonction de profil gaussien.
3. Procédé d'alignement selon la revendication 1, tel que la fonction d'intensité pour le calcul du profil d'intensité /j, pour chaque ligne laser, est une fonction de profil à sommet plat.
4. Procédé d'alignement selon la revendication 3, tel que la fonction de profil à sommet plat comprend, comme paramètres, une largeur minimale du faisceau comprise entre 10 μιτι et 500μιτι, une longueur de sommet plat comprise entre 1cm et 300 cm et une raideur d'arrêté comprise entre 1mm et 10mm.
5. Procédé d'alignement selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, tel que la largeur de chacun des profils d'intensité /j selon l'axe X est la largeur à mi-hauteur.
6. Procédé d'alignement selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, tel que la fonction d'intensité comprend une fonction de forme modélisant la forme géométrique de la ligne laser.
7. Procédé d'alignement selon la revendication 6, tel que la fonction de forme est une courbe polynomiale de Bézier définie par au moins quatre points de contrôle dont deux des quatre points correspondent aux deux extrémités de la ligne laser.
8. Procédé d'alignement selon la revendication 7, tel que la courbe polynomiale de Bézier comprend quatre points de contrôle dont deux points de contrôle sont choisis aléatoirement à une distance de chaque extrémité respectivement comprise entre 10% et 20% de la longueur totale, et selon un angle par rapport à l'axe de la ligne compris entre -0,1° et +0,1°.
9. Procédé d'alignement selon l'une quelconque des revendications 1 à 8, tel que les valeurs Χ , Υ'ι, Ζ'ι, U'i, V , W de l'étape f sont définis à l'aide de la méthode des moindres carrées.
10. Programme informatique comprenant des instructions pour l'exécution des étapes d'un procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes.
11. Support de stockage déchiffrable par ordinateur sur lequel est enregistré un programme informatique comprenant des instructions pour l'exécution des étapes d'un procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes.
12. Dispositif d'alignement d'une pluralité i de lignes lasers juxtaposables pour former une ligne laser globale continue adaptée au traitement thermique d'un substrat plan susceptible d'être mis en mouvement rectiligne dans une première direction, chaque ligne laser étant formée un module émettant une ligne laser sur la surface S d'un substrat plan sur laquelle un traitement thermique est susceptible d'être réalisé, ledit dispositif comprenant les modules suivants :
a. un module d'acquisition, pour chaque ligne laser :
des valeurs des coordonnées X , Υι, Ζ^ du centre de la ligne laser, les axes X et Y étant situés dans le plan de la surface S, l'axe X correspondant à ladite première direction, l'axe Y correspondant à une deuxième direction perpendiculaire à la première, l'axe Z correspondant à une troisième direction perpendiculaire au plan de la surface S ;
des valeurs des coordonnées Ui, Vj, W(, correspondant aux angles de rotation de la ligne laser autour des axes X, Y, Z respectivement ; b. un module de calcul du profil d'intensité /j pour chaque ligne laser en fonction des coordonnées Χ^, Υ^, Ζ^ ^, V^, à l'aide d'une fonction d'intensité préalablement définie ;
c. un module de calcul du profil de puissance linéique PQ correspond à la somme des intensités l intégreés selon l'axe X pour tout point le long de l'axe Y ; d. un module de calcul du profil de largeur E correspondant à la largeur de chacun des profils d'intensité /j selon l'axe X pour tout point le long de l'axe
Y ;
e. un module de comparaison des valeurs du profil de puissance linéique PG et du profil de largeur E à deux valeurs cibles préalablement définies σΡ et σΕ respectivement ;
f. un module de réglage de chacun des i modules selon l'ensemble de valeurs X'i, Y' i, Z' i, U'i, V'i, W'i ainsi obtenu.
13. Dispositif d'alignement selon la revendication 12, un dispositif d'observation mobile selon l'axe Y et disposé à la place du substrat plan de manière à ce que son plan focal corresponde au plan défini par la surface S dudit substrat plan s'il était présent.
14. Dispositif d'alignement selon la revendication 13, tel qu'il comprend en outre un module d'affichage graphique des profils des profils de puissance PG et de la largeur E.
15. Procédé de fabrication d'un substrat plan comprenant un revêtement traité thermiquement par des lignes lasers juxtaposables formant une ligne laser globale continue, ledit procédé comprenant :
i) une étape dans laquelle est fourni un substrat plan comprenant un revêtement susceptible d'être traité thermiquement ;
ii) une étape d'alignement des lignes lasers juxtaposables à l'aide d'un procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 9.
iii) une étape de traitement thermique du revêtement à l'aide de la ligne globale continue formée par les lignes laser ainsi alignées.
16. Procédé de simulation d'alignement d'une pluralité i de lignes lasers juxtaposables pour former une ligne laser globale continue :
a. une étape de simulation d'une pluralité i de modules émettant chacun une ligne laser sur la surface S d'un substrat plan plan susceptible d'être mis en mouvement rectiligne dans une première direction,
b. une étape de génération, pour chaque ligne laser,
des valeurs des coordonnées X^, Υ , Ζ^ du centre de la ligne laser, les axes X et Y étant situés dans le plan de la surface S, l'axe X correspondant à ladite première direction, l'axe Y correspondant à une deuxième direction perpendiculaire à la première, l'axe Z correspondant à une troisième direction perpendiculaire au plan de la surface S.
des valeurs des coordonnées Ui, Vj, W(, correspondant aux angles de rotation de la ligne laser autour des axes X, Y, Z respectivement ; chacune des valeurs des coordonnées X , Υι, Ζ^, t/j, Vj, W( étant générée aléatoirement dans un intervalle de valeurs préalablement défini.
c. une étape d'alignement des lignes lasers juxtaposables à l'aide d'un procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 9 :
d. une étape de représentation graphique de la ligne laser globale continue ainsi simulée.
17. Dispositif de de simulation d'alignement d'une pluralité i de lignes lasers juxtaposables pour former une ligne laser globale continue : a. un module de simulation d'une pluralité i de modules émettant chacun une ligne laser sur la surface S d'un substrat plan plan susceptible d'être mis en mouvement rectiligne dans une première direction,
b. un module de génération, pour chaque ligne laser,
des valeurs des coordonnées X , Υι, Ζ^ du centre de la ligne laser, les axes X et Y étant situés dans le plan de la surface S, l'axe X correspondant à ladite première direction, l'axe Y correspondant à une deuxième direction perpendiculaire à la première, l'axe Z correspondant à une troisième direction perpendiculaire au plan de la surface S.
des valeurs des coordonnées Ui, Vj, W(, correspondant aux angles de rotation de la ligne laser autour des axes X, Y, Z respectivement ; chacune des valeurs des coordonnées X , Υι, Ζ^, t/j, Vj, W( étant générée aléatoirement dans un intervalle de valeurs préalablement défini.
c. un dispositif d'alignement des lignes lasers juxtaposables à l'aide d'un procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 9 :
d. un module de représentation graphique de la ligne laser globale continue ainsi simulée.
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