FR2535472A1 - Projecteur optique, methode et systeme d'inspection optique - Google Patents

Abstract

PROJECTEUR OPTIQUE POUR SYSTEME D'INSPECTION OPTIQUE DE SURFACE. IL COMPREND : A.DES MOYENS 115, 131, 133, 141 POUR FOURNIR DES FAISCEAUX LUMINEUX DE LONGUEURS D'ONDE DIFFERENTES A PARTIR DE LUMIERE FOURNIE PAR AU MOINS UNE SOURCE LUMINEUSE 106; ET B.DES MOYENS 151 POUR PROJETER LES FAISCEAUX LUMINEUX DE LONGUEURS D'ONDE DIFFERENTES VERS UN OBJET 150 AVEC PRATIQUEMENT LE MEME DEGRE DE MISE AU POINT ET PRATIQUEMENT LE MEME GRANDISSEMENT. APPLICATION AU CONTROLE D'AUBES DE TURBINE.

Description

L'invention concerne des systèmes d'éclairage op-

tique et, plus particulièrement les sytèmes qui éclairent

une surface à inspecter en projetant une image dessus.

Les rayonnements de longueurs d'onde différentes, tels que les rayonnements visible et infrarouge, sont foca- lisés à des foyers différents pour une lentille donnée Par exemple, un rayonnement de longueur d'onde relativement courte, tel que la lumière visible, se focalisera en un

point plus proche d'une lentille qu'un rayonnement de lon-

gueur d'onde relativement longue, tel qu'un rayonnement in-

frarouge En outre, la taille de l'image focale est une fonction de la distance du foyer à la lentille Ainsi, dans un système optique o l'objet est éclairé par un rayonnement de différentes longueurs d'onde, l'image visible et l'image

infrarouge, si toutes les deux sont focalisées, ne coïncide-

ront pas dans l'espace et auront des grandissements diffé-

rents. Certains systèmes d'inspection optique peuvent

projeter des images en utilisant des rayonnements de lon-

gueurs d'onde différentes et peuvent transmettre les images

le long d'un trajet commun au moyen de lentilles communes.

Dans ce cas, une limite est imposée au degré de précision ou de définition du système par la non-coïncidence des images focalisées et leurs grandissements différents, limite qui

provient des longueurs d'onde différentes utilisées.

La présente invention a pour buts de: réaliser un nouveau projecteur d'images optiques amélioré; -2-

réaliser un nouveau projecteur optique pour pro-

jeter deux images d'un objet éclairé par un rayonnement de

longueurs d'onde différentes de sorte que les images coïnci-

dent spatialement -avec un grandissement identique et que toutes les deux soient pratiquement focalisées. Un mode de réalisation de la présente invention extrait de la lumière de deux longueurs d'onde différentes d'un faisceau source commun et projette les faisceaux vers

un objet à examiner avec pratiquement le même degré de foca-

lisation et le même grandissement.

La description qui va suivre se réfère aux figures

annexées qui représentent respectivement:

Figure 1 une vue schématique d'un mode de réalisa-

tion de l'invention; Figure l A une vue schématique simplifiée d'une partie de l'invention représentée figure 1; Figure 2 une vue d'un type de réseau réflecteur de la présente invention; Figure 3 une invention de l'art antérieur; Figure 4 une vue des faisceaux lumineux focalisés

par une lentille.

Dans la figure 1, un projecteur optique contient une source d'éclairage 106, telle qu'une ampoule lumineuse 24 v à filament de tungstène, laquelle source 106 émet une lumière indiquée par les rayons 109 Le filament 107 de la source 106 est prévu pour fournir une source rectiligne de

lumière Un condenseur 112, tel que le modèle N O 60359 dis-

ponible chez Edmund Scientific Co, Barrington, N J, placé de manière à projeter une image de la source à la pupille d'entrée 151 A d'une lentille 151, capte une grande partie

des rayons 109 et les focalise sous forme d'un faisceau lu-

mineux d'entrée 114 en direction d'un réseau réflecteur tel que le miroir portant un motif 115 Le condenseur 112 a de préférence une distance focale courte, chaque élément de

lentille ayant environ 2,54 à 5,08 cm de diamètre.

-3- Le miroir 115, tel, que représenté figure 2, porte de préférence un motif de bandes métalliques réflectrices 117 alternées, déposées sur la surface d'une plaque de verre

119 Les bandes 117 sont de préférence de même largeur (di-

mension 117 A) et espadées régulièrement avec une densité de 39,37 bandes par cm ( 100 bandes par pouce) La largeur des

bandes 117 est de préférence égale à la-distance entre ban-

des Une partie du faisceau lumineux incident est réfléchie

sous forme de premiers faisceaux en couches 122 par les ban-

des métalliques 117 du miroir 115; une partie est transmise

sous forme de deuxièmes faisceaux en couches 125 (représen-

tés en traits discontinus) par le verre 119 du miroir 115 à

une première lentille de dimensionnement 128.

La première lentille de dimensionnement 128 peut

avoir un mètre de distance focale et a pour fonction de di-

minuer le trajet effectif objet-vers-image de la lumière in-

frarouge dans les faisceaux 125 On peut utiliser une len-

tille de dimensionnement modèle 97746 disponible chez Edmund Scientific Co Les deuxièmes faisceaux lumineux en couches 125 sont réfléchis par un miroir dichroïque réfléchissant les infrarouges (IR) 131 (appelé communément miroir chaud)

vers un second miroir chaud 133 et de là sous forme de deu-

xièmes faisceaux en couches projetés 135 Les deux miroirs

chauds 131 et 135 ont pour fonction d'extraire et de prati-

quement éliminer la lumière visible des deuxièmes faisceaux lumineux en couches, réalisant ainsi des deuxièmes faisceaux en couches projetés qui contiennent un rayonnement infra rouge relativement pur La lumière visible qui est extraite

est indiquée par les faisceaux 138.

Les premiers faisceaux lumineux en couches 122

sont réfléchis par un miroir dichroïque réfléchissant la lu-

mière visible 141 (communément appelé miroir froid) vers le

second miroir chaud 133 et le traverse sous forme de pre-

miers faisceaux en couches projetés 144 La réflexion par le miroir froid 141 et la transmission par le miroir chaud 133 -4- ont pour fonction d'extraire et de pratiquement éliminer le rayonnement infrarouge des premiers faisceaux lumineux en couches 122 Le rayonnement infrarouge extrait est indiqué par les faisceaux 147 Ainsi le miroir 115, les miroirs chauds 131 et 133, de même que le miroir froid 141 réalisent

un moyen pour extraire des faisceaux lumineux ayant une ban-

de de fréquence infrarouge et une bande de fréquence visible à partir d'un rayonnement de différentes longueurs d'ondes

fourni par une source 106.

La mise en position convenable du miroir 115 et des miroirs dichroïques 131, 133 et 141 placera les premiers faisceaux en couches projetés 144 en coïncidence avec les deuxièmes faisceaux en couches projetés 135 De ce point de vue on peut considérer le miroir chaud 133 comme une cible de mise en coïncidence Les premiers et deuxièmes faisceaux projetés coïncidents 135 et 144 traversent une lentille de transmission 151 et sont ainsi focalisés sous forme d'une image 156 contenant un motif de bandes alternées, sur un

objet ou une pièce 159 à inspecter La lentille de transmis-

sion 151 réduit, de préférence, la taille de l'image d'un

facteur 3 de sorte que la densité spatiale des bandes proje-

tées sur la pièce 159 est maintenant de 118,1 lignes par cm ( 300 1 par pouce) comparé aux 39,37 1 par cm ( 100 1 par pouce) engendrées par le miroir 115 Ainsi une image 156

d'un objet, à savoir le miroir 115, est projetée sur la piè-

ce 159 L'image 156 peut être considérée comme comprenant des sous-images contenues dans les faisceaux en couches 122

et 125.

L'image 156 est réfléchie par la pièce 159 sous forme d'un faisceau 159 A vers une lentille de réception 161 qui est de préférence placée près de la pièce 159 et le long d'un axe qui forme un angle d'environ 270, à savoir l'angle 163, avec les faisceaux projetés coïncidents 135 et 144 La lentille de réception 161 projette l'image réfléchie sous

forme d'un faisceau lumineux réfléchi 166 (qui contient en-

-5- core les couches coïncidentes de lumière mais modifiées peut-être par les caractéristiques de surface de la pièce 159) vers un deuxième miroir froid 169 Le miroir froid 169 réfléchit la lumière visible sous la forme d'un premier faisceau en couches réfléchi 175 et extrait et transmet le rayonnement IR sous forme d'un deuxième faisceau en couche réfléchi 178 On peut avoir un filtre 181 ne laissant passer que la lumière visible dans le trajet du premier faisceau réfléchi 175 pour en extraire en outre le rayonnement IR pour réaliser des premiers faisceaux en couches réfléchis

A constitués par de la lumière visible pratiquement pure.

On place une première caméra 183, qui peut comprendre un ré-

seau de photodiodes, dans le trajet des premiers faisceaux en couches réfléchis 175 A. Les deuxièmes faisceaux en couches réfléchis 178 peuvent traverser un filtre 185 ne laissant passer que les IR qui en outre extrait la lumière visible et réalise des deuxièmes faisceaux lumineux, en couches, réfléchis 178 A

constitués par de la lumière infrarouge pratiquement pure.

Une deuxième lentille de dimensionnement 188, qui peut être identique à la première lentille de dimensionnement 128, est

placée dans le trajet des deuxièmes faisceaux en couches ré-

fléchis 178 pour diminuer la distance effective objet-image

parcourue par ces faisceaux 178 Ces faisceaux 178 sont pro-

jetés par une deuxième caméra qui peut comprendre un réseau de photodiodes sensibles au rayonnement infrarouge Les deux caméras 183 et 191 fournissent des ensembles de signaux qui

sont transmis à un circuit de traitement de signal (non re-

présenté) Le circuit de traitement de signal engendre des signaux indicateurs de la séquence spatiale de l'intensité du rayonnement réfléchi La demande de brevet français N O 81 11491 contient

une description détaillée des composants représentés figure

3 et cette demande est incorporée, ici, par référence.

La lentille de réception 161 focalise l'image ré-

-6- fléchie par la pièce 159 sur les caméras 183 et 191 avec un grandissement d'environ 5 Ainsi, puisque l'image 156 sur la pièce 159 aune densité de 118,1 1 par cm ( 300 1 par pouce), la densité spatiale des lignes reçues par les caméras 183 et 191 est environ 23,6 1 par-cm ( 60 1 par pouce) On remarque- ra que les images transmises par les premiers et deuxièmes faisceaux en couches réfléchis 175 et 178 peuvent être mises

au point correctement sur les caméras 183 et 191 respective-

ment, en plaçant ces caméras de telle sorte que les trajets effectués par ces faisceaux 175 et 178 aient une longueur

convenable pour focaliser la fréquence de la lumière concer-

née Dans ce cas les grandissements des images seraient dif-

férents parce que le grandissement de l'image, ainsi qu'en-

suite étudié, dépend de la distance de la lentille de foca-

lisation au point o l'image est produite Par conséquent, l'image reçue par la caméra 191 (l'image IR) serait plus grande que celle reçue par la caméra 183 puisque l'image IR effectuerait un parcours plus long Ainsi, les caméras 183

et 191 percevraient une densité spatiale différente des li-

gnes dans l'image 156 réfléchie par la pièce 159 Cette den-

sité spatiale différente provoquerait une complexité accrue

significative de l'équipement de traitement de signal néces-

saire En conséquence, on utilise les première et deuxième

lentilles de dimensionnement pour permettre aux trajets op-

tiques effectifs parcourus par les faisceaux IR et visibles,

en provenance du condenseur 112 vers leurs caméras respecti-

ves 183 et 191, d'être de longueur identique.

Le miroir 115 est placé à un angle, à savoir l'an-

gle 195, de 45 généralement par rapport au faisceau lumi-

neux 114 Comme on le voit figure 1, la longueur des trajets parcourus par le rayonnement IR des points 197 et 198 sur le miroir 115 vers les points 199 et 200 sur l'objet 159 sont différents, respectivement Ainsi, les parties d'images en

ces points 199 et 200 seront focalisées différemment et sou-

mises à des corrections de mise au point effectuées par la

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-7- première lentille de dimensionnement 128 et la lentille de transmission 151 Pour contrecarrer cet effet, on recommande que l'objet 159 soit placé comme représenté figure l A.

On a représenté figure l A une vue de côté dans la-

quelle certains des faisceaux lumineux de la figure 1 appa- raissent, sous forme de lignes droites Les faisceaux 122 et forment deux côtés d'un carré 201 Comme déjà mentionné l'angle 195 est égal à 450 et l'angle 163 de préférence égal à 270 L'angle 206 est de préférence égal à 900, demandant par là que l'angle 209 soit de 630 En d'autres termes, le faisceau 159 A est perpendiculaire à la surface de la pièce 159; le faisceau 159 A est normal à la pièce Exception fait du manque de parallélisme dû à l'angle 209, la surface de l'objet 159 est, autrement dit, de préférence parallèle au miroir 115 (On remarquera que lés dispositifs 183 et 191 de la figure 1 sont de préférence pratiquement perpendiculaires aux faisceaux lumineux 175 A et 178 A) En tant que résultat de la valeur particulière de l'angle 163 figure l A, toutes les parties de l'image 156 figure 1, telles que les parties se trouvant aux points 199 et 200, auront pratiquement le même degré de mise au point On peut calculer l'angle 163 nécessaire par des techniques de calcul de marche des rayons

prenant en compte le grandissement de la lentille de trans-

mission 151 (Bien entendu, un grandissement égal à l'unité demanderait un angle 163 égal à 450, rendant la surface de

l'objet 159 parallèle au miroir 115 dans tous les plans).

On a décrit une invention qui projette deux fais-

ceaux lumineux, chacun contenant des couches alternées de longueurs d'onde différentes et qui coïncident tous les deux pour former une image sur une pièce, laquelle image contient un motif à raies Bien entendu, on peut utiliser d'autres motifs, tels que par exemple des spirales Les deux images sont focalisées avec pratiquement le même degré de précision et le même grandissement L'invention reçoit le rayonnement réfléchi par la pièce, sépare le faisceau coïncident en deux -8- faisceaux de fréquence temporelle différente et projette ces

deux faisceaux sur des caméras avec pratiquement le même de-

gré de focalisation et le même grandissement Il ne semble

pas nécessaire que les faisceaux soient-projetés simultané-

ment sur la pièce Les deux faisceaux peuvent alterner dans

le temps.

Considérations générales

Une méthode d'inspection optique des surfaces con-

siste à projeter une image avec des raies comprenant des raies alternées des deux fréquences lumineuses différentes

sur la surface Des variations dans l'image telle que réflé-

chie à partir de la surface sont interprétées comme indica-

trices de variations -dans les caractéristiques de cette sur-

face Une telle approche est décrite dans la demande de bre-

vet français n O 81 11491, précédemment mentionnée La figure 3 de la présente demande est une représentation schématique

d'un mode de réalisation de cette première demande Les nu-

méros supérieurs à $ O dans la figure 3 ne se trouvent pas sur la figure telle que déposée mais ont été ajoutés ici dans un but de référence, ainsi que les légendes identifiant

les lentilles Un faisceau lumineux 301 contenant principa-

lement un rayonnement infrarouge (IR) et un faisceau lumi-

neux 304 contenant principalement de la lumière visible sont extraits d'un faisceau lumineux 309 fourni par une source de lumière 24 au moyen d'un miroir dichroique 26 Un réflecteur elliptique 25 contribue à rassembler la lumière à partir de la source 24 et à réduire les caractéristiques analogues à celle d'une source linéaire de cette source 24 Un deuxième miroir dichroique 27, ayant un revêtement arrière absorbant

la lumière 28, extrait en outre la lumière visible du fais-

ceau 301 pour réaliser un faisceau lumineux constitué par un

rayonnement infrarouge pratiquement pur.

Un autre miroir dichroique 30, ayant un revêtement arrière absorbant la lumière 31, extrait le rayonnement IR du faisceau de lumière visible 304 pour réaliser un faisceau -9-

lumineux 315 constitué par de la lumière visible pratique-

ment pure Les faisceaux lumineux 312 'et 315 sont focalisés respectivement par les lentilles convergentes asphériques 29 et 32 sur un miroir portant un motif 33 Le miroir 33 a un motif de bandes 34 sur une surface, constitué par des bandes métallisées 334 d'égale largeur, espacées régulièrement les unes des autres Les bandes métallisées 334, en alternance,

bloquent des parties du faisceau infrarouge 312 et réflé-

chissent des parties du faisceau de lumière visible vers un

objectif 35 qui focalise les deux faisceaux, qui ont mainte-

nant un trajet coïncident, en une image 36 avec un motif de

couleur complémentaire sur la surface d'une pièce 37 à exa-

miner. L'objet 37 réfléchit l'image 36 vers un objectif

38 qui focalise l'image vers un miroir dichroïque réfléchis-

sant l'infrarouge (IR) 39 qui transmet un faisceau de lumiè-

re visible 336 à un filtre 40 qui laisse passer la lumière

visible vers un premier réseau linéaire 41 de photodiodes.

Le miroir dichroïque 39 réfléchissant les infrarouges réflé-

chit un faisceau IR 339 dans un filtre 42 laissant passer

l'infrarouge vers un deuxième réseau linéaire 43 de photo-

diodes Les réseaux 41 et 43 engendrent des signaux corres-

pondant aux informations contenues dans l'image réfléchie et

ces signaux sont transmis à un circuit de traitement de si-

gnal (non représenté).

La figure 4 est une représentation du fait qu'une lumière pour des longueurs d'onde différentes est focalisée différemment par la même lentille En général, le foyer pour une lumière de courte longueur d'onde, telle que la lumière bleue, sera plus proche de la lentille de focalisation que le foyer d'une lumière de plus grande longueur d'onde telle

que la lumière rouge Figure 4, un faisceau de lumière inci-

dente 342 sera focalisé par la lentille 345 de telle manière

que le foyer de la lumière bleue 346 contenue dans le fais-

ceau incident 342 se trouvera au point relativement proche -

348 tandis que la lumière rouge 349 contenue dans le fais-

ceau incident 342 sera focalisée en un point relativement

éloigné 351.

Ceci est en outre illustré par l'équation du fa-

bricant de lentille: 1/f = (n -l)x k, dans laquelle f re- présente la longueur focale d'une lentille, N l'indice de réfraction de la lentille et k une constante déterminée par les caractéristiques de la lentille utilisée Par exemple, un verre borosilicate-crown présente un indice de réfraction de 1,49 pour une lumière de longueur d'onde de 10 000 Angstr 3 ms (lumière dans la gamme IR-moyen) et un indice de réfraction de 1,52 pour une lumière de longueur d'onde de 5000 Angstr 8 ms (lumière dans la bande visible-moyen) En substituant ces valeurs d'indices de réfraction pour N dans

l'équation du fabricant de lentilles on arrive à la conclu-

sion que fvisible/f IR = 49/52 Considéré sous un autre angle, le foyer de la lumière visible est environ 6 % plus proche de la lentille que le foyer pour la lumière de la gamme infrarouge moyen Ainsi, puisque les trajets suivis par les faisceaux de lumière visible et infrarouge sur les parcours allant de la source lumineuse 24 vers la pièce 37 ont la même longueur, les faisceaux lumineux ne peuvent

avoir tous les deux une mise au point précise sur la pièce.

(Bien entendu, si la pièce était située en un point entre le foyer IR, tel que le point 354 figure 4, les deux faisceaux lumineux peuvent avoir la même imprécision de mise au

point) Ainsi la partie de l'image 36 de la figure 3 réali-

sée par le faisceau de lumière visible 315 aura un degré de

mise au point différent de la partie réalisée par le fais-

ceau IR 312 Cette différence influe sur le degré de défini-

tion qui peut être obtenu par le circuit de traitement de signal en ce qui concerne les détails de surface de la pièce 37 Avec la définition obtenue par la présente invention, on a détecté des détails de surface de 0,00127 cm de large par

0,0127 cm de long.

il - Bien que l'on ait décrit un mode de réalisation de la présente invention, il est évident pour l'homme de l'art

que l'on peut effectuer de nombreuses modifications et subs-

titutions sans s'écarter de l'esprit et du champ de l'inven-

tion En outre, dans la-pratique scientifique, on restreint parfois le terme "lumière" au rayonnement électromagnétique

visible Cependant, pour simplifier, ce terme dans les re-

vendications couvre tout rayonnement qui pèut être focalisé par des lentilles, y compris les rayonnements ultraviolet et infrarouge De plus, bien qu'on ait décrit l'utilisation de

rayonnement visible et infrarouge, l'invention n'est pas li-

mitée à ces deux rayonnements particuliers De-mêmé le terme "mise au point" se réfère au degré de netteté d'une image, c'est-à-dire au degré de correspondance entre l'image et

l'objet (qui peut être lui-même une image) produisant 1 'ima-

ge 'Grandissementn se rapporte à la taille de l'image com-

parée à celle de l'objet (ou image) produisant l'image Les

termes "bande" et "bande de fréquence" indiquent que la lu-

mière à laquelle ces termes se rapportent n'a pas une fré-

quence discrète mais une fréquence constituée par une bande ou gamme de fréquences Cependant, les termes "bande" et "bande de fréquence" recouvrent aussi la lumière ayant une

fréquence discrète.

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Claims (17)

REVENDICATIONS

1 Projecteur optique caractérisé en ce qu'il com-

prend: (a) des moyens ( 115,131,133,141) pour fournir des faisceaux lumineux de longueurs d'onde différentes à partir de lumière fournie par au moins une source lumineuse ( 106); et (b) des moyens ( 151) pour projeter les faisceaux lumineux de longueurs d'onde différentes vers un objet ( 150)

avec pratiquement le même degré de mise au point et prati-

quement le même grandissement

2 Projecteur optique caractérisé en ce qu'il com-

prend (a) une source de lumière ( 106); (b) des moyens ( 115,131,133,141) pour extraire des

premier et deuxième faisceaux lumineux ( 144,135) de fréquen-

ce différentes de la lumière, (c) des moyens ( 151) pour projeter les premier et deuxième faisceaux lumineux ( 144,135) pour former une image ( 156); et

(d) un moyen pour focaliser les premier et deu-

xième faisceaux avec pratiquement le même degré de mise au

point dans l'image et le même grandissement.

3 Projecteur optique selon la revendication 2, caractérisé en ce que le moyen pour focaliser du paragraphe

2 (a) comporte une lentille de dimensionnement ( 128).

4 Projecteur optique caractérisé en ce qu'il com-

prend (a) une source d'éclairage ( 106) pour réaliser un faisceau lumineux ( 114) contenant au moins une première et une deuxième bande de fréquences; (b) des moyens réflecteurs ( 115,117) pour obtenir

un premier ( 122) et un deuxième faisceaux ( 125) lumineux dé-

rivés du faisceau lumineux ( 114), chacun des faisceaux étant constitué par des couches parallèles de lumière; (c) un premier moyen de filtrage ( 131,133) pour enlever pratiquement toute la lumière de la deuxième bande

de fréquence du premier faisceau dérivé ( 122).

(d) un deuxième moyen de filtrage < 141,133) pour enlever pratiquement toute la lumière de la première bande de fréquence du deuxième faisceau dérivé ( 125), et (e) des moyens pour faire coïncider les premier et

deuxième faisceaux dérivés pour les projeter vers un objet.

Projecteur selon la revendication 4, caractéri- sé en ce que la première bande de fréquences est constituée pratiquement par des fréquences infrarouges et la deuxième bande de fréquences est constituée pratiquement par des

fréquences visibles.

6 Projecteur suivant l'une ou l'autre des reven-

dications 4 ou 5, caractérisé en ce qu'il comprend en outre une lentille de dimensionnement ( 128) placée dans le trajet

de l'un des faisceaux.

7 Système d'inspection optique caractérisé en ce qu'il comprend:

(a) des moyens pour engendrer un motif pour proje-

ter une série de motifs prédéterminés, tous les motifs étant

pratiquement focalisés et avec pratiquement le même grandis-

sement, sur un objet pour y être réfléchis; et (b) des moyens de détection optique ( 183,191) pour recevoir une partie de la lumière réfléchie et fournir un

ensemble de signaux indicateurs d'une répartition d'intensi-

té réfléchie.

8 Système selon la revendication 7, caractérisé en ce que les motifs prédéterminés de 'lumière comportent une succession de raies de lumière parallèles, espacées 9 Système selon la revendication 8, caractérisé

en ce que la succession de raies parallèles, espacées com-

porte des raies de deux bandes de fréquence alternées -

Système d'inspection caractérisé en ce qu'il comporte: -14 - (a) des moyens pour projeter vers un objet pour y être réfléchi un faisceau lumineux en couches comprenant des couches de séquence spatiale de fréquences prédéterminées; et (b) des moyens pour engendrer une série de signaux en réponse à la lumière réfléchie indicatrice d'une séquence

spatiale de l'intensité de l'une des fréquences du rayonne-

ment réfléchi.

11 Projecteur optique pour projeter de la lumière vers un objet pour y être réfléchie caractérisé en ce qu'il comprend (a) une source d'éclairage ( 106) fournissant un faisceau lumineux ( 114) contenant de la lumière visible et de la lumière infrarouge; (b) un réseau réflecteur placé à proximité de la source d'éclairage pour définir des couches parallèles de lumière d'égale épaisseur dans le faisceau lumineux et pour réfléchir des couches alternées hors du trajet des couches restantes; (c) un premier filtre pour pratiquement séparer la lumière visible de la lumière infrarouge dans les couches alternées réfléchies ( 122); (d) un premier moyen de réflexion pour réfléchir la lumière visible dans les couches filtrées par le premier filtre vers une cible de mise en coïncidence ( 33) pour être transmise par cette dernière; (e) un deuxième filtre pour séparer pratiquement la lumière visible de la lumière infrarouge dans les couches restantes; et (f) un deuxième moyen de réflexion pour réfléchir

la lumière infrarouge dans les couches filtrées par le deu-

xième filtre vers une cible de mise en coïncidence ( 133) pour y être réfléchie et pour agir conjointement avec le premier moyen de réflexion pour placer les couches de lumière réfléchies par chacun d'eux sur la cible de mise en - coïncidence.

12 Projecteur selon la revendication 11, caracté-

risé en ce que le premier filtre et le premier moyen de ré-

flexion sont un même élément ( 141) et en ce que le deuxième filtre et le deuxième moyen de réflexion sont un même élé-

ment ( 131).

13 Projecteur selon la revendication 11, caracté-

risé en ce que la cible de mise en coïncidence ( 133) est

constituée par un miroir dichroique.

14 Projecteur selon la revendication 11, caracté-

risé en ce qu'il comprend en outre une lentille de dimen-

sionnement ( 129) placée sur le trajet de couches de lumière restantes ( 125) du paragraphe 11 (d)

Projecteur selon la revendication 11, caracté-

risé en ce qu'il comprend en outre une lentille ( 151) pour focaliser le faisceau lumineux coïncident vers une cible à

examiner ( 159).

16 Projecteur selon la revendication 11, caracté-

risé en ce qu'il comprend en outre: (a) des lentilles de réception ( 161) pour recevoir la lumière réfléchie par l'objet ( 159); (b) un filtre ( 169) pour recevoir la lumière de la lentille de réception ( 161) et séparer la lumière infrarouge de la lumière visible;

(c) une première caméra ( 183) pour recevoir la lu-

mière visible et engendrer des signaux en réponse à celle-ci

(d) une deuxième caméra ( 191) pour recevoir la lu-

mière infrarouge et pour engendrer des signaux en réponse à celle-ci; et

(e) une lentille de dimensionement ( 188) pour réa-

liser un grandissement similaire dans la lumière reçue par

les première ( 183) et deuxième ( 191) caméras.

17 Projecteur selon la revendication 11, caracté-

risé en ce que les deux caméras ( 183, 191) comportent des -16-

réseaux de photodiodes placés pratiquement perpendiculaire-

ment aux faisceaux lumineux respectifs reçus par chacune.

18 Projecteur selon l'une quelconque des revendi-

cations 1, 2, 4, 11 ou 16,caractérisé en ce que la lumière projetée vers l'objet frappe l'objet sous un angle de 270 par rapport à la perpendiculaire et avec une réduction de 3

par comparaison avec la lumière fournie par la source.

19 Système d'inspection de surface du type com-

portant une source de lumière ( 106), un premier moyen de sé-

paration ( 115) pour séparer la lumière fournie par la source

de lumière ( 106) en faisceaux lumineux de fréquence diffé-

rente, des moyens pour placer les faisceaux en coïncidence pour projeter une image sur un objet qui la réfléchira, un deuxième moyen de séparation ( 169) pour séparer la lumière réfléchie en deux faisceaux de fréquence différente, et des caméras ( 183, 191) pour produire des signaux en réponse aux

deux faisceaux lumineux réfléchis séparés; système caracté-

risé en ce qu'il comprend a) des moyens pour engendrer deux sous-images, dans la lumière reçue-de la source de lumière ( 106) avant de

séparer la lumière en deux faisceaux de deux fréquences dif-

férentes et pour diriger le deux sous-images vers des tra-

jets suivant deux directions différentes; b) une lentille de dimensionnement ( 128) placée dans le trajet de l'une des sous-images de a); et c) une lentille de dimensionnement ( 188) placée dans le trajet de l'un des deux faisceaux lumineux réfléchis séparés.

Appareil selon la revendication 19, caractéri-

sé en ce que la source de lumière comprend un filament ( 107) et en ce que le filament produit une image dont les

sous-images de (a) sont dérivées.

21 Méthode d'inspection optique d'un objet carac-

térisé en ce qu'elle consiste à:

a) projeter de la lumière vers un réseau réflec-

17 -

teur pour réfléchir des couches de lumière dans une direc-

tion et transmettre des couches alternées de lumière dans une autre direction; b) extraire de la lumière d'une première bande de fréquence à partir des couches de lumière réfléchie, c) extraire de la lumière d'une deuxième bande de

fréquence à partir des couches de lumière alternées transmi-

ses d) projeter les couches alternées transmises de (c) dans une lentille de dimensionnement; e) placer les couches (b) et (c) en coïncidence pour former des couches coïncidentes; f) projeter les couches coïncidentes vers un objet en vue d'une réflexion; g) séparer une partie de la lumière réfléchie par l'objet en deux faisceaux de fréquence différente; h) projeter un des deux faisceaux de (g) dans une lentille de dimensionnement; et i) focaliser au moins un des deux faisceaux de (h)

sur une caméra pour obtenir des signaux en réponse à ceci.