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WO2018220328A1 - Calibration des dispositifs optiques pour l'analyse de qualite d'un vitrage et procedes associes - Google Patents

Calibration des dispositifs optiques pour l'analyse de qualite d'un vitrage et procedes associes Download PDF

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WO2018220328A1
WO2018220328A1 PCT/FR2018/051250 FR2018051250W WO2018220328A1 WO 2018220328 A1 WO2018220328 A1 WO 2018220328A1 FR 2018051250 W FR2018051250 W FR 2018051250W WO 2018220328 A1 WO2018220328 A1 WO 2018220328A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
optical
glazing
calibration
quenching
line
Prior art date
Legal status (The legal status 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 status listed.)
Ceased
Application number
PCT/FR2018/051250
Other languages
English (en)
Inventor
Romain Decourcelle
Olivier DUMOULIN
Théo RYBARCZYK
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
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
Priority to RU2019143417A priority Critical patent/RU2019143417A/ru
Priority to US16/618,559 priority patent/US20200088651A1/en
Priority to KR1020197038143A priority patent/KR20200012915A/ko
Priority to CN201880001610.XA priority patent/CN109564156A/zh
Priority to EP18730028.0A priority patent/EP3631419A1/fr
Publication of WO2018220328A1 publication Critical patent/WO2018220328A1/fr
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Ceased legal-status Critical Current

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    • G01N21/958—Inspecting transparent materials or objects, e.g. windscreens

Definitions

  • the present invention relates to the field of the quality analysis of glazing, in particular quench marks or heating heterogeneities of a tempered or semi-hardened glazing (in other words hardened).
  • the toughened toughened glass is optically anisotropic. It develops birefringence properties. These properties are used to analyze the quench marks in patent WO 201 1/157815.
  • the glazing is passed into an assembly for measuring the presence of birefringence resulting from quenching.
  • the base of this assembly is constituted by a measurement device by photoelasticimetry or polariscope which comprises:
  • An object of the invention is to provide an analysis of the quality of a tempered glass and even semi tempered independent of the material used.
  • the invention firstly relates to an optical device comprising a first polariscope preferably vertically comprising in this order, in optical alignment with an optical axis (preferably vertical axis Z or horizontal axis):
  • a first light source visible, preferably polychromatic, with a given spectrum, in particular white, delivering a light beam - of which the light is emitted preferentially in the direction given by the optical axis -, in particular a plurality inorganic light emitting diodes (LEDs) or even one or more of organic electroluminescent diode (s) (OLED), first light source including orthogonal to the optical axis,
  • first analyzer which is a circular (or quasi-circular) polarizer in a second direction of rotation of the polarization opposite to the first direction of rotation - respectively or right or left -, in particular orthogonal to the optical axis
  • first analyzer comprising a second quarter-wave plate in particular with a second fast axis and a second slow axis (at an angle A2 equal to A1 in absolute value) followed by a second linear polarizer in particular with a second axis of polarization Y1 perpendicular to the optical axis and at the first polarization axis X1 (thus first and second crossed polarizers), in particular the second slow axis is aligned with the first fast axis and the second fast axis is aligned with the first slow axis.
  • optical device further comprises downstream of the first analyzer and following said optical alignment:
  • a first digital sensor in particular orthogonal to the optical axis
  • a first objective in particular orthogonal to the optical axis and defining a focal plane, facing the first digital sensor and between the first analyzer and the first digital sensor, in particular fixed at or against the first digital sensor.
  • the optical device comprises between the first polarizer and the first analyzer, and following said optical alignment, a calibrated first optical delay generator, in particular orthogonal to the optical axis, in particular a compensator Babinet, in a range AB with the value A (integer preferably) in a range from Onm to 100nm, preferably A being equal to Onm, and with the difference BA of at least 100nm or even at least 200nm and even from plus 2000nm, or even at most 800nm or at most 500nm or at most 300nm and preferably the first optical delay generator being in said focal plane.
  • a calibrated first optical delay generator in particular orthogonal to the optical axis
  • a compensator Babinet in a range AB with the value A (integer preferably) in a range from Onm to 100nm, preferably A being equal to Onm, and with the difference BA of at least 100nm or even at least 200nm and even from plus 2000nm, or even at most 800nm or at most 500n
  • the first digital sensor comprises a set of first sensitive photodetectors in the spectrum of the first light source having a given spectral response.
  • One or (preferably) first so-called calibration photodetectors are opposite (of the calibration surface, in particular of the opening) of the first generator of optical delays.
  • Each first calibration photodetector receives successively for each of said optical delays in said range AB the light energy coming from the light beam coming out of the first analyzer, the first digital sensor then generating digital calibration images for said optical delays in said range AB , each digital calibration image being formed of one or more pixels with one or more reference channels Ck representative of the spectral response of the first or the first photodetectors of calibration.
  • the optical device finally comprises a first digital calibration image processing unit forming a calibration base containing, for each optical delay in the range AB, digital values Ik for each of the reference channels Ck, digital values Ik being representative. light energies collected by the first photodetector or calibrators.
  • each calibration image can be reduced in size.
  • a reasonable number of calibration images are collected, so the processing time is fast.
  • a luminous strip (linear, rectangular, etc.) is formed which will serve (at least the central portion) in its entirety thereafter during the quality analysis of the glazing.
  • all diodes -leds or oled (s) - are installed, a fraction (for example the majority) of the diodes is not used (they can be switched off or on indifferently) but will be used later for quality analysis of the glazing.
  • all the photodetectors used subsequently during the glass quality analysis are preferably installed, a fraction (for example the majority) of the photodetectors are not used but will be used during the quality analysis of the glass. glazing.
  • any photodetector that is illuminated by the out-of-delay light beam is not used. It could be added at the time of the quality analysis but for simplicity we prefer to install them all for the calibration.
  • the optical axis therefore passes through the center of the first objective, and in particular through the center of the calibration surface (of the opening). Preferably, it passes through the center (the center line) of the first source.
  • the first calibrated optical delay generator comprises an optical system made of birefringent material, chosen from:
  • a calibrated optical system or compensator preferably a Babinet Soleil compensator (or equivalent), comprising first and second wedge blades of birefringent material, the second blade being movable in translation relative to the first static blade; .
  • This calibration with such a birefringent optical system according to the invention is furthermore preferable to a calibration which would require one or more reference glasses whose stress field must be known and whose retarding power is inferred by the use of photoelastic laws. .
  • the optical device with such a birefringent optical system according to the invention is easily portable if necessary.
  • the first optical delay generator for example the birefringent optical system, in particular the compensator, is placed on and / or fixed (to be stable) to a fixed mounting support (immobile, static at the time of the delay-by-delay calibration).
  • a fixed mounting support immobile, static at the time of the delay-by-delay calibration.
  • a flat plate for example fixed to a frame or a lateral upright, preferably horizontal if optical alignment to the vertical.
  • the first optical delay generator according to the invention can be defined by a calibration surface, centered on the optical axis, facing a hole of the possible mounting bracket such as a flat plate.
  • plastic plates preferably acrylic, in particular 2 mm thick, are used in turn with a static optical delay. It is preferred that the light beam passes through the plate outside the edge area.
  • the static optical retardation plane blade change can be automated, for example with a turntable or mobile translation system.
  • the optical device with a compensator (Babinet Sun) calibrated according to the invention also makes it possible to obtain all the optical delays, in a range of ways, without modifying (adding, exchanging optical elements) the optical device.
  • the first optical delay generator is a compensator including Babinet Sun, comprising opposite and spaced between them:
  • a first triangular, fixed wedge blade made of a first birefringent material (uniaxial, defined by a first optical axis), such as quartz or other crystals such as magnesium fluoride,
  • a second wedge-shaped triangular blade movable in translation relative to the first blade in a second birefringent material (uniaxial, defined by a second optical axis), such as quartz or other crystals such as magnesium fluoride, preferably identical to the first birefringent material.
  • a second birefringent material uniaxial, defined by a second optical axis
  • quartz or other crystals such as magnesium fluoride
  • the translation of the movable wedge blade can be generated by motor or manually by screw (or other mechanical means) including micrometer. Even manually, it is possible to increment the optical delays in the range AB (in ascending order from A to B or decreasing from B to A) with a given step (marks on the screw etc).
  • first and second optical axes are orthogonal.
  • d1 and d2 respectively the local thickness of the first corner blade and the second along the optical axis of the optical device, no and no the ordinary and extraordinary indices of the birefringent material, ⁇ the optical delay or difference in walk between two electromagnetic vibrations orthogonal to each other and parallel respectively to the optical axes of the two blades of the compensator corresponds to: (no-ne) (d1 -d2).
  • the compensator according to the invention can be defined by an opening, centered on the optical axis.
  • the opening is entirely illuminated by the first light source, the opening being in said focal plane, of width 01 of at most 30 mm (diameter if circular opening or equivalent diameter).
  • the opening is in the light passing area, a passage area surrounded by closure means, such as a cover or an opaque housing with the opening.
  • closure means such as a cover or an opaque housing with the opening.
  • One or more first photodetectors of calibration are opposite the opening.
  • the optical delay change is automated (computer controlled), including:
  • planar optical static delay blade change is automated, for example with a turntable or mobile system in translation or
  • the first optical delay generator being a compensator, such as the motorized Babinet Soleil compensator, capable of automatically incrementing the optical delays in the range AB (in increasing order from A to B or decreasing from B to A).
  • the engine (computer controlled) is for example on a (first) mounting bracket such as a flat plate.
  • the incrementation step P0 is preferably at most 1 nm and even at most 0.5 nm and at least 2 nm, particularly in the range of delays between 15 and 25 nm and even 0 and 25 nm.
  • a larger step that is to say of 1 nm in the range of delays of more than 200 nm to 800 nm.
  • the first optical delay generator such as the compensator including Babinet Sun
  • the first optical delay generator can be connected to a control interface (a computer) in communication with the first processing unit.
  • the pixels are the digital images carrying values representative of the light energy received by the light-sensitive component (s) (the set of first photodetectors) of the first sensor (camera) forming receivers of the light beam having passed through the polariscope.
  • Each first photodetector may comprise a photosensitive (elementary) surface per color (thus per reference channel for the pixel), in particular three photosensitive (elementary) surfaces for a pixel with the channels R, G, B.
  • Each first photodetector may alternatively comprise a photosensitive surface for all colors (so every reference channels for the pixel), in particular a photosensitive (elementary) surface for a pixel with the R, G B channels.
  • the first processing unit establishes for each pixel used during calibration the value Ik for each reference channel Ck, and this for each optical delay.
  • the first processing unit establishes for each pixel the value Ik for each reference channel Ck, and this for each optical delay.
  • the light surface at the first optical delay generator may be greater than the size of the calibration surface (of the aperture) so that the light power passing through the calibration surface (the aperture) is homogeneous, in particular light intensity, in cd, varying by not more than 5%.
  • the light power at the first optical delay generator in particular the birinfringent optical system (static delay plate for example), be homogeneous.
  • a single first calibration photodetector (and therefore a reference pixel) preferably centered on the optical axis may be sufficient to correctly generate the delay calibration base versus reference channels.
  • a divergent light beam angle of the rays when one moves away from the optical axis
  • a single first photodetector is opposite the opening and even in the center of the opening.
  • the opening of the compensator is circular, of diameter 01 where the opening of the compensator is of equivalent diameter 01, the center of the opening is inscribed in a central disk of diameter 01/2, the first calibration photodetectors said representative are entirely opposite said central disk.
  • the first optical delay generator may have an input surface illuminated (homogeneously) by the light beam defining a calibration surface. This generates a (homogeneous) delay on the entire surface.
  • the calibration surface can be (very) less than the glass analysis surface.
  • the calibration surface is (a disk) with a diameter of at most 30mm in a range of 5mm to 25mm or a surface (rectangle, etc.) of equivalent diameter of at most 30mm and even 5mm to 25mm.
  • the analysis surface of the glass is at least 10 times or at least 100 greater than the calibration surface.
  • the calibration surface may be all or part of the surface of the opening (surface of a central disk of the opening for example) and be (very) less than the surface of analysis of the glass .
  • the glass analysis surface is at least 10 times or at least 100 greater than the surface of the opening or even the central disc of the opening.
  • the elementary photosensitive surfaces of the first calibration photodetectors are of width Wp and preferably of square shape. So Wp is ⁇ 01 and even at 01/2.
  • a fraction of a row of representative first calibration photodetectors or a fraction of calibrated calibration photodetectors can be provided.
  • the set of first photodetectors may be in line or in matrix.
  • the beam of the first light source is received on the first linear digital sensor, which extends linearly in a direction parallel to that of the initial light beam.
  • the first photodetectors are aligned in this direction.
  • the intensity Ik for each reference channel in each pixel is given in numerical values (digital unit Du in English). For 8-bit coding, the intensity varies from 0 to 255 (256 numeric values ie 2 8 ).
  • RGB channels which are readily available are therefore preferably chosen as reference channels.
  • RGB triplet (a, b, c) where a, b and c are the Ik values per RGB channel.
  • the first processing unit is arranged upstream of the first digital sensor connected by links with or without wires to the first sensor, particularly remote from the conveyor and preferably connected to the first light source.
  • the first processing unit may comprise a computer connected by wired or wireless links to the first sensor (remote from the conveyor) and preferably to the first light source.
  • the first processing unit controls the first sensor and even the first light source. It is possible to use a computer connected by wired or wireless links to the first sensor (remote from the conveyor) and preferably to the first light source.
  • the first processing unit (a computer) interacts with the first digital sensor (pilot and retrieves the data) and even drives the first light source.
  • the first digital sensor can be connected to an ethernet port of a computer (with a network card etc.), especially with "GigE" protocol.
  • a computer can handle the first source of light, in particular control the ignition (for less fatigue of the equipment).
  • the first processing unit receives the data from the first digital sensor and controls the acquisition (expo time %), retrieves the data and stores it as pixels.
  • the first processing unit controls the automated passage of an optical delay to another optical delay for example the movement of the motor of the automated (Babinet) compensator or a wheel (or other) with the delay blades fixed, the analysis of the data of the digital sensor, the recording of the calibration result file, the display of a human-machine interface.
  • the optical device comprises, between the first optical delay generator and the first linear sensor, upstream of the first analyzer, an optical delay plate calibrated with a delay A'O chosen in the area where the value value Ik depends.
  • optical delay is substantially linear for at least one of the reference channels Ck, in particular 70 or 75 to 175 nm or 185 nm or from 350 or 375 nm to 425 nm.
  • Simultaneous calibration can be performed in two areas scanned by the light beam (or even more areas) of the first light source by multiplying the elements.
  • a second optical delay generator preferably identical to the first
  • a set of second photodetectors preferably identical and with their objectives.
  • the two calibration surfaces (the two openings, for example compensators) of the two optical delay generators are placed on the optical axis, in particular on the central line of the linear source. For example they are equidistant from the center and / or spaced at least 50cm.
  • the processing unit can simultaneously process both calibrations. It is also possible to perform a successive calibration in two zones scanned by the light beam (or even more zones) of the first light source if the first optical delay generator moves.
  • the optical device is vertical, with the vertical optical axis Z.
  • the optical axis is vertical Z and the first polariscope, the first digital sensor and the first optical delay generator are on a (industrial) heating and quenching line, possibly heating line, bending hardening, downstream the quenching system (quench box), especially in a cooling zone, without scrolling glazing in the calibration zone and better off (static).
  • the line comprises a horizontal glazing conveyor along a (horizontal) Y conveyor axis, the vertical optical axis Z is perpendicular to the Y axis, and optionally the line is hardened bending, the first polariscope, the first digital sensor and the first optical delay generator are downstream of the bending system.
  • the first mounting bracket of the first generator can be placed on the conveyor of the glazing stationary or independent of the conveyor -or at least the moving part of the horizontal conveyor, generally rotating rollers alone or with a system of a carpet or more adjacent conveyor belts.
  • the invention also relates to the use of the optical device as described above in a heating line and quenching possibly heating line, bending quench, downstream of the quenching system.
  • the invention also aims a heating line and quenching possible heating line, bending quenching comprising:
  • a conveyor preferably horizontal, of glazing along a Y axis of conveying, and possibly the line is of hardened bending
  • the optical device as described previously without scrolling of glazing in the calibration zone (with the calibration surface of the first optical delay generator which is the surface of entrance illuminated by the light beam) and better off,
  • the conveyor comprises in particular two rollers spaced by an inter-roll space for example of at least the size of the calibration surface of the delay generator.
  • the first light source is under the conveying zone, is between two rollers (wholly (or partly) and / or (partly) under two adjacent rollers of said rollers, possibly first light source on a spaced source support of the ground and fixed by amounts (metal etc.) on either side of the conveyor (on either side of the lateral ends of the rollers), and the first digital sensor preferably linear, is spaced is above the two rollers, from the conveying area.
  • the first optical delay generator may be attached to a mounting bracket on both rolls, with a bracket facing the calibration surface (of said compensator opening).
  • the rollers are for example steel.
  • the first light source is, on the ground side, under the two rollers, opposite said inter-roller space,
  • the first circular polarizer is under the two rollers, fixed on the first source
  • the first mounting bracket is above the two rollers, fixed to the ground, without vibration, or on the conveyor stationary (without vibration),
  • the first analyzer is in a filter holder and the first photodetector are above the two rollers.
  • the optical device also operates offline and for example in a horizontal optical alignment.
  • the first light source can form a linear luminous band in a given direction (for example perpendicular to the optical axis, and perpendicular to the conveying axis) and have a functional central emitting zone (strip) and one or more zones (bands) sideways masked along said direction for example by one or more lateral opaque strips (covers, adhesive tapes).
  • the first light source (on a source support) is spaced from the ground, fixed by a profile (metal etc.) for example on either side of the conveyor.
  • the first linear polarizer and the first quarter wave plate are for example glued together and reported on the first light source. They are for example at least functional in the central emitting zone, fixed by one or more lateral opaque strips (adhesive tapes).
  • the second quarter wave plate and the second linear polarizer are for example glued together and reported on the first goal.
  • the first linear polarizer and the first quarter wave plate may also be laminated or glued on a transparent support (for example a plastic such as PMMA for poly (methyl methacrylate)) and without internal mechanical stress.
  • the first light source can be in particular one or more rows of inorganic light emitting diodes and / or the first digital sensor (for example a camera) can be linear, that is to say with the first photodetectors in a line possibly with a second digital sensor (for example a digital camera), with the second photodetectors in one line, identical adjacent in the so-called analysis length (in the direction of the light source).
  • the first digital sensor for example a camera
  • the first digital sensor for example a camera
  • the first light source in particular forming a linear (rectangular) light strip, in particular inorganic light-emitting diodes or one or more organic light-emitting diodes, can be arranged for a field of view (ie solid angle at the first photodetector) of minus 1 m or even at least 2m.
  • the first light source may be with a rectangular or square (or any other) wavelength transmitting band, forming a rectangular or square light band (or any other shape) of width W0 (greater than or equal to Wp) in the plane the first generator (or horizontal conveyor).
  • the first sensor can be linear with the first photodetectors in a line of width (size) Wp less than the width Wi, the width Wp and less than the size of the calibration surface (of the aperture).
  • the line of first photodetectors (calibration) passes in the optical axis, the center line of the first light source, it is freed from the effects of edges in one direction.
  • the first light source is able to illuminate the entire analysis length (along the direction of the rollers) which is all or part of the length (for example at least 70% or 80% of the length) of the rollers (perpendicular to the axis of the conveyor) - in order subsequently to illuminate the glazing as homogeneously as possible over the entire analysis length (along the direction of the rollers).
  • the optical device comprises a second light source (same spectrum, better identical) adjacent to the first source, in order to subsequently illuminate the glazing as homogeneously as possible over the entire analysis length ( along the direction of the rollers).
  • the light beam of the at least one light source illuminates at least the actual length (useful) of conveying glazing, possibly excluding the areas of the edges of the rollers.
  • the first light source the working distances, the size of photodetectors, the pixels, the number of photodetectors (in particular calibration), the conveying speed, depending on the size, distribution, and / or the frequency of defects (one type or several types of defects), and also the surface area of the zone or zones to be inspected on the glazing (entire surface, central area, series of disjoint reference areas: central and / or in the border ).
  • the range AB is also chosen according to the type of defects.
  • the resolution (in mm / pixel) depends on the glazing to be inspected and the typical size of the anisotropic zones.
  • the resolution is at least 2 mm / pixel and better still at least 1 mm / pixel, for example for a linear digital sensor.
  • an analysis length of 1 m and at least 1000 photodetectors or 2000 photodetectors an analysis length of 2 m and at least 2000 photodetectors or 4000 photodetectors.
  • the first digital sensor can be a digital camera.
  • the optical device may in fact comprise a plurality of linear digital sensors (cameras) adjacent to the length of the horizontal conveyor rolls, each associated with a dedicated optical delay generator and a polariscope (common or non-common means).
  • the first light source forms a disk-shaped light surface on the first generator and / or the first digital sensor is matrix
  • the first photodetectors are therefore in matrix for example 1600x1200 photodetectors.
  • the calibration is successively carried out digital sensor by digital sensor, the first sensor is linear or matrix, on a robotic arm moving after the first calibration (always in static) according to the length horizontal conveyor, by moving the first optical delay generator from the first calibration area to the second calibration area.
  • the optical device comprises first collimation means (telecentric) downstream of the first light source and upstream of the first optical delay generator and preferably upstream of the first polarizer (or downstream without the collimating means modifies the polarization of the light,) and the first lens is telecentric.
  • the first digital sensor can be linear or matrix. During the analysis of the glazing, the first objective is then able alone to receive the light perpendicularly to the Y axis of the conveyor.
  • the orientation of the polariscope (s) relative to the ground is not limiting.
  • the polariscope (s) and the photodetector (s) are identically positioned during the calibration and during the quality analysis of the glazing thereafter.
  • a second polariscope is used, possibly sharing means (for example sharing the first light source and the first circular polarizer). If a second polariscope is chosen, the calibration surfaces (openings) are placed, for example, symmetrically at the center of the central line. The polariscopes are preferably aligned: the planes defined by the field of view and the optical axes are merged.
  • the optical device comprises a second polariscope identical and adjacent to the first polariscope, having in a so-called secondary optical alignment along a secondary optical axis parallel to said optical axis (Z) in this order:
  • a second mono or preferably polychromatic linear light source with a given spectrum, in particular orthogonal to the secondary optical axis, adjacent to the first light source along the length of the first source and followed by a second polarizer circular and a second quarter-wave plate
  • a second analyzer which is a circular polarizer in a second direction of rotation opposite to the first direction, in particular orthogonal to the secondary optical axis, the first analyzer comprising a second quarter-wave plate followed by a second linear polarizer
  • a second photodetector in particular orthogonal to the secondary optical axis, comprising a second digital sensor and a second objective defining a so-called secondary focal plane, opposite the second analyzer, between the second analyzer and the first or second polarizer, a second optical delay generator.
  • the first delay generator alone can suffice, by moving the first generator from the first calibration zone to the second calibration zone.
  • the beams of the first and second sources of linear lights intersect on a central portion of at most 100mm (in the plane of the glazing.
  • the focal plane intersects at a central portion of not more than half the width of the desired field of view.
  • the set of focal planes thus define the total field of view.
  • the subject of the invention is then an (optical) quality analysis device for a particularly tempered or semi hardened (hardened) glazing, optionally curved, glazing (clear, extraclear, tinted, etc.) optionally with a surface coating and / or surface texturing keeping the transparency (including a non-zero light transmission) and such that the changes in the polarization of the light at the crossing of the medium are due to the mechanical stresses of the same medium.
  • This quality analysis device comprises (reuse) said first polariscope, in particular calibrated preferably by the first calibrated optical delay generator (and even its mounting support), the first objective, the first digital sensor, preferably calibrated preferably. by the first calibrated optical delay generator (thus all the first photodetectors) and the calibration base of the optical device defined above (preferably without having to add first photodetectors to those already present outside the calibration zone).
  • the first optical delay generator is therefore removed and in operation the glazing is analyzed either static or preferably mobile, scrolling in translation for example on a conveyor as already described.
  • the glazing is between the first polarizer and the first analyzer, the optical axis is perpendicular to the tangent plane to the surface of the glazing in the illuminated surface portion, preferably perpendicular to the conveying axis of the glazing by a conveyor (rollers).
  • the quality analysis device comprises the first polariscope, in particular calibrated preferably by the first optical delay generator. calibrated and comprising in this order, according to an optical alignment along an optical axis (Z):
  • the first light source preferably polychromatic, with a given spectrum, in particular orthogonal to the optical axis, delivering a light beam, the first circular polarizer in a first direction of rotation of the polarization, in particular orthogonal to the axis optical, comprising a first linear polarizer followed by a first quarter-wave plate
  • the first analyzer which is a circular polarizer in a second direction of rotation of the polarization opposite to the first direction of rotation, in particular orthogonal to the optical axis, the first analyzer comprising a second quarter-wave plate followed by a second linear polarizer
  • the quality analysis device also includes:
  • the first digital sensor downstream of the first analyzer and following said optical alignment, the first digital sensor, in particular calibrated preferably by the first calibrated optical delay generator, in particular orthogonal to the optical axis, and a first objective orthogonal to the optical axis and defining a focal plane, first objective which is opposite the first digital sensor, between the first analyzer and the first digital sensor,
  • the glazing when the device is in operation, the glazing is between the first polarizer and the first analyzer
  • the first digital sensor comprises said set of first sensitive photodetectors in the spectrum of the first light source, having a given spectral response
  • each first photodetector of said set is able to receive light energy coming from the light beam coming out of the first analyzer, the first digital sensor then generating so-called digital quality analysis images, each digital quality analysis image being formed of one or more pixels with the reference channel or channels Ck representative of the spectral response of the first photodetectors.
  • the analysis device further comprises a unit for processing all the digital quality analysis images of the first sensor (and of the second optional sensor, etc.) facing said illuminated surface portion, forming a map of the optical delays in view of said surface portion illuminated by means of the calibration base already described (containing for each optical delay in the range AB of the digital values Ik for each of the reference channels Ck).
  • the calibration gives the correspondence Ik-optical delay (in nm), for each reference channel Ck of each pixel corresponding to an area element of the analyzed surface portion, it is read in the calibration table, the optical delay corresponding to each area element.
  • RGB channels (already used for calibration) are preferred as reference channels.
  • the measurement is objective and gives quantitative information on the measured glazing.
  • the processing unit controls for the analysis of the glazing: the whole of the acquisition, the analysis of the data of the sensor (s), the recording of the file results, the management of a database , the display of a man-machine interface ...
  • edge marks or around the holes can be excluded because the optical delays are systematically very high and generally hidden on the final glazing which will be mounted in a frame.
  • the orientation of the glazing on the conveyor is not limiting. More broadly the orientation of the glazing with respect to the direction (length) of the light strip is not limiting.
  • the surface portion illuminated by the beam at a time t may be a light band (preferably rectangular) which is not necessarily parallel to a glazing edge (which may be of any shape: rectangular, square, quadrilateral, triangular, round etc.).
  • the edges hidden by the spacers and the sealing means are of width of at most 3 at 20mm, it is not necessary to inspect these edges anisotropies are strong at the edge of the glazing. Considering that they are generally hidden by the frame after installation it does not always appear necessary to treat them as well as the clear view of the glazing. However, some windows are installed such that the visible glass surface is maximum.
  • the glazing is advantageously scanned by a beam of linear shape and with one or more sensors forming a line of pixels.
  • a movement of the glazing with respect to the (static) analysis device is then arranged.
  • the glazing is movable, advantageously arranged on a moving means animated with a uniform movement in translation.
  • a conveyor horizontal
  • It can be a cart (as long as the speed is controlled).
  • the vertical optical axis is Z- or at an angle relative to the vertical
  • the first polariscope, the first digital sensor are on a (industrial) heating and quenching line, downstream of the quenching system (in the cooling zone), the line comprising a (horizontal) glazing conveyor along a conveying axis Y
  • the vertical optical axis Z is preferably perpendicular to the Y axis, and possibly the industrial line is heating, bending and quenching, the first polariscope, the first digital sensor are downstream of the bending system
  • the first light source preferably alone or with a second adjacent light source is able to illuminate all or part of the length of the conveyor perpendicular to the Y axis of the conveyor
  • the first digital sensor is (a camera) linear with the first photodetectors in line, in particular the first digital sensor alone or with a second linear digital sensor (and its objective) adjacent to form a line of photodetectors, in particular over the entire length of the Conveyor perpendicular to the Y axis of the conveyor
  • a presence detector of the glazing upstream of the first light source for example at most 1 m from the first light source, in order to trigger the first acquisition at a subsequent time t 0 , and possibly to indicate the end of the passage of said glazing (or of several windows of a batch (or batch)) to define the last acquisition at a time t d following or with a timer ('timer' in English) knowing the maximum length of a lot (or batch) (of the oven),
  • acquisition management means managing the triggering of the first acquisition, the acquisition duration T aq and the dead time t m between each acquisition (for storing data) and stopping acquisitions.
  • the invention relates to a heating and quenching line comprising a conveyor, preferably horizontal, glazing along a Y axis of conveying, and optionally the line is bending quenching and having downstream of the quenching system the device of quality analysis as described above, the optical axis is preferably vertical (Z), the first digital sensor is linear, the first photodetectors being in line and possibly the line, especially industrial, is heating, bending and quenching, the first polariscope, the first digital sensor are downstream of the bending system.
  • It may also include a presence detector glazing upstream of the first light source, in particular to trigger the first acquisition at a time t 0 and / or preferably an indicator of the instantaneous speed V of the two rollers flanking the first source from light.
  • V of the glazing ensures a stable resolution over the entire analysis of the surface.
  • the first light source produces a homogeneous beam on the analyzed surface portion.
  • a pixel corresponds to the integrated information of a surface element of the glass.
  • a square pixel of width W is defined along the analysis length, parallel to the two rollers.
  • each photodetector of the line is capable of receiving light having passed through the glazing unit, beam having illuminated a surface element of the glazing defined by a width L A Q in the conveying axis.
  • L-AQ is equal to the acquisition time T A Q by the instantaneous conveying speed V of the rollers bordering the first light source.
  • t m there is a dead time t m - to collect the data - in which the pixels are not "functional".
  • t m is at most 100ms.
  • the acquisition sequence is for example the following:
  • a Q exposure time set software consisting of an electronic pulse sent by the processing unit- the first sensor integrates the signal (ie all the light energy received during this time T A Q )
  • the encoder pulse N + 1 arrive after the sum of the acquisition time and the dead time.
  • the distance between the first light source and the glazing may be at least 10 cm, in particular 300 mm, just as the distance between the first light source and the opening may be at least 10 cm, in particular 300 mm.
  • the distance between the glazing and the lens can be at least 1 m in particular 2 m, just as the distance between the aperture and the lens can be at least 1 m in particular 2 m.
  • the glazing and the first generator can be successively at the same distance from the first light source (and the polarizer and the analyzer).
  • the presence detector is for example a sensor arranged at one end of the conveyor facing the edge of the glasses that are conveyed.
  • the rotary encoder is for example arranged at one end of a conveyor roll
  • the optical quality analysis device preferably comprises the second polariscope (the first and second optical delay generators on the mounting support (s) are replaced by the said glazing unit.
  • the glazing is preferably static, horizontal or vertical,
  • the first sensor is matrix (which comprises the first photodetectors in matrix).
  • the invention furthermore relates to a method of manufacturing a glazing unit successively comprising glazing formation, tempered heating, quenching or bending using the glass quality analysis device as already described preferably on the line of glass. heating and quenching, preferably quality analysis preceded by a calibration of the first digital sensor and the first polariscope forming part of the optical device already described by introducing an optical delay varying in a range AB preferably in an automated manner in the first polariscope from the first preferably calibrated optical delay generator calibrated preferably on the line at a standstill.
  • it may include an alert leading to the stoppage of manufacture and / or heating and / or the line, and / or feedback on the parameters of the heating device and / or quenching.
  • the invention relates to a method of calibrating the first digital sensor and the first polariscope by introducing an optical delay varying in a range AB preferably automatically in the first polariscope, calibration from the first calibrated optical delay generator preferably automated.
  • the beam of the light source (of each diode) is perpendicular to the plane of the main stresses of the glazing analyzed.
  • the measurement is always valid if one moves away from the optical axis, it is necessary preferably enough cameras to maintain good conditions of observation or to use a camera on robotic arm.
  • the glazing has a TL light transmission of at least 5%
  • Figure 1 is a schematic sectional view, in the X, Z plane of an optical device 1000 according to the invention forming part of a quenching industrial line with a horizontal conveyor.
  • FIG. 1a is a schematic view from above (in the horizontal plane X, Y) showing the conveyor with a mounting support and the two openings of two motorized Babinet Sun compensators used in the optical device 1000 of FIG. 1.
  • FIG. 1b is a schematic view from above (in the horizontal plane X, Y) of a motorized Babinet compensator on a mounting support used in the optical device 1000 of FIG. 1.
  • Figure 1c is a schematic perspective view of the two conveyor rollers and the light source, and the circular polarizer in the inter-roll space, used in the optical device 1000 of Figure 1.
  • FIG. 1 d is a schematic perspective view showing the first circular analyzer, the first objective, the first linear camera and a mounting profile, used in the optical device 1000 of FIG. 1.
  • FIG. 1e is a schematic sectional view, in the Y, Z plane, of the optical device 1000 of FIG. 1.
  • Figure 1f shows three graphs of the Ik values as a function of the optical delay for the three RGB channels (for a given representative pixel of a photodetector in the aperture or averaged over several pixels of photodetectors in the aperture).
  • FIG. 2 is a schematic sectional view, in the Y, Z plane, of an optical quality analysis device 2000 of a glazing unit according to the invention using the same apparatuses as in FIG. 1 except the Babinet compensator and its ordered.
  • FIG. 2 is a schematic view from above of the conveyor, of the glazing to be inspected, shown in FIG. 2.
  • Figure 2a is a schematic detail view of the conveyor.
  • Figure 2b explains and acquisition from the scanning surface.
  • Figures 2c and 2d are graphs showing the acquisition sequence and the dead time sequence for collection of acquisition data.
  • Figure 3a is a schematic sectional view in the X, Z plane of an optical device 1001 according to the invention forming part of a quenching industrial line in a second embodiment.
  • FIG. 3b is a schematic sectional view, in the X, Z plane, of a quality analysis device for a glazing unit 2001 according to the invention using the same apparatuses as in FIG. 3a except the Babinet compensator and its control .
  • FIG. 4a is a schematic sectional view, in the Y, Z plane, of an optical device 1002 according to the invention in a third embodiment.
  • FIG. 4b is a schematic side view in the Y, Z plane of an optical quality analysis device of a glazing unit 2002 according to the invention using the same apparatuses as in FIG. 4a except the Babinet compensator and its control .
  • Figure 1 is a schematic sectional view, in the X, Z plane of an optical device 1000 according to the invention forming part of a quenching industrial line with a horizontal conveyor.
  • the optical device 1000 comprises a first vertical polariscope comprising in this order (from bottom to top), according to an optical alignment with a vertical optical axis Z:
  • a first source of white light 1 in this case a bar of diodes called LEDs or LEDs, delivering a light beam here without collimation means, the light of which is emitted in the direction given by the optical axis, or alternatively one or more organic electroluminescent diode (s) (called OLED), a light bar orthogonal to the optical axis, producing with or without a diffuser a homogeneous light a first circular polarizer 2 (or quasi-circular) in a first direction of rotation - left or right -, in particular comprising a first linear polarizer and a first quarter-wave plate, against or glued on the light bar 1
  • OLED organic electroluminescent diode
  • a first analyzer 2 ' which is a circular (or quasi-circular) polarizer in a second direction of rotation of the polarization opposite to the first direction of rotation - respectively or right or left -, in particular first analyzer comprising a second quarter-wave plate followed by a second linear polarizer.
  • the optical device 1000 further comprises downstream of the first analyzer and following said optical alignment:
  • a first digital sensor 6 orthogonal to the optical axis, which is here a linear digital camera with a row of first photodetectors
  • a first objective orthogonal to the optical axis and defining a focal plane, facing the first digital sensor and between the first analyzer 2 and the first digital sensor, in particular fixed to or against the first digital sensor.
  • the optical device comprises between the first polarizer and the first analyzer, and according to said optical alignment, a first calibrated optical delay generator 3, orthogonal to the optical axis, here a compensator of Babinet (Sun), in a range AB between Onm and 800nm and the first optical delay generator is in said focal plane.
  • a first calibrated optical delay generator 3 orthogonal to the optical axis, here a compensator of Babinet (Sun), in a range AB between Onm and 800nm and the first optical delay generator is in said focal plane.
  • the first digital sensor 6 thus comprises a set of first in-line sensitive photodetectors in the spectrum of the first light source 1, having a given spectral response.
  • Second so-called calibration photodetectors are opposite (of the opening 31 of the first optical delay generator.
  • the optical device also comprises, between the first optical delay generator and the first linear sensor, upstream of the first analyzer, an optical delay plate calibrated with a delay A'O chosen in the zone where the value value Ik as a function of the optical delay is substantially linear for at least one of the reference channels, in particular 70 or 75 to 175 nm or 185 nm or from 350 or 375 nm to 425 nm.
  • the compensator Babinet Sun 3 comprises first and second wedge blades, birefringent material, the second blade being movable in translation relative to the first static blade, in particular the compensator being defined by an opening 31, centered on the optical axis , the opening is fully illuminated by the first light source 1, the opening being in said focal plane, one or more first photodetectors of calibration being opposite the opening.
  • the change in optical delay is automated especially computer controlled.
  • the Babinet Soleil compensator motorized and in particular controlled by a computer, is capable of automatically incrementing the optical delays in the range AB, in particular with a incrementation step PO of at most 0.5 nm and even at most 0, 3nm, especially between 15 and 25mm and even 0 and 25mm.
  • the opening 31 of the compensator is circular, of diameter 01 of at most 30 mm, the center of the opening is inscribed in a central disc of diameter 01/2, the first or the first photodetectors of calibration used are entirely opposite said disc central.
  • Each first calibration photodetector receives successively for each of said optical delays in said range AB of the light energy from the light beam coming out of the first analyzer 2 '.
  • the first digital sensor then generates digital calibration images for said optical delays in said range AB, each digital calibration image being formed of one or more pixels with one or more reference channels Ck representative of the spectral response of the one or more first photodetectors of calibration.
  • the reference channels Ck are three red, green, and blue channels called RGB channels.
  • the first polariscope, the first digital sensor and the first optical delay generator are mounted on a heating and quenching line, downstream of the quenching system, at a standstill, the line comprising a horizontal glazing conveyor along a Y axis. conveying, possibly the line is bending tempering.
  • FIG. 1a is a schematic view from above (in the horizontal plane X, Y) showing the conveyor with a mounting support and the two openings of two motorized Babinet Sun compensators used in the optical device 1000 of FIG.
  • FIG. 1 is a schematic perspective view of the two conveyor rollers and the light source, and of the circular polarizer in the inter-roll space, used in the optical device 1000 of FIG. 1.
  • the conveyor (see FIGS. 1a, 1c in particular) comprises two rollers 81, 82 spaced apart by an inter-roll space, the first light source 1 on a source support 10 spaced from the ground is under the conveying zone, is under the two rollers opposite the inter-roll space.
  • the first digital sensor is linear and spaced and above the two rollers.
  • the first digital sensor can be attached to a metal gate 70 in particular on either side of the conveyor.
  • the first optical delay generator is fixed on a mounting bracket 7 on the two rollers, mounting bracket with a hole 71 facing the opening 71.
  • the lateral surfaces of the light strip can be masked (by opaque strips for example), only the central surface against the (central) part of the first polarizer 21 illuminating the compensator 3.
  • the optical device 1000 finally comprises a first processing unit (a computer) of digital calibration images forming a calibration base containing for each optical delay in the range AB digital values Ik for each of the reference channels Ck, numerical values Ik being representative of the light energies collected by the first calibration photodetectors.
  • a first processing unit a computer of digital calibration images forming a calibration base containing for each optical delay in the range AB digital values Ik for each of the reference channels Ck, numerical values Ik being representative of the light energies collected by the first calibration photodetectors.
  • the length of the rollers is for example 3 to 4m.
  • a second polariscope using the light bar 1, the polarizer 2, the mounting support 7 (with another hole 71) is used here a second calibrated static delay blade 4, a second analyzer 2 ', a second linear camera 6 and a second compensator 3 with its opening 31.
  • FIG. 1b is a schematic view from above (in the horizontal plane X, Y) of the motorized Babinet compensator on the mounting support 7 with its hole 71 wider than the opening 31.
  • the control of the motor 32 (also on the support) is connected by a wiring 33 to the compensator 3 and acts on a micrometer screw for example.
  • FIG. 1d is a schematic perspective view showing a static retardation plate 4 (in a filter holder for example), the first lens 5, the first linear camera 6 and a mounting profile 101, a plate 102 with a screw positioning 103 of the camera 6.
  • FIG. 1f shows three graphs 15, 16, 17 of the values Ik as a function of the optical delay ⁇ (nm) for the three RGB channels averaged over several pixels of the photodetectors in the aperture).
  • FIG. 2 is a schematic sectional view, in the Y, Z plane, of a quality analysis optical device 2000 of a glazing unit using the same apparatuses as in FIG. 1 except the Babinet compensator and its control.
  • the pane 100 scrolls along the Y axis and is scanned by the light bar 1.
  • FIG. 2 ' is a schematic view from above of the conveyor in the X, Y plane of the window to be inspected 100 shown in FIG. 2.
  • Figure 2a is a schematic detailed view of the conveyor 8 with its rollers 81, 82 (and the fastening gate 70).
  • a presence detector 84 of the glazing (not visible) is used to trigger the acquisition.
  • a rotary encoder 83 is used which will provide information on the instantaneous speed V.
  • Figure 2b explains and acquisition from the scanning surface.
  • the first light source produces a homogeneous beam on the analyzed surface portion.
  • a pixel corresponds to the integrated information of a surface element of the glass.
  • a 91 square pixel width W is defined along the analysis length, parallel to the two rollers.
  • each photodetector of the line is capable of receiving light having passed through the sliding window 100 following Y, beam having illuminated a surface element of the glazing defined by a width L in the conveying axis. . L is equal to the acquisition time T A Q by the instantaneous conveying speed V of the rollers bordering the first light source.
  • t m there is a dead time t m - to collect the data - in which the pixels are not "functional".
  • t m is at most 100ms.
  • the acquisition sequence (in loop) is for example the following:
  • T A Q set in software consisting of an electronic pulse sent by the unit of treatment- the first sensor 6 integrates the signal (that is, all the light energy received during the time T A Q)
  • the encoder pulse N + 1 arrives after the sum of the acquisition time and the dead time.
  • FIGS. 2c and 2d are graphs showing for the 2c the pulses 18 for initiating the acquisitions and for FIG. 2d the acquisition sequence with the dead times for the collection of the acquisition data.
  • Figure 3a is a schematic sectional view in the X, Z plane of an optical device 1001 according to the invention forming part of a quenching industrial line in a second embodiment. It differs from the first device 1000 especially in that the beam 13 is collimated (the LED bar 1 'is collimated) and the first objective 6' is telecentric. One can then use a single polariscope and a single compensator 3.
  • FIG. 3b is a schematic sectional view, in the X, Z plane, of a quality analysis device 2001 of a glazing unit 100 according to the invention using the same apparatuses as in FIG. 3a except the Babinet compensator and its ordered.
  • FIG. 4a is a schematic sectional view, in the Y, Z plane, of an optical device 1002 according to the invention in a third embodiment.
  • the optical axis Y is horizontal so the elements 1, 2, 4, 2 ', 5, 6 are on the supports 70, 70' vertical planes and the compensator 3 on the amounts by side examples 71, 72.
  • FIG. 4b is a schematic side view in the Y, Z plane of a 2002 quality analysis optical device of a glazing unit 1000 using the same apparatuses as in FIG. 4a except the Babinet compensator and its control.
  • the glazing is on uprights for example side 73.

Landscapes

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Abstract

La présente demande divulgue un dispositif optique (1000, 1001, 1002) comprenant un premier polariscope, un ensemble de premiers photodétecteurs (6, 6') et un générateur de retards optiques (3). La présente demande divulgue également un dispositif d'analyse de la qualité (2001, 2002, 2003) d'un vitrage, une ligne de chauffage et de trempe, et des procédés de fabrication, de calibration et d'analyse de qualité.

Description

CALIBRATION DES DISPOSITIFS OPTIQUES POUR L'ANALYSE DE QUALITE
D'UN VITRAGE ET PROCEDES ASSOCIES
La présente invention concerne le domaine de l'analyse qualité des vitrages, notamment des marques de trempe ou d'hétérogénéités de chauffe d'un vitrage trempé ou semi trempé (autrement dit durci).
De manière connue le verre trempé présentant des contraintes est optiquement anisotrope. Il développe des propriétés de biréfringence. Ce sont ces propriétés qui sont utilisées pour analyser les marques de trempe dans le brevet WO 201 1/157815.
Pour procéder à l'analyse des marques de trempe, le vitrage est passé dans un ensemble pour la mesure de la présence de biréfringence résultant de la trempe. La base de cet ensemble est constituée par un dispositif de mesure par photo- élasticimétrie ou polariscope qui comporte :
- en amont du vitrage une source de lumière, un premier polarisateur rectiligne, une première lame à retard,
- en aval du vitrage, une deuxième lame à retard, un analyseur (deuxième polariseur rectiligne) puis un photodétecteur.
Cela génère une image de l'intensité et de la distribution des marques localisées sur le vitrage. L'image des marques présentes est ensuite analysée selon des critères préétablis pour correspondre à la perception de l'apparence de ces marques par un observateur. Une évaluation statistique a été faite auprès d'un ensemble d'experts auquel est soumis une série de vitrages trempés.
Cette analyse manque de fiabilité au sens où l'image analysée va dépendre du système optique utilisé.
Un but de l'invention est de fournir une analyse de la qualité d'un vitrage trempé et même semi trempé indépendante du matériel utilisé.
À cet effet, l'invention a d'abord pour objet un dispositif optique comprenant un premier polariscope de préférence à la verticale comportant dans cet ordre, suivant un alignement optique avec un axe optique (de préférence axe vertical Z ou axe horizontal) :
- une première source de lumière (visible), de préférence polychromatique, avec un spectre donné, notamment blanc, délivrant un faisceau lumineux -dont la lumière est émise de façon préférentielle dans la direction donnée par l'axe optique-, en particulier une pluralité de diodes électroluminescentes inorganiques (dites LEDs) ou même une ou plusieurs de diode(s) électroluminescente(s) organique(s) (dite OLED), première source de lumière notamment orthogonale à l'axe optique,
- un premier polarisateur circulaire (ou quasi circulaire) dans un premier sens de rotation (de la polarisation), notamment orthogonal à l'axe optique -gauche ou droit- , notamment comportant un premier polariseur linéaire - notamment avec un premier axe de polarisation X1 - et une première lame quart d'onde - notamment avec un premier axe rapide et un premier axe lent avec un angle A1 de 45° par rapport au premier axe de polarisation X1 -,
- un premier analyseur qui est un polariseur circulaire (ou quasi circulaire) dans un deuxième sens de rotation de la polarisation opposé au premier sens de rotation - respectivement ou droit ou gauche -, notamment orthogonal à l'axe optique, notamment premier analyseur comportant une deuxième lame quart d'onde notamment avec un deuxième axe rapide et un deuxième axe lent (à un angle A2 égal à A1 en valeur absolue) suivi d'un deuxième polariseur linéaire notamment avec un deuxième axe de polarisation Y1 perpendiculaire à l'axe optique et au premier axe de polarisation X1 (donc premier et deuxième polariseurs croisés), en particulier le deuxième axe lent est aligné avec le premier axe rapide et le deuxième axe rapide est aligné avec le premier axe lent.
Le dispositif optique selon l'invention comprend en outre en aval du premier analyseur et suivant ledit alignement optique :
- un premier capteur numérique, notamment orthogonal à l'axe optique,
- un premier objectif notamment orthogonal à l'axe optique et définissant un plan focal, en regard du premier capteur numérique et entre le premier analyseur et le premier capteur numérique, notamment fixé au ou contre le premier capteur numérique.
Et le dispositif optique selon l'invention comprend entre le premier polarisateur et le premier analyseur, et suivant ledit alignement optique, un premier générateur de retards optiques étalonné, notamment orthogonal à l'axe optique, en particulier un compensateur de Babinet, dans une plage AB avec la valeur A (nombre entier de préférence) dans une gamme allant de Onm à 100nm, de préférence A étant égal à Onm, et avec l'écart B-A d'au moins 100nm voire d'au moins 200nm et même d'au plus 2000nm, ou même d'au plus 800nm ou d'au plus 500nm ou d'au plus 300nm et de préférence le premier générateur de retards optiques étant dans ledit plan focal.
Le premier capteur numérique comporte un ensemble de premiers photodétecteurs sensibles dans le spectre de la première source de lumière, ayant une réponse spectrale donnée. Un ou (de préférence) des premiers photodétecteurs dits de calibration sont en regard (de la surface de calibration, notamment de l'ouverture) du premier générateur de retards optiques. Chaque premier photodétecteur de calibration reçoit successivement pour chacun desdits retards optiques dans ladite plage AB de l'énergie lumineuse issue du faisceau lumineux sortant du premier analyseur, le premier capteur numérique générant alors des images numériques dites de calibration pour lesdits retards optiques dans ladite plage AB, chaque image numérique de calibration étant formée d'un ou de pixels avec un ou des canaux de référence Ck représentatifs de la réponse spectrale du ou des premiers photodétecteurs de calibration.
Le dispositif optique selon l'invention comporte enfin une première unité de traitement des images numériques de calibration formant une base de calibration contenant pour chaque retard optique dans la plage AB des valeurs numériques Ik pour chacun des canaux de référence Ck, valeurs numériques Ik étant représentatives des énergies lumineuses collectées par le ou les premiers photodétecteurs de calibration.
On peut ainsi réaliser la calibration du premier capteur numérique et du premier polariscope selon l'invention à partir du premier générateur de retards optique étalonné ce qui présente les avantages suivants :
- objectivité car la mesure de chaque retard optique est indépendante du choix du matériel optique utilisé pour le polariscope,
- simplicité car s'appuie sur des systèmes optiques aisément disponibles,
- rapidité car l'association d'un retard avec des valeurs Ik ne demande pas de calcul complexe (calculs numériques, d'équations, utilisation des lois de photoélastométrie etc), notamment il s'agit juste d'extraire/de collecter les données numériques (valeurs Ik pour chaque retard) pour former la base de calibration, on peut simplement faire la moyenne des Ik si plusieurs pixels de calibration.
En particulier, chaque image de calibration peut être de taille réduite. En outre, on collecte un nombre raisonnable d'images de calibration donc le temps de traitement est rapide.
Lors de cette calibration, seule une fraction du faisceau lumineux (homogène) peut être utile (celle traversant l'ouverture, une zone de la lame, la surface de calibration ...).
Par exemple on forme une bande lumineuse (linéaire, rectangulaire etc) qui servira (au moins la partie centrale) dans sa totalité par la suite lors de l'analyse qualité du vitrage. Par exemple l'ensemble des diodes -leds ou oled(s)- sont installées, une fraction (par exemple la majorité) des diodes n'est pas utilisée (elles peuvent être éteintes ou allumées indifféremment) mais serviront par la suite lors de l'analyse qualité du vitrage. On peut éviter de rajouter des diodes après la calibration (de part et d'autre de la surface de calibration, de l'ouverture) car cela peut fausser la calibration en changeant l'environnement lumineux et/ou cela rajoute une étape.
Lors de la calibration, l'ensemble des photodétecteurs utilisés par la suite lors de l'analyse qualité du vitrage sont de préférence installés, une fraction (par exemple la majorité) des photodétecteurs ne sont pas utilisés mais serviront lors de l'analyse qualité du vitrage. On peut alternativement rajouter des photodétecteurs (de part et d'autre de la surface de calibration, de l'ouverture) après la calibration.
Il est en de même concernant le choix de la taille de l'analyseur ou du polariseur, on préfère les choisir de taille suffisante pour l'analyse qualité ultérieure du vitrage.
Lors de la calibration, tout photodétecteur qui est illuminé par le faisceau lumineux hors zone à retard n'est pas utilisé. Il pourrait être ajouté au moment de l'analyse qualité mais par simplicité on préfère les installer tous pour la calibration.
L'axe optique passe donc par le centre du premier objectif, et notamment par le centre de la surface de calibration (de l'ouverture). De préférence, il passe par le centre (la ligne centrale) de la première source.
De manière avantageuse, le premier générateur de retards optiques étalonné comporte un système optique en matériau biréfringent, choisi parmi :
- a) un ensemble de lames planes à retards optiques statiques étalonnées interchangeables, retards optiques dans la plage AB, chaque lame étant insérée successivement dans le dispositif optique,
- ou b) un système ou compensateur optique étalonné, de préférence un compensateur de Babinet Soleil (ou équivalent), comportant des première et deuxième lames en coin, en matériau biréfringent, la deuxième lame étant mobile en translation par rapport à la première lame statique.
La calibration avec un tel système optique biréfringent selon l'invention est alors très simple car elle ne nécessite pas un montage complexe où les retards optiques seraient générés par un montage mécanique consistant par exemple à mettre un échantillon de verre sous contraintes par compression (exemple de la compression diamétrale) ou traction.
On préfère en outre cette calibration avec un tel système optique biréfringent selon l'invention à une calibration qui nécessiterait un ou plusieurs verres de référence dont on doit connaître le champ des contraintes et dont on infère le pouvoir retardant grâce à l'utilisation de lois photoélastiques.
Le dispositif optique avec un tel système optique biréfringent selon l'invention est aisément portatif si nécessaire. De préférence le premier générateur de retards optiques par exemple le système optique biréfringent, notamment le compensateur, est posé sur et/ou fixé (pour être stable) à un support de montage fixe (immobile, statique au moment de la calibration retard par retard), de préférence sur une plaque plane par exemple fixée sur un cadre ou un montant latéral, de préférence horizontal si alignement optique à la verticale.
Le premier générateur de retards optiques selon l'invention peut être défini par une surface de calibration, centrée sur l'axe optique, en regard d'un trou du support de montage éventuel tel qu'une plaque plane.
Par exemple pour a), on utilise tour à tour des plaques en plastique (de préférence en acrylique), notamment de 2mm d'épaisseur, avec un retard optique statique. On préfère que le faisceau lumineux traverse la plaque en dehors de la zone des bords.
Le changement de lame plane à retard optique statique peut être automatisé, par exemple avec un système de plaque tournante ou mobile en translation.
Le dispositif optique avec un compensateur (de Babinet Soleil) étalonné selon l'invention permet en outre d'obtenir tous les retards optiques, sur une plage à façon, sans modifier (ajout, échange d'élément optiques) le dispositif optique.
De manière préférée, le premier générateur de retards optiques est un compensateur notamment de Babinet Soleil, comportant en regard et espacées entre elles :
- une première lame en coin fixe, triangulaire, en un premier matériau biréfringent (uniaxe, défini par un premier axe optique) comme le quartz ou d'autres cristaux tels que le fluorure de magnésium,
et une deuxième lame, en coin, triangulaire, mobile en translation par rapport à la première lame en un deuxième matériau biréfringent (uniaxe, défini par un deuxième axe optique), comme le quartz ou d'autres cristaux tels que le fluorure de magnésium de préférence identique au premier matériau biréfringent.
La translation de la lame en coin mobile peut être générée par moteur ou manuellement par vis (ou autre moyen mécanique) notamment micrométrique. Même manuellement, il est possible d'incrémenter les retards optiques dans la plage AB (en ordre croissant de A à B ou décroissant de B à A) avec un pas donné (repères sur la vis etc).
Ces premier et deuxième axes optiques sont orthogonaux. En notant d1 et d2 respectivement l'épaisseur locale de la première lame en coin et de la deuxième le long de l'axe optique du dispositif optique, ne et no les indices ordinaires et extraordinaires du matériau biréfringent, δ le retard optique ou différence de marche entre deux vibrations électromagnétiques orthogonales entre elles et parallèles respectivement aux axes optiques des deux lames du compensateur correspond à : (no-ne) (d1 -d2).
Le compensateur selon l'invention peut être défini par une ouverture, centrée sur l'axe optique. L'ouverture est entièrement illuminée par la première source de lumière, l'ouverture étant dans ledit plan focal, de largeur 01 d'au plus 30mm (diamètre si ouverture circulaire ou diamètre équivalent). L'ouverture est dans la zone de passage de la lumière, zone de passage entourée par des moyens d'obturation, comme un cache ou un boîtier opaque doté de l'ouverture. L'un ou des premiers photodétecteurs de calibration sont en regard de l'ouverture.
De préférence, le changement de retard optique est automatisé (contrôlé par ordinateur), notamment :
- le changement de lame plane à retard optique statique est automatisé, par exemple avec un système de plaque tournante ou mobile en translation ou
- le premier générateur de retards optiques étant un compensateur, tel que le compensateur de Babinet Soleil, motorisé, apte à incrémenter automatiquement les retards optiques dans la plage AB (en ordre croissant de A à B ou décroissant de B à A).
Le moteur (contrôlé par ordinateur) est par exemple sur un (premier) support de montage tel qu'une plaque plane. Le pas d'incrémentation P0 est de préférence d'au plus 1 nm et même d'au plus 0,5nm et d'au moins 2nm, en particulier dans la gamme de retards entre 15 et 25nm et même 0 et 25nm.
On peut choisir des pas variables, par exemple :
- un pas plus petit c'est-à-dire de 0,5nm dans la gamme de retards AB1 de 0 à 200nm,
- puis un pas plus grand c'est-à-dire de 1 nm dans la gamme de retards de plus de 200nm à 800nm.
En particulier, le premier générateur de retards optiques, tel que le compensateur notamment de Babinet Soleil, peut être relié à une interface de contrôle (un ordinateur) en communication avec la première unité de traitement.
Les pixels sont les images numériques portant des valeurs représentatives de l'énergie lumineuse reçue par le ou les composants photo-sensibles (l'ensemble des premiers photodétecteurs) du premier capteur (caméra) formant récepteurs du faisceau lumineux ayant traversé le polariscope. Chaque premier photodétecteur peut comporter une surface photosensible (élémentaire) par couleur (donc par canal de référence pour le pixel), notamment trois surfaces photosensibles (élémentaires) pour un pixel avec les canaux R, G, B. Chaque premier photodétecteur peut alternativement comporter une surface photosensible pour l'ensemble des couleurs (donc tous les canaux de référence pour le pixel), notamment une surface photosensible (élémentaire) pour un pixel avec les canaux R, G B.
La première unité de traitement établit pour chaque pixel utilisé lors de la calibration la valeur Ik pour chaque canal de référence Ck, et ceci pour chaque retard optique.
La première unité de traitement établit pour chaque pixel la valeur Ik pour chaque canal de référence Ck, et ceci pour chaque retard optique.
De préférence il n'y a pas de lumière parasite.
La surface lumineuse au niveau du premier générateur de retards optiques peut être supérieure à la taille de la surface de calibration (de l'ouverture) de façon à ce que la puissance lumineuse passant par la surface de calibration (l'ouverture) soit homogène, notamment intensité lumineuse, en cd, variant d'au plus 5%.
Pour une calibration plus précise plus généralement, on préfère que la puissance lumineuse au niveau du premier générateur de retards optiques notamment système optique birinfringent (lame à retard statique par exemple) soit homogène.
Pour la calibration à un retard donné, un seul premier photodétecteur de calibration (et donc un pixel de référence) de préférence centré sur l'axe optique peut suffire pour générer correctement la base de calibration retard versus canaux de référence. Notamment on met ainsi de côté les effets de perspectives par exemple dus à l'utilisation d'un faisceau lumineux divergent (angle des rayons quand on s'éloigne de l'axe optique), sans optique de collimation.
Avec un compensateur, un seul premier photodétecteur est en regard de l'ouverture et même au centre de l'ouverture.
Pour la calibration à un retard donné avec un compensateur, on peut en particulier choisir de sélectionner une fraction des premiers photodétecteurs illuminés du premier capteur et dans l'ouverture. On peut utiliser comme premiers photodétecteurs de calibration ceux représentatifs du centre de l'ouverture, pour éviter les effets de bords. Ensuite, on moyenne sur ces photodétecteurs de calibration représentatifs, canal par canal, pour avoir les valeurs Ik pour chaque retard optique.
En particulier, l'ouverture du compensateur est circulaire, de diamètre 01 ou l'ouverture du compensateur est de diamètre équivalent 01 , le centre de l'ouverture est inscrit dans un disque central de diamètre 01/2, les premiers photodétecteurs de calibration dits représentatifs sont entièrement en regard dudit disque central.
Le premier générateur de retards optiques peut comporter une surface d'entrée illuminée (de façon homogène) par le faisceau lumineux définissant une surface de calibration. Cela génère un retard (homogène) sur toute la surface. La surface de calibration peut être (très) inférieure à la surface d'analyse du verre. Par exemple la surface de calibration est (un disque) de diamètre d'au plus 30mm dans une gamme de 5mm à 25mm ou une surface (rectangle, etc) de diamètre équivalent d'au plus 30mm et même de 5mm à 25mm. Par exemple la surface d'analyse du verre est au moins 10 fois ou au moins 100 supérieure à la surface de calibration.
En particulier pour le compensateur, la surface de calibration peut être tout ou partie de la surface de l'ouverture (surface d'un disque central de l'ouverture par exemple) et être (très) inférieure à la surface d'analyse du verre. Par exemple la surface d'analyse du verre est au moins 10 fois ou au moins 100 supérieure à la surface de l'ouverture ou même du disque central de l'ouverture.
Les surfaces photosensibles élémentaires des premiers photodétecteurs de calibration (et même des autres dudit ensemble de premiers photodétecteurs) sont de largeur Wp et de préférence de forme carrée. Donc Wp est < 01 et même à 01/2.
On peut avoir une fraction de ligne de premiers photodétecteurs de calibration représentatifs ou une fraction de photodétecteurs de calibration réparties en matrice.
L'ensemble de premiers photodétecteurs peut être en ligne ou en matrice. Le faisceau de la première source de lumière est reçu sur le premier capteur numérique linéaire, qui s'étend linéairement suivant une direction parallèle à celle du faisceau lumineux initial. Les premiers photodétecteurs sont donc alignés selon cette direction.
L'intensité Ik pour chaque canal de référence dans chaque pixel est donnée en valeurs numériques (digital unit Du en anglais). Pour un codage en 8bits, l'intensité varie de 0 à 255 (256 valeurs numériques soit 28).
Le codage peut être suivant au moins trois longueurs d'onde de référence par exemple le Rouge « R » centré sur lambdal = 61 1 ,3nm, le Vert « G » centré sur Iambda2= 549, 2nm, et le Bleu « B » centré sur lambda 3= 464, 3nm (RGB en anglais). Il s'agit donc de trois bandes spectrales par exemple R± 50nm ; G± 50nm B±50nm.
On choisit donc de préférence comme canaux de référence les canaux RGB aisément disponibles. On obtient donc pour chaque retard, pour un pixel dans l'ouverture, un triplet RGB (a,b,c) ou a, b et c sont les valeurs Ik par canal RGB.
La première unité de traitement est agencée en amont du premier capteur numérique relié par liaisons avec ou sans fils au premier capteur notamment déporté du convoyeur et de préférence relié à la première source de lumière.
La première unité de traitement peut comprendre un ordinateur relié par liaisons avec ou sans fils au premier capteur (déporté du convoyeur) et de préférence à la première source de lumière. La première unité de traitement commande le premier capteur et même la première source de lumière. On peut utiliser un ordinateur relié par liaisons avec ou sans fils au premier capteur (déporté du convoyeur) et de préférence à la première source de lumière.
La première unité de traitement (un ordinateur) interagit avec le premier capteur numérique (pilote et récupère les données) et même pilote la première source de lumière.
Le premier capteur numérique peut être branché sur un port ethernet d'un ordinateur (avec une carte réseau etc), notamment avec protocole « GigE ».
Un ordinateur peut gérer la première source de lumière notamment commande l'allumage (pour moins de fatigue du matériel).
La première unité de traitement (un ordinateur) reçoit les données du premier capteur numérique et commande l'acquisition (temps expo...), récupère les données et les stocke sous forme de pixels.
La première unité de traitement (un ordinateur) commande le passage automatisé d'un retard optique à un autre retard optique par exemple le mouvement du moteur du compensateur (de Babinet) automatisé ou d'une roue (ou autre) avec les lames à retard fixe, l'analyse des données du capteur numérique, l'enregistrement du fichier résultat de calibration, l'affichage d'une interface homme-machine.
De manière préférée, le dispositif optique comporte entre le premier générateur à retards optique et le premier capteur linéaire, en amont du premier analyseur, une lame à retard optique étalonnée avec un retard A'O choisi dans la zone ou la relation valeur Ik en fonction du retard optique est sensiblement linéaire pour au moins l'un des canaux de référence Ck, notamment de 70 ou 75 à 175 nm ou 185 nm ou à partir de 350 ou 375 nm à 425 nm.
On peut procéder à une calibration simultanée dans deux zones balayées par le faisceau lumineux (ou plus encore de zones) de la première source de lumière en multipliant les éléments. On duplique les éléments optiques nécessaires en particulier on rajoute au moins (si on partage le premier polariscope):
- un deuxième générateur de retards optiques, de préférence identique au premier
- un ensemble de deuxièmes photodétecteurs, de préférence identiques et avec leurs objectifs.
On choisit de placer les deux surfaces de calibration (les deux ouvertures par exemple des compensateurs) des deux générateurs de retards optiques sur l'axe optique, en particulier sur la ligne centrale de la source linéaire. Par exemple ils sont équidistants du centre et/ou espacés d'au moins 50cm.
Dans ce cas, l'unité de traitement peut traiter simultanément les deux calibrations. On peut aussi procéder à une calibration successive dans deux zones balayées par le faisceau lumineux (ou plus encore de zones) de la première source de lumière si déplace le premier générateur de retards optiques.
De préférence, surtout pour une calibration en ligne, le dispositif optique est à la verticale, avec l'axe optique vertical Z.
De préférence, l'axe optique est vertical Z et le premier polariscope, le premier capteur numérique et le premier générateur de retards optique sont sur une ligne (industrielle) de chauffage et de trempe, éventuellement ligne de chauffage, de bombage trempe, en aval du système de trempe (caisson de trempe), notamment dans une zone de refroidissement, sans défilement de vitrage dans la zone de calibration et mieux à l'arrêt (statique). La ligne comporte un convoyeur horizontal de vitrage suivant un axe (horizontal) Y de convoyage, l'axe optique vertical Z est perpendiculaire à l'axe Y, et éventuellement la ligne est de bombage trempe, le premier polariscope, le premier capteur numérique et le premier générateur de retards optique sont en aval du système de bombage.
Le premier support de montage du premier générateur peut être posé sur le convoyeur du vitrage à l'arrêt ou indépendant du convoyeur -ou au moins de la partie mobile du convoyeur horizontal, généralement des rouleaux en rotation seuls ou avec un système d'un tapis ou plusieurs tapis de convoyage adjacents-.
Aussi l'invention vise aussi l'utilisation du dispositif optique tel que décrit précédemment dans une ligne de chauffage et de trempe éventuellement ligne de chauffage, de bombage trempe, en aval du système de trempe.
Aussi l'invention vise aussi une ligne de chauffage et de trempe éventuellement ligne de chauffage, de bombage trempe comportant :
-un convoyeur, de préférence horizontal, de vitrage suivant un axe Y de convoyage, et éventuellement la ligne est de bombage trempe
-et comportant en aval du système de trempe notamment dans une zone de refroidissement, le dispositif optique tel que décrit précédemment sans défilement de vitrage dans la zone de calibration (avec la surface de calibration du premier générateur de retards optiques qui est la surface d'entrée illuminée par le faisceau lumineux) et mieux à l'arrêt,
et en cas de bombage le premier polariscope, le premier capteur numérique l'objectif et le premier générateur de retards optique étant en aval du système de bombage. Deux rouleaux sont suffisamment espacés pour laisser passer le faisceau de la première source de lumière. Le convoyeur comporte notamment deux rouleaux espacés par un espace inter-rouleau par exemple d'au moins la dimension de la surface de calibration du générateur de retards.
De préférence la première source de lumière est sous la zone de convoyage, est entre deux rouleaux (entièrement (ou en partie) et/ou (en partie) sous deux rouleaux adjacents desdits rouleaux, éventuellement première source de lumière sur un support de source espacé du sol et fixé par des montants (métalliques etc) de part et d'autre du convoyeur (de part et d'autre des extrémités latérales des rouleaux), et le premier capteur numérique de préférence linéaire, est espacé est au-dessus des deux rouleaux, de la zone de convoyage.
Le premier générateur de retards optiques peut être fixé sur un support de montage sur les deux rouleaux, support avec un trou en regard de la surface de calibration (de ladite ouverture du compensateur).
Les rouleaux sont par exemple en acier.
Dans une configuration préférée :
- la première source de lumière est, côté sol, sous les deux rouleaux, en regard dudit espace inter-rouleau,
- le premier polariseur circulaire est sous les deux rouleaux, fixé sur la première source,
- le premier support de montage est au-dessus des deux rouleaux, fixé au sol, sans vibrations, ou sur le convoyeur à l'arrêt (sans vibrations),
- le premier analyseur est dans un porte filtre et le premier photodétecteur sont au- dessus des deux rouleaux.
Le dispositif optique fonctionne aussi hors ligne et par exemple dans un alignement optique horizontal.
La première source de lumière peut former une bande lumineuse linéaire suivant une direction donnée (par exemple perpendiculaire à l'axe optique, et perpendiculaire à l'axe de convoyage) et avoir une zone (bande) émettrice centrale fonctionnelle et une ou mieux les zones (bandes) latérales masquées, le long de ladite direction par exemple par une ou des bandes opaques latérales (caches, rubans adhésifs). En particulier la première source de lumière (sur un support de source) est espacée du sol, fixée par un profilé (métallique etc) par exemple de part et d'autre du convoyeur.
Le premier polariseur linéaire et la première lame quart d'onde sont par exemple collés ensemble et rapportés sur la première source de lumière. Ils sont par exemple au moins fonctionnels dans la zone émettrice centrale, fixés par une ou des bandes opaques latérales (rubans adhésifs). La deuxième lame quart d'onde et le deuxième polariseur linéaire sont par exemple collés ensemble et rapportés sur le premier objectif. Le premier polariseur linéaire et la première lame quart d'onde peuvent être aussi laminés ou collés sur un support transparent (par exemple un plastique comme PMMA pour poly(méthacrylate de méthyle)) et sans contrainte mécanique interne.
On peut choisir deux lames quart d'onde à 550nm. On peut choisir un polariseur circulaire et un analyseur large bandes entre 400 et 700nm.
La première source de lumière peut être en particulier une ou plusieurs rangées de diodes électroluminescentes inorganiques et/ou le premier capteur numérique (par exemple une caméra) peut être linéaire c'est-à-dire avec les premiers photodétecteurs en une ligne éventuellement avec un deuxième capteur numérique (par exemple une caméra numérique), avec les deuxièmes photodétecteurs en une ligne, identique adjacent dans la longueur dite d'analyse (dans la direction de la source de lumière).
La première source de lumière, notamment formant une bande de lumière linéaire (rectangulaire), notamment des diodes électroluminescentes inorganiques ou une ou des diodes électroluminescentes organiques peut être agencée pour un champ de vue (ie angle solide au niveau du premier photodétecteur) d'au moins 1 m ou même d'au moins 2m.
La première source de lumière peut être avec une bande émettrice rectangulaire ou carrée (ou toute autre forme) de largeur Wi, formant une bande lumineuse rectangulaire ou carrée (ou toute autre forme) de largeur W0 (supérieure ou égale à Wp) dans le plan du premier générateur (ou du convoyeur horizontal).
Le premier capteur (caméra numérique) peut être linéaire avec les premiers photodétecteurs en une ligne de largeur (taille) Wp inférieure à la largeur Wi, à la largeur Wp et inférieure à la taille de la surface de calibration (de l'ouverture). La ligne de premiers photodétecteurs (de calibration) passe dans l'axe optique, la ligne centrale de la première source de lumière, on s'affranchit des effets de bords dans une direction.
Dans un premier cas préféré, la première source de lumière, est apte à illuminer toute la longueur d'analyse (le long de la direction des rouleaux) qui est tout ou partie de la longueur (par exemple au moins 70% ou 80% de la longueur) des rouleaux (perpendiculairement à l'axe du convoyage) -afin par la suite d'illuminer le vitrage de façon la plus homogène possible sur toute la longueur d'analyse (le long de la direction des rouleaux) -.
Dans un deuxième cas, le dispositif optique comprend une deuxième source de lumière (même spectre, mieux identique) adjacente à la première source, afin par la suite d'illuminer le vitrage de façon la plus homogène possible sur toute la longueur d'analyse (le long de la direction des rouleaux). Le faisceau lumineux de la ou des sources de lumière illumine à tout le moins la longueur réelle (utile) de convoyage de vitrages, en excluant éventuellement les zones des bordures des rouleaux.
On choisit la première source de lumière, les distances de travail, la taille de photodétecteurs, des pixels, le nombre de photodétecteurs (notamment de calibration), la vitesse de convoyage, en fonction de la taille, de la répartition, et/ou de la fréquence des défauts (un type ou plusieurs types de défauts), et aussi en fonction de la surface de la zone ou des zones à inspecter sur le vitrage (surface entière, zone centrale, série de zones de référence disjointes : centrale et/ou dans la bordure ...).
On choisit aussi la plage AB en fonction du type de défauts.
La résolution (en mm/pixel) dépend du vitrage à inspecter et de la dimension typique des zones anisotropes. Par exemple la résolution est d'au moins 2mm/pixel et mieux d'au moins 1 mm/pixel, par exemple pour un capteur numérique linéaire.
On peut choisir par exemple une longueur d'analyse de 1 m et au moins 1000 photodétecteurs ou 2000 photodétecteurs, une longueur d'analyse de 2m et au moins 2000 photodétecteurs ou 4000 photodétecteurs...
Naturellement lors de la calibration les photodétecteurs hors de l'ouverture ou des ouvertures ne sont pas utilisés.
Le premier capteur numérique peut être une caméra numérique.
Le dispositif optique peut en fait comprendre une pluralité de capteurs (caméras) numériques linéaires, adjacentes suivant la longueur des rouleaux du convoyeur horizontal, chacune associé à un générateur de retard optique dédié et à un polariscope (moyens communs ou non).
Dans une réalisation alternative aux systèmes linéaires, préférée dans le cas d'un vitrage à inspecter statique (à l'arrêt ou hors ligne/« off line » en anglais) en particulier dans une calibration avec un alignement horizontal (axe optique horizontal) la première source de lumière forme une surface lumineuse en disque sur le premier générateur et/ou le premier capteur numérique est matriciel, les premiers photodétecteurs sont donc en matrice par exemple 1600x1200 photodétecteurs.
Dans une configuration, en vue d'inspecter un vitrage statique, on effectue la calibration successivement capteur numérique par capteur numérique, le premier capteur est linéaire ou matriciel, sur un bras robotisé se déplaçant après la première calibration (toujours en statique) suivant la longueur du convoyeur horizontal, en déplaçant le premier générateur de retards optiques de la zone de première calibration vers la zone de deuxième calibration.
Dans une réalisation pour obtenir le champ de vision souhaité, le dispositif optique comporte des premiers moyens de collimation (télécentriques) en aval de la première source de lumière et en amont du premier générateur de retards optiques et de préférence en amont du premier polariseur (ou aval sans que le moyen de collimation modifie la polarisation de la lumière,) et le premier objectif est télécentrique.
Le premier capteur (caméra) numérique peut être linéaire ou matriciel. Lors de l'analyse du vitrage, le premier objectif est alors apte seul à recevoir la lumière perpendiculairement à l'axe Y du convoyage.
L'orientation du ou des polariscopes par rapport au sol n'est pas limitante.
Le ou les polariscopes et le ou les photodétecteurs sont positionnés de manière identique lors de la calibration et lors de l'analyse qualité du vitrage par la suite.
Dans une réalisation, on utilise un deuxième polariscope partageant éventuellement des moyens (par exemple partageant la première source de lumière et le premier polariseur circulaire). Si on choisit un deuxième polariscope on place les surfaces de calibrations (ouvertures) par exemple symétriquement au centre de la ligne centrale. Les polariscopes sont de préférence alignés: les plans définis par le champ de vision et les axes optiques sont confondus.
Aussi dans un mode de réalisation, le dispositif optique comporte un deuxième polariscope identique et adjacent au premier polariscope, comportant suivant un alignement optique dit secondaire selon un axe optique secondaire parallèle audit axe optique (Z) dans cet ordre:
- a) la première source de lumière, suivi du premier polarisateur circulaire et de la première lame quart d'onde
ou
- b) une deuxième source de lumière linéaire mono ou de préférence polychromatique, avec un spectre donné, notamment orthogonale à l'axe optique secondaire, adjacente à la première source de lumière suivant la longueur de la première source et suivi d'un deuxième polarisateur circulaire et d'une deuxième lame quart d'onde
et
- un deuxième analyseur qui est un polariseur circulaire dans un deuxième sens de rotation opposé au premier sens, notamment orthogonal à l'axe optique secondaire, premier analyseur comportant une deuxième lame quart d'onde suivi d'un deuxième polariseur linéaire
Il comprend en aval du deuxième analyseur et suivant ledit alignement optique secondaire
- un deuxième photodétecteur notamment orthogonal à l'axe optique secondaire, comportant un deuxième capteur numérique et un deuxième objectif définissant un plan focal dit secondaire, en regard du deuxième analyseur, -entre le deuxième analyseur et le premier ou deuxième polarisateur, un deuxième générateur de retards optiques.
-et la première unité ou une deuxième unité de traitement.
Toutefois, alternativement, si on effectue la calibration successivement, ie premier capteur puis le deuxième capteur, le premier générateur de retards peut seul suffire, en déplaçant le premier générateur de la zone de première calibration vers la zone de deuxième calibration.
De préférence, les faisceaux des première et deuxième sources de lumières linéaires se recoupent sur une portion centrale d'au plus 100mm (dans le plan du vitrage.
De préférence les plan focaux se recoupent sur une portion centrale d'au plus la moitié de la largeur du champ de vue désiré. L'ensemble des plans focaux définissent ainsi le champ de vue total.
On peut multiplier les polariscopes afin d'augmenter le champ de vue total ou d'augmenter la résolution des images à obtenir.
L'invention a ensuite pour objet un dispositif (optique) d'analyse qualité d'un vitrage notamment trempé ou semi trempé (durci), éventuellement bombé, vitrage (clair, extraclair, teinté...) éventuellement avec un revêtement de surface et/ou une texturation de surface gardant la transparence (notamment une transmission lumineuse non nulle) et tel que les changements de la polarisation de la lumière à la traversée du milieu ne soient dus qu'aux contraintes mécaniques de ce même milieu.
Ce dispositif d'analyse qualité selon l'invention comporte (réutilise) ledit premier polariscope notamment calibré de préférence par le premier générateur de retards optiques étalonné (et même son support de montage), le premier objectif, le premier capteur numérique notamment calibré de préférence par le premier générateur de retards optiques étalonné (donc l'ensemble des premiers photodétecteurs) et la base de calibration du dispositif optique défini précédemment (de préférence sans avoir à ajouter des premiers photodétecteurs à ceux déjà présents hors zone de la calibration).
On retire donc le premier générateur de retards optique et en fonctionnement on analyse le vitrage soit statique soit de préférence mobile, défilant en translation par exemple sur un convoyeur tel que déjà décrit.
En fonctionnent, le vitrage est entre le premier polarisateur et le premier analyseur, l'axe optique est perpendiculaire au plan tangent à la surface du vitrage dans la portion de surface illuminée, de préférence perpendiculaire à l'axe de convoyage du vitrage par un convoyeur (des rouleaux).
Autrement dit le dispositif d'analyse qualité comprend le premier polariscope notamment calibré de préférence par le premier générateur de retards optiques étalonné et comportant dans cet ordre, suivant un alignement optique selon un axe optique (Z):
- la première source de lumière, de préférence polychromatique, avec un spectre donné, notamment orthogonale à l'axe optique, délivrant un faisceau lumineux, - le premier polarisateur circulaire dans un premier sens de rotation de la polarisation, notamment orthogonal à l'axe optique, comportant un premier polariseur linéaire suivi d'une première lame quart d'onde
- le premier analyseur qui est un polariseur circulaire dans un deuxième sens de rotation de la polarisation opposé au premier sens de rotation, notamment orthogonal à l'axe optique, premier analyseur comportant une deuxième lame quart d'onde suivi d'un deuxième polariseur linéaire
Le dispositif d'analyse qualité comprend aussi :
-en aval du premier analyseur et suivant ledit alignement optique, le premier capteur numérique notamment calibré de préférence par le premier générateur de retards optiques étalonné, notamment orthogonal à l'axe optique, et un premier objectif orthogonal à l'axe optique et définissant un plan focal, premier objectif qui est en regard du premier capteur numérique, entre le premier analyseur et le premier capteur numérique,
-lorsque le dispositif est en fonctionnement le vitrage est entre le premier polarisateur et le premier analyseur,
- le premier capteur numérique comporte ledit ensemble de premiers photodétecteurs sensibles dans le spectre de la première source de lumière, ayant une réponse spectrale donnée
- la première unité de traitement numérique de l'ensemble des images numériques de calibration, première unité de traitement formant la base de calibration.En outre, chaque premier photodétecteur dudit ensemble est apte à recevoir de l'énergie lumineuse issue du faisceau lumineux sortant du premier analyseur, le premier capteur numérique générant alors des images numériques dites d'analyse qualité, chaque image numérique d'analyse qualité étant formée d'un ou de pixels avec le ou lesdits canaux de référence Ck représentatifs de la réponse spectrale des premiers photodétecteurs.
Le dispositif d'analyse comporte en outre une unité de traitement de l'ensemble des images numériques d'analyse qualité du premier capteur (et du deuxième capteur éventuel etc ) en regard de ladite portion de surface illuminée, formant une cartographie des retards optiques en regard de ladite portion de surface illuminé au moyen de la base de calibration déjà décrite (contenant pour chaque retard optique dans la plage AB des valeurs numériques Ik pour chacun des canaux de référence Ck).
En effet, la calibration donne la correspondance Ik - retard optique (en nm), pour chaque canal de référence Ck de chaque pixel correspondant à un élément d'aire de la portion de surface analysée, on vient lire dans la table de calibration, le retard optique correspondant à chaque élément d'aire.
En outre, on préfère comme canaux de référence les canaux RGB (déjà utilisés pour la calibration).
La mesure est objective et donne une information quantitative sur le vitrage mesuré.
L'unité de traitement (un ordinateur) commande pour l'analyse du vitrage: l'ensemble de l'acquisition, l'analyse des données du ou des capteurs, l'enregistrement du fichier résultats, la gestion d'une base de données, l'affichage d'une interface homme-machine...
Pour qualifier le vitrage, à partir de la cartographie, on peut choisir de calculer des paramètres (sur une ligne ou plusieurs lignes dans la cartographie, en fonction de la taille de la zone à risques de référence, ie zone à buses etc), en particulier :
- une moyenne des retards optiques
- l'écart type,
- le quantile ou les quantiles
- la valeur de la distribution pour un retard optique adapté.
A partir de la cartographie des retards optiques (valeur du retard optique en tout point) on s'intéresse à déterminer un ou plusieurs métriques de préférence basées sur une analyse statistique ou mathématique :
- métriques globales : moyenne et écart type, quantile, distribution pour une valeur de retard optique donnée (pour cette dernière nous considérons 50nm comme étant une valeur seuil pertinente)
-et/ou métriques locales : rendant compte de la distribution spatiale des défauts , notamment restituer une forte variation locale de retard optique pour laquelle l'œil humain sera sensible (un verre avec un fort retard optique mais homogène n'est pas nécessairement perçu comme défectueux, sinon au regard d'autres verres).
Les défauts caractéristiques observés pour la fleur de trempe sont:
- cas 1 ) de grande longueur d'onde (échelle supérieure à 10cm) : marques de chauffe caractérisée
- cas 2) moyenne longueur d'onde (échelle de 10cm, mais dépend des caractéristiques géométriques du caisson de trempe): marques dues aux buses de soufflage - cas 3) petite longueur d'onde (échelle inférieure à 10cm) : autres marques par exemple faites dans la zone de refroidissement.
- cas 4) marques de bords ou autour des trous (échelle<10cm) : on peut exclure ces zones car les retard optiques y sont systématiquement très élevés et généralement masqués sur le vitrage final qui sera monté dans un cadre.
Plus le défaut est grand, plus la métrique sera globale et inversement. Pour le cas 1 ) on s'intéresse de préférence à une métrique globale, pour les cas 2) et 3) ou même 4), la métrique locale rend mieux compte de la distribution spatiale des défauts.
Ensuite on peut comparer les métriques à une référence.
La mesure de chaque verre d'une ligne permet de construire une base de données. L'exploitation de cette base de données permet d'accéder à beaucoup d'information sur la production étant donné que 100% des verres sont contrôlables.
L'orientation du vitrage sur le convoyeur n'est pas limitante. Plus largement l'orientation du vitrage par rapport à la direction (longueur) de la bande lumineuse n'est pas limitante.
La portion de surface illuminée par le faisceau à un instant t peut être une bande lumineuse (rectangulaire de préférence) qui n'est pas forcément parallèle à un bord de vitrage (qui peut être de toute forme : à coins rectangulaire, carré, quadrilatère, triangulaire, en rond etc.).
On peut souhaiter analyser toute la surface portion par portion (hors zones les plus fines possible entre deux acquisitions).
Par exemple dans le cas d'un vitrage utilisé dans un double ou triple vitrage, par exemple pour une façade de bâtiment (d'immeuble), les bords masqués par les espaceurs et les moyens d'étanchéité sont de largeur d'au plus 3 à 20mm, il n'est pas nécessaire d'inspecter ces bords les anisotropies sont fortes au bord du vitrage. Considérant qu'ils sont en général cachés par le cadre après installation il n'apparait pas toujours nécessaire de les traiter au même titre que le clair de vue du vitrage. Cependant, certains vitrages sont posés tels que la surface vitrée visible soit maximale.
En pratique pour procéder à l'analyse de la (quasi) totalité du vitrage, on procède avantageusement à un balayage du vitrage par un faisceau de forme linéaire et avec un ou des capteurs formant une ligne de pixels. Pour couvrir l'ensemble du vitrage un mouvement du vitrage par rapport au dispositif d'analyse (statique) est alors aménagé. A cet effet le vitrage est mobile, avantageusement disposé sur un moyen mobile animé d'un mouvement uniforme en translation. De préférence il s'agit d'un convoyeur (horizontal) tel que déjà décrit. Ce peut être un charriot (du moment que la vitesse est maîtrisée). De manière analogue au dispositif optique précité, dans un mode de réalisation préféré :
- l'axe optique vertical est Z- ou avec un angle par rapport à la verticale-, le premier polariscope, le premier capteur numérique sont sur une ligne (industrielle) de chauffage et de trempe, en aval du système de trempe (dans la zone de refroidissement), la ligne comportant un convoyeur (horizontal) de vitrage suivant un axe Y de convoyage, l'axe optique vertical Z est de préférence perpendiculaire à l'axe Y, et éventuellement la ligne industrielle est de chauffage, de bombage et de trempe, le premier polariscope, le premier capteur numérique sont en aval du système de bombage,
notamment la première source de lumière, seule de préférence ou avec une deuxième source de lumière adjacente est apte à illuminer toute ou partie de la longueur du convoyeur perpendiculairement à l'axe Y du convoyage
- le premier capteur numérique est (une caméra) linéaire avec les premiers photodétecteurs en ligne, notamment le premier capteur numérique seul ou avec un deuxième capteur numérique linéaire (et son objectif) adjacent pour former une ligne de photodétecteurs, notamment sur toute la longueur du convoyeur perpendiculairement à l'axe Y du convoyage
et notamment en dialogue avec l'unité de traitement, avec le premier capteur numérique (et le deuxième capteur numérique éventuel, et donc de chaque capteur), et même avec la première source de lumière:
- de préférence un détecteur de présence du vitrage en amont de la première source de lumière, par exemple au plus de 1 m de la première source de lumière, afin de déclencher la première acquisition à un instant t0 suivant, et éventuellement à indiquer la fin du passage dudit vitrage (ou de plusieurs vitrages d'un lot (ou batch)) afin de définir la dernière acquisition à un instant td suivant ou avec un compteur ('timer' en anglais) connaissant la longueur maximal d'un lot (ou batch) (du four),
- de préférence un indicateur de la vitesse instantanée V des 2 rouleaux encadrant la première source de lumière,
- des moyens de gestion des acquisitions gérant le déclenchement de la première acquisition, la durée d'acquisition Taq et du temps mort tm entre chaque acquisition (pour le stockage des données) et l'arrêt des acquisitions.
Aussi, l'invention vise une ligne de chauffage et de trempe comportant un convoyeur, de préférence horizontal, de vitrage suivant un axe Y de convoyage, et éventuellement la ligne est de bombage trempe et comportant en aval du système de trempe le dispositif d'analyse qualité tel que décrit précédemment, l'axe optique est de préférence vertical (Z), le premier capteur numérique est linéaire, les premiers photodétecteurs étant en ligne et éventuellement la ligne, notamment industrielle, est de chauffage, de bombage et de trempe, le premier polariscope, le premier capteur numérique sont en aval du système de bombage.
Elle peut aussi comporter un détecteur de présence du vitrage en amont de la première source de lumière, notamment afin de déclencher la première acquisition à un instant t0 et/ou de préférence un indicateur de la vitesse instantanée V des deux rouleaux encadrant la première source de lumière.
Selon l'invention, on peut donc procéder sur la même ligne de chauffage et de trempe (voire de bombage) à la calibration avec le dispositif optique selon l'invetion lorsque la ligne est à l'arrêt puis la ligne est en marche le vitrage défile, à l'analyse qualité du vitrage avec le dispositif d'analyse qualité selon l'invention
Et de préférence on emploie:- un générateur de la cartographie des retards (calculateur ) à partir des images issues du polariscope,
- un calculateur des métriques à partir des cartes de retards,
- un comparateur des métriques à une référence.
Une vitesse de défilement constante V du vitrage assure une résolution stable sur l'ensemble de l'analyse de la surface. V vitesse du convoyeur peut être différent de V vitesse du vitrage si glissement. Si V=V, ce qu'on suppose, et que un codeur rotatif permet le suivi de la vitesse, pour assurer une résolution constante.
La première source de lumineuse produit un faisceau homogène sur la portion de surface analysée.
Pendant une acquisition, un pixel correspond à l'information intégrée d'un élément de surface du verre.
Par exemple on définit un pixel carré de largeur W suivant la longueur d'analyse, parallèle aux deux rouleaux.
Pendant une acquisition de durée TAQ, chaque photodétecteur de la ligne est susceptible de recevoir de la lumière ayant traversé le vitrage, faisceau ayant illuminé un élément de surface du vitrage défini par une largeur LAQ dans l'axe de convoyage. L-AQ est égale à la durée d'acquisition TAQ par la vitesse instantanée de convoyage V des rouleaux bordant la première source de lumière.
Par ailleurs, il y a un temps mort tm -pour collecter les données- dans lequel les pixels ne sont pas « fonctionnels ».Par exemple tm est d'au plus 100ms.
On s'arrange de préférence pour que LAQ+Vtm = W.
Si pendant la durée d'acquisition un photodétecteur reçoit un faisceau directement de la première source de lumière (sans traverser une zone du vitrage), l'intensité lumineuse n'est pas modifiée par les écarts d'anisotropie, aussi le pixel délivre une information identifiable (pixel noir = pas de retard accumulé). La séquence d'acquisition (en boucle) est par exemple la suivante :
-réception de l'impulsion N du codeur rotatif du convoyeur qui déclenche la séquence d'acquisition
-temps d'exposition TAQ réglé de façon logicielle consistant en une impulsion électronique envoyé par l'unité de traitement- le premier capteur intègre le signal (c'est à dire l'ensemble des énergies lumineuses reçues pendant ce temps TAQ)
-temps « mort » correspondant au moins au temps nécessaire pour la lecture des pixels pour traitement,
-l'impulsion codeur N+1 arriver après la somme des temps d'acquisition et de temps mort.
La distance entre première source de lumière et le vitrage peut être d'au moins 10cm, en particulier 300mm tout comme la distance entre la première source de lumière et l'ouverture peut être d'au moins 10cm, en particulier 300mm.
La distance entre le vitrage et l'objectif peut être d'au moins 1 m en particulier 2m tout comme la distance entre l'ouverture et l'objectif peut être d'au moins 1 m en particulier 2m.
Le vitrage et le premier générateur (Babinet de préférence) peuvent être successivement à la même distance de la première source de lumière (et du polariseur et de l'analyseur).
Le détecteur de présence est par exemple un capteur agencé à une extrémité du convoyeur en regard de la tranche des verres qui sont convoyés. Le codeur rotatif est par exemple agencé à une extrémité d'un rouleau du convoyeur
Le dispositif optique d'analyse qualité comporte de préférence le deuxième polariscope (les premier et deuxième générateurs de retard optique sur le ou les supports de montage sont remplacés par ledit vitrage.
Dans une autre réalisation :
- le vitrage est de préférence statique, horizontal ou vertical,
- le premier capteur est matriciel (qui comporte les premiers photodétecteurs en matrice).
L'invention porte en outre sur un procédé de fabrication d'un vitrage comprenant successivement la formation du vitrage, un chauffage, une trempe ou un bombage trempe utilisant le dispositif d'analyse qualité du vitrage tel que déjà décrit de préférence sur la ligne de chauffage et de trempe, de préférence analyse qualité précédée d'une calibration du premier capteur numérique et du premier polariscope faisant partie du dispositif optique déjà décrit par introduction d'un retard optique variant dans une plage AB de préférence de manière automatisée dans le premier polariscope à partir du premier générateur de retards optiques étalonné de préférence automatisé, calibration de préférence sur la ligne à l'arrêt.
En particulier il peut comprendre une alerte conduisant à l'arrêt de la fabrication et/ou de la chauffe et/ou de la ligne, et/ou à une rétroaction sur les paramètres du dispositif de chauffe et/de trempe.
L'invention porte enfin sur un procédé de calibration du premier capteur numérique et du premier polariscope par introduction d'un retard optique variant dans une plage AB de préférence de manière automatisée dans le premier polariscope, calibration à partir du premier générateur de retards optiques étalonné de préférence automatisé.
Pour le vitrage plan, le faisceau de la source de lumière (de chaque diode) est perpendiculaire au plan des contraintes principales du vitrage analysé.
Pour un vitrage bombé, la mesure est toujours valable si on s'éloigne de l'axe optique, il faut de préférence suffisamment de caméras pour conserver de bonnes conditions d'observation ou utiliser une caméra sur bras robotisé.
De préférence :
- le vitrage présente une transmission lumineuse TL d'au moins 5%
- on considère une absorption A uniforme sur le spectre visible.
L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description qui va suivre, donnée uniquement à titre d'exemple, et faite en se référant aux dessins annexés, sur lesquels :
La figure 1 est une vue schématique de coupe, dans le plan X, Z d'un dispositif optique 1000 selon l'invention faisant partie d'une ligne industrielle de trempe avec un convoyeur horizontal.
La figure 1 a est une vue schématique de dessus (dans le plan horizontal X, Y) montrant le convoyeur avec un support de montage et les deux ouvertures de deux compensateurs de Babinet Soleil motorisés utilisé dans le dispositif optique 1000 de la figure 1 .
La figure 1 b est une vue schématique de dessus (dans le plan horizontal X, Y) d'un compensateur de Babinet motorisé sur un support de montage utilisé dans le dispositif optique 1000 de la figure 1.
La figure 1 c est une vue schématique en perspective des deux rouleaux de convoyeur et de la source de lumière, et du polariseur circulaire dans l'espace inter rouleaux, utilisés dans le dispositif optique 1000 de la figure 1 .
La figure 1 d est une vue schématique en perspective montrant le premier analyseur circulaire, le premier objectif, la première caméra linéaire et un profilé de montage, utilisés dans le dispositif optique 1000 de la figure 1 . La figure 1 e est une vue schématique de coupe, dans le plan Y, Z, du dispositif optique 1000 de la figure 1 .
La figure 1f montre trois graphes des valeurs Ik en fonction du retard optique pour les trois canaux RGB (pour un pixel représentatif donné d'un photodétecteur dans l'ouverture ou moyenné sur plusieurs pixels de photodétecteurs dans l'ouverture).
La figure 2 est une vue schématique de coupe, dans le plan Y, Z d'un dispositif optique d'analyse qualité 2000 d'un vitrage selon l'invention utilisant les mêmes appareils qu'en figure 1 sauf le compensateur de Babinet et sa commande.
La figure 2' est une vue schématique de dessus du convoyeur, du vitrage à inspecter montrés en figure 2.
La figure 2a est une vue schématique de détail du convoyeur.
La figure 2b explique et l'acquisition à partir de la surface de balayage.
Les figures 2c et 2d sont des graphes montrant la séquence d'acquisition et la séquence de temps mort pour la collecte des données d'acquisition.
La figure 3a est une vue schématique de coupe, dans le plan X, Z d'un dispositif optique 1001 selon l'invention faisant partie d'une ligne industrielle de trempe dans un deuxième mode de réalisation.
La figure 3b est une vue schématique de coupe, dans le plan X, Z d'un dispositif d'analyse qualité d'un vitrage 2001 selon l'invention utilisant les mêmes appareils qu'en figure 3a sauf le compensateur de Babinet et sa commande.
La figure 4a est une vue schématique de coupe, dans le plan Y, Z, d'un dispositif optique 1002 selon l'invention dans un troisième mode de réalisation.
La figure 4b est une vue schématique de côté dans le plan Y, Z d'un dispositif optique d'analyse qualité d'un vitrage 2002 selon l'invention utilisant les mêmes appareils qu'en figure 4a sauf le compensateur de Babinet et sa commande.
La figure 1 est une vue schématique de coupe, dans le plan X, Z d'un dispositif optique 1000 selon l'invention faisant partie d'une ligne industrielle de trempe avec un convoyeur horizontal.
Le dispositif optique 1000 comprend un premier polariscope à la verticale comportant dans cet ordre (de bas en haut), suivant un alignement optique avec un axe optique vertical Z :
- une première source de lumière blanche 1 , ici une barre de diodes dites DEL ou LEDs, délivrant un faisceau lumineux ici sans moyens de collimations -dont la lumière est émise de façon dans la direction donnée par l'axe optique-, ou en variante une ou plusieurs de diode(s) électroluminescente(s) organique(s) (dite OLED), barre lumineuse orthogonale à l'axe optique, produisant avec ou sans diffuseur une lumière homogène - un premier polarisateur circulaire 2 (ou quasi circulaire) dans un premier sens de rotation -gauche ou droit-, notamment comportant un premier polariseur linéaire et une première lame quart d'onde, contre ou collé sur la barre lumineuse 1
- un premier analyseur 2' qui est un polariseur circulaire (ou quasi circulaire) dans un deuxième sens de rotation de la polarisation opposé au premier sens de rotation - respectivement ou droit ou gauche -, notamment premier analyseur comportant une deuxième lame quart d'onde suivi d'un deuxième polariseur linéaire.
Le dispositif optique 1000 comprend en outre en aval du premier analyseur et suivant ledit alignement optique :
- un premier capteur numérique 6, orthogonal à l'axe optique, qui est ici une caméra numérique linéaire avec une rangée de premiers photodétecteurs
- un premier objectif 5 orthogonal à l'axe optique et définissant un plan focal, en regard du premier capteur numérique et entre le premier analyseur 2 et le premier capteur numérique, notamment fixé au ou contre le premier capteur numérique.
Et le dispositif optique selon l'invention comprend entre le premier polarisateur et le premier analyseur, et suivant ledit alignement optique, un premier générateur de retards optiques étalonné 3, orthogonal à l'axe optique, ici un compensateur de Babinet (Soleil), dans une plage AB entre Onm et 800nm et le premier générateur de retards optiques est dans ledit plan focal.
Le premier capteur numérique 6 comporte donc un ensemble de premiers photodétecteurs en ligne sensibles dans le spectre de la première source de lumière 1 , ayant une réponse spectrale donnée.
Des premiers photodétecteurs dits de calibration sont en regard (de l'ouverture 31 du premier générateur de retards optiques.
De manière préférée, le dispositif optique comporte aussi comporte entre le premier générateur à retards optique et le premier capteur linéaire, en amont du premier analyseur, une lame à retard optique étalonnée avec un retard A'O choisi dans la zone ou la relation valeur Ik en fonction du retard optique est sensiblement linéaire pour au moins l'un des canaux de référence, notamment de 70 ou 75 à 175 nm ou 185 nm ou à partir de 350 ou 375 nm à 425nm.
De cette façon un vitrage ayant peu d'anisotropie peut être mesuré avec plus de précision car les variations faibles de retard entraîneront une variation linéaire des Ik plutôt que quadratique.
Le compensateur de Babinet Soleil 3 comporte des première et deuxième lames en coin, en matériau biréfringent, la deuxième lame étant mobile en translation par rapport à la première lame statique, notamment le compensateur étant défini par une ouverture 31 , centrée sur l'axe optique, l'ouverture est entièrement illuminée par la première source de lumière 1 , l'ouverture étant dans ledit plan focal, un ou des premiers photodétecteurs de calibration étant en regard de l'ouverture.
Le changement de retard optique est automatisé notamment contrôlé par ordinateur. Le compensateur de Babinet Soleil, motorisé et notamment contrôlé par un ordinateur, est apte à incrémenter automatiquement les retards optiques dans la plage AB, notamment avec un pas d'incrémentation PO d'au plus 0,5nm et même d'au plus 0,3nm, en particulier entre 15 et 25mm et même 0 et 25mm.
L'ouverture 31 du compensateur est circulaire, de diamètre 01 d'au plus 30mm, le centre de l'ouverture est inscrit dans un disque central de diamètre 01/2, le ou les premiers photodétecteurs de calibration utilisés sont entièrement en regard dudit disque central.
Chaque premier photodétecteur de calibration reçoit successivement pour chacun desdits retards optiques dans ladite plage AB de l'énergie lumineuse issue du faisceau lumineux sortant du premier analyseur 2'. Le premier capteur numérique génère alors des images numériques dites de calibration pour lesdits retards optiques dans ladite plage AB, chaque image numérique de calibration étant formée d'un ou de pixels avec un ou des canaux de référence Ck représentatifs de la réponse spectrale du ou des premiers photodétecteurs de calibration. Les canaux de références Ck sont trois canaux rouge, vert , bleu dits canaux RGB.
Le premier polariscope, le premier capteur numérique et le premier générateur de retards optique sont montés sur une ligne de chauffage et de trempe, en aval du système de trempe, à l'arrêt, la ligne comportant un convoyeur horizontal de vitrage suivant un axe Y de convoyage, éventuellement la ligne est de bombage trempe.
La figure 1 a est une vue schématique de dessus (dans le plan horizontal X, Y) montrant le convoyeur avec un support de montage et les deux ouvertures de deux compensateurs de Babinet Soleil motorisés utilisé dans le dispositif optique 1000 de la figure 1. La figure 1 c est une vue schématique en perspective des deux rouleaux de convoyeur et de la source de lumière, et du le polariseur circulaire dans l'espace inter rouleaux, utilisés dans le dispositif optique 1000 de la figure 1. La figure 1 e est une vue schématique de coupe, dans le plan Y, Z, du dispositif optique 1000 de la figure 1 .
Le convoyeur (cf. figures 1 a, 1 c notamment) comporte deux rouleaux 81 , 82 espacés par un espace inter-rouleau, la première source de lumière 1 sur un support de source 10 espacé du sol est sous la zone de convoyage, est sous les deux rouleaux en regard de l'espace inter-rouleau. Le premier capteur numérique est linéaire et espacé et au-dessus des deux rouleaux. Le premier capteur numérique peut être fixé à un portail métallique 70 notamment de part et d'autre du convoyeur. Le premier générateur de retards optiques est fixé sur un support de montage 7 sur les deux rouleaux, support de montage avec un trou 71 en regard de l'ouverture 71 .
Les surfaces latérales de la bande lumineuse peuvent être masquées (par des bandes opaques 20 par exemple), seule la surface centrale contre la partie (centrale) du premier polariseur 21 illuminant le compensateur 3.
Le dispositif optique 1000 comporte enfin une première unité de traitement (un ordinateur) des images numériques de calibration formant une base de calibration contenant pour chaque retard optique dans la plage AB des valeurs numériques Ik pour chacun des canaux de référence Ck, valeurs numériques Ik étant représentatives des énergies lumineuses collectées par les premiers photodétecteurs de calibration.
La longueur des rouleaux est par exemple de 3 à 4m. On utilise ici un deuxième polariscope utilisant la barre lumineuse 1 , le polariseur 2, le support de montage 7 (avec un autre trou 71 ) une deuxième lame à retard statique étalonnée 4, un deuxième analyseur 2', une deuxième caméra linéaire 6 et un deuxième compensateur 3 avec son ouverture 31 .
La figure 1 b est une vue schématique de dessus (dans le plan horizontal X, Y) du compensateur de Babinet motorisé sur le support de montage 7 avec son trou 71 plus large que l'ouverture 31 . La commande du moteur 32 (sur le support aussi) est reliée par un câblage 33 au compensateur 3 et agit sur une vis micrométrique par exemple.
La figure 1 d est une vue schématique en perspective montrant une lame à retard statique 4 (dans un porte filtre par exemple), le premier objectif 5 , la première caméra linéaire 6 et un profilé de montage 101 , une platine 102 avec une vis de positionnement 103 de la caméra 6.
La figure 1f montre trois graphes 15, 16, 17 des valeurs Ik en fonction du retard optique δ (nm) pour les trois canaux RGB moyenné sur plusieurs pixels des photodétecteurs dans l'ouverture).
La figure 2 est une vue schématique de coupe, dans le plan Y, Z d'un dispositif optique d'analyse qualité 2000 d'un vitrage utilisant les mêmes appareils qu'en figure 1 sauf le compensateur de Babinet et sa commande. Le vitrage 100 défile suivant l'axe Y et est balayée par la barre lumineuse 1.
La figure 2' est une vue schématique de dessus du convoyeur dans le plan X, Y, du vitrage à inspecter 100 montré en figure 2.
La figure 2a est une vue schématique de détail du convoyeur 8 avec ses rouleaux 81 , 82 (et le portail de fixation 70). On utilise un détecteur de présence 84 du vitrage (non visible) pour déclencher l'acquisition. Et de préférence on utilise un codeur rotatif 83 qui va renseigner sur la vitesse instantanée V. La figure 2b explique et l'acquisition à partir de la surface de balayage.
La première source de lumineuse produit un faisceau homogène sur la portion de surface analysée.
Pendant une acquisition, un pixel correspond à l'information intégrée d'un élément de surface du verre.
Par exemple on définit un pixel 91 carré de largeur W suivant la longueur d'analyse, parallèle aux deux rouleaux.
Pendant une acquisition de durée TAQ, chaque photodétecteur de la ligne est susceptible de recevoir de la lumière ayant traversé le vitrage 100 défilant suivant Y, faisceau ayant illuminé un élément de surface du vitrage défini par une largeur L dans l'axe de convoyage. L est égale à la durée d'acquisition TAQ par la vitesse instantanée de convoyage V des rouleaux bordant la première source de lumière.
Par ailleurs, il y a un temps mort tm -pour collecter les données- dans lequel les pixels ne sont pas « fonctionnels ».Par exemple tm est d'au plus 100ms.
On s'arrange de préférence pour que L+Vtm = W.
Si pendant la durée d'acquisition un photodétecteur reçoit un faisceau directement de la première source de lumière (sans traverser une zone du vitrage), l'intensité lumineuse n'est pas modifiée par les écarts d'anisotropie, aussi le pixel délivre une information identifiable (pixel noir = pas de retard accumulé).
La séquence d'acquisition (en boucle) est par exemple la suivante :
-réception de l'impulsion N du codeur rotatif du convoyeur qui déclenche la séquence d'acquisition
-temps d'exposition TAQ réglé de façon logicielle consistant en une impulsion électronique envoyé par l'unité de traitement- le premier capteur 6 intègre le signal (c'est à dire l'ensemble des énergies lumineuses reçues pendant ce temps TAQ)
-temps « mort » correspondant au moins au temps nécessaire pour la lecture des pixels pour traitement,
-l'impulsion codeur N+1 arrive après la somme des temps d'acquisition et de temps mort.
Les figures 2c et 2d sont des graphes montrant pour la 2c les impulsions 18 pour lancer les acquisitions et pour la figure 2d la séquence d'acquisition avec les temps morts pour la collecte des données d'acquisition.
La figure 3a est une vue schématique de coupe, dans le plan X, Z d'un dispositif optique 1001 selon l'invention faisant partie d'une ligne industrielle de trempe dans un deuxième mode de réalisation. Il diffère du premier dispositif 1000 surtout en ce que le faisceau 13 est collimatée (la barre de leds 1 ' est collimatée) et le premier objectif 6' est telecentrique. On peut alors utiliser un seul polariscope et un seul compensateur 3. La figure 3b est une vue schématique de coupe, dans le plan X, Z d'un dispositif d'analyse qualité 2001 d'un vitrage 100 selon l'invention utilisant les mêmes appareils qu'en figure 3a sauf le compensateur de Babinet et sa commande.
La figure 4a est une vue schématique de coupe, dans le plan Y, Z, d'un dispositif optique 1002 selon l'invention dans un troisième mode de réalisation.
Il diffère du premier dispositif 1000 surtout en ce que l'axe optique Y est horizontal donc les éléments 1 ,2, 4, 2', 5, 6 sont sur des supports 70, 70' plans verticaux et le compensateur 3 sur des montants par exemple latéraux 71 ,72.
La figure 4b est une vue schématique de côté dans le plan Y, Z d'un dispositif optique 2002 d'analyse qualité d'un vitrage 1000 utilisant les mêmes appareils qu'en figure 4a sauf le compensateur de Babinet et sa commande. Le vitrage est sur des montants par exemple latéraux 73.

Claims

REVENDICATIONS
1 . Dispositif optique (1000, 1001 , 1002) caractérisé en ce qu'il comprend un premier polariscope comportant dans cet ordre, suivant un alignement optique selon un axe optique (Z):
- une première source de lumière (1 ), de préférence polychromatique, avec un spectre donné, orthogonale à l'axe optique, délivrant un faisceau lumineux,
- un premier polarisateur circulaire (2) dans un premier sens de rotation de la polarisation, orthogonal à l'axe optique, comportant un premier polariseur linéaire suivi d'une première lame quart d'onde
- un premier analyseur (2) qui est un polariseur circulaire dans un deuxième sens de rotation de la polarisation opposé au premier sens de rotation, orthogonal à l'axe optique, premier analyseur comportant une deuxième lame quart d'onde suivi d'un deuxième polariseur linéaire
et en ce que le dispositif optique comprend en aval du premier analyseur et suivant ledit alignement optique, un premier capteur numérique (6, 6') orthogonal à l'axe optique, et un premier objectif (5, 5') orthogonal à l'axe optique et définissant un plan focal, premier objectif qui est en regard du premier capteur numérique, entre le premier analyseur et le premier capteur numérique,
en ce que le dispositif optique comprend entre le premier polarisateur et le premier analyseur, et suivant ledit alignement optique, un premier générateur de retards optiques (3), étalonné, orthogonal à l'axe optique, dans une plage AB avec la valeur A de préférence dans une gamme allant de Onm à 100nm, et l'écart B-A étant de préférence d'au moins 100nm, le premier générateur de retards optiques étant dans ledit plan focal
en ce que le premier capteur numérique comporte un ensemble de premiers photodétecteurs (6, 6') sensibles dans le spectre de la première source de lumière, ayant une réponse spectrale donnée, un ou des premiers photodétecteurs dits de calibration étant en regard du premier générateur de retards optiques, chaque premier photodétecteur de calibration recevant successivement pour chacun desdits retards optiques dans ladite plage AB de l'énergie lumineuse issue du faisceau lumineux sortant du premier analyseur, le premier capteur numérique générant alors des images numériques dites de calibration pour lesdits retards optiques dans ladite plage AB, chaque image numérique de calibration étant formée d'un ou de pixels avec un ou des canaux de référence Ck représentatifs de la réponse spectrale du ou des premiers photodétecteurs de calibration. et en ce que le dispositif optique comportant en outre une première unité de traitement numérique de l'ensemble des images numériques de calibration, première unité de traitement formant une base de calibration contenant pour chaque retard optique dans la plage AB des valeurs numériques Ik pour chacun des canaux de référence Ck, Ik étant représentatives des énergies lumineuses collectées par le ou les premiers photodétecteurs de calibration.
2. Dispositif optique (1000, 1001 ,1002) selon la revendication 1 caractérisé en ce que le premier générateur de retards optiques étalonné comporte un système optique en matériau biréfringent, choisi parmi :
- un ensemble de lames planes à retards optiques statiques étalonnées, les lames étant interchangeables, chaque lame étant insérée successivement dans le dispositif optique,
ou un système (3), tel que le compensateur notamment de Babinet Soleil, comportant des première et deuxième lames en coin, en matériau biréfringent, la deuxième lame étant mobile en translation par rapport à la première lame statique, notamment le compensateur étant défini par une ouverture (31 ), centrée sur l'axe optique, l'ouverture est entièrement illuminée par la première source de lumière, l'ouverture étant dans ledit plan focal, un ou des premiers photodétecteurs de calibration étant en regard de l'ouverture.
3. Dispositif optique (1000, 1001 ,1002) selon l'un des revendications précédentes caractérisé en ce que le changement de retard optique est automatisé notamment contrôlé par ordinateur, notamment le premier générateur de retards optiques (3) étant un compensateur, tel que le compensateur de Babinet Soleil, motorisé et notamment contrôlé par un ordinateur, est apte à incrémenter automatiquement les retards optiques dans la plage AB, notamment avec un pas d'incrémentation P0 d'au plus 0,5nm et même d'au plus 0,3nm, en particulier entre 15 et 25nm et même 0 et 25nm ou en ce que le changement de lame plane à retard optique statique est automatisé, par exemple avec un système automatisé de plaque tournante ou mobile en translation .
4. Dispositif optique (1000, 1001 , 1002) selon l'une des revendications 2 ou 3 caractérisé en ce que l'ouverture (31 ) du compensateur est circulaire, de diamètre 01 ou l'ouverture du compensateur est de diamètre équivalent 01 de diamètre ou de diamètre équivalent d'au plus 30mm, le centre de l'ouverture est inscrit dans un disque central de diamètre 01/2, le ou les premiers photodétecteurs de calibration utilisés sont entièrement en regard dudit disque central de diamètre ou de diamètre équivalent d'au plus 25mm et même d'au plus 10mm et mieux d'au moins 5mm.
5. Dispositif optique (1000, 1001 , 1002) selon l'une des revendications précédentes caractérisé en ce que les canaux de références Ck comprennent, voire sont, trois canaux rouge, vert , bleu dits canaux RGB.
6. Dispositif optique (1000, 1001 , 1002) selon l'une des revendications précédentes caractérisé en ce que le premier générateur de retards optiques comporte une surface d'entrée (31 ) illuminée par le faisceau lumineux définissant une surface de calibration de diamètre ou de diamètre équivalent d'au plus 30mm et de préférence dans une gamme de 5mm à 25mm.
7. Dispositif optique (1000, 1001 , 1002) selon l'une des revendications précédentes caractérisé en ce que l'axe optique est vertical (Z), le premier polariscope, le premier capteur numérique (6), l'objectif (5) et le premier générateur de retards optique sont sur une ligne de chauffage et de trempe, en aval du système de trempe, sans défilement de vitrage dans la zone de calibration et mieux à l'arrêt, la ligne comportant un convoyeur, de préférence horizontal, de vitrage suivant un axe Y de convoyage, et éventuellement la ligne est de bombage trempe, le premier polariscope, le premier capteur numérique l'objectif (5) et le premier générateur de retards optique sont en aval du système de bombage.
8. Dispositif optique (1000, 1001 ) selon la revendication précédente caractérisé en ce que le convoyeur (8) comporte deux rouleaux espacés par un espace inter-rouleau, la première source de lumière est sous la zone de convoyage, est entre les deux rouleaux et/ou sous les deux rouleaux, éventuellement première source de lumière sur un support de source espacé du sol, et le premier capteur numérique est linéaire et espacé et au-dessus des deux rouleaux.
9. Dispositif optique (1000, 1001 ) selon l'une des revendications 7 à 8 caractérisé en ce que le convoyeur comporte deux rouleaux espacés par un espace inter-rouleau, le premier générateur de retards optiques est fixé sur un support de montage (7) sur les deux rouleaux, support de montage avec un trou en regard de la surface de calibration du premier générateur de retards optiques qui est la surface d'entrée illuminée par le faisceau lumineux.
10. Dispositif optique (1000, 1001 ) selon l'une des revendications précédentes caractérisé en ce que le premier capteur numérique (6) est linéaire.
1 1 . Dispositif optique (1000, 1001 , 1002) selon l'une des revendications précédentes caractérisé en ce que la première source de lumière notamment des diodes électroluminescentes inorganiques (1 ) ou une ou des diodes électroluminescentes organiques, forme une bande lumineuse linéaire et notamment les surfaces latérales de la bande lumineuse sont masquées, la surface centrale illuminant le premier générateur à retards optiques.
12. Dispositif optique (1002) selon l'une des revendications 1 à 8 caractérisé en ce que le premier capteur numérique est matriciel, les premiers photodétecteurs étant en matrice.
13. Dispositif optique (1002) selon l'une des revendications précédentes caractérisé en ce qu'il comporte des premiers moyens de collimation en aval de la première source de lumière (1 ') et en amont du premier générateur de retards optiques et même de préférence en amont du premier polariseur (2) et en ce que le premier objectif (5') est télécentrique.
14. Dispositif optique 1000, 1002) selon l'une des revendications précédentes caractérisé en ce qu'il comporte entre le premier générateur à retards optique et le premier capteur linéaire, en amont du premier analyseur, une lame à retard optique étalonnée (4) avec un retard A'O choisi dans la zone où la relation valeur Ik en fonction du retard optique est sensiblement linéaire pour au moins l'un des canaux de référence Ck.
15. Dispositif optique selon l'une des revendications précédentes caractérisé en ce que la première source de lumière est contrôlée par ordinateur et/ou les premiers photodétecteurs sont contrôlés par ordinateur.
16. Dispositif d'analyse qualité (2001 , 2002, 2003) d'un vitrage, dispositif comportant ledit premier polariscope (1 , 2 , 2') notamment calibré de préférence par le premier générateur de retards optiques (3) étalonné, le premier capteur numérique (6, 6') notamment calibré de préférence par le premier générateur de retards optiques (3) étalonné, le premier objectif (5, 5') et ladite base de calibration du dispositif optique défini selon l'une des revendications précédentes, notamment le dispositif d'analyse qualité ne comportant pas le premier générateur de retards optiques (3) étalonné ni même le support de montage du premier générateur de retards optiques (3) étalonné, en ce que notamment ,en fonctionnement, le vitrage (100) étant entre le premier polarisateur (2) et le premier analyseur (2'), l'axe optique est perpendiculaire au plan tangent à la surface du vitrage dans la portion de surface illuminée, et caractérisé en ce que chaque premier photodétecteur dudit ensemble étant apte à recevoir de l'énergie lumineuse dans le spectre de la première source de lumière issue du faisceau lumineux sortant du premier analyseur, le premier capteur numérique générant alors des images numériques dites d'analyse qualité, chaque image numérique d'analyse qualité étant formée d'un ou de pixels avec le ou lesdits canaux de référence Ck représentatifs de la réponse spectrale des premiers photodétecteurs et en ce qu'il comporte en outre une unité de traitement numérique de l'ensemble des images numériques d'analyse qualité, et du deuxième capteur numérique éventuel, en regard de ladite portion de surface illuminée, formant une cartographie des retards optiques en regard de ladite portion de surface illuminée au moyen de la base de calibration.
17. Dispositif d'analyse qualité d'un vitrage selon la revendication précédente de dispositif d'analyse caractérisé en ce qu'il comprend un calculateur qui, à partir de la cartographie, détermine un ou plusieurs métriques de préférence basées sur une analyse statistique ou mathématique.
18. Dispositif d'analyse qualité d'un vitrage selon l'une des revendications précédentes de dispositif d'analyse caractérisé en ce l'axe optique est de préférence vertical (Z), le premier polariscope, le premier capteur numérique sont sur une ligne de chauffage et de trempe, en aval du système de trempe, la ligne comportant un convoyeur, de préférence horizontal, de vitrage suivant un axe Y de convoyage, et éventuellement la ligne industrielle est de chauffage, de bombage et de trempe, le premier polariscope, le premier capteur numérique sont en aval du système de bombage, en ce que le premier capteur numérique est linéaire, les premiers photodétecteurs étant en ligne.
19. Dispositif d'analyse qualité d'un vitrage selon la revendication précédente de dispositif d'analyse caractérisé en ce qu'il comporte un détecteur de présence du vitrage en amont de la première source de lumière, notamment afin de déclencher la première acquisition à un instant t0 et/ou de préférence un indicateur de la vitesse instantanée V des deux rouleaux encadrant la première source de lumière.
20. Dispositif d'analyse qualité (2003) d'un vitrage selon l'une des revendications 16 à 17 de dispositif d'analyse caractérisé en ce que le vitrage est de préférence statique, horizontal ou vertical, et en ce que le premier capteur numérique est matriciel, les premiers photodétecteurs étant en une matrice.
21 . Ligne de chauffage et de trempe comportant un convoyeur, de préférence horizontal, de vitrage suivant un axe Y de convoyage, et éventuellement la ligne est de bombage trempe et comportant en aval du système de trempe le dispositif optique selon l'une des revendications 1 à 15 sans défilement de vitrage dans la zone de calibration et mieux à l'arrêt, et en cas de bombage le premier polariscope, le premier capteur numérique l'objectif (5) et le premier générateur de retards optique étant en aval du système de bombage.
22. Ligne de chauffage et de trempe selon la revendication précédente caractérisée en ce que le convoyeur (8) comporte deux rouleaux espacés par un espace interrouleau, la première source de lumière est sous la zone de convoyage, est entre les deux rouleaux et/ou sous les deux rouleaux, éventuellement première source de lumière sur un support de source espacé du sol, et le premier capteur numérique est linéaire et espacé et au-dessus des deux rouleaux.
23. Ligne de chauffage et de trempe selon l'une des revendications 21 ou 22 caractérisée en ce que le convoyeur comporte deux rouleaux espacés par un espace inter-rouleau, le premier générateur de retards optiques est fixé sur un support de montage (7) sur les deux rouleaux, support de montage avec un trou en regard de la surface de calibration du premier générateur de retards optiques qui est la surface d'entrée illuminée par le faisceau lumineux
24. Ligne de chauffage et de trempe comportant un convoyeur, de préférence horizontal, de vitrage suivant un axe Y de convoyage, et éventuellement la ligne est de bombage trempe et comportant en aval du système de trempe le dispositif d'analyse qualité selon l'une des revendications 16 à 20, l'axe optique est de préférence vertical (Z), en ce que le premier capteur numérique est linéaire, les premiers photodétecteurs étant en ligne et éventuellement la ligne, notamment industrielle, est de chauffage, de bombage et de trempe, le premier polariscope, le premier capteur numérique sont en aval du système de bombage et notamment en fonctionnement, le vitrage (100) étant entre le premier polarisateur (2) et le premier analyseur (2').
25. Ligne de chauffage et de trempe selon la revendication précédente caractérisée en ce qu'elle comporte un détecteur de présence du vitrage en amont de la première source de lumière, notamment afin de déclencher la première acquisition à un instant t0 et/ou de préférence un indicateur de la vitesse instantanée V des deux rouleaux encadrant la première source de lumière.
26. Procédé de fabrication d'un vitrage comprenant successivement la formation du vitrage, un chauffage, une trempe ou un bombage trempe suivi d'une analyse qualité du vitrage (100) utilisant le dispositif d'analyse selon l'une quelconque des revendications 16 à 20, de préférence sur la ligne de chauffage et de trempe, de préférence analyse qualité précédée d'une calibration du premier capteur numérique et du premier polariscope faisant partie du dispositif optique selon l'une des revendications 1 à 15 par introduction d'un retard optique variant dans une plage AB de préférence de manière automatisée dans le premier polariscope à partir du premier générateur de retards optiques étalonné de préférence automatisé, calibration de préférence sur la ligne à l'arrêt.
27. Procédé de fabrication d'un vitrage selon la revendication précédente caractérisé en ce que l'analyse qualité du vitrage est réalisé sur la ligne de chauffage, et de trempe et conduit à une alerte ou à l'arrêt de la fabrication et/ou de la chauffe et/ou de la ligne, et/ou à une rétroaction sur les paramètres du dispositif de chauffe et/de trempe.
28. Procédé de calibration du premier capteur numérique et du premier polariscope faisant partie du dispositif optique selon l'une des revendications 1 à 15 par introduction d'un retard optique variant dans une plage AB de préférence de manière automatisée dans le premier polariscope à partir du premier générateur de retards optiques étalonné de préférence automatisé.
29. Procédé d'analyse qualité d'un vitrage faisant suite au procédé de calibration selon la revendication précédente, analyse qualité à partir du dispositif d'analyse qualité selon l'une des revendications de dispositif d'analyse qualité, le vitrage (100) étant entre le premier polarisateur (2) et le premier analyseur (2'), en particulier l'axe optique est perpendiculaire au plan tangent à la surface du vitrage dans la portion de surface illuminée, de préférence analyse qualité réalisée sur une ligne de chauffage et trempe à l'arrêt, dispositif d'analyse qualité en aval de la trempe.
30. Procédé d'analyse qualité d'un vitrage selon la revendication précédente caractérisé en ce qu'il est réalisé sur la ligne de chauffage et trempe en aval de la trempe, le vitrage étant mobile notamment défilant en translation sur un convoyeur de la ligne.
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