Brevet FR2930030A1 — publié le 20091016

La présente invention concerne un dispositif de contrôle de la qualité d'une surface. Le contrôle de la qualité d'une surface peut se faire par le principe de déflectométrie. Ce principe consiste à : - afficher au voisinage d'un objet dont la surface est à contrôler, un réseau de traits ou de franges rectilignes, - capter et analyser l'image réfléchie par la surface à contrôler. De façon classique, un dispositif de contrôle par déflectométrie comprend un afficheur qui permel: d'afficher un réseau de franges dont les caractéristiques sont connues à proximité de la surface à contrôler et un capteur d'images qui est généralement une caméra CCD ou équivalent. Par franges, on entend une série de bandes alternativement claires et obscures et généralement rectilignes générées par l'afficheur. L'afficheur et le capteur d'images peuvent être logés dans un boîtier portable. L'utilisation nomade d'un dispositif de contrôle par déflectométrie impose une certaine compacité du dispositif. La contrepartie de cette compacité est alors une limitation de la dimension de la surface susceptible d'être contrôlée. En effet, le facteur limitant de la surface à contrôler est le champ du capteur d'images. Pour un capteur doté d'une optique donnée, il faut éloigner le capteur d'images de la surface à contrôler pour augmenter la dimension de la surface contrôlée. Ceci se fait au détriment de l'encombrement, ce qui n'est, en général, pas souhaitable pour un dispositif portable. Or, dans une perspective industrielle, la dimension de la surface contrôlée est critique, puisque plus la surface contrôlée est de grande dimension, plus le contrôle est significatif. Dans ce contexte technique, un but de l'invention est donc de proposer un dispositif de contrôle de surface par déflectométrie qui, tout en étant d'un encombrement réduit, permet de contrôler une surface de grande dimension. L'invention concerne un dispositif de contrôle de surface par déflectométrie comprenant notamment : - un afficheur conçu pour générer un réseau de franges lumineuses 35 alternant des bandes claires et obscures, et - au moins un capteur conçu pour faire l'acquisition de l'image réfléchie par la surface à contrôler. Le dispositif comprend, en outre, un moyen réfléchissant positionné par rapport à la surface à contrôler de façon à diriger l'image réfléchie par la surface à contrôler vers un capteur, ledit capteur est positionné à proximité de l'afficheur. Une disposition originale de l'invention est d'assurer un renvoi de l'image réfléchie par la surface à contrôler vers un capteur qui est lui-même positionné à proximité de l'afficheur. On obtient ainsi un dispositif considérablement plus compact que les dispositifs de l'art antérieur puisque, selon l'invention, le capteur est positionné au voisinage de l'afficheur qui est l'élément le plus encombrant du dispositif. Pour mémoire, dans les dispositifs de l'art antérieur, la caméra se trouve positionnée à une distance de la surface à contrôler suffisamment éloignée pour permettre au champ de la caméra en question de couvrir une aire significative de la surface à contrôler. L'invention permet de dépasser cet inconvénient inhérent à l'art antérieur ; en pratique l'invention permet de réaliser un repliement de la pyramide des rayons lumineux réfléchis par la surface à contrôler vers un capteur qui peut être placée dans une position favorisant un faible encombrement global du dispositif ; le capteur peut ainsi être positionné à proximité de l'afficheur pour créer un dispositif de contrôle extrêmement compact. De manière concrète, le moyen réfléchissant est un miroir de renvoi. De préférence, chacun des capteurs est monté directement ou indirectement sur l'afficheur. L'invention permet d'utiliser l'afficheur comme support du capteur soit en fixant directement le capteur sur l'afficheur soit en fixant indirectement le capteur sur l'afficheur par l'intermédiaire d'entretoises ou de pattes de fixation. Selon une possibilité, chacun des capteurs est positionné au dos 30 de l'afficheur. Selon une autre possibilité, chacun des capteurs est positionné sur la face avant de l'afficheur, à la périphérie de ce dernier. Cette disposition est extrêmement favorable en termes d'encombrement puisque le dos de l'afficheur est alors dépourvu de tout: organe proéminent. 35 Selon des contraintes particulières, au moins un capteur peut être orienté selon une direction perpendiculaire au miroir de renvoi ou au moins capteur peut être orienté selon une direction parallèle au miroir de renvoi et est associé à un moyen de renvoi de type miroir ou équivalent qui modifie le trajet des rayons lumineux provenant du miroir de renvoi vers le capteur. De façon concrète, l'afficheur peut être un écran de type LCD et le capteur peut être une caméra de type CCD. Pour sa bonne compréhension l'invention est décrite en référence au dessin ci annexé représentant, à titre d'exemples non limitatifs, plusieurs formes de réalisation d'une disposition Figures 1 à 3 montrent un dispositif de contrôle selon une première 10 forme de réalisation respectivement en perspective, en vue de côté et en vue de dessus, Figure 4 est une vue en perspective d'une variante du dispositif montré aux figures 1 à 3, Figures 5 à 7 montrent un dispositif de contrôle selon une 15 deuxième forme de réalisation respectivement en perspective, en vue de côté et en vue de dessus, Figure 8 est une vue en perspective d'une variante du dispositif montré aux figures 5 à 7. Figures 9 et 10 montrent en perspective et en vue de coté une 20 troisième forme de l'invention, Figures 11 et 12 montrent en perspective et en vue de coté une quatrième forme d'exécution de l'invention. Préliminairement, il est précisé que les dessins représentent l'invention de manière schématique. 25 En particulier, les dessins ne représentent que les constituants essentiels du dispositif selon l'invention et, pour une meilleure clarté, font abstraction de constituants tels que par exemple, boitier de protection, pupitre de commande, alimentation électrique, électronique de contrôle etc. Si l'on se reporte tout d'abord aux figures 1 à 3, il apparait que le 30 dispositif 1 comprend un afficheur 2. En pratique, l'afficheur 2 peut être un écran de type LCD qui génère une ou plusieurs images fixes composées d'un réseau de franges alternant des bandes claires et obscures. Le dispositif 1 comprend de plus un capteur 3. Ce capteur 3 peut être une caméra de CCD qui est généralement constitué d'un système de 35 visée, d'un système d'amplification du signal détecté et d'un système de codification du signal, le plus souvent sous forme numérique. A cet effet, la caméra CCD comprend des photodétecteurs qui traduisent, en signal électrique correspondant, l'énergie rayonnante émise ou réfléchie par un phénomène donné, et qui permet de reconstituer l'image de ce phénomène. Dans le dispositif selon l'invention, le capteur 3 est utilisé pour reconstituer l'image générée par l'afficheur 2 ù un réseau de franges ù qui est réfléchie par une surface à contrôler 5. La surface à contrôler 5 peut être, sans limitation, une surface métallique telle qu'une carrosserie de véhicule, une surface de matériau composite, une surface de papier, de cuir etc. Le dispositif selon l'invention est de plus doté d'un miroir de renvoi 6. Ce miroir de renvoi 6 est fixé par des moyens appropriés (non représentés) soit à l'afficheur 2 soit à un boitier (non représenté) dans lequel l'ensemble du dispositif est logé. La présence du miroir de renvoi 6 est d'une grande importance dans la structure du dispositif selon l'invention puisque le miroir de renvoi 6 permet de diriger l'image réfléchie par la surface à contrôler 5 vers le capteur 3. Ce dernier peut alors positionné au dos de l'afficheur 2. Dans cette position, le capteur 3 crée une faible proéminence ce qui s'avère très favorable pour l'encombrement général du dispositif. Dans l'exemple de réalisation représenté à la figure 1, le capteur 3 fait face au miroir de renvoi 6. En d'autres termes, le capteur 3 est orienté de manière telle que son axe d'acquisition est perpendiculaire au miroir de renvoi 6. Cependant si des considérations d'encombrement l'exigent, il est alors possible d'orienter le capteur 3 parallèlement au miroir de renvoi 6. La figure 4 montre cette forme d'exécution de l'invention dans laquelle un prisme 8 est placé devant le capteur 3. Les figures 5 à 7 montrent une autre forme de réalisation du dispositif selon l'invention dans laquelle le capteur 3 est positionné non pas au dos de l'afficheur 2 mais du coté avant de l'afficheur. Par coté avant, on entend la face de l'afficheur 2 sur laquelle le réseau de franges est généré. En pratique, le capteur 3 est fixé sur la périphérie de l'afficheur 2 pour ne pas perturber l'affichage du réseau de franges. On note que dans cette forme de réalisation le miroir de renvoi 6 est également fixé à la périphérie de l'afficheur 2. Cet arrangement s'avère particulièrement performant en termes de compacité puisque l'ensemble des constituants se trouve placé dans l'espace délimité par la face avant de l'afficheur 2 et la surface à contrôler 5. On retrouve la possibilité d'orienter le capteur 3 pour qu'il soit perpendiculaire au miroir de renvoi 6 ou qu'il soit parallèle au miroir de renvoi 6. Dans ce dernier cas montré à la figure 8, un prisme 8 est associé au capteur 3 pour modifier le trajet des rayons lumineux provenant du miroir de renvoi 6 vers le capteur 3. L'invention fournit ainsi un dispositif de contrôle de surface dans lequel le capteur 3 peut être juxtaposé à l'afficheur 2 de réseau de franges 10 sans pour autant diminuer le champ de contrôle de mesure. Les figures 9 à 12 montrent deux formes d'exécution de l'invention dans laquelle le dispositif embarque deux capteurs 3. Le principe de l'invention se retrouve intégralement dans ces formes d'exécution puisque l'on retrouve la présence d'un miroir de renvoi 6 qui 15 dirige l'image réfléchie par la surface 5 à contrôler vers deux capteurs 3. Dans ces deux formes cle réalisation, le dispositif peut ainsi intégrer un miroir qui présente de plus grandes dimensions que celui qui est prévu dans les dispositifs montrés aux figures 1 à 8. Comme le montrent les figures 9 et 10, le miroir de renvoi 6 peut 20 être positionné en arrière de l'afficheur 2. Dans cette configuration, les deux capteurs 6 sont également positionnés en arrière de l'afficheur 2. Dans la forme d'exécution de l'invention montrée aux figures 11 et 12, le miroir de renvoi 6 est placé du coté avant de l'afficheur 2. Dans cette configuration de l'invention particulièrement compacte, les deux capteurs 3 25 sont également situés du coté avant de l'afficheur 2. Bien entendu l'invention n'est pas limitée à la forme de réalisation décrite ci-dessus à titre d'exemple non limitatif mais elle en embrasse au contraire toute les formes de réalisation. Ainsi il pourrait être envisagé de doter le dispositif de contrôle de deux miroirs de renvoi et de deux capteurs de façon 30 à pouvoir augmenter la surface à contrôler tout en conservant un encornbrement compact au dispositif. REVENDICATIONS1. Dispositif de contrôle de surface par déflectométrie comprenant 5 notamment : - un afficheur (2) conçu pour générer un réseau de franges alternant des bandes claires et obscures, et - au moins un capteur (3) conçu pour faire l'acquisition de l'image réfléchie par la surface à contrôler (5), 10 caractérisé en ce que le dispositif comprend, en outre, un moyen réfléchissant positionné par rapport à la surface à contrôler (5) de façon à diriger l'image réfléchie par la surface à contrôler (5) vers le capteur (3), le ou les capteur(s) (3) étant positionné(s) à proximité de l'afficheur (2). 15 2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que le moyen réfléchissant est un miroir de renvoi. 3. Dispositif selon la revendication 1 ou la revendication 2, caractérisé en ce que chacun des capteurs (3) est monté directement ou 20 indirectement sur I"afficheur (2). 4. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que chacun des capteurs (3) est positionné au dos de l'afficheur (2). 25 5. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que chacun des capteurs (3) est positionné du côté de la face avant de l'afficheur (2), à la périphérie de ce dernier. 6. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 5, caractérisé en ce 30 que au moins un capteur (3) est orienté selon une direction perpendiculaire au miroir de renvoi (6). 7. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que au moins un capteur (3) est orienté selon une direction parallèle au miroir 35 de renvoi (6) et est associé à un moyen de renvoi de type miroir (8) ouéquivalent qui modifie le trajet des rayons lumineux provenant du miroir de renvoi (6) vers le capteur (3). 8. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 7, caractérisé en ce 5 que l'afficheur (2) est un écran de type LCD ou plasma. 9. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 8, caractérisé en ce que le capteur (3) est une caméra de type CCD.