(57)【要約】検査されることとなる少なくとも１つの表面（６）の上の欠陥を検出するためのデバイスは、検査されることとなる少なくとも１つの表面（６）の上に電磁放射線のビームを投射するように適合されている供給源（１）と、供給源（１）に共通のスペクトルワーキングバンド（ＢＬ）の中で、検査されることとなる表面のイメージを取得するように適合されているビデオカメラ（２）と、供給源（１）によって放出される電磁放射線の少なくとも一部を妨害するように適合されており、また、検査されることとなる表面（６）の上の電磁放射線の強度の空間的分布をより均質にするように適合されている、ディフューザー（３）とを含み、スペクトルワーキングバンド（ＢＬ）は、２００ｎｍ以下のバンド幅を有しており、３００ｎｍから１１００ｎｍの間に含まれている。
2020527728.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
検査されることとなる少なくとも１つの表面（６）の上の欠陥を検出するためのデバイスであって、前記検査されることとなる少なくとも１つの表面（６）の上に電磁放射線のビームを投射するために、少なくとも１つの第１のスペクトルバンド（Ｂ１）の中の電磁放射線を放出するように適合されている供給源（１）と、少なくとも１つの第２のスペクトルバンド（Ｂ２）の中において感度の高いビデオカメラ（２）であって、前記供給源（１）によって放出される電磁放射線の前記ビームが投射されるゾーンの中で、前記検査されることとなる少なくとも１つの表面（６）のイメージを取得するように配置されている、ビデオカメラ（２）とを含み、前記少なくとも１つの第１のバンド（Ｂ１）と前記少なくとも１つの第２のバンド（Ｂ２）との間の交差部は、スペクトルワーキングバンド（ＢＬ）を決定する、デバイスにおいて、前記デバイスは、ディフューザー（３）を含み、前記ディフューザー（３）は、前記供給源（１）によって放出される前記電磁放射線の少なくとも一部を妨害するように適合されており、また、前記検査されることとなる少なくとも１つの表面（６）にわたって、前記電磁放射線の強度の空間的分布をより均質にするように適合されており、前記スペクトルワーキングバンド（ＢＬ）は、２００ｎｍ以下のバンド幅を有しており、前記スペクトルワーキングバンド（ＢＬ）は、３００ｎｍから１１００ｎｍの間に含まれていることを特徴とする、デバイス。
【請求項２】
前記スペクトルワーキングバンド（ＢＬ）は、５０ｎｍ以下のバンド幅を有していることを特徴とする請求項１に記載のデバイス。
【請求項３】
前記スペクトルワーキングバンド（ＢＬ）は、２０ｎｍ以下のバンド幅を有していることを特徴とする請求項２に記載のデバイス。
【請求項４】
前記スペクトルワーキングバンド（ＢＬ）は、７５０ｎｍから１０５０ｎｍの間に含まれることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一項に記載のデバイス。
【請求項５】
前記スペクトルワーキングバンド（ＢＬ）は、８００ｎｍから９００ｎｍの間に含まれることを特徴とする請求項４に記載のデバイス。
【請求項６】
前記スペクトルワーキングバンド（ＢＬ）は、８１０ｎｍから８６０ｎｍの間に含まれることを特徴とする請求項５に記載のデバイス。
【請求項７】
前記スペクトルワーキングバンド（ＢＬ）は、８２５ｎｍから８３５ｎｍの間に含まれることを特徴とする請求項６に記載のデバイス。
【請求項８】
前記スペクトルワーキングバンド（ＢＬ）は、８４０ｎｍから８６０ｎｍの間に含まれることを特徴とする請求項６に記載のデバイス。
【請求項９】
前記デバイスは、強度オルタネーター（４）を含み、前記強度オルタネーター（４）は、前記ディフューザー（３）の後に、前記供給源（１）によって放出される前記電磁放射線を妨害するように適合されており、また、低強度電磁放射線ゾーンと交互になる高強度電磁放射線ゾーンを含む前記電磁放射線の空間的配置（５）を、前記検査されることとなる少なくとも１つの表面（６）の上に発生させるように適合されていることを特徴とする請求項１乃至８のいずれか一項に記載のデバイス。
【請求項１０】
前記空間的配置（５）は、低強度電磁放射線ラインと交互になる複数の高強度電磁放射線ラインを含むことを特徴とする請求項９に記載のデバイス。
【請求項１１】
低強度電磁放射線ラインと交互になる前記高強度電磁放射線ラインは、２０ｍｍ以下のピッチ（Ｐ１）を有していることを特徴とする請求項１０に記載のデバイス。
【請求項１２】
前記ピッチ（Ｐ１）は、４ｍｍ以下の幅を有していることを特徴とする請求項１１に記載のデバイス。
【請求項１３】
高強度電磁放射線ゾーンと隣接する低強度電磁放射線ゾーンとの間で前記交互になっていることは、実質的に段階的になっており、その逆もまた同様であることを特徴とする請求項９乃至１２のいずれか一項に記載のデバイス。
【請求項１４】
前記スペクトルワーキングバンド（ＢＬ）は、２つ以上の個別のスペクトルバンドを含むことを特徴とする請求項１乃至１３のいずれか一項に記載のデバイス。
【請求項１５】
塗装されたエレメントの中の塗装欠陥を検出するための方法であって、
ａ）  第１のスペクトルバンド（Ｂ１）の中の電磁放射線を放出するように適合されている電磁放射線供給源（１）を取得するステップと、
ｂ）  検査されることとなる少なくとも１つの表面（６）の上に電磁放射線のビームを投射するステップと、
ｃ）  第２のスペクトルバンド（Ｂ２）の中において感度の高いビデオカメラ（２）を取得するステップであって、前記第１のバンド（Ｂ１）と前記第２のバンド（Ｂ２）との間の交差部は、ヌルでないスペクトルワーキングバンド（ＢＬ）を決定する、ステップと、
ｄ）  前記供給源（１）によって放出される前記電磁放射線ビームの入射ゾーンの中の前記検査されることとなる少なくとも１つの表面（６）のイメージを取得するように、前記ビデオカメラ（２）を配置するステップと
を含む、方法において、
ｅ）  ディフューザー（３）が取得され、前記ディフューザー（３）は、前記供給源によって放出される前記電磁放射線の強度の空間的分布をより均質にするように適合されており、
ｆ）  前記ディフューザー（３）は、前記供給源（１）によって放出される前記電磁放射線の少なくとも一部を妨害するように、および、その強度をより均質にするように配置されており、
ｇ）  強度オルタネーター（４）が取得され、前記強度オルタネーター（４）は、高強度電磁放射線ゾーンと低強度電磁放射線ゾーンとを交互にする前記電磁放射線の空間的配置（５）を取得するように適合されており、
ｈ）  前記強度オルタネーター（４）は、前記ディフューザー（３）の後に、前記供給源（１）によって放出される前記電磁放射線を妨害するように配置されており、低強度電磁放射線ゾーンと交互になる高強度電磁放射線ゾーンを、前記検査されることとなる表面（６）の上に生成させるようになっており、
ｉ）  前記検査されることとなる表面の上の前記電磁放射線の前記強度の前記空間的配置（５）のイメージは、前記ビデオカメラから取得され、
ｊ）  前記高強度電磁放射線ゾーンの中により低い強度スポットを出現させ、および／または、前記低強度電磁放射線ゾーンの中により高い強度スポットを出現させる欠陥が、識別されることを特徴とする、方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、主請求項のプリアンブルによる、表面欠陥を検出するための、具体的には、塗装された表面の上の表面欠陥を検出するためのデバイスに関する。
【背景技術】
【０００２】
塗装された表面、具体的には、自動車分野における金属コンポーネントの塗装された表面は、非常に高い品質の標準を有している。小さい塗装欠陥は、パーツが組み立てられて工場を離れる前に検出されなければならない。
【０００３】
一般的に、塗装された表面の欠陥、または、しかし、表面処理（たとえば、樹脂堆積など）を施された表面の欠陥は、塗料または樹脂の塊、塗料または樹脂とブレンドされたダストまたは不純物を含む。
【０００４】
多くの場合、そのような欠陥は、３次元になっており、すなわち、それらは、単純に局所的な色の変化ではなく、表面の上のリッジであり、または、しかし、凹凸である。
【０００５】
これらの欠陥は、ユーザーがそれらを目に見えて知覚することができるので、本分野では「美観上の」欠陥と呼ばれ、したがって、少なくとも１０〜２０ミクロンのサイズを有している。
【０００６】
この理由のために、そのような欠陥は、また、塗装動作の前でも表面の上にある隆起もしくはラインなどのような欠陥、または、塗装リップルを結果として生じさせる可能性のある表面クリーニングの失敗を含む。
【０００７】
従来技術では、ＲｉｔｔｅｒおよびＨａｈｎ（非特許文献１）によって導入された、概してデフレクトメトリーに基づくさまざまなデバイスが存在している。
【０００８】
通常、デフレクトメトリーでは、検査されることとなる表面の上に複数の平行な明線および暗線を投射する光供給源が使用される。
【０００９】
検査されることとなる表面によって反射されるそのような線のイメージは、表面の３次元の幾何学形状に起因して歪められる。
【００１０】
局所化された欠陥は、異なる方式で光を反射し、したがって、テスト表面によって反射される線の突然の凹凸として可視化され得る。
【００１１】
デフレクトメトリーは、光沢のある高度に反射性の表面を必要とする。その理由は、表面粗さが、すべての方向に光拡散を増加させ、正反射を減少させるからである。
【００１２】
特許文献１において、その技法の信頼性を向上させるための改善が提案されている。
【００１３】
ビデオカメラは、検査されることとなる表面によって反射されるイメージをキャプチャーすることが可能であり、数学的アルゴリズムは、その自動化された分析を可能にすることができる。
【００１４】
特許文献２において、欠陥を自動的に検出するためのデバイスが説明されており、そこでは、塗装された車のボディーがトンネルの中を通され、トンネルは、照明アーチおよびビデオカメラを含み、それらは、ボディー全体の上を走る光の正反射の歪みを自動的に検出するように適切に配置されている。
【００１５】
また、同様のデバイスが、「非特許文献２」に説明されている。「非特許文献３」では、著者らは、従来のデフレクトメトリーのバリエーションを提案しており、そこでは、粗いテスト表面からより多くの正反射を有するために、熱的赤外線バンドの中の電磁放射線が使用される。
【００１６】
「非特許文献４」において、デフレクトメトリー技法の他の進歩が説明されている。
【００１７】
特許文献３において、塗装欠陥を検出するための自動化されたデバイスが説明されており、それは、デフレクトメトリー技法に基づいている。
【００１８】
特許文献４において、信号対雑音比を改善するために、デバイスが提案されており、そこでは、たとえばレーザーなどのような供給源から放出される放射線が、検査されることとなる表面から反射され、次いで、後方反射エレメントから後方反射され、ビデオカメラによってキャプチャーされる前に、検査されることとなる表面に２度目の衝突をする。
【００１９】
現在使用されている技法は、検査されることとなる表面による光の正反射に基づいている。
【００２０】
この理由のために、デフレクトメトリーは、光供給源および検査されることとなる表面に対するビデオカメラの正確な位置決めを必要とする。
【００２１】
従来技術の問題は、低い信号対雑音比であり、それによって、欠陥は、常に確実に検出されることができるわけではない。
【００２２】
別の問題は、欠陥の検出が塗装の色およびその条件に依存するということである。
【００２３】
たとえば、オレンジピール効果のある塗装された表面などのような欠陥は、現在の技法によって検出されることはほとんどできない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００２４】
【特許文献１】特開平５−３２２５４３
【特許文献２】米国特許出願公開第２０１３／００５７６７８号明細書
【特許文献３】独国特許出願公開第１０１１０９９４号明細書
【特許文献４】米国特許第４，６２９，３１９号明細書
【非特許文献】
【００２５】
【非特許文献１】Ｒｉｔｔｅｒ  Ｒ，  Ｈａｈｎ  Ｒ．  Ｃｏｎｔｒｉｂｕｔｉｏｎ  ｔｏ  ａｎａｌｙｓｉｓ  ｏｆ  ｔｈｅ  ｒｅｆｌｅｃｔｉｏｎ  ｇｒａｔｉｎｇ  ｍｅｔｈｏｄ．  Ｏｐｔｉｃｓ  ａｎｄ  Ｌａｓｅｒｓ  ｉｎ  Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ．  １９８３；  ４（１）：  １３−２４
【非特許文献２】Ｌｅｏｐｏｌｄｏ  Ａｒｍｅｓｔｏ，  Ｊｏｓｅｐ  Ｔｏｒｎｅｒｏ，  Ａｌｖａｒｏ  Ｈｅｒｒａｅｚ  ａｎｄ  Ｊｏｓｅ  Ａｓｅｎｓｉｏ，  Ｉｎｓｐｅｃｔｉｏｎ  Ｓｙｓｔｅｍ  Ｂａｓｅｄ  ｏｎ  Ａｒｔｉｆｉｃｉａｌ  Ｖｉｓｉｏｎ  ｆｏｒ  Ｐａｉｎｔ  Ｄｅｆｅｃｔｓ  Ｄｅｔｅｃｔｉｏｎ  ｏｎ  Ｃａｒｓ  Ｂｏｄｉｅｓ，  Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ  Ｃｏｎｆｅｒｅｎｃｅ  ｏｎ  Ｒｏｂｏｔｉｃｓ  ａｎｄ  Ａｕｔｏｍａｔｉｏｎ  （ＩＣＲＡ），  ２０１１  ＩＥＥＥ
【非特許文献３】“Ｄｅｔｅｃｔｉｏｎ  ｏｆ  Ｓｕｒｆａｃｅ  Ｄｅｆｅｃｔｓ  ｏｎ  Ｓｈｅｅｔ  Ｍｅｔａｌ  Ｐａｒｔｓ  Ｕｓｉｎｇ  Ｏｎｅ−Ｓｈｏｔ  Ｄｅｆｌｅｃｔｏｍｅｔｒｙ  ｉｎ  ｔｈｅ  Ｉｎｆｒａｒｅｄ  Ｒａｎｇｅ”  ｂｙ  Ｚｏｌｔａｎ  Ｓａｒｏｓｉ，  Ｗｏｌｆｇａｎｇ  Ｋｎａｐｐ，  Ａｎｄｒｅａｓ  Ｋｕｎｚ，  Ｋｏｎｒａｄ  Ｗｅｇｅｎｅｒ  ｆｒｏｍ  ＩＷＦ，  ＥＴＨ  Ｚｕｒｉｃｈ，  Ｓｗｉｔｚｅｒｌａｎｄ
【非特許文献４】Ｇ．  Ｒｏｓａｔｉ，  Ｇ．Ｂｏｓｃｈｅｔｔｉ，  Ａ．Ｂｉｏｎｄｉ，  Ａ．Ｒｏｓｓｉ，  Ｒｅａｌ−ｔｉｍｅ  ｄｅｆｅｃｔ  ｄｅｔｅｃｔｉｏｎ  ｏｎ  ｈｉｇｈｌｙ  ｒｅｆｌｅｃｔｉｖｅ  ｃｕｒｖｅｄ  ｓｕｒｆａｃｅｓ，  Ｏｐｔｉｃｓ  ａｎｄ  Ｌａｓｅｒｓ  ｉｎ  Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ  ４７  （２００９）  ３７９−３８４
【発明の概要】
【００２６】
したがって、本発明の目的は、上述の欠点を克服することを可能にするデバイスおよび方法を現実化することである。
【００２７】
とりわけ、目的は、その技法の信頼性、および、欠陥を検出する可能性を増加させる、検査されることとなるエレメントの表面の上の、とりわけ、塗装された表面の上の欠陥を検出するためのデバイスおよび方法を現実化することである。
【００２８】
別の目的は、すべての色に対して働く、塗装されたエレメントの上の欠陥を検出するためのデバイスおよび方法を現実化することである。
【００２９】
別の目的は、コンポーネントを位置決めする自由をより多く備えた、現在のものよりも簡単なデバイスを取得することである。
【００３０】
前記目的は、その発明的な特徴が特許請求の範囲によって強調されているデバイスおよび方法によって実現される。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
本発明は、添付の図面に図示されている好適な実施形態の単なる図示目的のために、したがって、限定なしに提供されている以下の明細書によって、より良好に理解されることとなる。
【図１Ａ】検査されることとなる表面の上の複数の高強度電磁放射線ライン（低強度電磁放射線ラインと交互になっている）の投射を備えた、本発明によるデバイスの斜視図である。
【図１Ｂ】検査されることとなる表面の上に供給源によって投射されたビームの中心部の中で、そのような高強度電磁放射線ラインおよび低強度電磁放射線ラインに交差するラインＬ１の上の電磁放射線強度の分布を示す図である。
【図２】２つのビデオカメラが接続されている電磁放射線供給源を備えた、本発明によるデバイスの実施形態の斜視図である。
【図３】図２と同じ供給源の断面図である。
【図４】電磁スペクトルの一部を示す図であり、電磁スペクトルは、電磁放射線供給源の第１の放出スペクトルバンドと、ビデオカメラが感度の高い第２のスペクトルバンドと、第１および第２のスペクトルバンドの交差部によって取得されるスペクトルワーキングバンドとを備えており、このケースでは、スペクトルワーキングバンドは、第２のスペクトルバンドと一致している、図である。
【発明を実施するための形態】
【００３２】
人間の眼に可視の電磁放射線は、約４００ｎｍ（紫色）から７５０ｎｍ（赤色）の範囲にある。
【００３３】
赤色を超える非可視放射線は、赤外放射線と呼ばれる。
【００３４】
赤外放射線は、非熱的赤外線（７５０ｎｍから約２０００ｎｍ）および熱的赤外線（２０００ｎｍ超）に分類される。
【００３５】
室温（約３００Ｋ）になっているボディーは、非熱的赤外線バンドの中ではなく（したがって、２０００ｎｍの下ではない）、熱的赤外線バンドの中の赤外放射線を放出する。ＣＣＤまたはＣＭＯＳセンサーを備えた通常のビデオカメラは、３００ｎｍ〜１１００ｎｍバンドの中で感度が高くなっており、したがって、人間の眼の感度が高くない非熱的赤外線領域を見ることが可能である。
【００３６】
この特性は、赤外線照明器、たとえば、適切なＬＥＤを使用することによって、暗闇の中で見るために使用される。
【００３７】
非熱的赤外線の分野において、赤外線供給源は、赤外放射線を放出し、赤外放射線は、物体によって反射され、次いで、たとえば、可視線の中などにおいて、ビデオカメラのセンサーによってキャプチャーされる。
【００３８】
約２５００〜３０００ｎｍから、室温ボディーは、電磁放射線を放出し、そのような放出された放射線は、場合によっては反射された放射線に追加される。
【００３９】
供給源によって放出され、検査されることとなる表面に向けられた放射線は、その表面によって部分的に正反射され、すべての方向に部分的におよび拡散的に反射される。
【００４０】
すべての方向に拡散的に反射された放射線の割合は、検査されることとなる表面の表面粗さが増加するにつれて増加する。
【００４１】
驚くべきことには、デフレクトメトリー技法は、検査されることとなる表面によって正反射される放射線に基づくが、すべての方向に拡散的に反射される放射線は、より良好な信号対雑音比によって、および、したがって、欠陥を正しく検出するより良好な可能性によって、表面欠陥および塗装欠陥を検出することを可能にすることができるということが見出された。
【００４２】
図１から図３を参照すると、検査されることとなる表面の上の、好ましくは、塗装された表面の上の欠陥を検出するための本発明によるデバイスが示されており、そのデバイスは、
【００４３】
−  検査されることとなる少なくとも１つの表面６、好ましくは、塗装された表面の上に電磁放射線のビームを投射するために、少なくとも１つの第１のスペクトルバンドＢ１（図４）の中の電磁放射線を放出するように適合されている供給源１と、
【００４４】
−  少なくとも１つの第２のスペクトルバンドＢ２（図４）の中において感度の高いビデオカメラ２であって、供給源１によって放出される電磁放射線ビームが投射されるゾーンの中で、検査されることとなる少なくとも１つの表面６のイメージを取得するように配置されている、ビデオカメラ２と、
【００４５】
−  供給源１によって放出される電磁放射線の少なくとも一部を妨害するように適合されており、また、検査されることとなる少なくとも１つの表面６の上の電磁放射線の強度の空間的分布をより均質にするように適合されている、ディフューザー３と
を含む。
【００４６】
供給源１は、通常の白熱ランプ、または、ネオンランプもしくはＬＥＤランプ、または、任意の他の供給源、たとえば、レーザーなどであることが可能であり、ビデオカメラが感度の高いスペクトルバンドＢ２に少なくとも部分的に重なるスペクトルバンドＢ１の中で放出する。
【００４７】
第１のバンドＢ１と第２のバンドＢ２との間の交差部は、スペクトルワーキングバンドＢＬを確立し、スペクトルワーキングバンドＢＬにおいて、デバイスは、動作する。
【００４８】
第１および第２のバンドＢ１またはＢ２のうちの一方は、他方の中に完全に含まれ得、それによって、スペクトルワーキングバンドＢＬは、２つのバンドのうちの一方に対応している。たとえば、図４の例にあるように、ビデオカメラが感度の高い第２のバンドＢ２は、供給源が放出する第１のバンドＢ１の中に完全に含まれており、それによって、スペクトルワーキングバンドＢＬが、ビデオカメラの第２のバンドＢ２に対応しているということが考えられる。
【００４９】
また、スペクトルワーキングバンドは、いくつかのバンドを含むことが可能であり、たとえば、１つは、可視線の中にあり、１つは、非熱的赤外線の中にある。
【００５０】
これは、供給源またはビデオカメラの前に適切なフィルターを配置することによって取得され得る。
【００５１】
ビデオカメラは、３００ｎｍから１１００ｎｍのスペクトルバンドの中で感度の高いＣＣＤ（電荷結合素子）またはＣＭＯＳ（相補型金属酸化膜半導体）センサーを備えた通常の白黒ビデオカメラを含むことが可能であり、３００ｎｍから１１００ｎｍのスペクトルバンドは、したがって、非熱的赤外線の一部も含み、それに対して、所望のスペクトルワーキングバンドを選択するために、フィルターが前に置かれる。
【００５２】
そのようなスペクトルワーキングバンドＢＬが十分に狭い場合には、より良好な結果が取得され得るということが見出された。
【００５３】
この理由のために、スペクトルワーキングバンドは、２００ｎｍ以下のバンド幅を有しており、また、３００ｎｍから１１００ｎｍの間にある。
【００５４】
図３に見ることができるように、ディフューザー３は、供給源１と検査されることとなる表面６との間に間置されるオパリンまたは乳白色の半透明のエレメントを含むことが可能である。通常のランプまたは光供給源は、非均質な強度によって表面を照らすが、放出される電磁放射線の強度が、検査されることとなる表面にわたって均質に分配されているときには、本発明によるデバイスは、より良好な結果を取得する。
【００５５】
これは、検査されることとなる表面から離れるように供給源を移動させることによって取得されるが、電磁放射線の強度は、周知の距離の２乗の法則によって減少する。
【００５６】
ディフューザー３は、供給源１によって放出される電磁放射線の強度の分布をより均質にすることを助ける。
【００５７】
スペクトルワーキングバンドＢＬが十分に狭くなっており、したがって、５０ｎｍ以下のバンド幅を有するときには、より良好な結果が取得され、スペクトルワーキングバンドＢＬが２０ｎｍ以下のバンド幅を有する場合には、さらにより良好になる。
【００５８】
また、そのようなスペクトルワーキングバンドＢＬが非熱的赤外線の中に配置されている場合には、たとえば、スペクトルワーキングバンドＢＬが７５０ｎｍから１０５０ｎｍの間にある場合には、より良好な結果が取得されるということが見出された。
【００５９】
スペクトルワーキングバンドＢＬが８００ｎｍから９００ｎｍの間にあり、したがって、可視放射線から十分に遠くにある場合には、さらにより良好になる。
【００６０】
スペクトルワーキングバンドＢＬが８１０ｎｍから８６０ｎｍの間にある場合には、より良好になる。
【００６１】
実施された実験に基づいて、最適なものが、２つのスペクトルワーキングバンドＢＬの中で取得され、第１のものは、８２５ｎｍから８３５ｎｍの間にあり、第２のものは、８４０ｎｍから８６０ｎｍの間にあるということが見出された。
【００６２】
上述の先行技術から理解されるように、現在存在するデバイスは、多くの場合、検査されることとなる表面の上に複数の明線および暗線を投射し、複数の明線および暗線は、高い光強度および低い光強度を交互にしている。
【００６３】
線の存在、または、しかし、検査されることとなる表面の上に高強度電磁放射線ゾーンと低強度電磁放射線ゾーンとを交互にする空間的配置の存在は、より良好な結果が取得されることを可能にし、それは、本発明によるデバイスにおいても同様である。
【００６４】
この理由のために、本発明によるデバイスは、強度オルタネーター（intensity alternator）４を含み、強度オルタネーター４は、ディフューザー３の後に、供給源１によって放出される電磁放射線を妨害するように適合されており、また、低強度電磁放射線ゾーンと交互になる高強度電磁放射線ゾーンを含む電磁放射線の空間的配置５を、検査されることとなる少なくとも１つの表面６の上に発生させるように適合されている。
【００６５】
好ましくは（図１Ａおよび図１Ｂ）、供給源によって放出される電磁放射線の強度分布のそのような空間的配置５は、低強度電磁放射線ラインＺ２と交互になる複数の高強度電磁放射線ラインＺ１を含み、ラインＺ１およびＺ２は、実質的に平行になっている。
【００６６】
たとえば、円形同心円状のラインなどのような、他の空間的配置も、当然のことながら可能である。
【００６７】
検査されることとなる表面の上に投射される空間的配置５において、高強度電磁放射線ラインＺ１と低強度電磁放射線ラインＺ２とを交互にすることは、繰り返しの図を生成させ、そのような繰り返しのピッチＰ１（図１Ｂ）は、好ましくは、小さくなっており、２０ｍｍ以下になっており、４ｍｍ以下である場合には、より良好である。
【００６８】
また、そのようなピッチＰ１のサイズは、検出されることが望まれる欠陥の最小サイズに依存する。
【００６９】
当然のことながら、デューティーサイクルは、５％から９５％の間で変化するということ、すなわち、高強度電磁放射線ラインＺ１の太さは、低強度電磁放射線ラインＺ２の太さとは異なるということ、具体的には、高強度電磁放射線ラインＺ１の太さは、低強度電磁放射線ラインの太さよりも小さくなっているということが考えられる。
【００７０】
特定の焦点調節オプティクスも使用することによって、供給源から放出される電磁放射線が十分に拡散され、高強度電磁放射線ゾーンから隣接する低強度電磁放射線ゾーンへの通過が実質的に段階的になるようになっており、高強度電磁放射線ゾーンの中の電磁放射線の強度が均質になるようになっているということが好適である。
【００７１】
図１を参照すると、供給源１によって投射される電磁放射線のビームの中心部分の中で、および、スペクトルワーキングバンドＢＬの中で、そのような高強度電磁放射線ゾーン（Ｚ１）および低強度電磁放射線ゾーン（Ｚ２）と交差するラインＬ１の上の電磁放射線強度の分布は、好ましくは、実質的に矩形波の関数になっており、急勾配の立ち上がりエッジおよび立ち下がりエッジ、ならびに、高強度電磁放射線ゾーンＺ１の中のおよび低強度電磁放射線ゾーンＺ２の中の実質的に均一な値を有しているということが見られ得る。
【００７２】
低強度電磁放射線ゾーンＺ２および高強度電磁放射線ゾーンＺ１の両方の中において、環境照明は、コントラストおよび彩度の減少を生成させることが可能であり、均質に配置されていない場合には、放射強度のより低い均質性を決定することが可能である。
【００７３】
欠陥に対するデバイスのより良好な感度のために、ビデオカメラは、欠陥のない検査されることとなる表面の上に高強度電磁放射線ゾーンＺ１を観察するときに、飽和（saturation）に到達しないことが好適である。
【００７４】
スペクトルワーキングバンドは、２つ以上の異なるスペクトルバンドを含むことが可能であり、イメージ獲得は、スペクトルバンドの上で同時に、または、時間的に連続して（最初に、所定のバンドの上で、次いで、別のバンドの上で）起こることが可能である。
【００７５】
異なるバンドの上で取得されるイメージは、信号対雑音比を改善するために、および、検査されることとなる表面の上にある潜在的な欠陥を検出する可能性を増加させるために、好都合な数学的アルゴリズムにしたがって、重ねられるか、または、一緒に処理される。デフレクトメトリー技法に基づくデバイスとは逆に、本発明によるデバイスでは、供給源およびビデオカメラの相対的位置は関係がない。
【００７６】
図２の表現では、供給源１およびビデオカメラ２は、一緒に近くにあり、相互に拘束されている。
【００７７】
ビデオカメラおよび供給源は、好ましくは、検査されることとなる表面に対して垂直の方向に沿って配置されている。そのような配置は、通常、デフレクトメトリー技法の中では採用されない。その理由は、より良好な感度を取得するために、供給源によって放出される電磁放射線が、法線に対して少なくとも４５°の角度で、検査されることとなる表面の上に衝突し、一方、ビデオカメラは、電磁放射線の入射方向に対して正反射方向に配置されているということが好適であるからである。
【００７８】
その動作において、供給源１は、低強度電磁放射線ゾーンと交互になる均質な高強度電磁放射線ゾーン（たとえば、ストリップ空間的配置５）を有する電磁放射線のビームを、検査されることとなる表面の上に投射する。
【００７９】
ビデオカメラ２は、供給源１によって投射されるビームの中心部分の中で、検査されることとなる表面をキャプチャーする。
【００８０】
欠陥の存在は、放射強度の均質性を局所的に変更し、または、空間的配置を局所的に変形させ、したがって、欠陥が検出されることを可能にする。たとえば、欠陥は、高強度電磁放射線ゾーンの中に低強度スポットとして出現することが可能であり、および／または、低強度電磁放射線ゾーンの中に高強度スポットとして出現することが可能であり、または、高強度電磁放射線ゾーンと低強度電磁放射線ゾーンとの間の通過が起こるエッジの歪みとして出現することが可能である。
【００８１】
好ましくは、検査されることとなる表面は、本発明によるデバイスに対して走っており、検査されることとなる表面の全体のスキャンが迅速に取得され得るようになっている。
【００８２】
イメージ分析のための電子デバイスが、容易におよび自動的に、高い信頼性で欠陥を検出することが可能である。
【００８３】
また、本発明は、検査されることとなる表面の上の、好ましくは、塗装された表面の上の欠陥を検出するための方法を保護することを希望しており、方法は、
【００８４】
ａ）  少なくとも１つの第１のスペクトルバンドＢ１の中の電磁放射線を放出するように適合されている電磁放射線供給源１を取得するステップと、
【００８５】
ｂ）  検査されることとなる少なくとも１つの表面の上に電磁放射線のビームを投射するステップと、
【００８６】
ｃ）  少なくとも１つの第２のスペクトルバンドＢ２の中において感度の高いビデオカメラ２を取得するステップであって、第１のバンドＢ１と第２のバンドＢ２との間の交差部は、ヌルでない（non-null）スペクトルワーキングバンドＢＬを決定する、ステップと、
【００８７】
ｄ）  供給源１によって放出される電磁放射線ビームの入射ゾーンの中の検査されることとなる少なくとも１つの表面のイメージを取得するように、ビデオカメラ２を配置するステップと、
【００８８】
ｅ）  ディフューザー３を取得するステップであって、ディフューザー３は、供給源によって放出される電磁放射線の強度の空間的分布をより均質にするように適合されている、ステップと、
【００８９】
ｆ）  供給源１によって放出される電磁放射線の少なくとも一部を妨害するように、および、その強度をより均質にするように、ディフューザー３を配置するステップと、
【００９０】
ｇ）  強度オルタネーター４を取得するステップであって、強度オルタネーター４は、高強度電磁放射線ゾーンと低強度電磁放射線ゾーンとを交互にする電磁放射線の空間的配置５を取得するように適合されている、ステップと、
【００９１】
ｈ）  ディフューザー３の後に、供給源１によって放出される電磁放射線を妨害するように強度オルタネーター４を配置するステップであって、低強度電磁放射線ゾーンと交互になる高強度電磁放射線ゾーンを、検査されることとなる表面の上に生成させるようになっている、ステップと、
【００９２】
ｉ）  検査されることとなる表面にわたる電磁放射線の強度の空間的配置５のイメージを、ビデオカメラから取得するステップと、
【００９３】
ｊ）  高強度電磁放射線ゾーンの中により低い強度スポットを出現させ、および／または、低強度電磁放射線ゾーンの中により高い強度スポットを出現させる欠陥を識別するステップと
を含む。
【００９４】
当然のことながら、方法は、異なるスペクトルワーキングバンドの上でのイメージ獲得、および、数学的アルゴリズムによるイメージの処理を含み、数学的アルゴリズムは、信号対雑音比を増加させるように、および、検査されることとなる表面の上にある可能性のある欠陥を検出する可能性を増加させるように適合されているということが考えられる。
【００９５】
電磁放射線が少なくとも高強度電磁放射線ゾーンの中で均質に分配されているおかげで、塗装欠陥または幾何学的なおよび美観上の欠陥の検出が、他の今日存在するデバイスに対してより容易に行われ、デバイスのより高い信頼性によって、信号対雑音比が改善される。
【００９６】
検査は、当然のことながら、人間のオペレーターによって、したがって、ビデオカメラなしに、可視スペクトルの中で行われることが予期され得る。
【００９７】
検査され得る表面は、塗装された表面だけではなく、表面処理（たとえば、樹脂堆積、または、さらには透明なコーティングなど）を施されているかまたは表面処理を施されていない表面でもある。
【００９８】
また、好適ではないが、本発明によるデバイスは、低強度電磁放射線ゾーンと交互になる高強度電磁放射線ゾーンを有するために、強度オルタネーターを使用するのではなく、検査されることとなる表面にわたって、供給源によって放出される電磁放射線の強度の均質な分布を有するために、単純にディフューザーを使用するということも考えられる。
【００９９】
検査されることとなる表面にわたる電磁放射線分布の十分な均質性は、足りていることが多い。
【０１００】
本発明の有利な性質は、デフレクトメトリー技法に基づくデバイスとは逆に、本発明によるデバイスがビデオカメラおよび供給源の配置の幅広い自由を可能にするということである。
【図１Ａ】
2020527728.tif 000003
【図１Ｂ】
2020527728.tif 000004
【図２】
2020527728.tif 000005
【図３】
2020527728.tif 000006
【図４】
2020527728.tif 000007
【国際調査報告】
2020527728.tif 000008
2020527728.tif 000009
2020527728.tif 000010