Contrairement à d'autres techniques optiques limitées à l'éclairage coaxial, l'angle de pente maximal mesurable ne dépend pas uniquement de l'ouverture numérique de l'objectif. La Variation Focale peut être utilisé avec une large gamme de sources d'éclairage différentes (telles qu'une lumière annulaire), ce qui permet de mesurer des angles de pente supérieurs à 87°. Avec un miroir séparateur de faisceau, la lumière émise par une source de lumière blanche est introduite dans le trajet optique du système et focalisée sur l'échantillon par l'intermédiaire de l'objectif. La lumière est réfléchie dans plusieurs directions dès qu'elle atteint l'échantillon via l'objectif. Tous les rayons émergeant de l'échantillon et frappant la lentille de l'objectif sont regroupés dans l'optique et sont recueillis par un capteur sensible à la lumière situé derrière le miroir de séparation des faisceaux. Pour réaliser une détection complète de la surface avec une pleine profondeur de champ, l'optique de précision est déplacée verticalement le long de l'axe optique tout en capturant continuellement des données de la surface. Des algorithmes convertissent les données acquises par le capteur en informations 3D et créent une image en couleurs réelles avec une profondeur de champ totale. Ce résultat est obtenu en analysant la variation de la mise au point le long de l'axe vertical.
En plus des données altimétriques numérisées, Variation Focale fournit également une image couleur avec une profondeur de champ complète qui est enregistrée sur les points 3D.
Cette image couleur optique facilite les mesures en ce qui concerne l'identification et la localisation des champs de mesure ou des caractéristiques distinctives de la surface. La corrélation visuelle entre l'image couleur optique de la surface de l'échantillon et ses informations de profondeur sont souvent liées l'une à l'autre et constituent donc un aspect essentiel d'une mesure 3D significative. Étant donné que la technique décrite repose sur l'analyse de la variation de la focalisation, elle n'est applicable qu'aux surfaces pour lesquelles la focalisation varie suffisamment au cours du processus de balayage vertical. Les surfaces qui ne remplissent pas cette condition, telles que les échantillons transparents ou les composants ne présentant qu'une faible rugosité locale, sont difficilement mesurables.
En règle générale, la Variation Focale fournit des résultats de mesure reproductibles pour des surfaces présentant un Ra local de 0,009 μm à un lc de 2 μm. La Variation Focale est utilisé pour effectuer des mesures de surface 3D à haute résolution pour l'assurance qualité en production ainsi que pour les activités de recherche et développement en laboratoire. Les principales applications sont l'analyse et la caractérisation des surfaces, par exemple dans la fabrication d'outils et de moules, la fabrication de précision, l'aérospatiale, l'industrie automobile, tous les types de sciences des matériaux, la corrosion et la tribologie, l'électronique et le développement d'appareils médicaux. En raison de ses spécifications techniques, la technique de Variation Focale est utilisée à la fois pour les mesures de forme et de rugosité.
