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La Variation Focale sous comparaison

Des solutions de mesure haute résolution sont indispensables pour pouvoir mesurer l’état de surface et les micro-géométries dans l’industrie. La Variation Focale, technologie haute résolution, présente un positionnement atypique. Contrairement aux autres technologies optiques, elle vient combler le fossé technologique existant entre les machines à mesurer tridimensionnelles (MMT) et les rugosimètres classiques.

 

Les projecteurs de profil

et les autres systèmes de traitement d'image sont les ancêtres des systèmes de mesure optique actuels. Ils sont toujours pertinents pour la compréhension de la technologie de mesure optique. Les projecteurs de profil grossissent les composantes de la surface et en projettent l'image sur un écran. Par superposition de la projection avec un modèle, l'image projetée peut être comparée à une référence correspondant à la pièce. L’avantage de cette technique réside dans sa rapidité d’exécution de quelques secondes, bien qu’une telle mesure automatique des caractéristiques géométriques se restreigne aux applications bidimensionnelles. Son inconvénient majeur est sa sensibilité à l'alignement des objets, car en fonction de l’orientation de la pièce, les résultats de mesure peuvent être différents.

 

La lumière structurée

consiste à utiliser un projecteur qui illumine l'objet à mesurer au moyen d’une grille lumineuse composée de bandes foncées et claires. Le dispositif comporte au minimum une caméra, qui vient capter l’image de la grille projetée sur l’objet à mesurer. La topographie de l'échantillon déforme le motif de grille lumineuse projetée. Ce motif déformé est capté par la caméra, ce qui permet de calculer la topographie par traitement d'image. L’avantage de la lumière structurée est sa grande vitesse de mesure sur les surfaces étendues. Par conséquent, la technologie est principalement utilisée pour la mesure de très grandes pièces (par exemple, une carrosserie). Par contre, cette technologie est limitée dans sa capacité à mesurer à haute résolution des profondeurs inférieures au micron, comme cela peut être nécessaire lors de mesures de rugosité. En outre, sa faible profondeur de champ et sa trop grande sensibilité aux variations de réflectivité à la surface des pièces en limite substantiellement la gamme des applications possibles.

 

Les mesures confocales

sont caractérisées par leur haute résolution verticale. Au niveau du point focal, à l'intérieur du détecteur, un orifice sert à bloquer la lumière située au-dessus ou en-dessous du plan focal. Ainsi, seule la lumière focalisée traverse le détecteur. C’est en détectant l’intensité maximale du signal que la profondeur est mesurée. Les systèmes confocaux sont particulièrement adaptés aux mesures de surfaces très lisses comme celles qui peuvent être trouvées sur les structures en silicium et les semi-conducteurs. L'avantage de la haute résolution verticale s'accompagne malheureusement d'une sensibilité accrue aux vibrations.

 

Les interféromètres lumière blanche (WLI)

utilisent des effets d'interférence pour déterminer les caractéristiques topographiques. Leur point fort réside dans leur forte résolution verticale. Alors que les surfaces rugueuses sont difficiles à mesurer en interférométrie, la méthode est idéale pour l'évaluation des lentilles et des structures en verre.

 

La Variation Focale

permet non seulement d’acquérir des informations de topographie, mais également des informations de couleurs réelles (RVB) correspondant à chaque point mesuré sur les données 3D. La rugosité 2D sur des profils et l’état de surface 3D sur des surfaces sont mesurés à l’échelle micro et nanométrique. Les géométries complexes sont mesurées via la technologie Real3D, à partir d’acquisitions réalisées sous différents angles qui sont ensuite fusionnées en un ensemble de données 3D complet. En mesurant la forme, la dimension, la position et la rugosité avec un même système, la Variation Focale comble le fossé existant entre les MMT et les rugosimètres classiques. Contrairement aux projecteurs de profil, ce n’est pas seulement le contour de la pièce qui est dessiné, mais une surface 3D entière qui est numérisée. Alors que les systèmes confocaux et les interféromètres mesurent les pics ou la modulation d'intensité dans une bande très étroite de part et d’autre du point focal du système, la Variation Focale mesure la netteté sur une région beaucoup plus grande. Par conséquent, la technologie est beaucoup plus tolérante vis à vis des vibrations externes.

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