Focus Variation
O Focus-Variation combina a pequena profundidade de focagem de um sistema ótico com a varredura vertical para fornecer informações topográficas e de cor da variação de focagem. O principal componente do sistema é uma ótica de precisão contendo vários sistemas de lentes que podem ser equipadas com diferentes objetivas, permitindo medições com diferentes resoluções.
Com um espelho divisor de feixe, a luz que emerge de uma fonte de luz branca é inserida no percurso ótico do sistema e focada na amostra através da objetiva. Dependendo da topografia da amostra, a luz é refletida em várias direções assim que atinge a amostra através da objetiva. Se a topografia exibir propriedades reflexivas difusas, a luz será refletida com a mesma intensidade em cada direção. No caso das reflexões especulares, a luz é dispersa principalmente numa direção.
Todos os raios que emergem da amostra e atingem a lente objetiva são agrupados na ótica e recolhidos por um sensor sensível à luz atrás do espelho divisor de raios. Devido à pequena profundidade de campo da ótica, as imagens nítidas são obtidas apenas a partir de pequenas regiões do objeto.
Para realizar a deteção completa da superfície com profundidade de campo total, a ótica de precisão move-se verticalmente ao longo do eixo ótico enquanto captura continuamente os dados da superfície. Isto significa que cada região do objeto está claramente focada. Os algoritmos convertem os dados adquiridos do sensor em informação 3D e uma imagem a cores reais com profundidade de campo total. Isto é conseguido analisando a variação do foco ao longo do eixo vertical.
Ao contrário de outras técnicas ópticas que estão limitadas à iluminação coaxial, o máx. O ângulo de inclinação mensurável não depende apenas da abertura numérica da objetiva. A Variação de Focagem pode ser utilizada com uma grande variedade de fontes de iluminação diferentes (como um anel de luz), permitindo a medição de ângulos de inclinação superiores a 87°
Como funciona Focus Variation?
Basicamente, a Focus Variation é aplicável a superfícies com uma vasta gama de diferentes valores de reflectância ótica. Uma vez que a técnica óptica é muito flexível em termos de utilização da luz, podem ser evitadas limitações típicas, como a medição de superfícies com propriedades de reflexão altamente variáveis, mesmo dentro do mesmo campo de visão. A amostra pode variar de brilhante a difusamente refletora, de material homogéneo a compósito e de propriedades de superfície lisa a rugosa. O Focus-Variation supera o aspeto das capacidades de medição limitadas em termos de refletância através de uma combinação de iluminação, controlo dos parâmetros do sensor e polarização integrada. A iluminação modulada significa que a intensidade da iluminação não é constante, mas sim variável. A complexa variação de intensidade pode ser gerada por um gerador de sinal.
Além dos dados de altura digitalizados, o Focus-Variation também fornece uma imagem a cores com a profundidade de campo total que é registada nos pontos 3D.
Isto proporciona uma imagem ótica a cores que facilita as medições em termos de identificação e localização de campos de medição ou características de superfície distintas. A correlação visual entre a imagem ótica a cores da superfície das amostras e a sua informação de profundidade está frequentemente ligada entre si e é, portanto, um aspeto essencial de uma medição 3D significativa. Uma vez que a técnica descrita se baseia na análise da variação do foco, só é aplicável a superfícies onde o foco varia suficientemente durante o processo de varrimento vertical. As superfícies que não cumprem este requisito, como amostras transparentes ou componentes com apenas uma pequena rugosidade local, dificilmente são mensuráveis.
A Variação de Focagem fornece normalmente resultados de medição repetíveis para superfícies com um Ra local de 0,009 μm a um lc de 2 μm. O Focus-Variation é utilizado para realizar medições de superfície 3D de alta resolução para garantia de qualidade na produção, bem como para atividades de investigação e desenvolvimento em laboratório. As principais aplicações são a análise e caracterização de superfícies, por exemplo, no fabrico de ferramentas e moldes, fabrico de precisão, aeroespacial, indústria automóvel, todos os tipos de ciência dos materiais, corrosão e tribologia, eletrónica, desenvolvimento de dispositivos médicos. Devido às suas especificações técnicas, a técnica Focus-Variation é utilizada tanto para medições de forma como de rugosidade.
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