Focus - Variation

Zdroj bieleho svetla je smerovaný do optickej dráhy systému a cez objektív zameraný na vzorku. V závislosti od topografie vzorky sa svetlo z objektívu ihneď po dopade na vzorku odrazí do niekoľkých smerov. Pokiaľ topografia vykazuje difúzne odrazové vlastnosti, svetlo sa odráža rovnakou silou do všetkých smerov. V prípade zrkadlových odrazov je svetlo rozptýlené prevažne jedným smerom. Všetky lúče odrazené od vzorky a dopadajúce späť na šošovku objektívu sú združené v optike a zachytené snímačom citlivým na svetlo za zrkadlom rozdeľujúcim lúč. Vzhľadom na malú hĺbku ostrosti optiky sú ostro zobrazené iba malé oblasti predmetu.

Aby bola vykonaná úplná detekcia povrchu s plnou hĺbkou ostrosti, presný optický systém sa pohybuje zvisle pozdĺž optickej osi a súčasne nepretržite zachytáva dáta z povrchu. To znamená, že všetky oblasti predmetu sú úplne zaostrené. Algoritmy prevádza získané dáta zo snímača na 3D informácie a obraz so skutočnou farbou a plnou hĺbkou ostrosti. Tomu napomáha aj analýza zmeny ostrosti pozdĺž zvislej osi.

Na rozdiel od iných optických techník, ktoré sú obmedzené na koaxiálne osvetlenie, maximálny merateľný uhol sklonu nezávisí iba na numerickej apertúre objektívu. Focus-Variation je možné použiť so širokou škálou rôznych zdrojov osvetlenia (napríklad kruhové svetlo), čo umožňuje meranie uhlov so sklonom presahujúcim 87°.

V zásade je možné Focus-Variation použiť pri povrchoch s veľkým rozsahom rôznych hodnôt optickej odrazivosti. Pretože je táto optická technika veľmi flexibilná z hľadiska použitia osvetlenia, je možné sa vyhnúť obvyklým obmedzeniam ako meranie povrchov s veľmi odlišnými odrazovými vlastnosťami aj v rámci jedného zorného poľa. Vzorky môžu byť lesklé aj difúzne odrazivé, z homogénneho aj kompozitného materiálu, s hladkým aj hrubým povrchom. Focus-Variation prekonáva aspekt obmedzených meracích schopností z hľadiska odrazivosti kombinácií osvetlenia, regulácie parametrov snímača a integrovanej polarizácie. Modulované osvetlenie znamená, že intenzita osvetlenia nie je konštantná, ale premenlivá. Komplexná variácia intenzity môže byť tvorená generátorom signálu. Vďaka neustále sa meniacej intenzite je získavaných viac informácií z povrchu vzoriek.

Okrem naskenovaných údajov o povrchovom profile poskytuje Focus-Variation aj 3D vizualizáciu pomocou farebného spektra s plnou hĺbkou ostrosti.

Vznikne tak optický farebný obraz, ktorý uľahčuje analýzu, vďaka identifikácii a lokalizácii meracích polí alebo charakteristických povrchových prvkov. Farebná optická vizualizácia povrchu vzoriek zodpovedá skutočne nameraným hodnotám a je tak nevyhnutným aspektom zmysluplného 3D merania.

Pretože sa táto technika spolieha na analýzu variácie ostrosti, je možné ju použiť iba pri povrchoch, kde je ostrosť počas procesu vertikálneho skenovania dostatočne premenlivá. Povrchy, ktoré túto požiadavku nespĺňajú, napr. priehľadná vzorka alebo diely s malou lokálnou drsnosťou, sú zle merateľné. Focus-Variation obvykle poskytuje opakovateľné výsledky meraní pri povrchoch s lokálnou Ra 0,009 μm pri 1 2 μm. Focus-Variation sa používa na 3D meranie povrchu s vysokým rozlíšením pre zaistenie kvality vo výrobe aj pre laboratórny výskum a vývoj.

Kľúčovými aplikáciami sú povrchová analýza a charakterizácia napr. pri výrobe nástrojov a foriem, presnej výrobe, v leteckom a automobilovom priemysle, pri výskume materiálov, korózie a tribológie a vývoji zdravotníckych zariadení. Vďaka svojim technickým špecifikáciám sa technika Focus-Variation používa na súčasné meranie tvaru i drsnosti.