Focus-Variation combina la pequeña profundidad de enfoque de un sistema óptico con escaneo vertical para proporcionar información topográfica y de color de la variación de enfoque. El componente principal del sistema es una óptica de precisión que contiene varios sistemas de lentes que pueden equiparse con diferentes objetivos, permitiendo mediciones con diferente resolución.
 

Con un espejo divisor de haz, la luz que emerge de una fuente de luz blanca se inserta en la trayectoria óptica del sistema y se enfoca en la muestra a través del objetivo. Dependiendo de la topografía de la muestra, la luz se refleja en varias direcciones tan pronto como golpea la muestra a través del objetivo. Si la topografía muestra propiedades reflectantes difusas, la luz se refleja con la misma intensidad en cada dirección. En caso de reflejos especulares, la luz se dispersa principalmente en una dirección. Todos los rayos que emergen de la muestra y golpean la lente del objetivo se agrupan en la óptica y son recogidos por un sensor sensible a la luz detrás del espejo divisor de rayos. Debido a la pequeña profundidad de campo de la óptica, solo se obtienen imágenes nítidas de pequeñas regiones del objeto. Para realizar una detección completa de la superficie con profundidad de campo completa, la óptica de precisión se mueve verticalmente a lo largo del eje óptico mientras captura continuamente datos de la superficie. Esto significa que cada región del objeto está claramente enfocada. Los algoritmos convierten los datos del sensor adquiridos en información 3D y una imagen en color real con profundidad de campo completa. Esto se logra analizando la variación de enfoque a lo largo del eje vertical.
 

A diferencia de otras técnicas ópticas que se limitan a la iluminación coaxial, el máx. El ángulo de pendiente medible no solo depende de la apertura numérica del objetivo. Focus-Variation se puede utilizar con una amplia gama de diferentes fuentes de iluminación (como un anillo de luz) que permite la medición de ángulos de pendiente superiores a 87 °

¿CÓMO FUNCIONA FOCUS-VARIATION?

Básicamente, Focus-Variation es aplicable a superficies con una amplia gama de diferentes valores de reflectancia óptica. Como la técnica óptica es muy flexible en términos de uso de la luz, se pueden evitar las limitaciones típicas, como la medición de superficies con propiedades de reflexión muy variables incluso dentro del mismo campo de visión. La muestra puede variar de brillante a reflectante difusa, de material homogéneo a compuesto y de propiedades de superficie lisa a rugosa. Focus-Variation supera el aspecto de las capacidades de medición limitadas en términos de reflectancia mediante una combinación de iluminación, controlando los parámetros del sensor y la polarización integrada. La iluminación modulada significa que la intensidad de la iluminación no es constante, sino variable. La compleja variación de la intensidad puede ser generada por un generador de señales.
 

Además de los datos de altura escaneados, Focus-Variation también ofrece una imagen en color con profundidad de campo completa que se registra en los puntos 3D.

Esto proporciona una imagen de color óptico que facilita las mediciones en lo que respecta a la identificación y localización de los campos de medición o las características distintivas de la superficie. La correlación visual entre la imagen de color óptico de la superficie de las muestras y su información de profundidad a menudo está vinculada entre sí y, por lo tanto, es un aspecto esencial de una medición 3D significativa. Dado que la técnica descrita se basa en analizar la variación de enfoque, solo es aplicable a superficies donde el enfoque varía lo suficiente durante el proceso de exploración vertical. Las superficies que no cumplen con este requisito, como muestras transparentes o componentes con solo una pequeña rugosidad local, son apenas medibles.

Normalmente, Focus-Variation ofrece resultados de medición repetibles para superficies con un Ra local de 0,009 μm a un lc de 2 μm. Focus-Variation se utiliza para realizar mediciones de superficies 3D de alta resolución para garantizar la calidad en la producción, así como para las actividades de investigación y desarrollo en el laboratorio. Las aplicaciones clave son el análisis y la caracterización de superficies, por ejemplo, en la fabricación de herramientas y moldes, fabricación de precisión, aeroespacial, industria automotriz, todo tipo de ciencia de materiales, corrosión y tribología, electrónica, desarrollo de dispositivos médicos. Por sus especificaciones técnicas se utiliza la técnica Focus-Variation tanto para medidas de forma como de rugosidad.