LU86629A1

LU86629A1 - Dispositif d'analyse optique d'une structure tridimensionnelle

Info

Publication number: LU86629A1
Application number: LU86629A
Authority: LU
Inventors: Carlo Albertini; Mario Montagnani; Luciano Pirodda
Original assignee: Euratom
Priority date: 1986-10-16
Filing date: 1986-10-16
Publication date: 1987-12-07

Description

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DISPOSITIF D'ANALYSE OPTIQUE D'UNE STRUCTURE TRIDIMENSIONNELLE

L'invention se réfère à un dispositif d'analyse optique d'une structure tridimensionnelle d'une surface, comprenant une source d'illumination de ladite surface et un appareil de prise de vue. ' L'invention se réfère en particulier à l'analyse d'essais de déformation d'un échantillon. Certains dispositifs connus sont basés sur l'interférence d'un réseau gradé sur la surface de l'échantillon, d'autres sur la confrontation de deux images avant et après la déformation.

Pour pouvoir analyser les phénomènes tridimensionnels, on a utilisé jusqu'ici deux ou plusieurs appareils de prise de vue captant la lumière réfléchie de l'échantillon sous des angles différents. On connaît également des appareils de prise' de vue dits stéréoscopiques réunissant dans un boîtier commun deux appareils de prise de vue avec deux optiques, deux diaphragmes et deux zones distinctes d'une pellicule. Pour les phénomènes rapides, de telles solutions ne sont guère satisfaisantes, car il est difficile, voire impossible, de répondre aux exigences d'me synchronisation rigoureuse des deux diaphragmes. Cela vaut d'autant plus lorsqu'on veut analyser des phénomènes rapides à l'aide de trois ou plusieurs appareils de prise de vue dirigés sur un échantillon sous des angles différents. - L'invention a pour but de proposer un dispositif d'analyse optique tridimensionnelle d'une surface d'un échantillon, qui n'est pas soumis aux contraintes indiquées ci-dessus et s'applique donc particulièrement bien à l'analyse de phénomènes rapides.

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Selon l'invention, ce but est atteint par le fait qu'il y a au moins deux sources de lumière ayant des longueurs d'onde différentes et illuminant la surface à analyser sous des angles différents, et que ledit appareil de prise de vue est susceptible d'enregistrer au moins deux desdites longueurs d'onde de la lumière réfléchie par ladite surface.

L'idée de base sur laquelle repose la présente invention est donc de remplacer une source d'illumination commune par deux sources distinctes et de réunir en contrepartie les deux appareils de prise de vue selon la technique antérieure en un seul appareil de prise de vue captant toutes les longueurs d'onde réfléchies par la surface.

Dans une réalisation préférée de l'invention, les deux sources d'illumination sont constituées par des sources laser émettant chacune un faisceau cohérent et parallèle de lumière, ce qui donne une possibilité d'analyse interférométrique de ladite surface.

En variante, on peut prévoir plusieurs appareils de prise de vue dont les pellicules peuvent être sensibles chacune à un sous-ensemble différent des longueurs d'onde émises par ” les différentes sources. La synchronisation de ces appareils n'est plus aussi importante que selon l'état de la technique, car chacun de ces appareils délivre, à lui tout seul, un résultat d'analyse qui peut être corrélé sans difficulté aux résultats d'analyse obtenus dans les autres appareils.

L'invention sera décrite ci-après plus en détail à l'aide d'un exemple de réalisation et de la figure unique, qui montre schématiquement un dispositif d'analyse selon l'invention.

Sur la figure, on voit en coupe un objet dont la surface 1 est à analyser. Les irrégularités de cette surface ont été représentées de façon exagérée pour mieux faire apparaître 1/ , - 3 - les phénomènes de base du dispositif.

Cette surface 1 est illuminée par trois sources d'illumination envoyant la lumière sur la surface sous des angles différents. Les sources peuvent être ponctuelles ou émettre des faisceaux parallèles de lumière. Les longueurs d'onde des trois sources sont différentes. L'une, par exemple, émet une lumière rouge, une autre une lumière verte et la dernière une lumière bleue monochromatique.

Un appareil de prise de vue 5 est disposé en face de la surface 1 de telle sorte qu'il capte la lumière provenant des trois sources et réfléchie par la s’urface -1. A cause des positions différentes des sources d'illumination 2, 3, 4, chaque élément de surface envoit vers 1'appareil de prise de vue 5 la lumière d'une seule source ou de plusieurs sources à la fois, en fonction de l'orientation de l'élément de surface considéré. La pellicule 6 de l'appareil de prise de vue est susceptible d'enregistrer séparément toutes les longueurs d'onde émises par les trois sources. Ainsi, on obtient, avec un bon contraste, une image instantanée de la surface 1 présentant les irrégularités tridimensionnelles de la surface. On peut même exploiter l'image captée sur la pellicule couleur après son développement en décomposant les trois couleurs à l'aide de filtres. On peut aussi observer la pellicule par projection et à l'aide de différentes lampes de projection livrant des spectres déterminés.

L'analyse des phénomènes rapides sur la surface 1 de l'objet à analyser est obtenue par une suite accélérée de prises dans l'appareil 5. Puisqu'il s'agît d'un seul appareil, le problème de synchronisation n'existe pas.

Alternativement, on peut utiliser plusieurs appareils tels, que 5, et les disposer à des angles différents de la surface 1. Chacun de ces appareils donne un résultat qui peut être analysé séparément des autres, ce qui réduit l'importance - 4 - de la synchronisation. Chaque appareil peut comporter une pellicule couleur sensible à toutes les longueurs d'onde en jeu ou une pellicule sensible seulement à un sous-ensemble d'au moins deux de ces longueurs d'onde.

Claims

1. Dispositif d'analyse optique d'une structure tridimensionnelle d'une surface, comprenant une source d'illumination de ladite surface et un appareil de prise de vue, caractérisé par le fait qu'il y a au moins deux sources d'illumination (2, 3, 4) ayant des longueurs d'onde différentes et illuminant ladite surface (1) à analyser sous des angles différents, et que ledit appareil de prise de vue (5) est susceptible d'enregistrer au moins deux desdites longueurs d'onde de la lumière réfléchie par ladite surface.

2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé par le fait que les sources d'illumination (2, 3, 4) émettent des faisceaux de lumière cohérents et parallèles.

3. Dispositif selon l'une des revendications 1 et 2, caractérisé par le fait qu'au moins deux appareils de prise de vue sont disposés pour observer la surface (1) sous des angles distincts.

4. Dispositif selon la revendication 3, caractérisé par le fait que les différents appareils de prise de vue ont des pellicules (6) susceptibles d'enregistrer des longueurs d'onde ou gammes de longueurs d'onde différentes.