3-1 Introduction
Pour effectuer des mesures par ombroscopie on réalise un éclairage de la pièce à mesurer par l'arrière à l'aide d'un faisceau lumineux parallèle ou un éclairage diffus et l'on mesure l'image de la pièce ou son ombre sur un détecteur (diascopie)

Trois méthodes sont principalement utilisées pour effectuer des mesures par ombroscopie :
- utilisation d'une nappe ou d'un faisceau parallèle statique.
- utilisation d'un éclairage diffus.
- par balayage d'un faisceau laser.

3-1 Utilisation d'une nappe ou d'un faisceau parallèle statique
A l'aide d'une source ponctuelle, qui peut être une diode laser, un trou ou une fente placée au foyer d'une lentille convergente (cylindrique ou sphérique), un faisceau (ou une nappe lumineuse) parallèle est réalisé, il éclaire la ou les pièces.

La qualité du faisceau lumineux ( parallélisme ) sera d'autant plus grande que la taille de la source lumineuse sera petite. Les caractéristiques de la lentille collimatrice ont aussi leur importance.

Pour une diode laser monomode la répartition angulaire de l'intensité lumineuse suivra une courbe gaussienne, si la source ponctuelle est réalisée avec un trou la répartition angulaire suivra une courbe d'Airy enfin si la source est réalisée à l'aide d'une fente la répartition sera en (sin x/x)².

3-1-1 Mesure directe avec un détecteur

Mesure directe d'une pièce avec un détecteur CCD

L'ombre de la pièce est projetée directement sur le détecteur CCD, la résolution du système de mesure réalisé est égale à celle du détecteur. A cause des phénomènes de diffraction et de l'étendue de la source lumineuse utilisée la transition de l'ombre à la lumière n'est pas brutale.

Influence de l'étendue de la source sur la divergence du faisceau parallèle et donc sur la brutalité de la transition noir blanc

La divergence a du faisceau parallèle réalisé est : d/2f, d étant la largeur de la source et f la focale de la lentille collimatrice. La transition du noir au blanc sur le détecteur se fait sur une distance l = L.2a ( L est la distance entre le détecteur et la ièce mesurée ). Dans une telle configuration la largeur de l'image formée sur le détecteur n'est ni fonction de la position de la pièce ni de celle du détecteur. Evidement si la source lumineuse n'était pas placée au foyer de la lentille collimatrice la nappe lumineuse ne serait plus parallèle et un certain grandissement pourrait exister entre la pièce et son ombre sur le détecteur.

La diffraction sur le bord de la pièce à mesurer influence aussi la forme de la transition du noir au blanc.

Influence de la diffraction par le bord d'un écran, éclairement au voisinage de l'ombre géométrique

La diffraction n'agit que sur une faible partie au bord de l'ombre géométrique, à la limite de séparation théorique l'intensité de l'éclairement est divisé par quatre. Dans l'ombre il y a une décroissance régulière, dans la partie éclairée on contate des oscilations d'intensité.

La lumière reçue par le détecteur est la convolution de ces deux effets.

3-1-2 Mesure par l'intermédiaire d'un objectif

L'utilisation d'un objectif permet d'adapter la dimension du détecteur à celui de l'étendue de mesure désirée, elle permet donc aussi de modifier la résolution. Elle permet de plus de réduire l'influence de la divergence du faisceau d'éclairage et d'obtenir une transition beaucoup plus franche. Par contre le détecteur doit être dans le plan image de l'objectif, la dimension de l'ombre projetée est fontion des positions relatives de l'objet à mesurer, de l'objectif et du détecteur. L'indépendance de la solution précédente est perdue.
Mesure d'une pièce avec un détecteur CCD par l'intermédiaire d'un objectif

Mesure de la distance entre deux cylindres avec une photodiode

Mesure d'une pièce avec un objectif et un détecteur CCD
la pièce est éclairée par un lumière diffuse

Mesure d'une pièce avec un objectif et un détecteur CCD
l'axe du dispositif optique est placé sur le bord de pièce

Mesure d'une pièce avec un dispositif utilisant le balayage d'un faisceau laser

Retour au menu 13/11/1999