L'éclairage coaxial améliore l'imagerie sur les surfaces réfléchissantes

Imagine examining a precision integrated circuit (IC) under a microscope, only to see complete darkness with details lost in glaring reflections. This is the common challenge faced when using traditional ring lighting to image highly reflective, flat surfaces. The solution to this imaging dilemma lies in coaxial episcopic illumination technology.

Principes et avantages de l'illumination épiscopique coaxiale

L'illumination épiscopique coaxiale, également connue sous le nom d'illumination en champ clair, est spécialement conçue pour observer des objets avec des surfaces hautement réfléchissantes. Contrairement à l'éclairage annulaire, l'illumination coaxiale dirige la lumière parallèlement à l'axe optique de l'objectif. Le composant clé est un diviseur de faisceau (ou miroir semi-réfléchissant) qui combine ingénieusement le chemin d'illumination avec le chemin d'imagerie.

En fonctionnement, la lumière de la source passe d'abord par le diviseur de faisceau, où une partie de la lumière est réfléchie perpendiculairement sur la surface de l'échantillon. Lorsque cette lumière frappe une surface plane et hautement réfléchissante, elle subit une réflexion spéculaire, revenant le long du même chemin. La lumière réfléchie traverse à nouveau le diviseur de faisceau, une partie étant transmise dans l'objectif et capturée par le capteur CCD pour former une image lumineuse. La lumière provenant de surfaces inclinées se réfléchit dans différentes directions et n'entre pas dans l'objectif, apparaissant sombre sur l'image et mettant ainsi en évidence la topographie de la surface.

Cette méthode d'illumination surmonte efficacement les défis d'imagerie posés par les surfaces réfléchissantes. Le trajet lumineux perpendiculaire garantit que la majeure partie de la lumière réfléchie retourne à l'objectif, produisant des images lumineuses avec des détails de surface clairs. En revanche, l'illumination inclinée de l'éclairage annulaire fait que la majeure partie de la lumière réfléchie manque l'objectif, ce qui entraîne des images sombres avec des détails masqués.

Applications de l'illumination épiscopique coaxiale

Cette technologie trouve une large application dans l'inspection et le contrôle qualité de haute précision, en particulier pour :

• Circuits intégrés (CI) : Les surfaces des puces IC présentent généralement des couches d'interconnexion métalliques complexes avec une réflectivité élevée. L'illumination coaxiale révèle clairement les défauts de surface, les rayures et les contaminants, garantissant la qualité des CI.
• Surfaces usinées en métal : Les surfaces métalliques polies ou rectifiées présentent également une réflectivité élevée. Cette technique détecte la rugosité de surface, les rayures et les défauts pour évaluer la qualité de l'usinage.
• Échantillons de coupe transversale : En science des matériaux et en ingénierie, l'analyse de coupe transversale nécessite souvent une visualisation claire des microstructures telles que la taille des grains, la distribution des phases et les défauts.
• Autres surfaces réfléchissantes : Des matériaux tels que les céramiques polies, le verre et certains plastiques peuvent également nécessiter une illumination coaxiale pour des applications spécifiques.

Comparaison : Illumination coaxiale vs. Illumination annulaire

Conclusion

L'illumination épiscopique coaxiale offre une solution efficace pour l'imagerie de surfaces hautement réfléchissantes. En utilisant une illumination perpendiculaire et un diviseur de faisceau, elle améliore considérablement la luminosité et le contraste de l'image, révélant les structures de surface microscopiques avec clarté. De l'inspection des CI au traitement des métaux et à la science des matériaux, cette technologie joue un rôle vital dans le contrôle qualité et l'analyse de haute précision.