3d optical deflectometry in spherical coordinates: numerical methods for analysis and data treatment

Tesis doctoral de Manuel Espínola Estepa

La deflectometría es una técnica óptica de medición de superficies que permite escanear una superficie mediante un láser y, a partir de la desviación producida en éste al ser reflejada por la superficie, determinar su forma. este tipo de técnicas con las que describir con precisión la forma de diferentes superficies es muy importante de cara a la industria actual pues, inmersos como estamos en el uso de las tecnologías de la información y la comunicación, el chequeo industrial de los elementos fabricados en esta área (como obleas de silicio para los circuitos eléctricos o lentes de móviles) se hace indispensable. la medición de las superficies mediante deflectómetros proporciona información que ha de ser procesada hasta obtener la forma de la superficie estudiada. Los datos proporcionados corresponden a la desviación del láser reflectado por la muestra, que está relacionado con la pendiente de la superficie en el punto escaneado. Posteriormente, estas pendientes son integradas numéricamente hasta obtener la topografía de la superficie. este trabajo pretende realizar un tratamiento completo de las medidas obtenidas por un deflectómetro construido para la medición de superficies asféricas (aquellas que difieren ligeramente de las esféricas). Este tratamiento de datos conlleva la detección y corrección de las medidas obtenidas y su integración numérica para obtener la superficie estudiada y poder compararla con una superficie de referencia. el trabajo propone los algoritmos y procedimientos que se han de llevar a cabo para detectar los posibles errores sufridos en el proceso de medición, así como el desarrollo y el estudio de diferentes métodos numéricos de integración con los que obtener la superficie final. Todos estos procedimientos de medida y análisis se llevan a cabo en un sistema de coordenadas esféricas (a diferencia del sistema de coordenadas cartesianas comúnmente utilizado para medir superficies planas). la utilización de este sistema de coordenadas conlleva la posibilidad de medir superficies curvas aunque necesita un desarrollo nuevo de los métodos numéricos a utilizar ya que las condiciones de contorno, periodicidad y redundancia de datos abren nuevas vías de estudio. Por otra parte también introducen posibles errores instrumentales y de posicionamiento diferentes a los sistemas cartesianos que han de ser analizados y, en los casos posibles, corregidos. después de proponer rutinas de detección de errores y diferentes métodos de integración numérica, se estudian los resultados obtenidos a partir de simulaciones para determinar la fiabilidad y consistencia de los métodos propuestos.

 

Datos académicos de la tesis doctoral «3d optical deflectometry in spherical coordinates: numerical methods for analysis and data treatment«

  • Título de la tesis:  3d optical deflectometry in spherical coordinates: numerical methods for analysis and data treatment
  • Autor:  Manuel Espínola Estepa
  • Universidad:  Autónoma de barcelona
  • Fecha de lectura de la tesis:  14/12/2010

 

Dirección y tribunal

  • Director de la tesis
    • Juan Ignacio Pedro Campos Coloma
  • Tribunal
    • Presidente del tribunal: María josefa Yzuel gimenez
    • Santiago Vallmitjana rico (vocal)
    • (vocal)
    • (vocal)

 

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