Plaques et mires de calibration

Les motifs de graduation de précision et les plaques de calibration sont des étalons de référence : leur valeur tient entièrement à l’exactitude et à la stabilité dans le temps des éléments géométriques qu’ils portent.
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Le produit en détail

Fabrication des mires de calibration

Une plaque de calibration ne vaut que par l’exactitude et la stabilité dans le temps des éléments qu’elle porte : toute erreur de l’étalon se propage directement, et sans correction possible, dans chaque mesure effectuée à partir de lui. Selba réalise ses motifs de graduation de précision et ses plaques de calibration par photolithographie sur substrat verre, en définissant les éléments de référence — grilles, matrices de points, mires en croix, graduations et références géométriques sur mesure — avec des largeurs de trait constantes, des bords nets et une exactitude de position micrométrique sur toute la surface.

Le verre est le support standard des étalons de calibration : son faible coefficient de dilatation thermique préserve l’exactitude de position des éléments sur les plages de température de service et de stockage, et la référence géométrique reste ainsi stable pendant des années. Le fort contraste optique de nos motifs de graduation en chrome garantit que les éléments de référence sont détectés de façon constante et sans ambiguïté par le système d’imagerie ou de mesure à calibrer, quels que soient le grandissement de l’instrument et la géométrie d’éclairage.

La répétabilité d’un lot à l’autre repose sur des paramètres de procédé stables, des substrats et revêtements constants et notre revue de fichier avant production : une plaque issue d’une commande de réapprovisionnement est géométriquement indiscernable de la précédente. La fiabilité dans la durée s’appuie sur la résistance à l’usure et à la corrosion de la couche de graduation en chrome et sur les profils de bord maîtrisés obtenus par notre usinage du verre, qui préservent l’intégrité mécanique de la plaque sur toute sa vie opérationnelle.

Contrôle de position

Description du produit

Ils constituent la référence connue qui permet de valider, de calibrer et de certifier les systèmes optiques, les instruments de mesure et les installations de vision industrielle. Dans toute application où un système de mesure doit être raccordé à un étalon géométrique défini, un artéfact de calibration fabriqué avec précision se trouve à la base de cette chaîne de traçabilité.
Selba produit ses motifs de graduation et ses plaques de calibration entièrement selon les spécifications du client, sur substrat verre, en recourant à son procédé photolithographique pour atteindre l’exactitude des éléments et la stabilité dimensionnelle qu’exigent la métrologie et la calibration optique.
  • Métrologie & machines à mesurer tridimensionnelles
  • Calibration optique & systèmes d'imagerie
  • Contrôle qualité & inspection industriels
  • Recherche scientifique & photonique
Selba's Calibration Targets

SPÉCIFICATIONS PRODUIT

Détails techniques

Des étalons de référence photolithographiques sur verre dimensionnellement stable

Nos motifs de graduation de précision et nos plaques de calibration sont réalisés par photolithographie sur substrats verre, choisis pour leur forte stabilité dimensionnelle, leur faible dilatation thermique et l’intégrité de leur surface dans le temps, en service comme au stockage. La géométrie des éléments — pas, largeur de trait, matrices de points, mires en croix, grilles et graduations — est entièrement définie selon vos spécifications, sans format catalogue. L’exactitude du motif découle de notre procédé de photo-traçage laser haute résolution, jusqu’à 50 800 dpi : le positionnement des éléments et la netteté des bords respectent, sur toute la surface, les tolérances qu’exige l’application de calibration ou de métrologie visée. Format, épaisseur et géométrie extérieure du substrat sont définis d’après le système optique que l’étalon servira : champ de vision, distance de travail, plage de grandissement et interface de fixation. Lorsque la plaque doit en outre s’inscrire dans une enveloppe mécanique précise, notre capacité d’usinage du verre permet de la découper, de la profiler ou de la percer à la géométrie extérieure voulue sans introduire d’erreur de position entre la forme usinée et le motif photolithographique.

Structuration photolithographique
haute résolution

Up to
0.6 µm

Très haute
stabilité thermique

≈ 0,55
ppm/°C (quartz)

Constance
dimensionnelle

≈ 9 ppm/°C
(sodalime)

Positionnement maîtrisé
des motifs

Exactitude micrométrique
des éléments

Vérifié avant
chaque expédition

Contrôle dimensionnel
à 100 %

Conceptions entièrement
spécifiques

Géométrie
sur mesure

SPÉCIFICATIONS PRODUIT

Services sur mesure

Un développement piloté par la spécification, dès le premier entretien

Comme deux applications de calibration ne présentent jamais les mêmes exigences, notre prestation débute par un entretien technique détaillé. Notre équipe R&D travaille avec vos ingénieurs pour traduire les spécifications de l’instrument — grandissement, champ de vision, étendue de mesure, détectabilité des éléments — en une spécification de motif de graduation qui fonctionnera correctement dans le système optique visé. Le tracé transmis, ou la spécification de motif définie par le client, est examiné avant tout lancement : nos experts évaluent la géométrie des éléments, l’exactitude du pas et le choix du substrat au regard de l’application visée. Pour les premières pièces et les programmes de prototypage, notre site intégré permet un passage rapide de la spécification à l’étalon fini. Pour les approvisionnements récurrents — fréquents chez les fabricants d’instruments qui entretiennent un parc d’étalons — la constance des paramètres de procédé et des protocoles de contrôle assure la répétabilité d’un lot à l’autre. Chaque étalon fait l’objet d’un contrôle dimensionnel complet avant expédition, avec une documentation disponible pour les clients opérant en environnement de mesure réglementé.

Ingénierie pilotée par la spécification
Revue de fichier avant production
Production répétable

SUR MESURE & PRODUCTION DE SÉRIE

Applications industrielles

Détails techniques
Nos motifs de graduation de précision et nos plaques de calibration constituent la référence géométrique traçable à la base de la mesure optique et dimensionnelle, dans un large éventail d’applications de métrologie, de calibration et de contrôle qualité. Dans les systèmes de métrologie — machines à mesurer tridimensionnelles, profilomètres de surface, interféromètres laser — la plaque fournit la géométrie de référence connue qui permet d’établir et de vérifier l’exactitude de l’instrument ; toute erreur de la plaque se répercute directement dans l’incertitude de mesure du système qu’elle calibre. En calibration optique, matrices de points, grilles et mires en croix de précision servent à caractériser et à corriger la distorsion, l’erreur de grandissement et la courbure de champ de systèmes d’imagerie allant du microscope et de la caméra de vision industrielle à l’optique de projection lithographique et aux plateformes d’imagerie médicale.

En environnement d’essais industriels, les motifs de graduation servent d’étalons dimensionnels de référence pour le contrôle en cours de production, l’étalonnage des instruments de mesure et la vérification des systèmes d’inspection optique automatisée : ils garantissent que les moyens de mesure restent dans leurs spécifications entre deux intervalles d’étalonnage. En laboratoire et en recherche, des motifs sur mesure soutiennent les montages optiques expérimentaux, la mesure de front d’onde, l’éclairage structuré et la caractérisation de systèmes d’imagerie ou de détection inédits, pour lesquels il n’existe pas de mire commerciale au format ou à la classe d’exactitude requis. Dans toutes ces applications, l’exigence est la même : un étalon de référence géométriquement exact, dimensionnellement stable et optiquement constant, fiable à l’usage répété. C’est précisément ce à quoi notre procédé photolithographique et notre choix de substrats verre sont configurés pour répondre.

Applications industrielles
Selba produit ses motifs de graduation et ses plaques de calibration sur substrats verre choisis selon les exigences de stabilité dimensionnelle, de planéité de surface et d’intégrité géométrique dans le temps propres aux étalons de qualité métrologique. Le verre sodalime (≈ 9 ppm/°C) couvre la majorité des applications de calibration de projecteurs de profil, de vision industrielle et de mesure tridimensionnelle opérant dans les plages de température usuelles de laboratoire : sa constance dimensionnelle et sa compatibilité avec la structuration photolithographique en chrome apportent l’exactitude nécessaire à la qualification courante des instruments. Le quartz , à ≈ 0,55 ppm/°C — environ quinze fois plus stable thermiquement — est retenu pour les environnements métrologiques les plus exigeants : interférométrie laser, calibration de platines à résolution nanométrique, systèmes de mesure de front d’onde, plateformes de calibration d’imagerie de haute exactitude, là où un déplacement thermique des éléments, fût-il d’une fraction de micron, introduirait une erreur systématique dans le budget d’incertitude de l’instrument calibré.

Les motifs de graduation sont réalisés en chrome : fort contraste optique, netteté des bords et stabilité du revêtement dans le temps, autant de qualités dont les systèmes de métrologie ont besoin pour détecter et localiser les éléments de référence de façon constante au fil des cycles de calibration. Le chrome antireflet est retenu lorsqu’un éclairage cohérent ou structuré engendre, à la surface de la plaque, des artéfacts de réflexion qui dégraderaient l’exactitude de détection. L’exactitude de position des éléments — uniformité de pas, erreur de position, repérage entre éléments — est tenue à des tolérances micrométriques par photo-traçage laser jusqu’à 50 800 dpi, chaque plaque faisant l’objet d’un contrôle dimensionnel complet avant expédition. La planéité du substrat est maîtrisée par un contrôle avant structuration : la variation de distance de travail entre la plaque et l’objectif n’introduit ainsi pas d’erreur de grandissement liée à la mise au point dans le résultat de calibration.

Services sur mesure
Notre prestation repose entièrement sur la fabrication sur mesure : chaque étalon est propre à l’instrument ou au système de mesure qu’il sert, et aucun format catalogue ne vient limiter votre spécification. La géométrie des éléments de référence — matrices de points, mires en croix, réseaux de Ronchi, grilles, graduations ou mires multi-éléments — est définie en collaboration directe avec vos métrologues ou vos ingénieurs optiques : les spécifications de l’instrument, dont le champ de vision, la plage de grandissement et les exigences d’incertitude de mesure, sont traduites en un motif de graduation qui fonctionne correctement dans le système visé.

Chaque commande débute par une revue de fichier menée par notre équipe R&D, qui vérifie avant lancement que l’exactitude de position, le pas des éléments et le contraste optique satisferont la spécification d’exactitude de l’étalon. Pour les premières pièces et les programmes de prototypage, l’intégration de la photolithographie et de l’usinage du verre permet un passage rapide de la spécification à l’étalon fini. En production de série — cas fréquent chez les fabricants d’instruments qui entretiennent un parc d’étalons pour plusieurs machines ou des kits de calibration de terrain — des paramètres de procédé stables et des substrats et revêtements constants garantissent que chaque plaque d’un lot est géométriquement et optiquement équivalente à la première pièce qualifiée, quels que soient la taille du lot et l’intervalle entre commandes.

Notre équipe d’ingénierie reste disponible tout au long : choix du substrat, spécification du revêtement, optimisation du motif et adaptation de conceptions de calibration existantes à de nouvelles plateformes d’instruments.

Étude de cas

Fournir des plaques de calibration de précision pour un concept d’outillage CNC révolutionnaire — fabricant suisse de précision.

« Selba continue de fournir les plaques de calibration à ce client, en tant que partenaire de production dans la durée, en appui du développement de la plateforme CNC comme de son déploiement commercial. »
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FAQ

Questions fréquentes

Qu'est-ce qu'une graduation de précision ?
La graduation de précision consiste à définir sur un substrat une série de repères, de traits ou d’éléments exactement espacés, afin de créer un étalon géométrique de référence pour la mesure, la calibration ou le codage de position. En optique, les motifs de graduation sont réalisés par photolithographie : un procédé de photo-traçage laser haute résolution définit le motif dans une couche de chrome déposée sur un substrat verre, produisant des éléments de référence opaques à largeur de trait constante, à bords nets et à exactitude de position micrométrique sur toute la surface. Le terme recouvre un large éventail de types d’éléments — graduations linéaires, divisions angulaires, matrices de points, grilles, mires en croix, réseaux de Ronchi — chacun conçu pour remplir une fonction de mesure ou de calibration précise dans un système optique ou de métrologie. Le trait définissant une graduation de précision, quel que soit le type d’élément, est que l’exactitude de position de ses éléments est connue, maîtrisée et traçable : elle constitue ainsi une référence fiable pour établir, vérifier ou corriger les performances d’un instrument de mesure.
À quoi servent les plaques de calibration ?
Les plaques de calibration sont des étalons de référence de précision servant à caractériser, vérifier et corriger les performances des systèmes de mesure optiques et dimensionnels. Leur fonction première est de fournir une référence géométrique connue et stable — un motif d’éléments dont les positions, les espacements et les dimensions sont exactement définis — au regard de laquelle l’instrument à calibrer peut être évalué. Dans les systèmes optiques, elles permettent de mesurer et de corriger la distorsion des objectifs, la courbure de champ, l’erreur de grandissement et l’alignement de l’axe optique de microscopes, de caméras de vision industrielle, de systèmes de projection lithographique et de plateformes d’imagerie médicale. En métrologie dimensionnelle, les motifs de graduation de précision servent d’étalons pour vérifier l’exactitude des platines de mesure, des codeurs et des systèmes de positionnement.

En contrôle qualité industriel, elles servent à qualifier et à recertifier périodiquement les systèmes d’inspection optique automatisée : les moyens de mesure de production restent ainsi dans leurs limites d’exactitude spécifiées entre deux intervalles d’étalonnage. En recherche et en instrumentation scientifique, des motifs sur mesure soutiennent la mesure de front d’onde, l’éclairage structuré, la calibration interférométrique et la caractérisation de systèmes d’imagerie ou de détection inédits, pour lesquels aucune mire commerciale n’existe au format ou à la classe d’exactitude requis.

Quelle est l'exactitude des règles optiques ?
L’exactitude d’une règle optique — graduation linéaire, matrice de points ou mire de calibration multi-éléments — se juge à l’exactitude de position de ses éléments de référence par rapport à leurs positions nominales, sur toute la surface du substrat. Selba produit ses règles optiques et ses plaques de calibration par photo-traçage laser haute résolution, jusqu’à 50 800 dpi, en tenant l’exactitude de placement des éléments et l’uniformité de pas à des tolérances micrométriques sur toute la zone graduée. Cette exactitude est vérifiée par contrôle dimensionnel avant expédition de chaque étalon.

En service, l’exactitude dépend aussi de la stabilité thermique du substrat : le verre sodalime (≈ 9 ppm/°C) préserve l’exactitude de position dans les plages de température usuelles de laboratoire, tandis que le quartz (silice fondue, ≈ 0,55 ppm/°C) étend cette stabilité aux environnements métrologiques les plus exigeants, où un déplacement thermique submicronique des éléments sortirait du budget d’incertitude de l’instrument calibré. La classe d’exactitude requise pour une application donnée se détermine lors de notre entretien d’ingénierie préalable : substrat, géométrie des éléments et procédé photolithographique sont alors ajustés aux exigences d’incertitude du système de mesure que l’étalon servira.

Comment fabrique-t-on une plaque de calibration ?
Nos plaques de calibration sont fabriquées par un procédé photolithographique où le motif de graduation de précision est défini dans une couche de chrome déposée sur un substrat verre. Le processus débute par une revue de fichier menée par notre équipe R&D, qui évalue votre spécification de motif — ou examine le tracé transmis — sous l’angle de la géométrie des éléments, des exigences d’exactitude de position et de la compatibilité de procédé, avant qu’aucun substrat n’entre en production. Le substrat verre est contrôlé en planéité et en propreté de surface avant le dépôt du chrome, la qualité de surface conditionnant directement la planéité et l’uniformité optique de l’étalon fini. Le motif est ensuite réalisé par photo-traçage laser haute résolution : une couche de résine photosensible déposée sur le chrome est insolée puis développée pour définir la géométrie des éléments de référence, avant gravure du chrome qui donne le motif final.

Lorsque la plaque doit en outre respecter une forme mécanique précise — profil extérieur défini, trous de fixation, bord chanfreiné — notre atelier d’usinage du verre met le substrat à la géométrie extérieure voulue tout en maintenant un repérage précis entre la forme usinée et le motif photolithographique. La plaque finie subit avant libération un contrôle dimensionnel portant sur l’exactitude de position des éléments, la constance de la largeur de trait, la netteté des bords, l’uniformité du revêtement et la propreté de surface ; la traçabilité de production est assurée de la réception du substrat à l’expédition.

Quels secteurs ont besoin de composants de calibration ?
Les composants de calibration de précision sont nécessaires dans tout secteur où un système de mesure optique ou dimensionnel doit être caractérisé, vérifié ou corrigé au regard d’un étalon d’exactitude connu. En fabrication de semi-conducteurs, les plaques de calibration servent à qualifier les systèmes optiques des équipements d’insolation lithographique, des plateformes d’inspection de wafers et des moyens de métrologie : l’exactitude de l’étalon y borne directement celle du procédé qu’il soutient. En fabrication de dispositifs médicaux et en recherche biomédicale, les mires permettent de vérifier les performances d’imagerie des systèmes de diagnostic, des plateformes de guidage chirurgical et des équipements de microscopie de laboratoire opérant en environnement réglementé, où l’exactitude des instruments doit être documentée et recertifiée périodiquement.

En aérospatial et en défense, les motifs de graduation de précision soutiennent la calibration des systèmes de visée optique, des centrales inertielles et des équipements d’imagerie aéroportés, où l’exactitude de l’étalon doit être raccordée à des références nationales ou internationales. En fabrication industrielle, les plaques qualifient les systèmes d’inspection optique automatisée, les machines à mesurer tridimensionnelles et les équipements d’assemblage robotisés guidés par vision, au fil des cycles de calibration de production et de maintenance. En recherche scientifique et en photonique, motifs et mires sur mesure soutiennent la métrologie de front d’onde, la mesure interférométrique, la microscopie à éclairage structuré et le développement de systèmes optiques inédits, pour lesquels aucun étalon commercial n’existe au format ou à la classe d’exactitude requis.

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