用語集

光学部品の表面品質は、光学部品の表面欠陥とも呼ばれます。 国家標準GB/T 1185-2006では、光学部品の表面の穴、斑点、引っかき傷、エッジの破損、その他の欠陥として定義されています。 実際の生産検査の過程では、光学部品の表面欠陥の検査とメンテナンスが最も基本的な操作です。

GB/T 1185-74

光学部品の表面欠陥の検査基準については、国内の光学産業はいくつかの開発期間を経てきた。 標準GB/T 1185-74は初期の国内です

光学加工業界は一般的に評価基準を採用しています。 標準は、表面の許容欠陥のサイズと数に応じて10のレベルに分かれています

光学部品。 クラス0〜I-30は、光学系の像面上またはその近くに位置する光学部品に適用され、II〜VIIは、光学系の像面に位置しない光学部品に適用されます。

光学システム。 主なサイズと数量の要件を以下に示します。

この規格は20年間使用されており、さらに多くの光学加工およびレンズアセンブリメーカーがこの規格を評価に使用します。 この期間中、検査官は主に約60wの白熱灯の下で観察することに依存しており、検出の背景は部品の欠陥を観察しやすくするために黒でした。しかし、この方法は主に透過光検査に適していました。 部分反射光の下で観察できる欠陥は簡単に見つけることができず、検査プロセス中に検査官の経験と多角度観察に頼ることによって見つける必要があります。

MIL-O-13830B

この規格は米国の軍事規格であり、主に射撃統制機器と光学部品の製造、組み立て、検査の一般的な技術条件を詳細に説明しています。 ほとんどの輸出部品は受け入れのためにこの検査基準を採用しており、今日でも使用されています。 この標準では、表面欠陥 (欠陥) のサイズを示すために2セットの数字が使用されます。 たとえば、40/20 (または40-20) はスクラッチサイズを制限しますが、後者は穴のサイズを制限します。 道路、明るい道路はスクラッチと呼ばれます。 スポット、ピット、ドットはピットと呼ばれます。 4:1より大きいアスペクト比はスクラッチであり、4:1より小さいアスペクト比はピットであることが指定される。 実際のテストでは、スクラッチは標準テンプレートと比較することができます、標準サンプルは10 # 、20 # 、40 # 、60 # 、80 #5レベルを持っています、ピットポイントは測定可能であり、ピットポイントは測定単位として1/100mmです。つまり、ピットポイントのサイズが決定されます。 50 # ピットポイントは、直径D = 0.5mmのピットポイントである。 部品の表面欠陥グレードは、スクラッチとピッチングの2セットの数字で構成されています。 米国の軍事基準と光学部品のGB/T1185-74のMIL-O-13830B表面欠陥は、内部品質管理と外国貿易販売の間の変換のための特定の条件でも見られます。

GB/T 1185-2006

この規格は現在の国内規格であり、第74版に基づいて大幅に変更されています。 期間中、移行バージョンがありました: GB/T 1185-1989「光学部品表面欠陥」、このバージョンから、欠陥の評価は大きく変わりました。 現在の国家標準は、より多くの工場で使用されています。 ISO 10110-7「光学および光学機器パート7表面欠陥耐性」およびISO 14997「光学および光学機器部品表面欠陥試験方法」に対応するため、その評価と検出方法は徐々に国際的に一般的になりましたが、ISO規格と同等ではありません。 この標準では、光学マッピングにおける表面欠陥のシンボルは次のとおりです。B/G × J、ここでBは欠陥コード、Gは表面欠陥の許容数、Jはシリーズ、欠陥の大きさを特徴付けるものであり、欠陥の面積の平方根である。 次の図に示すように、M = J * J表面欠陥領域。一般的な欠陥耐性、コーティング層の欠陥耐性、長いスクラッチ耐性、壊れたエッジ耐性が含まれます。コーティングの前の一般的な欠陥の公差の基本的なレベルが0.63mmであることを示します、許容できる数はあります3; コーティング層の耐障害性の基本グレードは1.6mmであり、許容数は

2.長い傷の基本的なシリーズは0.1mmであり、許容数は2です。壊れたエッジ公差は1mmです。 この標準は、特定の部分領域の表面欠陥の物理的サイズと頻度に基づいて表面品質を決定するMIL-O-13830Bよりも比較的定量的な方法です。しかし、この方法は比較的時間がかかり、検出に費用がかかります。

表面の精度は、単にフィルタ表面の平坦度を指すものとして理解することができる。 それはセメントやアスファルトで道路を舗装するようなものです。 良い路面は滑らかで滑らかで、車はスムーズかつ迅速に通過します。 舗装が良くない場合、路面の浮き沈み、甌穴、車は非常に明白な乱気流を感じることができます。

表面精度は、理想的な形状からの光学素子の表面形状の偏差を指す。 この偏差は、一般に、開口数、局所開口数、PV、RMSなどのさまざまなパラメータによって定量化されます。それらの間の関係を理解する前に、定義を簡単に理解しましょう。開口数 (N) と局所開口の2つのパラメーターは、通常の完全な光学図面でより頻繁に表示されます。 一般的に、それは主に処理する前の部品の要件です。 処理後、干渉計によって検出され、PVおよびRMS値で表示されます。 PV値 (Peak-to-Valley) は、表面の最高点と最低点の高さの差です。 RMS値 (Root Mean Square) は、検出エリア内のデータポイントの平均値です。 一般に、PV値はRMS値の6〜8倍である。 どのように開口部とPVの関係を理解するには? 単に覚えておいてください: 開口部は良いです、PVは良い必要があります。 PVは良い、絞りは必ずしも良いとは限りません。 PVは開口部のピークとトラフの相対値であるため、局所誤差の影響は考慮されません。 ただし、絞りと言うときは、局所絞り誤差の影響を考慮する必要があります。

干渉計 ‌ で測定された3Dモデルは、データポイントをサンプリングすることによって生成されます。これは、表面の凸状と凸状を視覚的および直感的に示し、結果の評価に役立ちます。 干渉フリンジ図 ‌ は、表面の微細構造や干渉現象など、表面の地形に関する詳細な情報を提供します。

光学コンポーネントの表面プロファイル検査は、光学システムのパフォーマンスと信頼性を確保するために、複数のパラメーターと手法を統合して適用する複雑で重要なプロセスです。

Λ/4 MgF2: 利用可能な最も単純なARコーティングは、550nm (550nmで1.38の屈折率) を中心とする λ/4の厚さのMgF2層です。 MgF2コーティングは、その性能はガラス基板の種類によって異なりますが、広帯域用途には理想的です。

VIS 0 ° およびVIS 45 °: VIS 0 ° (0 ° の入射角の場合) およびVIS 45 ° (45 ° の入射角の場合) コーティングは、425〜675nmにわたって最適な透過性を提供します。平均反射率をそれぞれ0.4% と0.75% に減らします。 可視光アプリケーションの場合、VIS 0 ° ARコーティングはMgF2よりも優れています。

VIS-NIR: この可視/近赤外線ブロードバンドARコーティングは、NIR領域で最大透過率 (>99%) を達成するために特別に最適化されています。

Telecom-NIR: 1200〜1600nmの一般的な通信波長用に設計された特殊なブロードバンドARコーティング。

UV-ARとUV-VIS: これらの紫外線コーティングは、UVスペクトルでのパフォーマンスを向上させるために、UV溶融シリカレンズとウィンドウに適用されます。

NIRIおよびNIRII: 近赤外線IおよびIIブロードバンドARコーティングは、光ファイバー、レーザーダイオードモジュール、およびLED照明アプリケーション向けのNIR波長で並外れた性能を発揮します。

1.半径 (表面精度)

• テストプレートの测定精度を指します。 光学設計者は、光学製造業者と通信する必要があります。

2.パワーマッチング (フリンジ)

• サジタ誘発半径変化の1フリンジ約 ½ 波長。

• 標準加工: ≤ 5フリンジ

• 精密加工: ≤ 3フリンジ

• 式: Z =(2λ) ・N

3.表面の不規則性

• ローカルフリンジを介して評価されます。

• 達成可能な精度: 0.3フリンジ。

4.厚さ/间隔

• 光学要素の厚さと機械的なスペーサーギャップが含まれます。

• Zemaxシミュレーション:

• 公称厚さ: 表面3 (BK7) = 3mm、表面4 (F2) = 4mm、表面5 (空気) = 6mm。

• TTHI表面上3 = + 0.1mm:

• 調整された厚さ: 3.1mm (BK7) 、4.0mm (F2) 、5.9mm (空気)。

• 表面6から画像平面までの絶対位置は変わらない。

• Int1= 公差への表面

• 2種類= 補償面

• Min/Max = レンズ単位 (mm) での偏差

• TTHIオペランド:

• 例:

5.くさび/Concentricity/チルト

• くさび角度 = エッジ厚さ差 (2δ) /直径 (D) (ラジアン)。

• Zemaxシミュレーション:

• 例: TIR = 0.10mm → + 0.05mm (min + X) および-0.05mm (min -X)。

• TIRX/TILY: 総インジケーターの暴走 (TIR) をシミュレートします。

• TETX/TETY: 任意の表面 (標準/非標準) を傾けます。

• TSTX/TSTY: 標準サーフェスのみを傾けます。

• 単一のサーフェスを傾けるには: セットInt1=2種類= サーフェス番号。

6.分散

• 2つのタイプ:

1. 横シフト (アップ/ダウン)。

2. ** 「ロール」 ** (マウントとの接触を維持する)。

• Zemaxシミュレーション:

• Int1/2種類レンズ群の境界面を定義します。

• TSDX/TSDY: 標準サーフェス (単位: mm) を決定します。

• TEDX/TEDY: 要素を拒否します (標準/非標準)。

すべての光学レンズはスネルの屈折の法則に従います。 したがって、光が光学素子を伝播するときにどのように振る舞うかを決定するのは、レンズの幾何学的形状 (すなわち、表面プロファイル) である。