용어집

광학 부품의 표면 품질은 광학 부품의 표면 결함이라고도합니다. 국가 표준 GB/T 1185 2006 피팅, 스폿, 스크래치, 깨진 가장자리 및 기타 광학 부품 표면의 결함으로 정의됩니다. 실제 생산 검사 과정에서 광학 부품의 표면 결함 검사 및 유지 보수가 가장 기본적인 작업입니다.

GB/T 1185-74

광학 부품 표면 결함의 검사 표준에 대해 국내 광학 산업은 여러 단계의 개발을 거쳤습니다. 표준 GB/T 1185-74 는 초기 국내

광학 가공 산업은 일반적으로 평가 표준을 채택했습니다. 표준은 표면에 허용되는 결함의 크기와 수에 따라 10 단계로 나뉩니다.

광학 부품. I-30 0 의 클래스는 광학 시스템의 이미지 평면 또는 근처에 위치한 광학 부품에 적용되며, II에서 VII는 이미지 평면에 위치하지 않은 광학 부품에 적용됩니다.

광학 시스템. 주요 크기 및 수량 요구 사항은 다음과 같습니다.

이 표준은 20 년 동안 사용되어 왔으며 더 많은 광학 처리 및 렌즈 어셈블리 제조업체가이 표준을 평가를 위해 계속 사용할 것입니다. 이 기간 동안 검사관은 주로 약 60w 의 백열 램프 아래에서 관찰하는 데 의존했으며 감지 배경은 검은 색으로 부품의 결함을 더 쉽게 관찰 할 수있었습니다. 그러나이 방법은 주로 전송 된 광 검사에 적합했습니다. 부분 반사광에서 관찰 할 수있는 결함은 쉽게 찾을 수 없으며 검사 과정에서 검사관의 경험과 다중 각도 관찰에 의존하여 찾아야합니다.

MIL-O-13830B

이 표준은 주로 화재 제어 기기 및 광학 부품의 제조, 조립 및 검사에 대한 일반적인 기술 조건을 자세히 설명하는 미국 군사 표준입니다. 대부분의 수출 부품은 수락을 위해이 검사 표준을 채택했으며 오늘날에도 여전히 사용되고 있습니다. 이 표준에서는 두 세트의 숫자가 표면 결함 (결함) 의 크기를 나타내는 데 사용됩니다. 예를 들어, 40/20 (또는 40-20) 은 스크래치 크기를 제한하고, 후자는 피팅 크기를 제한한다. 도로, 밝은 도로를 스크래치라고합니다. 반점, 구덩이 및 점을 피트라고합니다. 4:1 보다 큰 종횡비는 스크래치이고, 4:1 피팅보다 작다는 것이 특정된다. 실제 테스트에서 스크래치는 표준 템플릿과 비교 될 수 있으며 표준 샘플은 10 #, 20 #, 40 #, 60 #, 80 #5 레벨이 있습니다. 피팅 포인트는 측정 가능하며, 피팅 포인트는 측정 단위로 1/100 mm입니다. 즉, 피팅 포인트의 크기가 결정됩니다. 50 # 피팅 포인트는 직경 D = 0.5mm 피팅 포인트이다. 부품의 표면 결함 등급은 스크래치와 피팅이라는 두 세트의 숫자로 구성됩니다. MIL-O-13830B 미국 군사 표준 및 GB/T 1185-74 광학 부품의 표면 결함은 내부 품질 관리와 대외 무역 판매 간의 전환을위한 특정 조건에서 찾을 수 있습니다.

GB/T 1185-2006

이 표준은 현재 국내 표준으로, 74 판을 기반으로 크게 수정되었습니다. 이 기간 동안 전환 버전이있었습니다. GB/T 1185-1989 "광학 부품 표면 결함" 이 버전에서는 결함 평가가 크게 변경되었습니다. 현재 국가 표준은 더 많은 공장에서 사용되었습니다. ISO 10110-7 "광학 및 광학 기기 부품 7 표면 결함 허용 오차" 및 ISO 14997 "광학 및 광학 기기 부품 표면 결함 테스트 방법" 에 해당하기 때문에, 평가 및 탐지 방법은 점차 국제적으로 일반화되었지만 ISO 표준과 동일하지는 않습니다. 이 표준에서 광학 매핑에서 표면 결함의 기호는 다음과 같습니다. B/G × J, 여기서 B는 결함 코드를 나타내고, G는 표면 결함의 허용 가능한 수, J는 시리즈입니다. 결함의 크기를 특성화하고 결함 영역의 제곱근입니다. 일반적인 결함 허용 오차, 코팅 층 결함 허용 오차, 긴 스크래치 허용 오차, 깨진 가장자리 공차를 포함하여 다음 그림과 같이 M = J * J 표면 결함 영역: 코팅 전 일반적인 결함 허용 오차의 기본 수준이 0.63mm 임을 나타냅니다.3; 코팅 층 결함 허용 오차의 기본 등급은 1.6mm, 허용 수는

2. 긴 스크래치의 기본 시리즈는 0.1 mm이고 허용 수는 2 입니다. 깨진 가장자리 공차는 1mm 입니다. 이 표준은 주어진 부분 영역의 표면 결함의 물리적 크기와 빈도에 따라 표면 품질을 결정하는 MIL-O-13830B 상대적으로 양적 인 방법입니다. 그러나이 방법은 상대적으로 시간이 많이 걸리고 탐지하는 데 비용이 많이 듭니다.

표면 정확도는 단순히 필터 표면의 평탄도를 나타내는 것으로 이해될 수 있다. 시멘트 나 아스팔트로 도로를 포장하는 것과 같습니다. 좋은 노면은 부드럽고 매끄럽고 자동차는 부드럽고 빠르게 통과합니다. 포장이 좋지 않은 경우, 도로 표면의 기복, 움푹 들어간 곳, 차는 매우 명백한 난기류를 느낄 수 있습니다.

표면 정확도는 이상적인 형상에서 광학 요소의 표면 기하학적 형상의 편차를 의미한다. 이러한 편차는 일반적으로 개구 수, 국소 개구 수, PV, RMS 등과 같은 다양한 파라미터에 의해 정량화된다. 그들 사이의 관계를 파악하기 전에, 그 정의를 간단히 이해하자: 조리개 번호 (N) 와 로컬 조리개의 두 매개 변수는 정사이즈 완전한 광학 도면에서 더 자주 나타난다. 일반적으로, 그것은 가공 전에 부품의 요구 사항을 위해 주로 입니다. 처리 후 간섭계에 의해 감지되고 PV 및 RMS 값으로 표시됩니다. PV 값 (Peak-to-Valley) 은 표면의 가장 높은 점과 가장 낮은 점 사이의 높이 차이입니다. RMS 값 (루트 평균 스퀘어) 은 검출 영역에서의 데이터 포인트들의 평균이다. 일반적으로, PV 값은 RMS 값의 6-8 배이다. 그렇다면 조리개와 PV의 관계를 이해하는 방법은 무엇입니까? 간단히 기억하십시오: 조리개는 좋으며, PV는 양호해야합니다. PV 좋은, 조리개가 반드시 좋은 것은 아닙니다. PV는 개구의 피크와 트로프의 상대적인 값이기 때문에, 국부적 오차의 영향은 고려되지 않는다. 그러나 조리개를 말할 때 로컬 조리개 오류의 영향을 고려해야합니다.

간섭계로 측정 된 3D 모델은 시각적 및 직관적으로 표면의 볼록하고 볼록한 것을 보여주는 데이터 포인트를 샘플링하여 생성되므로 결과 평가에 도움이됩니다. 간섭 프린지 다이어그램은 표면 미세 구조 및 간섭 현상을 포함하여 표면 지형에 대한 자세한 정보를 제공합니다.

광학 부품의 표면 프로파일 검사는 광학 시스템의 성능과 신뢰성을 보장하기 위해 여러 매개 변수 및 기술의 통합 적용을 포함하는 복잡하고 중요한 프로세스입니다.

Λ/4 MgF2: 이용가능한 가장 간단한 AR 코팅은 550nm 에 중심을 둔 λ/4-두께의 MgF2 층 (550nm 에서 1.38 의 굴절률) 이다. MgF2 코팅은 유리 기판 유형에 따라 성능이 다르지만 광대역 응용 분야에 이상적입니다.

VIS 0 ° 및 VIS 45 °: VIS 0 ° (입사각의 0 °) 및 VIS 45 ° (입사각의 45 °) 코팅은 425-675nm 에 걸쳐 최적의 투과를 제공합니다. 평균 반사율을 각각 0.4% 및 0.75% 줄입니다. 가시광 응용을 위해, VIS 0 ° AR 코팅은 MgF2 를 능가한다.

VIS-NIR: 이 가시/근적외선 광대역 AR 코팅은 NIR 영역에서 최대 전송 (>99%) 을 달성하도록 특별히 최적화되어 있습니다.

Telecom-NIR: 1200-1600nm 사이의 인기있는 통신 파장을 위해 설계된 특수 광대역 AR 코팅.

UV-AR 및 UV-VIS: 이 자외선 코팅은 UV 융합 실리카 렌즈와 창문에 적용되어 UV 스펙트럼에서 성능을 향상시킵니다.

NIR I 및 NIR II: 근적외선 I 및 II 광대역 AR 코팅은 광섬유, 레이저 다이오드 모듈 및 LED 조명 응용 분야에서 NIR 파장에서 탁월한 성능을 제공합니다.

1. 반경 (표면 정확도)

• 테스트 플레이트의 측정 정확도를 나타냅니다. 광학 설계자는 광학 제작자와 통신해야합니다.

2. 전원 매칭 (프린지)

• Sagitta 유도 반경 변화의 1 프린지 ≈ ½ 파장.

• 표준 제조: ≤ 5 프린지

• 정밀 제작: ≤ 3 프린지

• 공식: Z =(2λ) ng N

3. 표면 불규칙성

• 지역 변두리를 통해 평가됩니다.

• 달성 가능한 정밀도: 0.3 변두리.

4. 두께/간격

• 광학 요소 두께와 기계적 스페이서 갭을 포함합니다.

• Zemax 시뮬레이션:

• 공칭 두께: 표면 3 (BK7) = 3mm, 표면 4 (F2) = 4mm, 표면 5 (공기) = 6mm.

• If티티표면에 3 = + 0.1mm:

• 조정 된 두께: 3.1mm (BK7), 4.0mm (F2), 5.9mm (공기).

• 표면 6 에서 이미지 평면까지의 절대 위치는 변경되지 않습니다.

• Int1= 공차에 표면

• Int2= 보상 표면

• 최소/최대 = 렌즈 단위 편차 (mm)

• TTHI 오페라:

• 예:

5. 쐐기/집중/기울기

• 쐐기 각도 = 가장자리 두께 차이 (2δ) /직경 (D) (라디안).

• Zemax 시뮬레이션:

• 예: TIR = 0.10mm → + 0.05mm (min + X) 및-0.05mm (min -X).

• TIRX/TIRY: 총 지표 런아웃 (TIR) 을 시뮬레이션합니다.

• TETX/TETY: 모든 표면 (표준/비표준) 을 기울입니다.

• TSTX/TSTY: 표준 표면 만 기울입니다.

• 단일 표면을 기울이려면: 설정Int1=Int2= 표면 번호.

6. 분산

• 두 가지 유형:

1. 측면 이동 (위/아래).

2. ** "롤" ** (마운트와의 접촉 유지).

• Zemax 시뮬레이션:

• Int1/Int2렌즈 그룹의 경계 표면을 정의합니다.

• TSDX/TSDY: 표준 표면 감소 (단위: mm).

• TEDX/TEDY: 요소 감소 (표준/비표준).

모든 광학 렌즈는 Snell의 굴절 법칙을 준수합니다. 따라서, 광학 요소를 통해 전파될 때 빛이 어떻게 행동하는지를 결정하는 것은 렌즈의 기하학적 형상 (즉, 표면 프로파일) 이다.