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1、ISO10110简介,ISO10110系列标准包含内容,ISO10110-1：概述 ISO10110-2：光学材料缺陷应力双折射ISO10110-3：光学材料缺陷气泡与杂质ISO10110-4：光学材料缺陷非均匀性与条纹ISO10110-5：面形偏差ISO10110-6：中心偏差ISO10110-7：表面缺陷偏差ISO10110-8：表面微观轮廓ISO10110-9：表面处理和镀膜ISO10110-10：元件技术要求的格式ISO10110-11：非公差数据ISO10110-12：非球面ISO10110-13：激光辐射破坏阈值,表面缺陷的标注方法：一般表面缺陷用5/NA表示，编号“5”是表面缺陷
2、的代码，允许缺陷程度用NA。N为允许最大缺陷的数量，A 为最大允许缺陷面积的平方根。镀膜污点（可以从一般表面缺陷中分出）用C NA表示，C是镀膜污点的代码。长划痕（与镀膜污点相似，可以从一般表面缺陷中分出）用L NA表示，L是长划痕的代码。N”是允许长划痕的数量，A”说明了划痕的最大允许宽度。崩边用E A”表示，E是边缘崩边的代号，A”表示元件表面的边缘延伸的最大崩边量 注意：镀膜污点和长划痕如果图纸未专门给出，则所有缺陷都必须计算到一般缺陷中。,ISO10110-7表面缺陷偏差,ISO10110-7表面缺陷偏差,对于划痕:A为对于点子:A为R如:要求5/30.063 缺陷全部为点子时允许最大
3、尺寸点子为R=0.063/=0.063/1.77=0.036 则点子直径为0.072我们实际作业中可以让=2则点子直径直接为0.063如果缺陷是划痕假如我们观察到的划痕宽度为0.04，则允许的长度为L=(0.0630.063)/0.04=0.0992mm如果我们观察到划痕长度为0.5mm,则允许划痕宽度为(0.0630.063)/0.5=0.0079mm,ISO10110-7表面缺陷偏差,ISO10110-7表面缺陷偏差,换算：换算系指较大级数的表面缺陷允许用若干个较小级数 的表面缺陷来代替，其面积之和不超过原级数的表面 缺陷面积。（注意换算后结果应化为整数）表面缺陷级数与缺陷个数换算系数表,
4、ISO10110-7表面缺陷偏差,ISO10110-7表面缺陷偏差,指标要求5/30.063。也就是要求级数为0.063（缺陷面积的平方根为0.063）的缺陷3个。全部换算：若用换算系数1，则31=3，允许3个表面缺陷，它们的级数A=0.063。若用换算系数2.5，则32.5=7.5，取整数为7，允许7个表面缺陷，从表中可查出相应级数A=0.04。即可换算为级数A=0.04的7个表面缺陷。部分换算：如将其中一个表面缺陷进行换算，面其余两个缺陷保留原级数。若用换算系数6.3，则16.3=6.3，取整数为6，允许6个表面缺陷，从表中可查出相应级数A=0.025。即可换算为级数A=0.025的6个表
5、面缺陷和级数为A=0.063的2个表面缺陷。,密集:密集的表面缺陷是不允许的。密集就是发现任意5%的测试区域有超过20%的允许的缺陷存在。如果总的表面缺陷数是小于10，有2个或更多的表面缺陷 落在5%的分区内，则称为密集缺陷。,ISO10110-7表面缺陷偏差,产品单面为直径为20mm的园则在任意直径为1mm的园不允许,不计算:当决定允许表面缺陷的数量时，不应计算等级为 0.16A或更小的缺陷.有长划痕要求时，划痕宽度小于0.3 A”的不应计算.,ISO10110-7表面缺陷偏差,如指标要求5/30.063 则不应计算等级为0.160.063=0.010或比0.010级数更小的缺陷。,面形偏差
6、,面形精度:光学表面几何形状的准确程度面形偏差是光学零件的被检测光学表面与参考表面的偏差.参考表面可以是样板,也可以是干涉参考表面，或者其他有足够精度的测量装置。光学零件的面形精度可以通过垂直位置观察到的干涉条纹的数量、形状、颜色及其变化来确定。,光学零件的抛光质量包括:光学表面疵病和表面几何形状,面形偏差,光学样板检验原理：当光学零件的被检表面和样板的工作表面（参考表面）相接触时，由于两者的面形不一致，产生一定的空气隙，当波长为的光射到空气隙上，便形成等厚干涉条纹。从等厚干涉知道，相邻两亮条纹之间的空气隙厚度差近似为/2，即通常所说的一个干涉条纹（光圈）相当于空气隙厚度变化为/2。因此光圈数
7、为N部位所对应的空气隙厚度变化为N*/2。,面形偏差,因为曲率半径偏差的方向不同，样板与被检表面的接触部位也不同，由此而产生的光圈分为两在类。低光圈：表示样板与被检表面在边缘部位接触.对于凸球面,则表示曲率半径大于样板;对于凹球面,则表示曲率半径小于样板,对于平面,则表示平面变为凹球面.高光圈:表示样板与被检表面在中间部位接触.对于凸球面,则表示曲率半径小于样板;对于凹球面,则表示曲率半径大于样板,对于平面,则表示平面变为凸球面,面形偏差,高低光圈的判断11.周边加压法：低光圈：当空气隙减小时，条纹从边缘向中心移动。边缘先有光圈高光圈：当空气隙减小时，条纹从中心向边缘移动。中心先有光圈,面形偏
8、差,高低光圈的判断22.色序法当光圈数N1时，白光照明。低光圈：从中心到边缘光圈的顔色序列为“蓝、红、黄”高光圈：从中心到边缘光圈的顔色序列为“黄、红、蓝”注意观察红条纹前面是蓝还是黄,高光圈,面形偏差,高低光圈的判断32.一侧加压法当光圈数N1。低光圈：条纹弯曲的凹向背着加压点A。高光圈：条纹弯曲的凹向朝着加压点A。,面形偏差,光圈数N与光源波长的关系国家标准规定光圈数N0的参考波长 0=546.1nm,生产中若采用其他波长的单色光检验,得到非标准光圈数N，,则标准光圈数N0和非标准光圈N的关系如下：,此式即为光圈数N与光源波长的关系。,面形偏差,局部偏差的判断1:当一侧加压时:中心低:条纹
9、中心部位的弯曲凹向背着加压点A.中心高:条纹中心部位的弯曲凹向朝着加压点A.,面形偏差,局部偏差的判断2:当一侧加压时:塌边:条纹边缘部位塌向加压点A.翘边:条纹边缘部位翘离加压点A.,国家标准面形偏差包括三项,标注为:N,1N,2NN为光圈数,1N为象散偏差,2N为局部偏差,面形偏差,ISO10110-5面形偏差标注为如下所示的三种形式之一：3/A(B/C)，或3/A(B/C)RMSx D（此处x代表字母t、i或a），或3/-RMSx D（此处x代表字母t、i或a）。式中编号“3”是面形偏差的代码。A为弧矢差,B为不规则度,C为旋转对称不规则度RMSt均方根总偏差,RMSi均方根不规则度 R
10、MSa均方根不对称性当检测区域比全部有效通光面小时，检测区域的直径需要添加到公差标注中，如下所示：3/A(B1C),RMSx D(全部)短划线(-)表示没有明确给出该项偏差的要求如3/-(1/0.5),面形偏差,A为弧矢差：是被测光学表面的曲率半径与参考表面曲率半径之差。此指标对应Zygo设备测试中的SAG。B为不规则度:是标称球面（检测面）偏离球面的量度。此指标对应Zygo设备测试中的IRR。C为旋转对称不规则度：表面是旋转对称的，但却不是想要的形状，即存在旋转对称不规则度。此指标对应Zygo设备测试中的RSI。RMSt均方根总偏差：为被测光学表面与标称理论球面之间的均方根偏差。RMSi均方
11、根不规则度：被测光学表面与拟合球面之间的均方根偏差。RMSa均方根不对称性：为被测光学表面与拟合非球面之间的均方根偏差。,光圈数N:被检光学表面的曲率半径对于参考光学表面曲率半径的偏差称半径偏差,此偏差所对应的光圈数用N表示.象散偏差1N:被检光学表面与参考光学表面在二个相互垂直方向上产生的光圈数不等所对应的偏差.此偏差所对应的光圈数用1N表示.局部偏差2N:被检光学表面与参考光学表面在任一方向上产生的干涉条纹的局部不规则度称局部偏差.此偏差所对应的光圈数用2N表示,面形偏差,光圈数N的计算当光圈数N1时以有效检验范围内直径方向最多条纹数的一半来度量.,面形偏差,光圈数N的计算当光圈数N1时单
12、色光照明时,以通过直径方向上干涉条纹的弯曲量h相对条纹的间距H的比值来度量N=h/H=ad/ae,面形偏差,象散偏差的度量象散偏差光圈数1N是以两个垂直方向上光圈数N的最大代数差的绝对值来度量.,椭圆形象散光圈数:被检表面在X-X和Y-Y方向上的光圈数Nx和Ny不等,偏差方向相同.Nx=-2,Ny=-3,则1N=Nx-Ny=1马鞍形象散光圈数:被检表面在X-X和Y-Y方向上的光圈数Nx和Ny不等,偏差方向相反.Nx=-1,Ny=+2,则1N=Nx-Ny=3,面形偏差,N1的象散光圈,面形偏差,局部偏差的度量局部偏差光圈数2N以局部不规则干涉条纹对理想平滑干涉条纹的偏离量（e）与相邻条纹间距（H
13、）的比值来度量,面形偏差,如果中心和边缘都有局部偏差的取大值。,ISO10110-5面形偏差,ISO10110-5面形偏差,弧矢差A计算需要样板从两个方向进行两次的条纹观察.如果两次在两种情况下，条纹都向条纹曲率中心移动或都远离条纹曲率中心移动，则弧矢差大于不规则性.,如果两次中其一组条纹向条纹曲率中心移动而其他条纹图远离条纹曲率中心移动，那么不规则性大于弧矢差,弧矢差,弧矢差,ISO10110-5面形偏差,不规则度B计算,椭圆形条纹不规则度=m-m=(3-1）=2,双曲线形条纹不规则度=m+m(2.5+1.5）=4,ISO10110-5,面形偏差,不规则度B计算需要样板从两个方向进行两次的条
14、纹观察.如果两次在两种情况下，条纹都向条纹曲率中心移动或都远离条纹曲率中心移动，则弧矢差大于不规则性.,如果两次中其一组条纹向条纹曲率中心移动而其他条纹图远离条纹曲率中心移动，那么不规则性大于弧矢差,不规则度=m-m,不规则度=m+m,ISO10110-5面形偏差,旋转对称不规则度C计算等于通过直径方向上干涉条纹的偏差量与条纹距之比,ISO10110-8表面微观轮廓,表面微观轮廓镜面质量有三种描述方式：1.均方根表面粗糙度Rq2.表面上存在的微小缺陷的密度3.功率谱密度（PSD）特性,ISO10110-8表面微观轮廓,粗磨表面粗糙度的表达方式如图所示,图中G表示未经抛光的表面。图中Rq的单位为
15、um。图中例子所示指标要求为Rq=2um，取样长度为5mm。,图中P是微小缺陷要求参见下表的微小缺陷的抛光等级说明。图中例子的指标要求为在10mm扫描范围内的微小缺陷数量16，在0.002mm到1mm的取样长度内Rq需要0.002m。,抛光表面（包括镀膜面）粗糙度的表达方式如图,ISO10110-8表面微观轮廓,微小缺陷：镜面上的较小的且无规律（一般尺寸小于1m）的缺陷一般情况下，在经过不完全抛光后会由于不当的操作和污染物而在表面上残留下细微的凹陷部分，称之为微小缺陷。微小缺陷都需要密切注意，因为将可能会引起较大的光束散射。该种缺陷被认为是相当均匀地分布在表面上的。,ISO10110-8表面微观轮廓,PSD特性规范说明：PSD特性是在单位长度的倒数基础上所测量出来的表面粗糙度的频率谱线,这理A 是常数，单位是m3B；f 是表面粗糙度的空间频率（单位是m1）；B 是空间频率对应的功率；对于大部分实际表面来说，1B3。D是被测样品的取样长度，C是测量仪器在其表面上所能够测量出的最短的横向距离（C和D单位都是mm）,
