ISO 10110 Optik-Design-Norm: ein Leitfaden
Internationale ISO-Normen dienen einer klareren Kommunuikation zwischen Entwicklern, Herstellern und Anwendern. Wenn es um optische Komponenten geht, wird eine Norm in der Photonikindustrie besonders häufig verwendet: die ISO-Norm 10110. Die Optik ist ein komplexes Feld, dessen Eigenschaften nicht leicht zu definieren sind. Im Folgenden finden Sie einen Leitfaden zu dieser Norm:
ISO 10110
Diese Norm mit dem Titel: „Optik und optische Instrumente – Erstellung von optischen Zeichnungen für optische Elemente und Systeme“, die für die Spezifikation optischer Elemente verwendet wird, kann in zwei Hauptteile unterteilt werden: Zeichnungen und Spezifikationen.
Layout der Zeichnung
ISO101110-Zeichnungen sind in drei Hauptteile gegliedert: die Zeichnung selbst, in der Regel oben. Drei Spalten von links nach rechts, mit den Spezifikationen für die linke Fläche (linke Spalte), den Materialspezifikationen (mittig) und den Spezifikationen für die rechte Fläche (rechte Spalte). Zuletzt der untere Bereich der Zeichnung auf dem die Informationen stehen, die normalerweise in den Fußnoten notiert werden: Name des Teils, Aktualisierungen, Zeichner, Vorgesetzter etc.
Dies entspricht der Logik optischer Simulationen, bei denen die Schnittstellen zwischen Komponenten von entscheidender Bedeutung sind, um den Weg der Lichtstrahlen zu definieren.
Zeichnung
Sie ermöglicht eine Gesamtansicht des Teils und kann bei Bedarf vergrößerte Bereiche oder Ausschnitte enthalten. Sie zeigt die Symmetrieachsen, polierte oder mit Oberflächenbehandlungen versehene Oberflächen, mechanische Abmessungen und andere spezifische Informationen.
Spezifizierung von Oberflächen
Von den drei Spalten ist die mittlere für Details zum Material reserviert, einschließlich des Namens des Materials und seiner grundlegenden Eigenschaften (Nd, Vd) sowie der zulässigen Unvollkommenheiten des Materials, wie in den Punkten 2 bis 4 des nächsten Absatzes definiert.
Die linke und rechte Spalte sind für die Definition der optischen Oberflächen des Teils reserviert:
- CC : für konkav
- CX : für konvex
- ∞ : für plane Oberfläche
- R für den Wert des Krümmungsradius oder eine Gleichung, wenn die Oberfläche asphärisch ist.
- Øe : für den effektiven Oberflächendurchmesser
Then comes the surface treatment and surface aspect specifications as detailed in point 5 to 13 in below paragraph. Danach werden die Spezifikationen bezüglich der Oberflächenbehandlung und Oberflächeneigenschaften notiert, wie in den Punkten 5 bis 13 des folgenden Absatzes näher erläutert.
Die 13 Spezifikationen
Die Norm bezieht sich auf 13 Punkte zur Angabe von Informationen über die optischen Elemente. Die 13 Punkte können auf der Zeichnung angegeben oder leer gelassen werden, wenn sie irrelevant oder nicht wichtig sind; einige von ihnen werden durch eine Zahl oder ein Zeichen dargestellt.
1. Allgemeine Anmerkungen
Bei den meisten mechanischen Spezifikationen wird standardmäßig das metrische System mit Abmessungen in Millimetern verwendet, sofern nicht anders angegeben.
Als Zeichnungsansicht wird die Erstwinkelprojektion verwendet.
2. Spannungsdoppelbrechung des Materials
Wird in der Form von „0/X“ angegeben, wobei „X“ die maximal zulässige Doppelbrechung in mm/cm ist.
3. Blasen und Einschlüsse des Materials
Diese Spezifikation wird als 1/N*A angegeben, wobei N eine ganze Zahl ist, die sich auf die maximal zulässige Anzahl von Blasen oder Einschlüssen bezieht, die in ein A*A Quadrat (in mm) passen.
4. Inhomogenität des Materials und Schlieren
Bezeichnet mit 2/A;B, wobei sich A auf eine spezifische Klasse für Brechungsindex-Inhomogenität und B auf eine Klasse von Schlieren bezieht.
| Klasse A | Maximale Variation des Brechungsindexes |
|---|---|
| 0 | 50*10^-6 |
| 1 | 20*10^-6 |
| 2 | 5*10^-6 |
| 3 | 2*10^-6 |
| 4 | 1*10^-6 |
| 5 | 0,5*10^-6 |
| Klasse b | Streifendichte, die eine Abweichung des optischen Pfades von mehr als 30nm verursacht |
|---|---|
| 1 | 10% |
| 2 | 5% |
| 3 | 2% |
| 4 | 1% |
| 5 | Sehr geringes Vorhandensein von Streifen akzeptiert, Spezifikation muss in Kommentar zusätzlich definiert werden |
5. Toleranz der Oberflächenform
Spezifikation der Toleranz der Oberflächenform, notiert im Format „3/A(B/C)“.
- A ist der maximale Fehlerwert des Krümmungsradius, kann leer gelassen werden, wenn in der Abbildung angegeben.
- B ist der maximale Fehlerwert der Oberflächenbeschaffenheit in Peak-to-valley (PV).
- C ist der maximale PV-Fehlerwert der Rotationssymmetrie oder Best Fit für asphärische Oberflächen.
Die Werte befinden sich im Randbereich.
6. Zentriertoleranz
Die Spezifikation für die Zentrierung der optischen Elemente wird in der Notation „4/α“ angegeben, wobei α den maximalen Winkelwert zwischen der gemessenen Oberfläche und der Referenzoberfläche darstellt.
7. Oberflächenfehlertoleranzen
Oberflächenfehler werden mit „5/N*A“ bewertet, wobei N eine ganze Zahl ist, die der maximalen Anzahl von Fehlern entspricht, die einem Quadrat mit der Seitenlänge A (in mm) entsprechen.
8.Oberflächentextur
Bezieht sich auf die verschiedenen Kriterien der Oberflächenbeschaffenheit und verwendet ein Textursymbol als Bezeichner:
- G : mattiert
- Rq : RMS-Oberflächengüte in µm.
- L : Abtastlänge
- P & PM : polierte Oberflächen
- PSD : Spectral Density Power (Spektrale Dichteleistung)
9 : Oberflächenbehandlungen und Beschichtungen
Das Symbol für die Oberflächenbehandlung ist ein λ in einem Kreis, gefolgt von der Bezeichnung und/oder den Spezifikationen der Behandlung. Zum Beispiel steht AR für Anti-Reflect und BBAR für Broad Band Anti-Reflect.
Die Beschichtung kann auch ein Anstrich oder eine Verklebung für eine Linsenbaugruppe (Dublette) sein.
10 :Daten des Linsenelements in tabellarischer Form
Beschreibung, wie Informationen in tabellarischer Form dargestellt werden können.
11 : Maximal zulässige Toleranzen
Im Falle von nicht spezifizierten Toleranzen ist die folgende Tabelle zu anzuwenden:
12 : Details bei asphärischen Oberflächen
Definition der asphärischen Gleichung zur Bestimmung der Oberfläche.
13 : Schadensschwellen durch Laserbestrahlung (LIDT)
Laser Induced Damage Threshold (Grenzwert für Laserschädigung), notiert nach der Referenz „6/“. Diese Spezifikation beinhaltet die Art des Lasers, kontinuierlich oder gepulst, die Frequenz, die Pulsdauer, die Anzahl der Testflächen und die Anzahl der Laserschüsse auf diese Flächen. Die Werte werden bei kontinuierlichen Lasern als Leistungsdichte (W/cm2) oder bei gepulsten Lasern als Energiedichte (J/m2) angegeben.
Wie erstellt man eine ISO 10110-Zeichnung?
ISO10110-Zeichnungen können manuell oder mit vielen verschiedenen Programmen erstellt werden, wobei die gängigsten Programme folgende sind:
