소개
광학 부품의 표면 결함은 광학 시스템의 성능에 심각한 영향을 미칠 수 있는 국부적인 결함입니다. 일반적인 결함에는 긁힘, 구멍, 거품, 버 및 깨진 모서리가 있습니다. 이러한 결함은 ISO 10110-7, GB/T 1185-2006 및 MIL-PRF-13830B와 같은 여러 국제 및 국가 표준에 의해 관리됩니다. 이러한 결함의 평가 및 제어는 광학 성능을 보장하는 데 중요합니다. 다음 섹션에서는 다양한 유형의 결함, 분류 및 검사 방법, 이를 평가하는 데 사용되는 관련 산업 표준을 살펴봅니다.
광학 부품의 표면 결함 유형
긁힘
이는 광학 부품 표면의 좁은 자국이나 긁힘으로, 종종 조립이나 제조 공정 중 우발적인 손상으로 인해 발생합니다. 긁힘은 빛에 매우 민감하여 빛의 반사, 굴절 및 투과에 심각한 영향을 미칠 수 있습니다.
구덩이
표면에 작은 함몰이 형성되며, 이는 종종 생산 중에 연마제나 연마제를 부적절하게 취급하여 발생합니다. 구멍은 빛의 정상적인 전파를 방해합니다.
거품
제조 공정 중에 재료 내에 갇힌 가스로 인해 거품이 발생하여 표면에 원형 또는 타원형의 움푹 들어간 부분이 생기고, 이로 인해 광학 성능이 저하됩니다.
버
가공 중에 날카로운 돌출부가 형성되어 빛을 산란시키고 광학 부품의 투과율을 낮춥니다.
모서리가 깨짐
광학 부품의 가장자리를 따라 발생하는 손상 또는 불규칙성으로, 일반적으로 부적절한 절단 또는 연삭으로 인해 발생합니다. 깨진 가장자리는 빛의 가장자리 효과에 영향을 미쳐 광학 시스템의 성능에 영향을 미칠 수 있습니다.
기타 결함
여기에는 얼룩, 움푹 들어간 부분, 침식 및 홈이 포함되며, 이는 종종 과도한 기계적 응력, 높은 연마 속도 또는 연마 패드의 유연성으로 인해 발생합니다.
광학 부품의 표면 결함 유형
ISO 10110-7:2008
이 국제 표준은 광학 구성 요소 및 시스템의 표면 결함에 대한 허용 오차 요구 사항을 지정합니다. 표면 결함을 분류하고, 이를 표현하는 방법을 정의하며, 검사 및 평가 기준을 제공합니다.
영국/태그 1185-2006
이 중국 국가 표준은 광학 구성 요소의 표면 결함을 평가하는 방법을 설명합니다. 이 표준은 "N×A"라는 표기법을 사용합니다. N 허용되는 결함 수를 나타냅니다. 에이 결함 크기를 나타냅니다. 또한 결함의 다양한 수준과 검사 방법 및 수용 조건에 대한 해당 요구 사항을 지정합니다.
MIL-PRF-13830B
이 미국 군사 표준은 화재 제어 장비에 사용되는 광학 구성 요소의 생산, 조립 및 검사에 대한 기술 사양을 정의합니다. 표면 결함은 두 가지 숫자 표기법을 사용하여 분류됩니다. 스크래치는 "S", 디그는 "D"입니다. 이 표기법은 GB/T 1185-2006 표준의 표기법과 유사하지만 MIL-PRF-13830B는 스크래치와 디그의 크기에 더 중점을 둡니다.
표면 결함에 대한 검사 방법
중국 표준(GB/T 1185-2006)
검사는 36V, 60W~108W 백열전구와 4×~10× 돋보기를 사용하여 검은색 배경에 투과광이나 반사광을 사용하여 수행됩니다.
러시아 표준
검사에는 60W~100W 백열등을 사용하며, 배율은 검사하는 광학 표면에 따라 달라집니다.
MIL-PRF-13830B
두 가지 방법이 정의되어 있습니다.
- 유리 뒤에 40W 조명을 비추어 흐린 유리와 비교하면서 구성 요소를 관찰하고, 대조를 위해 유리에 어두운 수평 줄무늬를 사용합니다.
- 검은색 배경에서 젖빛 유리를 통해 투과된 빛을 사용하여 부품을 관찰합니다.
표면 결함 및 광학 성능에 미치는 영향
표면 결함은 광학 시스템의 전반적인 성능에 직접적인 영향을 미칠 수 있습니다. 스크래치, 구멍 및 기타 결함은 광 산란을 일으킬 수 있으며, 이는 투과 효율을 감소시키고 광학 수차를 증가시킵니다. 고정밀 광학 시스템에서는 작은 결함조차도 이미지 품질과 정확도가 크게 저하될 수 있습니다. 예를 들어, 망원경이나 레이저 시스템에서 스크래치는 원치 않는 회절을 일으켜 해상도나 초점이 감소할 수 있습니다. 또한 거품이나 칩과 같은 결함은 파면을 왜곡하여 카메라나 현미경과 같은 이미징 시스템의 선명도에 영향을 미칠 수 있습니다.
이러한 문제를 완화하기 위해 제조업체는 엄격한 품질 관리 조치를 적용하여 결함이 허용 가능한 허용 범위 내에 있도록 합니다. 특정 결함이 광학 성능에 어떤 영향을 미치는지 이해하면 엔지니어가 더 탄력적인 시스템을 설계하고 제조 중 오류 가능성을 줄이는 데 도움이 됩니다.
표면 결함 탐지의 첨단 기술
결론
광학 부품의 표면 결함은 광학 시스템의 성능을 크게 손상시킬 수 있습니다. 따라서 이러한 결함을 평가하고 제어하기 위해서는 엄격한 표준과 지침이 필수적입니다. 검사 기술이 발전함에 따라 표면 결함을 감지하는 보다 효율적이고 정확한 방법이 광학 부품의 생산 및 품질 관리에 계속 구현될 것입니다.
