ISO 10110-18:2018
(Main)Optics and photonics — Preparation of drawings for optical elements and systems — Part 18: Stress birefringence, bubbles and inclusions, homogeneity, and striae
Optics and photonics — Preparation of drawings for optical elements and systems — Part 18: Stress birefringence, bubbles and inclusions, homogeneity, and striae
This document specifies the indication of tolerances for four categories of imperfections within optical materials — stress birefringence, bubbles and inclusions, homogeneity, and striae — in the ISO 10110 series, which standardizes drawing indications for optical elements and systems. Tolerances are applied either to a finished optical part, a finished system of optical parts, or to the raw material used to manufacture an optical part.
Optique et photonique — Indications sur les dessins pour éléments et systèmes optiques — Partie 18: Biréfringence sous contrainte, bulles et inclusions, homogénéité, et stries
Le présent document spécifie l'indication de tolérances pour quatre catégories d'imperfections dans les matériaux optiques — biréfringence sous contrainte, bulles et inclusions, homogénéité et stries — dans la série de l'ISO 10110 qui normalise les indications sur les dessins pour les éléments et systèmes optiques. Les tolérances sont appliquées à une pièce optique finie, à un système de pièces optiques fini, ou à la matière première utilisée pour fabriquer une pièce optique.
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Standards Content (Sample)
INTERNATIONAL ISO
STANDARD 10110-18
First edition
2018-12
Optics and photonics — Preparation
of drawings for optical elements and
systems —
Part 18:
Stress birefringence, bubbles and
inclusions, homogeneity, and striae
Optique et photonique — Indications sur les dessins pour éléments et
systèmes optiques —
Partie 18: Biréfringence sous contrainte, bulles et inclusions,
homogénéité, et stries
Reference number
ISO 10110-18:2018(E)
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ISO 2018
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ISO 10110-18:2018(E)
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Published in Switzerland
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ISO 10110-18:2018(E)
Contents Page
Foreword .v
Introduction .vi
1 Scope . 1
2 Normative references . 1
3 Terms and definitions . 1
3.1 Terms for stress birefringence . 1
3.2 Terms for bubbles and inclusions . 2
3.3 Terms for homogeneity and striae . 2
4 Specification of raw material and finished assemblies . 2
4.1 Raw material . 2
4.2 Finished assemblies . 2
5 Stress birefringence . 3
5.1 Principle of specification . 3
5.2 Indication in drawings . 3
5.2.1 Indication codes . 3
5.2.2 Structure of the indication . 3
5.3 Examples of indications for stress birefringence . 3
6 Bubbles and inclusions . 3
6.1 General . 3
6.2 Principle of specification . 3
6.3 Indication in drawings . 4
6.3.1 Indication codes . 4
6.3.2 Structure of the indication . 4
6.4 Accumulation rule . 4
6.5 Concentration rule . 5
6.6 Examples of indications for bubbles . 5
7 Homogeneity and striae . 5
7.1 General . 5
7.2 Indication in drawings . 5
7.2.1 Indication codes . 5
7.2.2 Structure of the indication . 6
7.3 Homogeneity . . 6
7.3.1 Principle of specification . 6
7.3.2 Quality classes . 6
7.3.3 Focus term . 7
7.4 Striae . 7
7.4.1 Principles of specification . 7
7.4.2 Density classes for striae . 7
7.4.3 Wavefront deviation classes for striae . 7
7.4.4 Comparison of density and wavefront quality classes for striae . 8
7.4.5 Multiple orthogonal directions . 8
7.5 Examples of indications for homogeneity and striae . 8
8 Indications for “no requirement” or “default” . 9
9 Indications on drawings . 9
9.1 Table field . 9
9.2 Drawing field . 9
10 Indications for other optical material tolerances . 9
11 Examples of indications on drawings . 9
11.1 Example 1: Raw material properties in the drawing region . 9
11.2 Example 2: Finished part bubble specification .10
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ISO 10110-18:2018(E)
11.3 Example 3: Finished part, all three properties .10
11.4 Example 4: System example .11
11.5 Example 5: Tabulation example .11
Annex A (informative) Stress optical constant and stress birefringence .12
Annex B (informative) Guidance for stress birefringence in optical glass .13
Annex C (informative) Guidance for bubble grades in optical glass .15
Annex D (informative) Guidance for homogeneity in optical glass .18
Annex E (informative) Guidance for striae in optical glass .20
Bibliography .22
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ISO 10110-18:2018(E)
Foreword
ISO (the International Organization for Standardization) is a worldwide federation of national standards
bodies (ISO member bodies). The work of preparing International Standards is normally carried out
through ISO technical committees. Each member body interested in a subject for which a technical
committee has been established has the right to be represented on that committee. International
organizations, governmental and non-governmental, in liaison with ISO, also take part in the work.
ISO collaborates closely with the International Electrotechnical Commission (IEC) on all matters of
electrotechnical standardization.
The procedures used to develop this document and those intended for its further maintenance are
described in the ISO/IEC Directives, Part 1. In particular, the different approval criteria needed for the
different types of ISO documents should be noted. This document was drafted in accordance with the
editorial rules of the ISO/IEC Directives, Part 2 (see www .iso .org/directives).
Attention is drawn to the possibility that some of the elements of this document may be the subject of
patent rights. ISO shall not be held responsible for identifying any or all such patent rights. Details of
any patent rights identified during the development of the document will be in the Introduction and/or
on the ISO list of patent declarations received (see www .iso .org/patents).
Any trade name used in this document is information given for the convenience of users and does not
constitute an endorsement.
For an explanation of the voluntary nature of standards, the meaning of ISO specific terms and
expressions related to conformity assessment, as well as information about ISO's adherence to the
World Trade Organization (WTO) principles in the Technical Barriers to Trade (TBT) see www .iso
.org/iso/foreword .html.
This document was prepared by Technical Committee ISO/TC 172, Optics and photonics, Subcommittee
SC 1, Fundamental standards.
This first edition of ISO 10110-18 cancels and replaces ISO 10110-2:1996, ISO 10110-3:1996 and
ISO 10110-4:1997 which have been merged into one document and technically revised.
The main changes compared to the previous editions are as follows:
a) additional notation defined for the indication code to directly specify the raw material for a
finished part,
b) wavefront deviation method added for specifying limits to acceptable striae,
c) bubble concentration rule adjusted to count only maximum size bubbles,
d) multi-directional notation added to striae specification, and
e) focus term notation added to homogeneity specification.
A list of all the parts in the ISO 10110 series can be found on the ISO website.
Any feedback or questions on this document should be directed to the user’s national standards body. A
complete listing of these bodies can be found at www .iso .org/members .html.
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ISO 10110-18:2018(E)
Introduction
The ISO 10110 series is composed of separate parts. It standardizes drawing indications for optical
elements and systems. This document (Part 18) standardizes drawing indications for the tolerancing of
material imperfections.
Material imperfections require tolerances because they can degrade the quality of an optical part.
This document provides notations for material imperfections in optical elements. This includes
the specification of a tolerance for stress birefringence, bubbles and inclusions, refractive index
homogeneity, and striae. It includes the notations and grades formerly described in ISO 10110-2,
ISO 10110-3, and ISO 10110-4, and provides complete backward compatibility to drawings developed
using those standards.
A drawing notation standard, such as this document for specifying all optical material tolerances,
should accommodate all common specification methods to allow broad adoption and application. In
some cases, material tolerances are specified on the final part, and in other cases material tolerances
are specified on the raw material or blank used to make the final part.
Even on a single part, different tolerances may be specified and controlled in different ways. For example,
it might be desirable to specify the bubbles and inclusions of a finished doublet assembly in addition to
a specification on the individual elements. Additionally, for that same doublet, it might be prudent to
specify raw material tolerances and accept the manufacturer’s material quality certifications for stress
birefringence, refractive index homogeneity and striae, which are much more difficult to validate on a
finished part or assembly.
In this document, every effort has been made to provide flexibility in the notation to allow the materials
to be specified in the most sensible means for the given application. In each case the user is allowed to
either specify the material imperfection tolerance for the finished part, using the “0/”, “1/”, and “2/”
notations, or to specify the quality of the material blank used in the manufacture of the part, using the
“00/”, “01/” and “02/” notations. If the specification is intended to apply to the finished assembly, the
notations “10/”, “11/”, and “12/” are used.
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INTERNATIONAL STANDARD ISO 10110-18:2018(E)
Optics and photonics — Preparation of drawings for
optical elements and systems —
Part 18:
Stress birefringence, bubbles and inclusions, homogeneity,
and striae
1 Scope
This document specifies the indication of tolerances for four categories of imperfections within optical
materials — stress birefringence, bubbles and inclusions, homogeneity, and striae — in the ISO 10110
series, which standardizes drawing indications for optical elements and systems.
Tolerances are applied either to a finished optical part, a finished system of optical parts, or to the raw
material used to manufacture an optical part.
2 Normative references
The following documents are referred to in the text in such a way that some or all of their content
constitutes requirements of this document. For dated references, only the edition cited applies. For
undated references, the latest edition of the referenced document (including any amendments) applies.
ISO 9802, Raw optical glass — Vocabulary
ISO 10110-1, Optics and photonics — Preparation of drawings for optical elements and systems —
Part 1: General
ISO 10110-11, Optics and photonics — Preparation of drawings for optical elements and systems — Part 11:
Non-toleranced data
ISO 12123, Optics and photonics — Specification of raw optical glass
ISO 14999-4:2015, Optics and photonics — Interferometric measurement of optical elements and optical
systems — Part 4: Interpretation and evaluation of tolerances specified in ISO 10110
3 Terms and definitions
For the purposes of this document, the terms and definitions of ISO 9802 and the following apply.
ISO and IEC maintain terminological databases for use in standardization at the following addresses:
— ISO Online browsing platform: available at https: //www .iso .org/obp
— IEC Electropedia: available at http: //www .electropedia .org/
3.1 Terms for stress birefringence
3.1.1
birefringence
variation of the refractive index with the orientation of polarization inside optical materials
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ISO 10110-18:2018(E)
3.1.2
stress birefringence
birefringence caused by mechanical stress within the optical material
Note 1 to entry: The formula relating the stress optical constant and stress birefringence is given in Annex A.
3.2 Terms for bubbles and inclusions
3.2.1
bubble
gaseous void, of generally circular cross section, in the bulk material
3.2.2
inclusion
localized bulk material imperfection including, but not limited to, bubbles, striae, knots, small stones,
sand and crystals
3.2.3
grade number of a bubble or inclusion
unitless numeric label derived from a value in an R5 Renard sequence and specifying the square root of
a projected area
Note 1 to entry: The grade number can be interpreted as an equivalent size, which is the approximate diameter of
a circle that contains the specified area. The actual diameter of the circle is nearly 13 % larger than indicated by
the grade number when units of linear dimension are appended.
3.2.4
negligible bubble or inclusion
bubble or inclusion whose grade number is 16 % of the maximum permissible grade or less
3.3 Terms for homogeneity and striae
3.3.1
homogeneity
gradual variation of the refractive index within a single piece of optical material
3.3.2
striae
short spatial range variation of refractive index with typical spatial extent from below one millimetre
up to several millimetres
4 Specification of raw material and finished assemblies
4.1 Raw material
By prefixing the digit zero “0” to any of the indication codes, e.g. “00/”, “01/”, or “02/” rather than
“0/", "1/”, or “2/”, the designer directs the specification to the raw material rather than to the finished
part. Unless otherwise noted, this shall mean that the manufacturer’s quality certifications for the
raw material that was used to manufacture the part will be accepted as proof that the part itself is in
accordance with the specification.
ISO 12123 on raw optical glass defines specifications and quality grades for raw optical glass materials
that shall be used whenever possible, even when tolerancing finished components.
4.2 Finished assemblies
By prefixing the digit one “1” to any of the indication codes, e.g. “10/”, “11/”, or “12/” rather than “0/”,
“1/”, or “2/”, the designer directs the specification to a finished assembly of components rather than to
a single component in the assembly.
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ISO 10110-18:2018(E)
5 Stress birefringence
5.1 Principle of specification
Stress birefringence is the optical path difference (OPD), in nanometres, between orthogonal
polarizations of a light beam as it propagates one centimetre through the material (nanometres per
centimetre).
NOTE Guidance for typical tolerances for stress birefringence for some applications is given in Annex B.
5.2 Indication in drawings
5.2.1 Indication codes
The indication code for stress birefringence in the finished part is “0/”. The indication code for stress
birefringence in the raw material is “00/” and for a finished assembly is “10/”.
5.2.2 Structure of the indication
0/A or 00/A or 10/A
where A is the maximum allowable OPD in nm/cm.
5.3 Examples of indications for stress birefringence
EXAMPLE 1 0/2
The stress birefringence allowed in the finished part shall be less than or equal to 2 nm/cm.
EXAMPLE 2 00/20
The stress birefringence of the raw material used to manufacture the part shall be less than or equal to
20 nm/cm.
EXAMPLE 3 10/20
The stress birefringence in a finished assembly shall be less than or equal to 20 nm/cm.
6 Bubbles and inclusions
6.1 General
Bubble is used as the generic term for bubbles and/or inclusions, unless otherwise indicated.
6.2 Principle of specification
Specify the maximum size grade of a permissible bubble. Specify the maximum number of maximum
grade bubbles. Control the total accumulated area obscured by all allowed bubbles.
Standard bubble grades are defined in Table 1. They were derived by rounding the values of a Renard
sequence (R5) of size.
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ISO 10110-18:2018(E)
Table 1 — Standard bubble grades
Grade Number Size (square root of area) Area
2
no units mm mm
a a −5 a
0,006 0,006 3,60 × 10
a a −4 a
0,010 0,010 1,00 × 10
a a −4 a
0,016 0,016 2,6 × 10
a a −4 a
0,025 0,025 6,25 × 10
−3
0,040 0,040 1,60 × 10
−3
0,063 0,063 3,97 × 10
−2
0,10 0,10 1,00 × 10
−2
0,16 0,16 2,56 × 10
−2
0,25 0,25 6,25 × 10
−1
0,40 0,40 1,60 × 10
−1
0,63 0,63 3,97 × 10
0
1,0 1,0 1,00 × 10
0
1,6 1,6 2,56 × 10
0
2,5 2,5 6,25 × 10
1
4,0 4,0 1,60 × 10
a
Bubbles smaller than 0,030 mm equivalent size are not typically relevant to the specification of raw optical glass.
NOTE Annex C contains guidance for typical specifications in several applications.
6.3 Indication in drawings
6.3.1 Indication codes
The indication code for bubbles in the finished part is “1/”. The indication code for bubbles in the raw
material is “01/”. The indication code for bubbles throughout a finished assembly is “11/”.
6.3.2 Structure of the indication
1/N × A or 01/N × A or 11/N × A
where
A is the grade number of the largest permissible bubble;
N is the maximum permissible number of largest permissible bubbles;
× is the multiply symbol to separate and relate N and A.
6.4 Accumulation rule
The sum of the projected areas of all bubbles with grade numbers less than or equal to A and greater
than 0,16 A shall not exceed
2 2
N × A mm
where
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ISO 10110-18:2018(E)
N is the maximum number of the maximum size bubble that is indicated in the specification;
2
A is the square of the grade number of the largest permissible bubble.
The accumulation rule allows more bubbles of smaller sizes, but their summed cross sectional areas
shall remain below the maximum total areal limit established by the indicated specification.
6.5 Concentration rule
Concentrations of bubbles are not allowed.
A concentration occurs when more than 20 % of the number of allowed maximum grade bubbles is found
in any 5 % sub-area of the test region. The 5 % sub-area shall have a similar form as the test region.
If the total number of allowed bubbles is less than 10, then a concentration occurs when two or more
bubbles of allowed maximum grade fall within a 5 % sub-area of the test region.
For any bubbles with a grade of one to three grades smaller (down to 0,16 A) than the maximum allowed
grade and within 5 % of the test region, accumulate the grade numbers to find the equivalent number
of bubbles of maximum grade, rounding up. Then evaluate as described for maximum grade bubbles.
6.6 Examples of indications for bubbles
EXAMPLE 1 1/1 × 0,25
The largest permissible grade number of any bubble in the finished part is 0,25. The sum of the projected
areas of all bubbles less than or equal to grade number 0,25 and greater than grade number 0,04 —
2
which is 0,16 × 0,25 — shall be less than or equal to 0,062 5 mm .
EXAMPLE 2 01/3 × 0,5
The largest permissible grade number of any bubble in the raw material used to manufacture the part
is 0,5. The maximum allowed number of maximum size bubbles is 3. The sum of the projected areas
of all bubbles less than or equal to grade number 0,5 and greater than grade number 0,08 — which is
2
0,16 × 0,5 — shall be less than or equal to 0,75 mm .
EXAMPLE 3 11/1 × 0,25
The largest permissible grade number of any bubble throughout a finished assembly is 0,25. The sum
of the projected areas of all bubbles less than or equal to grade number 0,25 and greater than grade
2
number 0,04 — which is 0,16 × 0,25 — shall be less than or equal to 0,062 5 mm .
7 Homogeneity and striae
7.1 General
The two different specifications for permissible homogeneity and striae imperfections appear under
the same indication code and are separated by a semicolon. Within the indication, the specification for
homogeneity precedes the specification for striae. The basic specification may be modified with a focus
term for homogeneity and a multi-directional term for homogeneity or striae.
7.2 Indication in drawings
7.2.1 Indication codes
The indication code for homogeneity and striae is “2/” for the finished part, “02/” for the raw material
used to manufacture the finished part, or “12/” for a finished assembly.
© ISO 2018 – All rights reserved 5
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ISO 10110-18:2018(E)
7.2.2 Structure of the indication
Basic structure of the indication:
2/A; B or 02/A; B or 12/A; B
Standard quality classes for A are defined in Table 2. Standard quality classes for B are defined in
Table 3 and Table 4.
Optional Focus term, “−F”, added to the indication for homogeneity:
2/A − F; B or 02/A − F; B or 12/A − F; B
Use the focus term, F, where the focus term, F, is the Zernike Polynomial Term Z(2, 0) as defined in
ISO 14999-4:2015, Annex B, Table B.1.
Optional Multi-dimensional term, “×⊥ n ”, term added to the indication for homogeneity or striae:
20//An ;×⊥ Bn×⊥ or 21An ;×⊥ Bn×⊥ or 2/;An ×⊥ Bn ×⊥
where for basic and optional indications
A is a variable and is to be replaced with the specification for homogeneity in terms of qual-
ity class;
B is a variable and is to be replaced with the specification for striae in terms of quality class;
−F is not a variable and indicates that the focus term may be removed from the wavefront
map of the homogeneity;
contains the variable n and indicates that the specification applies in n orthogonal di-
×⊥ n
mensions.
7.3 Homogeneity
7.3.1 Principle of specification
The magnitude of homogeneity is specified as the difference between the maximum and minimum
values of the refractive index.
NOTE Annex D offers some guidance for the specification of homogeneity in several common applications.
7.3.2 Quality classes
This document defines six quality classes for h
...
NORME ISO
INTERNATIONALE 10110-18
Première édition
2018-12
Optique et photonique — Indications
sur les dessins pour éléments et
systèmes optiques —
Partie 18:
Biréfringence sous contrainte, bulles
et inclusions, homogénéité, et stries
Optics and photonics — Preparation of drawings for optical elements
and systems —
Part 18: Stress birefringence, bubbles and inclusions, homogeneity,
and striae
Numéro de référence
ISO 10110-18:2018(F)
©
ISO 2018
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ISO 10110-18:2018(F)
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Publié en Suisse
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ISO 10110-18:2018(F)
Sommaire Page
Avant-propos .v
Introduction .vi
1 Domaine d'application . 1
2 Références normatives . 1
3 Termes et définitions . 1
3.1 Termes pour la biréfringence sous contrainte. 2
3.2 Termes pour bulles et inclusions . 2
3.3 Termes pour l'homogénéité et les stries . 2
4 Spécification de matière première et des assemblages finis . 2
4.1 Matière première . 2
4.2 Assemblages finis . 3
5 Biréfringence sous contrainte . 3
5.1 Principe de spécification . 3
5.2 Indication sur les dessins . . 3
5.2.1 Codes d'indication . 3
5.2.2 Structure de l'indication . 3
5.3 Exemples d'indications pour la biréfringence sous contrainte . 3
6 Bulles et inclusions . 3
6.1 Généralités . 3
6.2 Principe de spécification . 4
6.3 Indication sur les dessins . . 4
6.3.1 Codes d'indication . 4
6.3.2 Structure de l'indication . 4
6.4 Règle d'accumulation . 5
6.5 Règle de concentration . 5
6.6 Exemples d’indications pour bulles . 5
7 Homogénéité et stries . 6
7.1 Généralités . 6
7.2 Indication sur les dessins . . 6
7.2.1 Codes d'indication . 6
7.2.2 Structure de l'indication . 6
7.3 Homogénéité . 7
7.3.1 Principe de spécification . 7
7.3.2 Classes de qualité . 7
7.3.3 Terme focus . 7
7.4 Stries . 7
7.4.1 Principes de spécification . 7
7.4.2 Classes de densité pour les stries . 7
7.4.3 Classes d'écart du front d'onde pour les stries . 8
7.4.4 Comparaison de classes de qualité de densité et de front d’onde pour les stries . 8
7.4.5 Directions orthogonales multiples . 9
7.5 Exemples d'indications pour homogénéité et stries . 9
8 Indications pour «aucune prescription» ou «défaut» . 9
9 Indications sur les dessins . 9
9.1 Champ de tableau . 9
9.2 Champ de dessin .10
10 Indications pour les autres tolérances de matériau optique .10
11 Exemples d'indications sur les dessins .10
11.1 Exemple 1: propriétés des matières premières dans la zone du dessin.10
11.2 Exemple 2: Spécification de bulles pour éléments finis .10
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ISO 10110-18:2018(F)
11.3 Exemple 3: Ensemble des trois propriétés pour élément fini .11
11.4 Exemple 4: exemple de système .11
11.5 Exemple 5: Exemple de tabulation .12
Annexe A (informative) Constante optique de contrainte et biréfringence sous contrainte .13
Annexe B (informative) Préconisations relatives à la biréfringence sous contrainte dans le
verre d'optique .14
Annexe C (informative) Préconisations relatives aux classes de bulle dans le verre d'optique .16
Annexe D (informative) Préconisations relatives à l'homogénéité dans le verre d'optique .19
Annexe E (informative) Préconisations relatives aux stries dans le verre d'optique .21
Bibliographie .23
iv © ISO 2018 – Tous droits réservés
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ISO 10110-18:2018(F)
Avant-propos
L'ISO (Organisation internationale de normalisation) est une fédération mondiale d'organismes
nationaux de normalisation (comités membres de l'ISO). L'élaboration des Normes internationales est
en général confiée aux comités techniques de l'ISO. Chaque comité membre intéressé par une étude
a le droit de faire partie du comité technique créé à cet effet. Les organisations internationales,
gouvernementales et non gouvernementales, en liaison avec l'ISO participent également aux travaux.
L'ISO collabore étroitement avec la Commission électrotechnique internationale (IEC) en ce qui
concerne la normalisation électrotechnique.
Les procédures utilisées pour élaborer le présent document et celles destinées à sa mise à jour sont
décrites dans les Directives ISO/IEC, Partie 1. Il convient, en particulier de prendre note des différents
critères d'approbation requis pour les différents types de documents ISO. Le présent document a été
rédigé conformément aux règles de rédaction données dans les Directives ISO/IEC, Partie 2 (voir www
.iso .org/directives).
L'attention est attirée sur le fait que certains des éléments du présent document peuvent faire l'objet de
droits de propriété intellectuelle ou de droits analogues. L'ISO ne saurait être tenue pour responsable
de ne pas avoir identifié de tels droits de propriété et averti de leur existence. Les détails concernant
les références aux droits de propriété intellectuelle ou autres droits analogues identifiés lors de
l'élaboration du document sont indiqués dans l'Introduction et/ou dans la liste des déclarations de
brevets reçues par l'ISO (voir www .iso .org/brevets).
Les appellations commerciales éventuellement mentionnées dans le présent document sont données
pour information, par souci de commodité, à l’intention des utilisateurs et ne sauraient constituer un
engagement.
Pour une explication de la nature volontaire des normes, la signification des termes et expressions
spécifiques de l'ISO liés à l'évaluation de la conformité, ou pour toute information au sujet de l'adhésion
de l'ISO aux principes de l’Organisation mondiale du commerce (OMC) concernant les obstacles
techniques au commerce (OTC), voir le lien suivant: www .iso .org/iso/fr/avant -propos.
Le présent document a été élaboré par le comité technique ISO/TC 172, Optique et photonique, sous-
comité SC 1, Normes fondamentales.
Cette première édition de l’ISO 10110-18 annule et remplace l'ISO 10110-2:1996, ISO 10110-3:1996 et
l'ISO 10110-4:1997 qui ont été fusionnés en un seul document et révisés techniquement.
Les principales modifications par rapport aux éditions précédentes sont les suivantes:
a) définition d'une notation supplémentaire pour le code d'indication de manière à préciser
directement la matière première pour un élément fini;
b) ajout de la méthode d'écart du front d'onde pour spécifier les limites de stries acceptables;
c) règle de concentration de bulles ajustée pour ne compter que les bulles de taille maximale;
d) ajout d'une notation pluridirectionnelle à la spécification de stries;
e) ajout de notation de terme spécifique à la spécification d'homogénéité.
Une liste de l’ensemble des parties qui composent la série de l'ISO 10110 peut être consultée sur le site
web de l'ISO.
Il convient que l’utilisateur adresse tout retour d’information ou toute question concernant le présent
document à l’organisme national de normalisation de son pays. Une liste exhaustive desdits organismes
se trouve à l’adresse www .iso .org/fr/members .html.
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ISO 10110-18:2018(F)
Introduction
La série de l'ISO 10110 est composée de plusieurs parties. Il normalise les indications sur les dessins
pour les éléments et systèmes optiques. Le présent document (Partie 18) normalise les indications sur
les dessins pour le tolérancement des imperfections de matériaux.
Les imperfections des matériaux imposent des tolérances, du fait qu'elles peuvent dégrader la qualité
d'une pièce optique. Le présent document fournit des notations pour les imperfections des matériaux
dans les éléments optiques. Cela inclut la spécification d'une tolérance pour la biréfringence sous
contrainte, les bulles et inclusions, l'homogénéité de l'indice de réfraction et les stries. Le présent
document inclut des notations et classes précédemment décrites dans l'ISO 10110-2, l'ISO 10110-3, et
l'ISO 10110-4, et est entièrement compatible avec les versions antérieures des dessins élaborés à l'aide
de ces normes.
Il convient qu'une norme de notation de dessins, telle que le présent document, destinée à spécifier
les tolérances des matériaux optiques, contienne toutes les méthodes de spécification courantes pour
lui permettre d'être largement adoptée et appliquée. Dans certains cas, les tolérances de matériaux
sont spécifiées sur la pièce finie, et dans d'autres cas les tolérances de matériaux sont spécifiées sur la
matière première ou l'ébauche utilisée, pour fabriquer la pièce finie.
Des tolérances différentes peuvent être spécifiées et contrôlées de différentes manières, même sur un
seul élément. Il peut par exemple être souhaitable de spécifier les bulles et inclusions d'un assemblage
de doublet fini, en plus d'une spécification sur les éléments individuels. De plus pour le même doublet,
il peut être prudent de spécifier les tolérances sur la matière première et d'accepter les certifications
de qualité de matériaux du fabricant pour la biréfringence sous contrainte, l'homogénéité d'indice de
réfraction et les stries, qui sont beaucoup plus difficiles à valider sur un élément ou assemblage fini.
Dans le présent document, tous les efforts ont été faits pour assurer la flexibilité de la notation afin de
permettre aux matériaux d'être spécifiés par les moyens les plus adaptés pour l'application donnée. Dans
chaque cas, l'utilisateur a la possibilité, soit de spécifier la tolérance d'imperfection du matériau pour
l'élément fini, en utilisant les notations «0/», «1/» et «2/», soit de spécifier la qualité du matériau brut
utilisé dans la fabrication de l'élément, en utilisant les notations «00/», «01/» et «02/». Si la spécification
est destinée à s'appliquer à l'assemblage fini, les notations «10/», «11/» et «12/» sont utilisées.
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NORME INTERNATIONALE ISO 10110-18:2018(F)
Optique et photonique — Indications sur les dessins pour
éléments et systèmes optiques —
Partie 18:
Biréfringence sous contrainte, bulles et inclusions,
homogénéité, et stries
1 Domaine d'application
Le présent document spécifie l'indication de tolérances pour quatre catégories d'imperfections dans
les matériaux optiques — biréfringence sous contrainte, bulles et inclusions, homogénéité et stries —
dans la série de l'ISO 10110 qui normalise les indications sur les dessins pour les éléments et systèmes
optiques.
Les tolérances sont appliquées à une pièce optique finie, à un système de pièces optiques fini, ou à la
matière première utilisée pour fabriquer une pièce optique.
2 Références normatives
Les documents suivants cités dans le texte constituent, pour tout ou partie de leur contenu, des
exigences du présent document. Pour les références datées, seule l’édition citée s’applique. Pour les
références non datées, la dernière édition du document de référence s'applique (y compris les éventuels
amendements).
ISO 9802, Verre d'optique brut — Vocabulaire
ISO 10110-1, Optique et photonique — Indications sur les dessins pour éléments et systèmes optiques —
Partie 1: Généralités
ISO 10110-11, Optique et photonique — Indications sur les dessins pour éléments et systèmes optiques —
Partie 11: Données non tolérancées
ISO 12123, Optique et photonique — Spécification de verre d’optique brut
ISO 14999-4:2015, Optique et photonique — Mesurage interférométrique de composants et de systèmes
optiques — Partie 4: Directives pour l'évaluation des tolérances spécifiées dans l'ISO 10110
3 Termes et définitions
Pour les besoins du présent document, les termes et définitions de l’ISO 9802, ainsi que les suivants
s'appliquent.
L'ISO et l'IEC tiennent à jour des bases de données terminologiques destinées à être utilisées en
normalisation, consultables aux adresses suivantes:
— ISO Online browsing platform: disponible à l’adresse https: //www .iso .org/obp
— IEC Electropedia: disponible à l’adresse http: //www .electropedia .org/
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ISO 10110-18:2018(F)
3.1 Termes pour la biréfringence sous contrainte
3.1.1
biréfringence
variation de l'indice de réfraction avec orientation de la polarisation dans les matériaux optiques
3.1.2
biréfringence sous contrainte
biréfringence causée par une contrainte mécanique dans le matériau optique
Note 1 à l'article: La formule sur la constante optique de contrainte et la biréfringence sous contrainte est donnée
en Annexe A.
3.2 Termes pour bulles et inclusions
3.2.1
bulle
vide gazeux de section généralement circulaire dans la masse du matériau
3.2.2
inclusion
imperfection localisée dans la masse du matériau, y compris, sans s'y limiter, les bulles, les stries, les
nœuds, les petites pierres, les grains et les cristaux
3.2.3
référence de classe d'une bulle ou inclusion
étiquette numérique sans unité dérivée d'une valeur dans une série Renard R5 et spécifiant la racine
carrée d'une surface projetée
Note 1 à l'article: La référence de classe peut être interprétée comme une taille équivalente, qui est le diamètre
approximatif d'un cercle contenant la zone spécifiée. Le diamètre réel du cercle est plus grand d'environ 13 %
que ce qui est indiqué par la référence de classe quand des unités de taille linéaire sont ajoutées.
3.2.4
bulle ou inclusion négligeable
bulle ou inclusion dont la référence de classe est inférieure ou égale à 16 % de la classe maximale
admissible
3.3 Termes pour l'homogénéité et les stries
3.3.1
homogénéité
variation progressive de l'indice de réfraction à l'intérieur d'une seule pièce de matériau optique
3.3.2
stries
variation sur une courte distance de l'indice de réfraction d'une étendue type allant de moins d'un
millimètre à plusieurs millimètres
4 Spécification de matière première et des assemblages finis
4.1 Matière première
En préfixant le chiffre zéro «0» à n'importe lequel des codes d'indication, par exemple «00/», «01/»,
ou «02/» plutôt que «0/», «1/», ou «2/», le concepteur renvoie la spécification à la matière première
plutôt qu'à l'élément fini. Sauf notation contraire, cela doit impliquer que les certifications de qualité du
fabricant pour la matière première utilisée pour fabriquer l'élément sera acceptée comme preuve que
l'élément lui-même est conforme à la spécification.
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ISO 10110-18:2018(F)
L'ISO 12123 sur le verre d'optique brut définit les spécifications et classes de qualité pour les matériaux
de verre d'optique brut qui doivent être utilisés dès que possible, même lors du tolérancement des
composants finis.
4.2 Assemblages finis
En préfixant le chiffre un «1» à n'importe lequel des codes d'indication, par exemple «10/», «11/», ou
«12/» plutôt que «0/», «1/», ou «2/», le concepteur renvoie la spécification à un assemblage fini de
composants plutôt qu'un composant unique dans l'assemblage.
5 Biréfringence sous contrainte
5.1 Principe de spécification
La biréfringence sous contrainte est la différence de trajet optique (OPD), en nanomètres, entre les
polarisations orthogonales d'un faisceau lumineux en train de se propager d'un centimètre à travers le
matériau (nanomètres par centimètre).
NOTE Des lignes directrices pour des tolérances types de biréfringence sous contrainte pour certaines
applications sont données dans l’Annexe B.
5.2 Indication sur les dessins
5.2.1 Codes d'indication
Le code d'indication pour la biréfringence sous contrainte dans l'élément fini est «0/». Le code
d'indication pour la biréfringence sous contrainte dans la matière première est «00/», et pour un
assemblage fini, «10/».
5.2.2 Structure de l'indication
0/A ou 00/A ou 10/A
où A est l'OPD maximale admissible en nm/cm.
5.3 Exemples d'indications pour la biréfringence sous contrainte
EXEMPLE 1 0/2
La biréfringence sous contrainte admise dans la pièce finie doit être inférieure ou égale à 2 nm/cm.
EXEMPLE 2 00/20
La biréfringence sous contrainte de la matière première utilisée pour fabriquer la pièce doit être
inférieure ou égale à 20 nm/cm.
EXEMPLE 3 10/20
La biréfringence sous contrainte dans un assemblage fini doit être inférieure ou égale à 20 nm/cm.
6 Bulles et inclusions
6.1 Généralités
Sauf indication contraire, bulle est le terme générique utilisé pour les bulles et/ou inclusions.
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6.2 Principe de spécification
Spécifier la classe de taille maximale d'une bulle admissible. Spécifier le nombre maximal de bulles de
la classe maximale. Vérifier la surface accumulée totale masquée par les bulles autorisées.
Les classes de bulles normalisées sont définies dans le Tableau 1. Elles ont été dérivées en arrondissant
les valeurs d'une série Renard (R5) de dimension.
Tableau 1 — Classes de bulles normalisées
Référence de classe Taille (racine carrée de la surface) Surface
2
pas d'unité mm mm
a a −5 a
0,006 0,006 3,60 × 10
a a −4 a
0,010 0,010 1,00 × 10
a a −4 a
0,016 0,016 2,6 × 10
a a −4 a
0,025 0,025 6,25 × 10
−3
0,040 0,040 1,60 × 10
−3
0,063 0,063 3,97 × 10
−2
0,10 0,10 1,00 × 10
−2
0,16 0,16 2,56 × 10
−2
0,25 0,25 6,25 × 10
−1
0,40 0,40 1,60 × 10
−1
0,63 0,63 3,97 × 10
0
1,0 1,0 1,00 × 10
0
1,6 1,6 2,56 × 10
0
2,5 2,5 6,25 × 10
1
4,0 4,0 1,60 × 10
a
Les bulles inférieures à 0,030 mm en taille équivalente n'ont généralement pas d'importance pour la spécification du
verre d'optique brut.
NOTE L'Annexe C contient des lignes directrices pour des spécifications types dans plusieurs applications.
6.3 Indication sur les dessins
6.3.1 Codes d'indication
Le code d'indication pour les bulles dans l'élément fini est «1/». Le code d'indication pour les bulles dans
la matière première est «01/». Le code d'indication pour les bulles dans l'intégralité d'un assemblage
fini est «11/».
6.3.2 Structure de l'indication
1/N × A ou 01/N × A ou 11/N × A
où
A est la référence de classe de la plus grande bulle admissible;
N est le nombre maximal admissible des plus grandes bulles admissibles;
× est le symbole de la multiplication pour séparer et relier N et A.
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ISO 10110-18:2018(F)
6.4 Règle d'accumulation
La somme des surfaces projetées de toutes les bulles, avec classes de référence, inférieures ou égales à A
et supérieures ou égales à 0,16 A ne doit pas dépasser
2 2
N × A mm
où
N est le nombre maximal de bulles de taille maximale indiqué dans la spécification;
2
A est le carré de la référence de classe de la plus grande bulle admissible.
La règle d'accumulation autorise un plus grand nombre de bulles de plus petites tailles, mais le total de
leurs surfaces en section transversale doit rester inférieur à la limite de surface totale maximale établie
par la spécification indiquée.
6.5 Règle de concentration
Les concentrations de bulles ne sont pas autorisées.
Une concentration existe lorsque plus de 20 % du nombre de bulles de la classe maximale autorisée
se trouve dans la sous-zone de 5 % de la région d’essai. La sur-surface de 5 % doit avoir une forme
similaire à celle de la région d'essai.
Si le nombre total de bulles admissibles est inférieur à 10, alors il y a concentration quand deux bulles
ou plus de la classe maximale admise se trouvent dans une sous-zone de 5 % de la région d’essai.
Pour toutes les bulles avec une classe de un à trois classes plus petites (jusqu’à 0,16 A) que la classe
maximale admise et dans 5 % de la région d’essai, additionner les références de classe pour trouver le
nombre équivalent de bulles de la classe maximale, en arrondissant. Ensuite évaluer tel que décrit pour
les bulles de classe maximale.
6.6 Exemples d’indications pour bulles
EXEMPLE 1 1/1 × 0,25
La plus grande référence de classe admissible de n'importe quelle bulle dans l'élément fini est 0,25. La
somme des surfaces projetées de toutes les bulles inférieures ou égales à la référence de classe 0,25 et
supérieures à la référence de classe 0,04 — c'est-à-dire 0,16 × 0,25 — doit être inférieure ou égale à
2
0,062 5 mm .
EXEMPLE 2 01/3 × 0,5
La plus grande référence de classe admissible de n'importe quelle bulle dans la matière première utilisée
pour fabriquer l'élément est 0,5. Le nombre maximal autorisé de la taille maximale des bulles est 3. La
somme des surfaces projetées de toutes les bulles inférieures ou égales à la référence de classe 0,5 et
supérieures à la référence de classe 0,08 — c'est-à-dire 0,16 × 0,5 — doit être inférieure ou égale à
2
0,75 mm .
EXEMPLE 3 11/1 × 0,25
La plus grande référence de classe admissible de n'importe quelle bulle dans l'intégralité d'un assemblage
fini est 0,25. La somme des surfaces projetées de toutes les bulles inférieures ou égales à la référence de
classe 0,25 et supérieures ou égales à la référence de classe 0,04 — c'est-à-dire 0,16 × 0,25 — doit être
2
inférieure ou égale à 0,062 5 mm .
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ISO 10110-18:2018(F)
7 Homogénéité et stries
7.1 Généralités
Les d
...
Questions, Comments and Discussion
Ask us and Technical Secretary will try to provide an answer. You can facilitate discussion about the standard in here.