ISO 14997:2011
(Main)Optics and photonics — Test methods for surface imperfections of optical elements
Optics and photonics — Test methods for surface imperfections of optical elements
ISO 14997:2011 establishes the physical principles and practical means for the implementation of methods for measuring surface imperfections. This method evaluates the surface area obscured or affected by the imperfections.
Optique et photonique — Méthodes d'essai applicables aux imperfections de surface des éléments optiques
L'ISO 14997:2011 donne les principes physiques et les moyens pratiques de mise en oeuvre des méthodes de mesure des imperfections de surface. Cette méthode évalue le mesurage de la zone obscurcie ou affectée par les imperfections.
General Information
Relations
Buy Standard
Standards Content (Sample)
INTERNATIONAL ISO
STANDARD 14997
Second edition
2011-04-15
Optics and photonics — Test methods
for surface imperfections of optical
elements
Optique et photonique — Méthodes d'essai applicables
aux imperfections de surface des éléments optiques
Reference number
ISO 14997:2011(E)
©
ISO 2011
---------------------- Page: 1 ----------------------
ISO 14997:2011(E)
COPYRIGHT PROTECTED DOCUMENT
© ISO 2011
All rights reserved. Unless otherwise specified, no part of this publication may be reproduced or utilized in any form or by any means,
electronic or mechanical, including photocopying and microfilm, without permission in writing from either ISO at the address below or
ISO's member body in the country of the requester.
ISO copyright office
Case postale 56 • CH-1211 Geneva 20
Tel. + 41 22 749 01 11
Fax + 41 22 749 09 47
E-mail copyright@iso.org
Web www.iso.org
Published in Switzerland
ii © ISO 2011 – All rights reserved
---------------------- Page: 2 ----------------------
ISO 14997:2011(E)
Contents Page
Foreword .iv
Introduction.v
1 Scope.1
2 Normative references.1
3 Terms and definitions .1
4 Physical principles .2
5 Measurement of obscured or affected area.2
5.1 General .2
5.2 Requirements.4
5.3 Calibration.4
5.4 Procedure.4
5.5 Test report.4
Annex A (informative) Component inspection.6
Annex B (informative) Recommended dimensions of artefacts on a scale comparison plate.7
Annex C (informative) Description of the instrument used for measuring imperfections below
0,01 mm: microscope image comparator .8
Annex D (informative) Imperfection quality control .11
Annex E (normative) Preferred values of grade numbers and subdivision factors .13
Bibliography.14
© ISO 2011 – All rights reserved iii
---------------------- Page: 3 ----------------------
ISO 14997:2011(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.
International Standards are drafted in accordance with the rules given in the ISO/IEC Directives, Part 2.
The main task of technical committees is to prepare International Standards. Draft International Standards
adopted by the technical committees are circulated to the member bodies for voting. Publication as an
International Standard requires approval by at least 75 % of the member bodies casting a vote.
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.
ISO 14997 was prepared by Technical Committee ISO/TC 172, Optics and photonics, Subcommittee SC 1,
Fundamental standards.
This second edition cancels and replaces the first edition (ISO 14997:2003), which has undergone minor
revision to adapt ISO 14997:2011 to ISO 10110-7:2008; the main changes are the deletion of one of the two
test methods and the addition of a new Annex E.
iv © ISO 2011 – All rights reserved
---------------------- Page: 4 ----------------------
ISO 14997:2011(E)
Introduction
This International Standard was developed in response to worldwide demand for test methods for surface
imperfections that are objective and permit fast assessment of component quality. Existing standards have
been assessed (see Reference [9]) and found to be too variable in use to satisfy the current requirements of
industry. Surface imperfections, such as digs and scratches, arise from localized damage during or after
manufacture. They can be visible as a result of the light they scatter, giving rise to a false impression of poor
quality. Alternatively, this light can appear as unwanted veiling glare (stray radiation) in an image plane, or it
can lead to a degradation in signal quality at an image sensor. Imperfections can also provide centres of
stress, eventually leading to failure of components exposed to high laser radiation power/energy densities.
Since modern methods of surface examination are capable of atomic resolution, no surface is likely to be
found totally free of localized imperfections. Most surfaces produced are satisfactory for their intended
purpose, but a small proportion can have suffered obvious damage and will be reworked or regarded as
unacceptable. This can leave some components which, although slightly damaged, may still be found
acceptable, when tested, depending on the level of acceptability of surface imperfections requested by the
customer and specified on drawings in ISO 10110-7. This International Standard describes how these
methods are implemented.
The obscuration of imperfections larger than 10 µm can be judged visually by comparison of areas with
artefacts of known size on a comparison plate. The obscuration caused by imperfections equal to or less than
10 µm across and yet still visible under dark-field illumination either is too small for accurate area
measurement or may transmit as well as scatter radiation. These need to be quantified by comparison of their
radiometric obscuration with totally absorbing artefacts of known size. Every imperfection detected is
measured and considered for summation to produce a level of grade for each surface.
It should be noted that other light scattering defects, which also need to be measured, can arise as digs
distributed over the surface of an incompletely polished surface, and as bubbles and as striae within an optical
material. The measurement of laser damage thresholds also requires sensitive means for quantifying the level
of radiation scattered by damage in its early stages.
© ISO 2011 – All rights reserved v
---------------------- Page: 5 ----------------------
INTERNATIONAL STANDARD ISO 14997:2011(E)
Optics and photonics — Test methods for surface
imperfections of optical elements
1 Scope
This International Standard establishes the physical principles and practical means for the implementation of
methods for measuring surface imperfections. This method evaluates the surface area obscured or affected
by the imperfections.
The method is suitable for prototype, small-scale or large-scale production of a wide variety of optical
components. Imperfection appearance or functional tolerances related to a particular component can be
determined by agreement between supplier and customer.
2 Normative references
The following referenced documents are indispensable for the application 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 10110-7, Optics and photonics — Preparation of drawings for optical elements and systems — Part 7:
Surface imperfection tolerances
ISO 11145, Optics and photonics — Lasers and laser-related equipment — Vocabulary and symbols
3 Terms and definitions
For the purposes of this document, the terms and definitions given in ISO 10110-7 and ISO 11145 and the
following apply.
3.1
fully-developed imperfection
imperfection which scatters all radiation incident upon it
3.2
partially-developed imperfection
imperfection which transmits as well as scatters radiation incident upon it
3.3
line-equivalent width
LEW
width of a fully-developed scratch or absorbing line which obscures the same amount of radiation as a
partially-developed scratch
NOTE The LEW of a fully-developed scratch equals its geometrical width.
© ISO 2011 – All rights reserved 1
---------------------- Page: 6 ----------------------
ISO 14997:2011(E)
3.4
spot-equivalent diameter
SED
diameter of a fully-developed dig or absorbing spot which obscures the same amount of radiation as a
partially-developed dig
NOTE The SED of a fully-developed dig equals its geometrical diameter, but its grade number is the square root of
its area.
3.5
imperfection threshold
total magnitude of imperfections on a surface quoted as a numerical term above which the component may be
rejected for a particular application
3.6
bright-field imperfection contrast
ratio of the difference between the background maximum and minimum intensities across an imperfection
image to the sum of these values
NOTE This value depends on whether the imperfection is viewed in transmission or reflection and on whether it is
viewed directly or through the component.
3.7
obscuration comparison
process of measuring the severity of an imperfection by comparing its peak contrast under bright-field
conditions with that of an obscuring artefact of known size
3.8
visual contrast threshold
smallest ratio of the brightness of an object to its background which can be seen by a particular observer
4 Physical principles
Precise metrology of small surface imperfections, which may be clearly visible under dark-field illumination,
has proved to be very difficult (see Reference [9]) under workshop conditions. The parametric method
described in Clause 5 overcomes this problem by equating imperfection severity with the obscuration of the
incident beam in comparison with an absorbing artefact of known size. The obscuration of each imperfection
of doubtful severity identified during inspection is measured separately. A dig is usually fully developed and is
quantified by measuring its encircled diameter and then calculating its area and grade number in accordance
with ISO 10110-7. Preferred values for grade numbers are given in Annex E. The length and width of a
scratch with dimensions greater than 10 µm are measured with the aid of a comparison plate or low power
measuring microscope. Scratches equal to or less than 10 µm in width are measured from their LEW values. If
different values are found for actual width and LEW or the actual diameter of a dig and its SED, for these two
approaches the smaller number which allows for transmission of a partially-developed imperfection shall be
used when calculating the grade number.
NOTE Choice of the smaller value is likely to reduce over-specification and lead to increased yields and lower costs.
5 Measurement of obscured or affected area
5.1 General
Optical components shall first be cleaned and inspected, preferably in low angle scattered light by strong side-
illumination under dark-field conditions, to select the usually small proportion of doubtful components with
imperfections which require measurement. A typical arrangement for the routine inspection of optical elements
for imperfections seen in transmission is shown in Annex A. A mirror can be inspected by placing it close to
the back wall of the box and tilted so as to avoid reflected light entering the eye.
2 © ISO 2011 – All rights reserved
---------------------- Page: 7 ----------------------
ISO 14997:2011(E)
The affected areas of imperfections with dimensions greater than 10 µm on transmitting or reflecting
substrates can be determined with the aid of a scale comparison plate, such as that described in Annex B. A
simple magnifier or low power microscope may be used for this purpose.
For imperfections equal to or smaller than 10 µm, Figure 1 a) shows a schematic arrangement illustrating the
simplest configuration required for the measurement of LEW and SED when viewing in transmission. Light
from a distant source on the left illuminates the component. A comparison plate is placed close to the
component so that the eye can form a match between the contrast of the imperfection under bright-field
conditions and that of a line of known width on the plate or a spot of known diameter when quantifying a dig.
In the event that there is no specification for long imperfections, all scratches are measured and accumulated
by area with general imperfections.
Imperfections on a reflecting substrate shall be viewed through a beam splitter to provide normally incident
illumination of the mirror. The same comparison plate operating again in transmission is used as shown
schematically in Figure 1 b).
a) Viewing in transmission
b) Viewing in reflection
Key
1 source
2 comparison plate
3 test component
4 test mirror
5 beam splitter
Figure 1 — Schematic arrangement for measurement
© ISO 2011 – All rights reserved 3
---------------------- Page: 8 ----------------------
ISO 14997:2011(E)
5.2 Requirements
The requirements for the measurement of LEW and SED for imperfections of size equal to or less than 10 µm
are summarized below.
a) The imperfection on the component under test and the comparator plate shall be illuminated and imaged
under the same conditions.
b) The illumination shall be substantially parallel and avoid speckle in the image plane.
c) The imaging system shall have a low numerical aperture, typically 0,01, chosen to remove fine structure
from the imperfection image, but to leave sufficient radiation to enable comparison of the peak contrasts
of the imperfection and artefact images.
d) The image may be viewed directly, but remote viewing by television is preferred.
A variety of different designs of image comparator may be used to fulfil the above requirements, but the
preferred arrangement with a precision and sensitivity which exceeds that possible with unaided vision is a
microscope image comparator described in Annex C. If the LEW of a scratch varies along its length, its peak
value shall be taken when calculating its grade number.
The length of scratches required to calculate their grade number and the extent of edge chips from the
physical edge of the surface should be measured with the aid of the comparison plate or by low power
microscope.
5.3 Calibration
The measurement of LEW and SED requires the use of a reference dig and scratch calibration plate which
may be of the form of that described in Annex B, extended to sub-micrometre values, if required. When testing
in transmission, this shall have opaque lines and spots on a transparent substrate. Testing in reflection, when
using the microscope image comparator, requires the negative of this plate with transparent slits and spots of
the same size on a reflecting substrate. The uncertainty of measurement of these artefacts shall be 5 % of the
measured dimension.
5.4 Procedure
The precise procedure for optical component inspection and measurement will vary between companies,
depending on past experience and customer needs. The approach described in Annex D is based largely on
existing practice.
5.5 Test report
If a test report is requested on the drawing, the following information shall be provided for each face of
component tested.
a) General information:
1) name and address of workshop;
2) name of the inspector;
3) date of the measurement;
4) International Standard and/or test specification numbers.
4 © ISO 2011 – All rights reserved
---------------------- Page: 9 ----------------------
ISO 14997:2011(E)
b) Sample information:
1) component drawing number;
2) specifications relating to storage, cleaning and production date;
3) transmitting/reflecting component;
4) component diameter;
5) description of orientation and face marking;
6) operational mode: conformity/quality grade.
c) Test specification:
1) description of test equipment;
2) f/ratio of imaging lens or state if the unaided eye is used for assessment;
3) number of imperfections of maximum size allowed and their grade numbers for general and specific
...
NORME ISO
INTERNATIONALE 14997
Deuxième édition
2011-04-15
Optique et photonique — Méthodes
d'essai applicables aux imperfections
de surface des éléments optiques
Optics and photonics — Test methods for surface imperfections
of optical elements
Numéro de référence
ISO 14997:2011(F)
©
ISO 2011
---------------------- Page: 1 ----------------------
ISO 14997:2011(F)
DOCUMENT PROTÉGÉ PAR COPYRIGHT
© ISO 2011
Droits de reproduction réservés. Sauf prescription différente, aucune partie de cette publication ne peut être reproduite ni utilisée sous
quelque forme que ce soit et par aucun procédé, électronique ou mécanique, y compris la photocopie et les microfilms, sans l'accord écrit
de l'ISO à l'adresse ci-après ou du comité membre de l'ISO dans le pays du demandeur.
ISO copyright office
Case postale 56 • CH-1211 Geneva 20
Tel. + 41 22 749 01 11
Fax + 41 22 749 09 47
E-mail copyright@iso.org
Web www.iso.org
Publié en Suisse
ii © ISO 2011 – Tous droits réservés
---------------------- Page: 2 ----------------------
ISO 14997:2011(F)
Sommaire Page
Avant-propos .iv
Introduction.v
1 Domaine d'application .1
2 Références normatives.1
3 Termes et définitions .1
4 Principes physiques.2
5 Mesurage de la zone obscurcie ou affectée par les défauts.3
5.1 Généralités .3
5.2 Exigences.3
5.3 Étalonnage .4
5.4 Mode opératoire.4
5.5 Rapport d'essai.5
Annexe A (informative) Contrôle des éléments .6
Annexe B (informative) Dimensions recommandées des artefacts sur un plateau de comparaison
gradué.7
Annexe C (informative) Description de l'instrument de mesure des imperfections inférieures à
0,01 mm: microscope comparateur d'images .8
Annexe D (informative) Contrôle qualité des imperfections .11
Annexe E (normative) Valeurs préférentielles des références de classe et facteurs de subdivision.13
Bibliographie.14
© ISO 2011 – Tous droits réservés iii
---------------------- Page: 3 ----------------------
ISO 14997:2011(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 (CEI) en ce qui concerne la normalisation électrotechnique.
Les Normes internationales sont rédigées conformément aux règles données dans les Directives ISO/CEI,
Partie 2.
La tâche principale des comités techniques est d'élaborer les Normes internationales. Les projets de Normes
internationales adoptés par les comités techniques sont soumis aux comités membres pour vote. Leur
publication comme Normes internationales requiert l'approbation de 75 % au moins des comités membres
votants.
L'attention est appelée 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.
L'ISO 14997 a été élaborée par le comité technique ISO/TC 172, Optique et photonique, sous-comité SC 1,
Normes fondamentales.
Cette deuxième édition annule et remplace la première édition (ISO 14997:2003), qui fait l'objet d'une révision
mineure pour adapter l'ISO 14997:2011 à l'ISO 10110-7:2008. Les principales modifications sont la
suppression de l'une des deux méthodes d'essai et l'ajout d'une nouvelle Annexe E.
iv © ISO 2011 – Tous droits réservés
---------------------- Page: 4 ----------------------
ISO 14997:2011(F)
Introduction
La présente Norme internationale a été élaborée en réponse à la demande internationale pour des méthodes
d'essai, applicables aux imperfections de surface objectives et qui permettent une évaluation rapide de la
qualité des éléments. Après évaluation des normes existantes (voir Référence [9]), elles se sont révélées trop
variables lors de leur utilisation pour satisfaire aux exigences actuelles de l'industrie. Les imperfections de
surface, telles que creux et rayures, sont dues à un dommage localisé pendant ou après la fabrication. Elles
peuvent se voir en raison de la dispersion de la lumière qu'elles causent, et cela donne une fausse impression
de mauvaise qualité. Elles peuvent également provoquer un rayonnement parasite dans le plan image ou
engendrer une dégradation de la qualité du signal au niveau d'un capteur d'images. Les imperfections
peuvent également engendrer des centres de contrainte susceptibles de conduire à une défaillance des
éléments exposés à des densités intenses de puissance/énergie de rayonnement laser.
Puisque les méthodes modernes d'examen des surfaces ont un pouvoir de résolution du niveau de l'atome, il
n'est plus possible de trouver de surface absolument exempte d'imperfections localisées. La plupart des
surfaces produites sont satisfaisantes pour leur usage prévu, mais une petite partie d'entre elles peut avoir
subi des dommages évidents et peut être retraitée ou considérée comme inacceptable. Il n'en reste pas
moins que certains éléments, bien que légèrement endommagés, peuvent, lorsqu'ils sont soumis à essais,
demeurer acceptables en fonction du niveau d'acceptabilité des imperfections de surface demandé par le
client et spécifié sur les dessins conformément à l'ISO 10110-7. La présente Norme internationale décrit la
mise en œuvre de ces méthodes.
L'obscurcissement des imperfections supérieures à 10 µm peut être évalué visuellement en comparant les
zones à des défauts types de dimension connue sur un échantillon de comparaison. L'obscurcissement dû
aux imperfections dont le diamètre est inférieur ou égal à 10 µm et qui demeurent visibles sous un
éclairement à fond noir soit est trop faible pour permettre un mesurage précis des zones, soit peut transmettre
et à la fois diffuser le rayonnement. Il est nécessaire de quantifier ces imperfections en comparant leur
obscurcissement radiométrique à celui d'artefacts totalement absorbants de dimension connue. Chaque
imperfection détectée est mesurée et ajoutée aux autres imperfections pour obtenir un niveau de classe pour
chaque surface.
Noter que d'autres défauts de diffusion de la lumière, qu'il est également nécessaire de mesurer, peuvent
provenir de creux répartis sur une surface incomplètement polie, de bulles et de stries à l'intérieur d'un
matériau optique. Le mesurage des seuils d'endommagement par laser nécessite également l'utilisation de
dispositifs sensibles pour quantifier le niveau de rayonnement diffracté par dommage dès son origine.
© ISO 2011 – Tous droits réservés v
---------------------- Page: 5 ----------------------
NORME INTERNATIONALE ISO 14997:2011(F)
Optique et photonique — Méthodes d'essai applicables
aux imperfections de surface des éléments optiques
1 Domaine d'application
La présente Norme internationale donne les principes physiques et les moyens pratiques de mise en œuvre
des méthodes de mesure des imperfections de surface. Cette méthode évalue le mesurage de la zone
obscurcie ou affectée par les imperfections.
Cette méthode convient à la production d'une grande variété d'éléments optiques, que ce soit au niveau des
prototypes, des petites ou des grandes séries. L'apparence des imperfections ou les tolérances fonctionnelles
pour un composant particulier peuvent être déterminées par un accord entre client et fournisseur.
2 Références normatives
Les documents de référence suivants sont indispensables pour l'application 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 10110-7, Optique et photonique — Indications sur les dessins pour éléments et systèmes optiques —
Partie 7: Tolérances d'imperfection de surface
ISO 11145, Optique et photonique ― Lasers et équipements associés aux lasers ― Vocabulaire et symboles
3 Termes et définitions
Pour les besoins du présent document, les termes et définitions donnés dans l'ISO 10110-7 et l'ISO 11145
ainsi que les suivants s'appliquent.
3.1
imperfection entièrement développée
imperfection qui diffuse l'ensemble du rayonnement incident
3.2
imperfection partiellement développée
imperfection qui transmet et à la fois diffuse le rayonnement incident
3.3
largeur de ligne équivalente
LEW
largeur d'une rayure entièrement développée ou d'une ligne absorbante qui obscurcit le même volume de
rayonnement qu'une rayure partiellement développée
NOTE La LEW d'une rayure entièrement développée est égale à sa largeur géométrique.
© ISO 2011 – Tous droits réservés 1
---------------------- Page: 6 ----------------------
ISO 14997:2011(F)
3.4
diamètre de point équivalent
SED
diamètre d'un creux entièrement développé ou d'un point absorbant qui obscurcit la même quantité de
rayonnement qu'un creux partiellement développé
NOTE Le SED d'un creux entièrement développé est égal à son diamètre géométrique, mais sa référence de classe
est la racine carrée de sa superficie.
3.5
seuil d'imperfection
amplitude totale des imperfections présentes sur une surface, représentée par une valeur numérique au-
dessus de laquelle l'élément peut être rejeté pour une application particulière
3.6
contraste des imperfections sur fond clair
rapport entre la différence des intensités de fond maximale et minimale sur une image d'imperfection et la
somme de ces valeurs
NOTE Cette valeur varie selon que l'imperfection est observée en transmission ou en réflexion, ou qu'elle est
observée directement ou à travers le composant.
3.7
comparaison d'obscurcissement
procédé de mesure de la sévérité d'une imperfection par comparaison de son contraste de crête dans des
conditions de fond clair avec celui d'un défaut type obscurcissant de dimension connue
3.8
seuil de contraste visuel
plus petit rapport entre la luminosité d'un objet et son arrière-fond, qui peut être observé par un observateur
spécifique
4 Principes physiques
Il est très difficile (voir Référence [9]) de mesurer avec exactitude en atelier des imperfections de surface de
petites dimensions, qui peuvent être clairement visibles sous un éclairement à fond noir. La méthode
paramétrique décrite dans l'Article 5 surmonte cette difficulté en considérant que la sévérité des imperfections
est égale à l'obscurcissement du faisceau incident par rapport à un défaut type absorbant de dimension
connue, sur un faisceau incident. L'obscurcissement de chaque imperfection dont la sévérité a été jugée
incertaine lors du contrôle est mesuré séparément. Un creux est généralement entièrement développé et
quantifié en mesurant son diamètre circonscrit, puis en calculant son aire et sa référence de classe
conformément à l'ISO 10110-7. Les valeurs préférentielles pour des numéros de classe sont données dans
l'Annexe E. La longueur et la largeur d'une rayure dont les dimensions sont supérieures à 10 µm sont
mesurées à l'aide d'un échantillon de comparaison ou d'un microscope à faible grossissement. Les rayures
dont la largeur est inférieure ou égale à 10 µm sont mesurées à partir de leurs valeurs LEW. Lorsque des
valeurs différentes sont obtenues pour la largeur réelle et la largeur de ligne équivalente d'une rayure ou le
diamètre réel d'un creux et son diamètre de faisceau équivalent, le calcul de la référence de classe doit se
faire à partir du nombre le plus petit permettant la transmission d'une imperfection partiellement développée.
NOTE Le choix de la plus petite valeur réduit généralement la sur-spécification et donne des rendements plus
importants et des coûts moins élevés.
2 © ISO 2011 – Tous droits réservés
---------------------- Page: 7 ----------------------
ISO 14997:2011(F)
5 Mesurage de la zone obscurcie ou affectée par les défauts
5.1 Généralités
Les éléments optiques doivent tout d'abord être nettoyés et contrôlés, de préférence sous un angle faible de
lumière diffractée par un éclairement latéral puissant, et dans des conditions de fond noir, afin de sélectionner
la proportion généralement faible d'éléments incertains dont les imperfections nécessitent un mesurage. Un
dispositif type de contrôle de routine des imperfections des éléments optiques observées en transmission est
représenté dans l'Annexe A. Un miroir peut être inspecté en le plaçant contre la paroi arrière de la boîte et en
l'inclinant pour éviter que la lumière réfléchie n'atteigne l'œil.
Les zones affectées par des imperfections de dimension supérieure à 10 µm sur des substrats examinés en
transmission ou en réflexion peuvent être déterminées à l'aide d'un plateau de comparaison gradué, tel que
décrit dans l'Annexe B. Une simple lentille grossissante ou un microscope à faible grossissement peut être
utilisé à cet effet.
Pour les imperfections inférieures ou égales à 10 µm, la Figure 1 a) représente un dispositif schématique qui
illustre la plus simple configuration requise pour mesurer LEW et SED lors de leur observation en
transmission. La lumière provenant d'une source éloignée sur la gauche éclaire l'élément. Un plateau de
comparaison est placé à proximité de l'élément de sorte que l'œil puisse établir une correspondance entre le
contraste de l'imperfection dans des conditions de fond clair et celui d'une ligne de largeur donnée sur
l'échantillon pour la quantification d'une rayure ou d'un point d'un diamètre donné, pour la quantification du
creux.
Dans le cas où il n'existe pas de spécification pour les imperfections longues, toutes les rayures sont
mesurées et accumulées par zone avec des imperfections générales.
Les imperfections décelées sur un substrat réfléchissant doivent être observées au travers d'un diviseur de
faisceaux afin de garantir l'éclairement incident normal du miroir. Le même plateau de comparaison
fonctionnant cette fois en réflexion est utilisé comme représenté de façon schématique à la Figure 1 b).
5.2 Exigences
Les exigences relatives au mesurage de LEW et de SED pour les imperfections de dimension inférieure ou
égale à 10 µm sont résumées ci-dessous de a) à d).
a) L'imperfection décelée sur l'élément soumis à essai et l'échantillon de comparaison doivent être éclairés
et représentés dans les mêmes conditions.
b) L'éclairement doit être quasi parallèle et ne pas donner une granulation cohérente du plan image.
c) Le système d'imagerie doit avoir une ouverture numérique faible, généralement 0,01, choisie pour
éliminer la structure fine de l'image de l'imperfection mais pour conserver un rayonnement suffisant pour
permettre de comparer les contrastes de crête des images des imperfections et des défauts types.
d) L'image peut être observée directement mais une télésurveillance par caméra électronique est
recommandée.
Une variété de différents modèles de comparateurs d'images peut être utilisée pour satisfaire aux exigences
données de a) à d), mais l'arrangement préféré avec une exactitude et une sensibilité supérieures à celles de
la vision spontanée est un microscope comparateur d'images décrit dans l'Annexe C. Si la LEW d'une rayure
varie sur sa longueur, sa valeur de crête doit être prise lors du calcul de sa référence de classe.
La longueur des rayures exige le calcul de leur référence de classe et l'étendue des égrenures du bord
physique de la surface doit être mesurée à l'aide du plateau de comparaison ou du microscope de faible
puissance.
© ISO 2011 – Tous droits réservés 3
---------------------- Page: 8 ----------------------
ISO 14997:2011(F)
a) Observation en transmission
b) Observation en réflexion
Légende
1 source
2 plateau de comparaison
3 composant d'essai
4 miroir d'essai
5 diviseur de faisceau
Figure 1 — Représentation schématique du mesurage
5.3 Étalonnage
Le mesurage de LEW et de SED requiert l'utilisation d'un échantillon de comparaison de creux et de rayure de
référence, qui peut avoir la forme décrite dans l'Annexe B, élargie à des valeurs submicrométriques, si
nécessaire. Lors de l'essai en transmission, ce dispositif doit comporter des lignes et des points opaques sur
un substrat transparent. L'essai en réflexion, s'il utilise le microscope comparateur d'images, requiert le négatif
de cet échantillon avec des fentes et des points de la même dimension, transparents sur un substrat
réfléchissant. L'incertitude de mesure de ces défauts types doit être égale à 5 % de la dimension mesurée.
5.4 Mode opératoire
Le mode opératoire précis de contrôle et de mesure des éléments optiques varie entre les entreprises en
fonction de l'expérience acquise et des besoins du client. La méthode décrite dans l'Annexe D se fonde en
grande partie sur la pratique existante.
4 © ISO 2011 – Tous droits réservés
---------------------- Page: 9 ----------------------
ISO 14997:2011(F)
5.5 Rapport d'essai
Lorsqu'un rapport d'essai doit accompagner le dessin, les informations suivantes doivent être fournies pour
chaque face de l'élément soumis à essai.
a) Informations générales:
1) le nom et l'adresse de l'usine;
2) le nom du contrôleur;
3) la date du mesurage;
4) une référence à la Norme internationale et/ou à la spécification d'essai.
b) Informations relatives à l'échantillon:
1) le numéro de dessin de l'élément;
2) les spécifications relatives au stockage, au nettoyage et à la date de fabrication;
3) l'élément de transmission/réflexion;
4) le diamètre de l'élément;
5) la description de l'orientation et du marquage des faces;
6) le mode opératoire: conformité/classe de qualité.
c) Spécification d'essai:
1) la description de l'équipement d'essai;
2) le nombre f de la lentille d'imagerie ou une indication si l'évaluation est réalisée par un œil non
corrigé;
3) le nombre d'imperfections de dimension maximale autorisées et leurs références de classe pour les
types d'imperfection générale ou spécifique;
4) l'ampleur maxi
...
Questions, Comments and Discussion
Ask us and Technical Secretary will try to provide an answer. You can facilitate discussion about the standard in here.