ISO 10110-5:2015
(Main)Optics and photonics — Preparation of drawings for optical elements and systems — Part 5: Surface form tolerances
Optics and photonics — Preparation of drawings for optical elements and systems — Part 5: Surface form tolerances
ISO 10110-5:2015 specifies the presentation of design and functional requirements for optical elements and systems in technical drawings used for manufacturing and inspection. ISO 10110-5:2015 specifies rules for indicating the tolerance for surface form deviation. NOTE The terminology of interferometry employing the unit "fringe spacings" is widely used for the specification of tolerances. However, the usage of non-interferometric methods for testing of optical parts has recently become more important. Therefore, unlike in the earlier versions of this part of ISO 10110, nanometres shall now be the preferred and standard unit to express surface form deviations. The usage of fringe spacings is still permitted given that the base wavelength is explicitly stated. ISO 10110-5:2015 applies to surfaces of plano, spherical, aspheric, circular and non-circular cylindric, and toric form as well as to surfaces of other non-spherical shape such as generally described surfaces. It does not apply to diffractive surfaces, Fresnel surfaces, and micro-optical surfaces.
Optique et photonique — Indications sur les dessins pour éléments et systèmes optiques — Partie 5: Tolérances de forme de surface
L'ISO 10110 définit la représentation des exigences de conception et des exigences fonctionnelles des éléments et systèmes optiques, sur les dessins techniques utilisés pour la fabrication et le contrôle. L'ISO 10110-5:2015 spécifie les règles permettant d'indiquer la tolérance pour l'écart de forme de surface. L'ISO 10110-5:2015 s'applique aux surfaces de formes toriques et cylindriques planes, sphériques, asphériques, circulaires et non circulaires, ainsi qu'aux surfaces d'autres plans non sphériques comme les surfaces généralement décrites. Elle ne s'applique pas aux surfaces de diffraction, aux surfaces de Fresnel, ni aux surfaces micro-optiques.
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Standards Content (Sample)
INTERNATIONAL ISO
STANDARD 10110-5
Third edition
2015-08-01
Optics and photonics — Preparation
of drawings for optical elements and
systems —
Part 5:
Surface form tolerances
Optique et photonique — Indications sur les dessins pour éléments et
systèmes optiques —
Partie 5: Tolérances de forme de surface
Reference number
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ISO 2015
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Contents Page
Foreword .iv
Introduction .vi
1 Scope . 1
2 Normative references . 1
3 Terms and definitions . 1
4 Specification of tolerances for surface form deviation . 2
4.1 General . 2
4.2 Units . 2
4.3 Wavelength . 3
5 Indication in drawings . 3
5.1 General . 3
5.2 Structure of the indication based on code number . 3
5.2.1 General. 3
5.2.2 Code number . 3
5.2.3 Basic forms . 4
5.2.4 Additional forms . 6
5.2.5 Area . 8
5.2.6 Location . 8
5.3 Structure of the indication in tabular form . 9
5.4 Specification of deviations in sets of Zernike coefficients in tabular form . 9
6 Examples of tolerance indications .10
6.1 Examples for indication based on code number .10
6.2 Examples for indication based on a table .12
6.2.1 Aspheric surface .12
6.2.2 XY - polynomials described surface (Cartesian coordinates) .13
6.2.3 ρφ-polynomials described surface (polar coordinates) .13
6.2.4 Example for specification of deviations in sets of Zernike coefficients in
tabular form .13
Annex A (informative) Relationship between power deviation tolerance and radius of
curvature tolerance .15
Annex B (informative) Comparison of ISO 10110-5 and ISO 14999-4 corresponding
nomenclature, functions, and values.16
Bibliography .20
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 on the meaning of ISO specific terms and expressions related to conformity
assessment, as well as information about ISO’s adherence to the WTO principles in the Technical Barriers
to Trade (TBT) see the following URL: Foreword - Supplementary Information.
The committee responsible for this document is ISO/TC 172, Optics and photonics, Subcommittee SC 1,
Fundamental standards.
This third edition cancels and replaces the second edition (ISO 10110-5:2007), which has been technically
revised with the following changes:
a) “nanometres” have been introduced as the standard unit for specifying tolerances for certain types
of surface form deviation replacing the former standard unit “fringe spacings”;
b) expansion of the scope now including surfaces of higher order such as aspheric, non-circular
cylindric, and general surfaces;
c) specification of deviations in tabular form has been added;
d) a definition of sagitta deviation has been added;
e) the name of quantity A has been changed to power deviation (reflecting the change in ISO 14999-4).
For further details, see 5.2.3, NOTE 3;
f) an informative Annex B has been added giving a comparison of ISO 10110-5 and ISO 14999-4
regarding corresponding nomenclature, functions, and values.
ISO 10110 consists of the following parts, under the general title Optics and photonics — Preparation of
drawings for optical elements and systems:
— Part 1: General
— Part 2: Material imperfections — Stress birefringence
— Part 3: Material imperfections — Bubbles and inclusions
— Part 4: Material imperfections — Inhomogeneity and striae
— Part 5: Surface form tolerances
iv © ISO 2015 – All rights reserved
— Part 6: Centring tolerances
— Part 7: Surface imperfection tolerances
— Part 8: Surface texture; roughness and waviness
— Part 9: Surface treatment and coating
— Part 10: Table representing data of optical elements and cemented assemblies
— Part 11: Non-toleranced data
— Part 12: Aspheric surfaces
— Part 14: Wavefront deformation tolerance
— Part 17: Laser irradiation damage threshold
— Part 19: General description of surfaces and components
Introduction
This part of ISO 10110 refers to deviations in the form (shape) of an optical surface and provides a means
of specifying tolerances for certain types of surface form deviation in terms of nanometres.
As it is common practice to measure the surface form deviation interferometrically as the wavefront
deformation caused by a single reflection from the optical surface at normal (90° to surface) incidence, it
is possible to describe a single definition of interferometric data reduction that can be used in both cases,
i.e. in surface form deviation as well as wavefront deformation. As the analysis of most measurements
is software based, the deviations are expressed in nanometres. Interferometrical measurements,
however, use the unit “fringe spacings”. One “fringe spacing” is equal to a surface form deviation that
causes a deformation of the reflected wavefront of one wavelength. A value expressed in nanometres is
an indication of the actual height deviation of the surface itself (and not that of the reflected wavefront).
The surface under test, together with the test glass is, for example, such an interferometer. The surface
form deviation is represented by the wavefront deformation which is the difference between the
wavefront reflected by the actual surface and that reflected by the test glass surface.
Due to the potential for confusion and misinterpretation, nanometres rather than fringe spacings are to
be used. Where fringe spacings are used as units, the wavelength is also to be specified.
In addition, tolerances for slope deviations of surfaces can be given in units of mrad, μrad, arcmin, or arcsec.
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INTERNATIONAL STANDARD ISO 10110-5:2015(E)
Optics and photonics — Preparation of drawings for
optical elements and systems —
Part 5:
Surface form tolerances
1 Scope
This International Standard specifies the presentation of design and functional requirements for optical
elements and systems in technical drawings used for manufacturing and inspection.
This part of ISO 10110 specifies rules for indicating the tolerance for surface form deviation.
NOTE The terminology of interferometry employing the unit “fringe spacings” is widely used for the
specification of tolerances. However, the usage of non-interferometric methods for testing of optical parts has
recently become more important. Therefore, unlike in the earlier versions of this part of ISO 10110, nanometres
shall now be the preferred and standard unit to express surface form deviations. The usage of fringe spacings is
still permitted given that the base wavelength is explicitly stated.
This part of ISO 10110 applies to surfaces of plano, spherical, aspheric, circular and non-circular cylindric,
and toric form as well as to surfaces of other non-spherical shape such as generally described surfaces. It
does not apply to diffractive surfaces, Fresnel surfaces, and micro-optical surfaces.
2 Normative references
The following referenced documents, in whole or in part, 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 10110-1, Optics and photonics — Preparation of drawings for optical elements and systems — Part 1: General
ISO 10110-10, Optics and photonics — Preparation of drawings for optical elements and systems — Part 10:
Table representing data of optical elements and cemented assemblies
ISO 10110-19, Optics and photonics — Preparation of drawings for optical elements and systems — Part 19:
General description of surfaces and components
ISO 14999-4, Optics and photonics — Interferometric measurement of optical elements and optical
systems — Part 4: I
...
NORME ISO
INTERNATIONALE 10110-5
Troisième édition
2015-08-01
Optique et photonique — Indications
sur les dessins pour éléments et
systèmes optiques —
Partie 5:
Tolérances de forme de surface
Optics and photonics — Preparation of drawings for optical elements
and systems —
Part 5: Surface form tolerances
Numéro de référence
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ISO 2015
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l’adresse ci-après ou au comité membre de l’ISO dans le pays du demandeur.
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Publié en Suisse
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Sommaire Page
Avant-propos .iv
Introduction .vi
1 Domaine d’application . 1
2 Références normatives . 1
3 Termes et définitions . 1
4 Spécification des tolérances portant sur l’écart de forme de surface .2
4.1 Généralités . 2
4.2 Unités . 2
4.3 Longueur d’onde . 3
5 Indication figurant sur les dessins . 3
5.1 Généralités . 3
5.2 Structure de l’indication basée sur un numéro de code . 4
5.2.1 Généralités . 4
5.2.2 Numéro de code . 4
5.2.3 Formes de base . 4
5.2.4 Formes supplémentaires . 6
5.2.5 Surface . 8
5.2.6 Emplacement . 9
5.3 Structure de l’indication sous forme de tableau . 9
5.4 Spécification des écarts dans des ensembles de polynômes de Zernike sous
forme tabulaire .10
6 Exemples d’indications de tolérances .11
6.1 Exemples d’indication basée sur un numéro de code .11
6.2 Exemples d’indication basée sur un tableau .13
6.2.1 Surface asphérique .13
6.2.2 Surface décrite des polynômes XY (coordonnées cartésiennes) .14
6.2.3 Surface décrite des polynômes ρφ (coordonnées polaires) .14
6.2.4 Exemple de spécification des écarts dans des ensembles de coefficients de
Zernike sous forme tabulaire .15
Annexe A (informative) Relation entre la tolérance de l’écart de puissance et la tolérance
du rayon de courbure .16
Annexe B (informative) Comparaison avec l’ISO 10110-5 et l’ISO 14999-4 nomenclature,
fonctions et valeurs correspondantes .17
Bibliographie .21
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 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. 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 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’OMC concernant les obstacles techniques au commerce (OTC), voir le lien suivant: Avant-propos —
Informations supplémentaires.
Le comité technique responsable de l’élaboration du présent document est ISO/TC 172, Optique et
photonique, sous-comité SC 1, Normes fondamentales
Cette troisième édition annule et remplace la deuxième édition (ISO 10110-5:2007), qui a fait l’objet
d’une révision technique. Elle incorpore ainsi les changements suivants:
a) introduction de l’unité «nanomètre» comme unité standard pour la spécification des tolérances
pour certains types d’écarts de forme de surface afin de remplacer l’ancien terme «interfringe»;
b) élargissement de la portée qui inclus des surfaces d’ordre supérieure tels que asphériques,
cylindriques non circulaires, ainsi que des surfaces générales;
c) introduction des tableaux pour représenter des spécifications d’écarts;
d) ajout du la définition «défaut sagittal»;
e) le terme «grandeur A» a été remplacé par «écart de puissance» (suivant le changement de
l’ISO 14999-4). Pour plus de détails voir 5.2.3, NOTE 3;
f) ajout de l’Annexe B qui fait une comparaison entre l’ISO 10110-5 et l’ISO 14999-4 en termes des
nomenclatures, des fonctions et des valeurs correspondantes.
L’ISO 10110 comprend les parties suivantes, présentées sous le titre général Optique et photonique —
Indications sur les dessins pour éléments et systèmes optiques:
— Partie 1: Généralités
— Partie 2: Imperfection des matériaux — Biréfringence sous contrainte
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— Partie 3: Imperfection des matériaux — Bulles et inclusions
— Partie 4: Imperfection des matériaux — Hétérogénéités et stries
— Partie 5: Tolérances de forme de surface
— Partie 6: Tolérances de centrage
— Partie 7: Tolérances d’imperfection de surface
— Partie 8: État de surface; rugosité et ondulation
— Partie 9: Traitement de surface et revêtement
— Partie 10: Tableau représentant les données d’éléments optiques et d’assemblages collés
— Partie 11: Données non tolérancées
— Partie 12: Surfaces asphériques
— Partie 14: Tolérance de déformation du front d’onde
— Partie 17: Seuil de dommage au rayonnement laser
— Partie 19: Description générale des surfaces et des composants
Introduction
La présente partie de l’ISO 10110 concerne les écarts de forme d’une surface optique et fournit un
moyen de spécifier des tolérances pour certains types d’écarts de forme de la surface en nanomètres.
La pratique courante consistant à mesurer par interférométrie l’écart de forme de la surface comme
étant la déformation du front d’onde provoquée par une seule réflexion d’une surface optique en
incidence normale (90° par rapport à la surface), il est possible de donner une définition unique de la
réduction des données interférométriques qui peut être utilisée dans les deux cas, à savoir pour l’écart
de forme de la surface et la déformation du front d’onde. Étant donné que la majorité des mesurages
sont réalisés avec des logiciels, les écarts sont exprimés en nanomètres. Cependant, le mesurage
interférométrique utilise l’unité «interfranges». Un «interfrange» équivaut à un écart de forme de
la surface qui provoque une déformation du front d’onde réfléchi d’une longueur d’onde. Une valeur
exprimée en nanomètres est une indication de l’écart de hauteur réel de la surface elle-même (et non du
front d’onde réfléchi).
La surface soumise à essai avec le tube à essai est par exemple un interféromètre. L’écart de forme de la
surface est représenté par la déformation du front d’onde qui correspond à la différence entre le front
d’onde réfléchi par la surface réelle et celui réfléchi par la surface du tube à essai.
En raison des risques de confusion et d’erreurs d’interprétation, des nanomètres plutôt que des
interfranges sont utilisés. Si ces derniers sont pris comme unités, la longueur d’onde est également à
spécifier.
En outre, les tolérances d’écarts de pente des surfaces peuvent être données en unités de mrad, μrad,
arcmin, ou arcsec.
vi © ISO 2015 – Tous droits réservés
NORME INTERNATIONALE ISO 10110-5:2015(F)
Optique et photonique — Indications sur les dessins pour
éléments et systèmes optiques —
Partie 5:
Tolérances de forme de surface
1 Domaine d’application
La présente Norme Internationale définit la représentation des exigences de conception et des exigences
fonctionnelles des éléments et systèmes optiques, sur les dessins techniques utilisés pour la fabrication
et le contrôle.
La présente partie de l’ISO 10110 spécifie les règles permettant d’indiquer la tolérance pour l’écart de
forme de surface.
NOTE La terminologie d’interférométrie utilisant l’unité «interfranges» est largement utilisée pour la
spécification des tolérances. Cependant, l’utilisation de méthodes non interférométriques pour les essais des
pièces optiques est récemment devenue plus importante. De ce fait, contrairement aux versions antérieures de
l’ISO 10110, les nanomètres doivent désormais être l’unité privilégiée et normalisée pour exprimer les écarts de
forme de surface. L’utilisation d’interfranges est toujours autorisée étant donné que la longueur d’onde de base
est explicitement spécifiée.
La présente partie de l’ISO 10110 s’applique aux surfaces de formes toriques et cylindriques planes,
sphériques, asphériques, circulaires et non circulaires, ainsi qu’aux surfaces d’autres plans non
sphériques comme l
...
Questions, Comments and Discussion
Ask us and Technical Secretary will try to provide an answer. You can facilitate discussion about the standard in here.