GB/T 2831-2009 光学零件的面形偏差

lCS37．020

N30

圆圈

2831—2009

GB／T

2831—1981

代替GB／T

光学零件的面形偏差

Surfaceformdeviationofelements

optical

(IS(Jand

10110-5：2007，0pticsphotonics

offorelementsand

Preparationdrawingsopticalsystems—

Partform

5：Surface

tolerances，NEQ)

2009—11—15发布

宰瞀髁鬻瓣訾襻瞥星发布中国国家标准化管理委员会仪1”

2831—2009

6B／T

目次

前言……

1范围………………·

2规范性引用文件…·

3术语和定义……·…I，●1

4面形偏差的公差规定2

5标注方法…………·3

6公差标注示例……·4

7检验方法……·……5

附录A(规范性附录)弧矢偏差的公差与曲率半径公差间的换算·8

附录B(资料性附录)光圈度量·…·………………·……·…………

附录C(资料性附录)使用干涉仪判读不规则干涉条纹·……·……·

附录D(资料性附录)PV值、rms值及Power值与其他参数的关系

参考文献…………··9墙毖捣

2831—2009

GB／T

刖菁

10110

本标准对应ISO5：2007((光学和光子学光学零件和光学系统图样第5部分：面形公差》，

与ISO10110—5：2007的一致性程度为非等效。

本标准与IsO10110—5：2007的主要差异：

一一删除国际标准的序言和前言；

——增加了术语和定义；

——增加了光圈识别检验方法；

——增加了面形偏差的未注公差规定}

——增加了不规则干涉条纹判读及有关数字干涉条纹解析内容。

2831

本标准代替GB／T1981《光学零件面形偏差的检验方法(光圈识别法)》，本标准与

2831

GB／T1981的主要差异为：

——修改了标准名称；

——增加了术语和定义，明确了PV值及rms值的定义；

——增加了面形偏差的公差的单位规定；

——增加了面形偏差的画图表示，并修改了面形偏差的表示方法及表示位置；

——增加了未注公差的标注规定；

——增加了数字化PV值及rms值的测量问题；

——将换算公式、光圈识别方法放人附录A和附录B；

——增加了不规则干涉条纹判读及数字干涉条纹鳃析，并将其内容放人附录c。

本标准的附录A是规范性附录，附录B、附录c和附录D是资料性附录。

本标准由中国机械工业联合会提出。

本标准由全国光学和光子学标准化技术委员会(SAC／TC103)归口。

本标准负责起草单位：宁波永新光学股份有限公司、上海光学精密机械研究所、上海理工大学、凤凰

光学集团有限公司、江南永新光学有限公司、苏州一光仪器有限公司。

本标准参加起草单位：浙江舜宇集团股份有限公司、宁波华光精密仪器有限公司、宁波市教学仪器

有限公司、麦克奥迪实业集团有限公司、贵阳新天光电科技有限公司、梧州奥卡光学仪器公司、南京东利

来光电实业有限公司。

本标准主要起草人：曾丽珠、徐德衍、章慧贤、冯琼辉、邬子刚。

本标准所代替标准的历次版本发布情况为：

28311981．

——GB／T

2831—2009

GB／T

光学零件的面形偏差

1范围

本标准规定了光学零部件面形偏差的术语和定义、公差及检验方法。

本标准适用于使用光学样板的等厚干涉方法及干涉仪方法检验光学零部件的面形偏差。

2规范性引用文件

下列文件中的条款通过本标准的引用而成为本标准的条款。凡是注日期的引用文件，其随后所有

的修改单(不包括勘误的内容)或修订版均不适用于本标准，然而，鼓励根据本标准达成协议的各方研究

是否可使用这些文件的最新版本。凡是不注日期的引用文件，其最新版本适用于本标准。

133232009，1SO10110and

GB／T13323光学制图(GB／T1：2006，OpticsphotonicsPrepara

tionofforelementsand1：General，NEQ)

drawingsopticalsystems--Part

3术语和定义

下列术语和定义适用于本标准。

3．1

form

deviation

面形偏差surface

被测光学表面相对于参考光学表面的偏差。

注：在用样板检测的陬形检验范围内，面形偏差是通过垂直位置所观察到的干涉条纹(通称光圈)的数目、形状、变

化和颜色来确定。

3．2

峰谷值peak—to-valley(PV)value

两面之间的最大距离减去最小距离，简称Pv值。

3．3

of

条纹间隔单位unitfringespacing

一个条纹问隔的面形偏差等于1／2波长。

3．4

surfacedeviationfunction

总表面偏差状态total

实际表面和所期望的理论表面之差所规定的理论表面。

3．5

surface

近似球面approximatingspherical

总面形偏差均方差为最小值的球面。

3．6

error

弧矢偏差sagittal

近似球面和平面之间的PV值。

3．7

function

不规则性状态irregularity

总面形偏差状态和近似球面之差所规定的理论表面。

】

GB／T2831—2009

3．8

不规则性irregularity

不规则性状态与最接近它的平面之间的PV值。

注：对丁一个名义上的球面，不规则性表示偏离于这个球面的程度；对于一个非球面，不规则性表示总面形偏差状

态偏离于这个非球面度的部分。

3．9

surface

近似非球面approximatingaspheric

对于不规则性状态均方差是一个最小值的旋转对称表面。

310

旋转对称不规则性rottionallysystemletricirregularity

近似球面与最佳接近球面的平面之间的峰谷值(PV值)。

注：旋转对称不规则性是由不规则性的旋转对称部分规定的，其值不得超过不规则性。

3．11

I['illSdeviation

总面形偏差均方差total

RMst

被测光学表面与所期望的理论表面之间的均方差(rms)值。没有减去任何类型的面形偏差。

3．12

不规则性均方差rills

irregularity

RMSi

按3．7的不规则性状态均方差值。

3．13

非对称性均方差rillsasymmetry

RMSa

不规则状态与近似非球面之间差值的均方差值。

3．14

ofnewton

Negative(Low)signsrings

光圈正负号Positive(High)and

在用样板检验的圆形检验范围内，当被测光学表面相对于参考光学表面中间接触时，规定高光圈

(凸)为正；边缘接触时，规定低光圈(凹)为负。

3．15

of

deviationnewton

像散偏差astigmatismrings

被测光学表面相对于参考光学表面在两个相互垂直方向上产生的光圈数不等所对应的偏差。

3．16

deviationofnewton

局部偏差irregularityrings

被测光学表面相对于参考光学表面在任一方向上产生的干涉条纹的局部不规则性程度。

4面形偏差的公差规定

4．1总则

4．1．1面形偏差的公差由最大可允许弧矢偏差值、不规则性和旋转对称不规则性表示。另外，还可以

性均力差，RMSa)表示。

4．1．2在用样板检验时，面形偏差的公差包括3项：

a)被测光学表面相对于参考光学表面的曲率半径偏差所对应的光圈数用N表示；

b)像散偏差对应光罔数用△。N表示；

，

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GB／T

c)局部偏差所对应的光圈数用△。N表示。

4．13在用数字干涉仪检验时，PV值和rms值仅仅在实际的检验区域内计算给出。其表达形式见附

录D。

4．2单位

弧矢偏差值、不规则性和旋转对称不规则性的最大可允许误差，规定以条纹间隔或以纳米([1ri])为

单位。

若面形偏差检验是由入射光与反射光干涉方法进行，则光的半波长的面形偏差产生1个波长的波

前蒺，形成干涉图的不同明暗度。从1个亮环到另一个亮环或从1个暗环到另一个暗环为1个条纹间

隔。条纹间隔并不表示条纹的横向距离，实际干涉图E可见的干涉条纹相当于波前差的波长数。

若技术要求是用一个或几个rrns值偏差类型给出，也应以条纹间隔或纳米(nm)为单位。

注1：实际上规定1个干涉条纹间隔即1／2个波长(波长单位为纳米)。

注2：应用rnls类型的公差值需要对光学系统用数字干涉分析方法给出。

43波长

除非另有规定，以汞绿色谱线(e线)为参考波长，^一546．07nril。

注1：规定可以从一种标准波长转换到另一种波长．见式(1)：

～^2一Na】×(11／^2)………”(1)

式中：

M波长^z的条纹间隔数；

Na——波长^，的条纹间隔数。

4．4未注公差

光学零件的产品图样上未标注面形偏差公差时，其表面应符合表1规定的一般面形偏差要求。当

零件的面形偏差要求高于或低于面形偏差末注公差时，均应在零件的产品图样}予以标注。

表1面形偏差未注公差

光学零件最大尺寸范围／rnm<lo10～3030～100100～300

3／5a／103／10(2)3／10(2)

一般面形偏差未注公差，条纹数

(1)(2)(所有q530)(所有中60)

注：表中的公差标注法，见51、5．2。

4．5弧矢偏差的公差与曲率半径公差间的换算

遵照附录A的规定。

5标注方法

5．1标识

面形偏差的公差的完整标识由代号…3’、斜杠…／’和最大可允许弧矢偏差、不规则性及旋转对称不规

则性或合适的rFlls值偏差类型构成。

5．2标注构成

面形偏差的公差的标注构成采用下列3种形式之一：

3／A(B／C)；

或

3／A(B／C)RMSx％D，其中X为t、i或a之一；

或

3／一RMSx<：D，其中：

a)A值表示下列情况之一：

——最大可允许的弧矢偏差，以纳米(nm)、条纹间隔或光圈数表示；

_

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GB／T

——以长划线“”表示总的曲率半径公差由曲率大小尺寸给出(不适用于平面表面)。

b)B值表示下列情况之一：

一以纳米(nm)或条纹间隔表示的最大可允许的不规则性值，或对应的以像散偏差表示的光