この規格 プレビューページの目次
※一部、英文及び仏文を自動翻訳した日本語訳を使用しています。
序文
ISO (国際標準化機構) は、各国の標準化団体 (ISO メンバー団体) の世界的な連合です。国際規格の作成作業は、通常、ISO 技術委員会を通じて行われます。技術委員会が設立された主題に関心のある各会員団体は、その委員会に代表される権利を有します。 ISOと連携して、政府および非政府の国際機関もこの作業に参加しています。 ISO は、電気技術の標準化に関するすべての問題について、国際電気標準会議 (IEC) と緊密に協力しています。
この文書の開発に使用された手順と、今後の維持のために意図された手順は、ISO/IEC 指令で説明されています。 1. 特に、さまざまなタイプの ISO 文書に必要なさまざまな承認基準に注意する必要があります。この文書は、ISO/IEC 指令の編集規則に従って作成されました。 2 ( www.iso.org/directives を参照)
このドキュメントの要素の一部が特許権の対象となる可能性があることに注意してください。 ISO は、そのような特許権の一部または全部を特定する責任を負わないものとします。ドキュメントの開発中に特定された特許権の詳細は、序文および/または受信した特許宣言の ISO リストに記載されます ( www.iso.org/patents を参照)
このドキュメントで使用されている商号は、ユーザーの便宜のために提供された情報であり、保証を構成するものではありません。
規格の自主的な性質の説明、適合性評価に関連する ISO 固有の用語と表現の意味、および技術的貿易障壁 (TBT) における世界貿易機関 (WTO) の原則への ISO の準拠に関する情報については、以下を参照してください。 www.iso.org/iso/foreword.html .
この文書は、技術委員会 ISO/TC 172, 光学およびフォトニクス、小委員会 SC 1, 基本規格によって作成されました。
ISO 14997 シリーズのすべての部品のリストは、ISO Web サイトで見つけることができます。
序章
この文書は、表面品質検査のためのマシン ビジョンの使用の増加を説明するために作成されました。光学素子およびシステムの表面欠陥の等級の視覚的評価は、ISO 10110-7 および ISO 14997-1 に記載されています。後者は、人間の目、参照比較基準、および場合によっては光学倍率ツールを使用して主観的な結果を取得する方法を提供します。
マシン ビジョンを利用することで、欠陥の客観的な評価や、詳細で正確なテスト レポートの電子データ ストレージ、および統計データの処理への扉が開かれます。これは、表面の特性評価の再現性を向上させる機会を提供し、表面の欠陥に関するサプライヤー/顧客の議論における仲裁の潜在的な方法を提供します.
手作業による検査と既存のマシン ビジョン システムから得られた光学部品の検査結果は、良好な相関関係を示しています。わずかな偏差が生じますが、主に主観的評価と客観的評価の違いによるものです。
特に気になるのはスレキズなどの長い傷です。このような欠陥は、多くの場合、サンプルを最適な位置に傾けたり回転させたりすると、より目立ちます。これは、マシン ビジョン デバイスでは、実際的な理由により制限される入射照明角度の量をカバーすることによって達成されることがよくあります。
1 スコープ
この文書は、マシン ビジョンを使用して、ISO 10110-7 を使用して図面で定義されている表面欠陥の等級を客観的に評価するためのガイダンスを提供し、ISO 14997-1 で説明されている検査員ベースの方法を適用して得られる結果と同等の結果をもたらします。
このドキュメントは、ISO 14997-1 の暗視野検出原理に基づいて、忠実度、再現性、および再現性に関するマシン ビジョン デバイスのセットアップ方法に関するガイドラインも提供します。
2 参考文献
以下のドキュメントは、その内容の一部またはすべてがこのドキュメントの要件を構成するように、本文で参照されています。日付のある参考文献については、引用された版のみが適用されます。日付のない参照については、参照文書の最新版 (修正を含む) が適用されます。
- ISO 10110-7, 光学およびフォトニクス — 光学素子およびシステムの図面の作成 — 7: 表面の欠陥
- ISO 14997-1, 光学およびフォトニクス - 光学要素の表面欠陥の試験方法
3 用語と定義
このドキュメントの目的のために、ISO 10110-7 および ISO 14997-1 に記載されている用語と定義、および以下が適用されます。
ISO および IEC は、次のアドレスで標準化に使用する用語データベースを維持しています。
3.1
マシンビジョン
マシン、ロボット、プロセス、または品質管理へのコンピューター ビジョンの適用
注記 1:この定義は、光学素子および部品での使用にも適用されます。
[SOURCE:ISO 2382:2015, 2123788, modified — エントリへの注を省略し、エントリへの新しい注 1 を追加。
3.2
マシンビジョングレーディング
欠陥の等級を決定するためのマシン ビジョン システムとコンピューター アルゴリズムの適用
注記 1:マシン ビジョン グレーディングは、通常、オペレーターによってマシン ビジョン システムに提示された、特定のスクラッチまたはディグのグレードを報告します。
3.3
マシンビジョン検査
コンポーネントまたは表面が特定の表面欠陥仕様に合格するか不合格になるかを判断するためのマシン ビジョン システムによる自動化ハードウェアおよびソフトウェアの適用
注記1:マシンビジョン検査では、マシンビジョンのグレーディングは、表面上で検出されたすべての欠陥に対して実行され、すべての要件、つまり最大欠陥グレード、すべての欠陥の蓄積、および欠陥の濃度に対して表面を評価します。
3.4
なめらかな
エッジの目に見えるコンコイド破砕のない研磨(ヘアライン)スクラッチ
[出典:ISO 9802:1996, 3.6.2.1.4]
参考文献
| [1] | ISO 3, 優先番号 — 一連の優先番号 |
| [2] | ISO/TR 21477, 光学およびフォトニクス — 光学要素およびシステムの図面の作成 — 表面欠陥の仕様および測定システム |
| [3] | ISO 22093, 産業オートメーション システムおよび統合 — 物理デバイス制御 — 寸法測定インターフェイス規格 (DMIS) |
| [4] | Young M.、「光学面の品質を 1 つまたは 2 つの数字で説明できますか?」 pro SPIE Vol. 406, (1983), pp. 12-22. |
| [5] | Aikens DM, 「スクラッチとディグの仕様の理解」、SPIE SC700 のコース ノート、改訂 10.9, 15-24, (2016 年) |
| [6] | Aikens DM, 「意味のある表面粗さと品質公差」、International Optical Design Conference 2010, Proc SPIE Vol 7652, 7652 17 (2010) |
| [7] | ルイス IT ほか、「スクラッチ/ディグ仕様の迷光の影響」、Proc. SPIE Vol 1530, pp 22-34 (1991) |
| [8] | Fisher RE, 「オプティクスのスクラッチおよびディグ基準に関する Matt Young へのインタビュー」Optical Engineering Reports, no. 1987年8月44日 |
| [9] | Young M.、「スクラッチ基準は表面的な基準に過ぎない」Proc. SPIE Vol 1164, pp185-190 (1989) |
| [10] | Aikens DM, 「スクラッチとディグの真実」、Optical Fabrication and Testing, OTuA2 (OSA, 2010) |
| [11] | Baker L.ら、「表面欠陥に関する英国規格」、Proc. SPIE Vol 1164, pp174-184 (1989) |
| [12] | McLeod J.、Sherwood W.、「光学部品の外観欠陥を特定する提案された方法」、J. Opt. Soc.で。 Vol. 35, pp. 136-138 (1945) |
| [13] | ANSI/OEOSC OP1.002-2017, 「光学および電気光学機器の米国国家規格 - 光学要素およびアセンブリ - 外観の欠陥」。米国規格協会 (2017) . |
| [14] | Etzold F ら、「表面品質検査の標準化に向けた新しいアプローチ」、Proc. SPIE Vol 10009, 1000908 (2016) |
| [15] | Neubecker R.、Hon J.、「表面欠陥の自動検査: 要件、可能性、および制限」、Proc. SPIE Vol 10009, 1000907 (2016) |
| [16] | Kiefhaber D ら、「ARGOS による自動表面品質検査: ケーススタディ」、Proc. SPIE 10326, 103260T (2017) |
| [17] | Aikens DM, 「光学品質公差の新しいオプション」、Pro SPIE Vol 10590, 105900J (2017) |
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, 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, 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.
A list of all parts in the ISO 14997 series can be found on the ISO website.
Introduction
This document was developed to account for the increased use of machine vision for surface quality inspections. The visual assessment of grades of surface imperfections of optical elements and systems is described in ISO 10110-7, and ISO 14997-1 1 . The latter gives methods to obtain subjective results using the human eye, reference comparison standards, and in some cases optical magnification tools.
Utilizing machine vision opens the door for the objective evaluation of imperfections as well as electronic data storage of detailed and precise test reports along with statistical data handling. It offers an opportunity for better repeatability of the characterisation of surfaces and a potential method of arbitration in supplier/ customer discussions about surface imperfections.
Inspection results of optics obtained by manual inspection and from already existing machine vision systems have shown good correlation. Minor deviations arise, but are largely due to the differences of subjective and objective evaluation.
Of particular concern can be long scratches such as sleeks. Such imperfections often are more visible when tilting and rotating the sample to the optimum position which, in machine vision devices, is often accomplished by covering an amount of incident illumination angles, which are limited due to practical reasons.
1 Scope
This document provides guidance for the use of machine vision to objectively assess grades of surface imperfections as defined on a drawing using ISO 10110-7 with equivalent results as those obtained by applying the inspector-based methods described in ISO 14997-1.
This document also gives guidelines on how to setup a machine vision device regarding fidelity, repeatability and reproducibility, based on the dark field detection principles of ISO 14997-1.
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 10110-7, Optics and photonics — Preparation of drawings for optical elements and systems — 7: Surface imperfections
- ISO 14997-1, Optics and photonics ‑ Test methods for surface imperfections of optical elements
3 Terms and definitions
For the purposes of this document, the terms and definitions given in ISO 10110-7 and ISO 14997-1 and the following apply.
ISO and IEC maintain terminology databases for use in standardization at the following addresses:
3.1
machine vision
application of computer vision to machine, robot, process or quality control
Note 1 to entry: This definition is also applicable for use in optical elements and components.
[SOURCE:ISO 2382:2015, 2123788, modified — Notes to entry omitted and new Note 1 to entry added.]
3.2
machine vision grading
application of a machine vision system and a computer algorithm to determine the grades of imperfections
Note 1 to entry: Machine vision grading reports the grade of a particular scratch or dig, which has usually been presented to the machine vision system by an operator.
3.3
machine vision inspection
application of automation hardware and software with a machine vision system to determine if a component or surface passes or fails a given surface imperfection specification
Note 1 to entry: In machine vision inspection, the machine vision grading is performed on all the detected imperfections on the surface to evaluate the surface against all of its requirements, i.e. maximum imperfection grade, accumulation of all imperfections and concentrations of imperfections.
3.4
sleek
polishing (hairline) scratch without visible conchoidal fracturing of the edges
[SOURCE:ISO 9802:1996, 3.6.2.1.4]
Bibliography
| [1] | ISO 3, Preferred numbers — Series of preferred numbers |
| [2] | ISO/TR 21477, Optics and photonics — Preparation of drawings for optical elements and systems — Surface imperfection specification and measurement systems |
| [3] | ISO 22093, Industrial automation systems and integration — Physical device control — Dimensional Measuring Interface Standard (DMIS) |
| [4] | Young M., “Can you describe optical surface quality with one or two numbers?” Proc. SPIE Vol. 406, (1983), pp. 12-22. |
| [5] | Aikens D. M., “Understanding Scratch and Dig Specifications,” Course Notes for SPIE SC700, Rev 10.9, 15-24, (2016). |
| [6] | Aikens D.M., “Meaningful surface roughness and quality tolerances,” International Optical Design Conference 2010, Proc SPIE Vol 7652, 7652 17 (2010). |
| [7] | Lewis I. T. et al., “Stray-light implications of scratch/dig specifications”, Proc. SPIE Vol 1530, pp 22-34 (1991). |
| [8] | Fisher R. E., “An interview with Matt Young on the scratch and dig standards for optics” Optical Engineering Reports, No. 44, August 1987, |
| [9] | Young M., “The scratch standard is only a cosmetic standard,” Proc. SPIE Vol 1164, pp185-190 (1989). |
| [10] | Aikens D. M., “The truth about scratch and dig”, Optical Fabrication and Testing, OTuA2 (OSA, 2010). |
| [11] | Baker L. et al., “British standard on surface flaws,” Proc. SPIE Vol 1164, pp174-184 (1989). |
| [12] | McLeod J., Sherwood W., “A proposed method of specifying appearance defects on optical parts,” J. Opt. Soc. Am. Vol. 35, pp. 136-138 (1945). |
| [13] | ANSI/OEOSC OP1.002-2017, “American National Standard for Optics and Electro-Optical Instruments-Optical Elements and Assemblies-Appearance Imperfections.” American National Standards Institute, Inc. (2017). |
| [14] | Etzold F. et al., “A novel approach towards standardizing surface quality inspection”, Proc. SPIE Vol 10009, 1000908 (2016) |
| [15] | Neubecker R., Hon J., “Automatic inspection for surface imperfections: requirements, potentials and limits”, Proc. SPIE Vol 10009, 1000907 (2016) |
| [16] | Kiefhaber D. et al., “Automated surface quality inspection with ARGOS: a case study”, Proc. SPIE 10326, 103260T (2017) |
| [17] | Aikens D. M., “New Options for optical quality tolerances”, Proc. SPIE Vol 10590, 105900J (2017) |