Scratch-Dig는 광학 부품(렌즈, 미러 또는 필터 등)의 표면 품질을 정량화하는 데 사용하는 사양입니다. 연마된 유리 표면에서 허용되는 표면 결함, 특히 스크래치와 피트(Dig)의 수준을 규정합니다. 주로 외관 품질에 관한 표준이지만, 고출력 레이저 시스템이나 고대비 이미징에서는 성능 표준이 됩니다.
표기법 이 사양은 미국 군사 규격 MIL-PRF-13830B에 따라 하이픈으로 구분된 두 숫자로 표시됩니다.
- 표기 형식: [스크래치 번호] - [디그 번호]
- 예: 60-40(“육십-사십”으로 읽음)
구성 요소
스크래치(첫 번째 숫자)
"Scratch" 수치는 스크래치의 물리적 폭이 아니라 가시성 또는 밝기를 나타냅니다.
- 작동 원리: 광학 소자의 스크래치를 교정된 표준품(스크래치 마스터 세트)과 육안으로 비교합니다. 광학 소자의 스크래치가 표준 #60 스크래치보다 밝지 않으면 “60” 등급을 통과합니다.
- 흔한 오해: 숫자(예: 60)는 마이크론 단위의 폭과 직접적으로 일치하지 않습니다. 이는 육안으로 보이는 형태를 기준으로 한 중량 분류입니다.
- 표준 정격: 80, 60, 40, 20, 10.
Dig(두 번째 숫자)
「Dig」수치는 유리에 있는 구멍, 기포 또는 핀홀의 물리적 크기를 의미합니다. 스크래치와 달리 직경을 직접 측정한 값입니다.
- 계산 방식: Dig 번호는 결함의 직경을 1/100밀리미터(10마이크로미터) 단위로 나타냅니다.
- 계산: 직경 = 디그 번호 x 0.01 mm
- 예: Dig 50 사양은 직경 0.5 mm(50 × 0.01)의 결함을 허용합니다.
일반적인 산업용 등급
용도에 따라 요구되는 표면 품질 수준이 다릅니다. 더 엄격한 공차(더 낮은 수치)는 제조 비용을 크게 증가시킵니다.
| 등급 | 사양 | 일반적인 응용 분야 |
| 상용 품질 | 80-50 | 일반 소비자용 프로젝션, 사진 촬영 및 저가형 센서에 사용됩니다. 결함이 육안으로 보일 수 있습니다. |
| 정밀 품질 | 60-40 | 연구용 광학계, 현미경 및 표준 저출력 레이저용입니다. 기성 광학 부품에 가장 일반적으로 적용되는 표준입니다. |
| 고정밀 | 40-20 | 고성능 이미징, 통신 및 저조도 검출 시스템. |
| 레이저 품질 | 10-5 | 고출력 레이저 공진기 및 UV 응용 분야용입니다. 레이저 유도 손상(LIDT)을 방지하고 산란을 최소화하는 데 필요합니다. |
검사 방법
MIL-PRF-13830B 표준에 따라 숙련된 기술자가 육안 검사를 수행합니다.
- 설정: 광학 소자를 무광 검정색 배경에 대고 관찰합니다.
- 조명: 특정 측면 조명을 사용하여 표면 결함이 "빛나거나" 빛을 산란시키도록 함으로써 더 쉽게 확인할 수 있습니다.
- 비교: 기술자는 광학 소자의 결함을 인증된 "교정 스크래치 및 디그 비교판"과 비교합니다.
중요한 이유
- 산란: 표면 결함은 빛을 산란시켜 대비(변조 전달 함수)와 시스템 광 처리량을 감소시킵니다.
- 레이저 손상: 고출력 레이저 시스템에서 스크래치는 "에너지 싱크"로 작용합니다. 레이저 에너지가 결함 부위에 집중되어 광학 소자가 파손되거나 타게 됩니다(Laser Induced Damage Threshold).
- 세척 용이성: 깊은 스크래치나 디그에는 제거하기 어려운 오염물(먼지, 오일)이 끼어 시간이 지나면서 코팅이 열화될 수 있습니다.