ISO 25178-605:2025
(Main)Geometrical product specifications (GPS) — Surface texture: Areal — Part 605: Design and characteristics of non-contact (point autofocus probe) instruments
Geometrical product specifications (GPS) — Surface texture: Areal — Part 605: Design and characteristics of non-contact (point autofocus probe) instruments
This document specifies the design and metrological characteristics of point autofocus probe (PAP) instruments for the areal measurement of surface topography. Because surface profiles can be extracted from areal surface topography data, the methods described in this document are also applicable to profiling measurements.
Spécification géométrique des produits (GPS) — État de surface: Surfacique — Partie 605: Conception et caractéristiques des instruments sans contact (capteur autofocus à point)
Le présent document spécifie la conception et les caractéristiques des instruments à capteur autofocus à point (PAP) pour le mesurage surfacique de la topographie de surface. Comme les profils de surface peuvent être extraits des données de topographie de surface surfacique, les méthodes spécifiées dans le présent document s'appliquent également aux mesurages de profil.
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ISO 25178-605
Second edition
Geometrical product specifications
2025-02
(GPS) — Surface texture: Areal —
Part 605:
Design and characteristics of non-
contact (point autofocus probe)
instruments
Spécification géométrique des produits (GPS) — État de surface:
Surfacique —
Partie 605: Conception et caractéristiques des instruments sans
contact (capteur autofocus à point)
Reference number
© ISO 2025
All rights reserved. Unless otherwise specified, or required in the context of its implementation, no part of this publication may
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or ISO’s member body in the country of the requester.
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Published in Switzerland
ii
Contents Page
Foreword .iv
Introduction .v
1 Scope . 1
2 Normative references . 1
3 Terms and definitions . 1
4 Instrument requirements . 3
5 Metrological characteristics . 4
6 Design features . 4
7 General information . 4
Annex A (informative) Principles of PAP instruments for areal surface topography
measurement . 5
Annex B (informative) Sources of measurement error for PAP instruments . 9
Annex C (informative) Relationship to the GPS matrix model .15
Bibliography .16
iii
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 document 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).
ISO draws attention to the possibility that the implementation of this document may involve the use of (a)
patent(s). ISO takes no position concerning the evidence, validity or applicability of any claimed patent
rights in respect thereof. As of the date of publication of this document, ISO had not received notice of (a)
patent(s) which may be required to implement this document. However, implementers are cautioned that
this may not represent the latest information, which may be obtained from the patent database available at
www.iso.org/patents. ISO shall not be held responsible for identifying any or all such patent rights.
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 213, Dimensional and geometrical product
specifications and verification, in collaboration with the European Committee for Standardization (CEN)
Technical Committee CEN/TC 290, Dimensional and geometrical product specification and verification, in
accordance with the Agreement on technical cooperation between ISO and CEN (Vienna Agreement).
This second edition cancels and replaces the first edition (ISO 25178-605:2014), which has been technically
revised.
The main changes are as follows:
— removal of the terms and definitions now specified in ISO 25178-600;
— revision of all terms and definitions for clarity and consistency with other ISO standards documents;
— addition of Clause 4 for instrument requirements, which summarizes normative features and
characteristics;
— addition of Clause 5 on metrological characteristics;
— addition of Clause 6 on design features, which clarifies the types of instruments relevant to this document;
— addition of an information flow concept diagram in Clause 4;
— revision of Annex A describing the principles of instruments addressed by this document;
— addition of Annex B on metrological characteristics and influence quantities; replacement of the
normative table of influence quantities with an informative description of common error sources and
how these relate the metrological characteristics in ISO 25178-600.
A list of all parts in the ISO 25178 series can be found on the ISO website.
Any feedback or questions on this document should be directed to the user’s national standards body. A
complete listing of these bodies can be found at www.iso.org/members.html.
iv
Introduction
This document is a geometrical product specification (GPS) standard and is to be regarded as a general GPS
standard (see ISO 14638). It influences chain link F of the chains of standards on profile and areal surface
texture.
The ISO GPS matrix model given in ISO 14638 gives an overview of the ISO GPS system of which this document
is a part. The fundamental rules of ISO GPS given in ISO 8015 apply to this document and the default decision
rules given in ISO 14253-1 apply to the specifications made in accordance with this document, unless
otherwise indicated.
For more detailed information on the relation of this document to other standards and the GPS matrix model,
see Annex C.
This document includes terms and definitions relevant to the point autofocus probe (PAP) instruments for
the measurement of areal surface topography. Annex A briefly summarizes PAP instruments and methods
to clarify the definitions and to provide a foundation for Annex B, which describes common sources of
uncertainty and their relation to the metrological characteristics of PAP.
NOTE Portions of this document, particularly the informative sections, describe patented systems and methods.
This information is provided only to assist users in understanding the operating principles of PAP instruments. This
document is not intended to establish priority for any intellectual property, nor does it imply a license to proprietary
technologies described herein.
v
International Standard ISO 25178-605:2025(en)
Geometrical product specifications (GPS) — Surface
texture: Areal —
Part 605:
Design and characteristics of non-contact (point autofocus
probe) instruments
1 Scope
This document specifies the design and metrological characteristics of point autofocus probe (PAP)
instruments for the areal measurement of surface topography. Because surface profiles can be extracted
from areal surface topography data, the methods described in this document are also applicable to profiling
measurements.
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 25178-600:2019, Geometrical product specifications (GPS) — Surface texture: Areal — Part 600:
Metrological characteristics for areal topography measuring methods
3 Terms and definitions
For the purposes of this document, the terms and definitions given in ISO 25178-600 and the following apply.
ISO and IEC maintain terminology databases for use in standardization at the following addresses:
— ISO Online browsing platform: available at https:// www .iso .org/ obp
— IEC Electropedia: available at https:// www .electropedia .org/
3.1
probing system
component of the instrument consisting of an autofocus optical system, an autofocus
mechanism (3.6) and an electronic controller
3.2
point autofocus probe
PAP
device that converts the height of a point on a surface into a signal during measurement using the autofocus
function
3.3
point autofocus profiling
surface topography measurement method whereby the local surface height is measured by automatically
centring a focused light beam reflected from the sample on a position sensitive detector as a function of
surface height
[SOURCE: ISO 25178-6:2010, 3.3.11]
3.4
objective
lens that focuses the light source image on the workpiece surface
3.5
autofocus sensor
optical sensor that detects a focal position using the light reflected from the workpiece surface
3.6
autofocus mechanism
autofocus driving mechanism that positions optical elements or the whole optical system
3.7
z-position sensor
sensor that measures the vertical position of the measured point
3.8
working distance
distance along the optical axis between the element closest to the surface and the
focus point on the surface
Note 1 to entry: Maximum measurable step height is related to working distance.
3.9
spot size
W
SPOT
size of the light source image focused on the workpiece surface
Note 1 to entry: See Clause B.2.
3.10
focus range
range of z heights, within which it is possible to achieve adequate focus
3.11
vertical range
R
VERT
measuring range of the autofocus probe in z heights within which it is possible to
output reliable data
3.12
measurable minimum reflection ratio
M
REF
minimum ratio of the reflected light intensity to the incident light intensity for a measurable workpiece surface
3.13
autofocus repeatability
R
AF
measurement repeatability of the autofocus function, excluding the effect of environmental noise
3.14
speckle noise
N
SPC
noise due to non-uniform intensity of reflected light generated by irregular micro-scale geometry of the
workpiece surface within the spot size (3.9)
Note 1 to entry: Refer to Reference [10].
3.15
temperature drift deviation
D , D , D
TEMx TEMy TEMz
form deviation caused by changes in temperature
Note 1 to entry: This deviation is typically managed by increasing measurement speed and reducing the rate or range
of temperature variation.
Note 2 to entry: Refer to Reference [14].
3.16
beam offset direction
direction of the offset of the light source optical axis from the optical axis of the objective (3.4)
Note 1 to entry: See Clause B.4.
4 Instrument requirements
An instrument according to this document shall perform an areal surface topography measurement of a
surface using point autofocus profiling. The instrument shall comprise a PAP and a lateral scanning system.
The PAP instrument shall comprise an objective, an autofocus sensor, a z-position sensor and an autofocus
mechanism for automatically measuring a local height of the surface. The instrument shall acquire data by
scanning the surface in x- and y-directions while autofocusing on it. The instrument shall save acquired
point cloud data in order to generate an areal topography.
Figure 1 shows the information flow between these elements for a PAP instrument, flowing from a workpiece
surface to a primary surface. Examples of PAP instrument hardware, techniques and error sources are given
in Annexes A and B.
----------
...
Norme
internationale
ISO 25178-605
Deuxième édition
Spécification géométrique des
2025-02
produits (GPS) — État de surface:
Surfacique —
Partie 605:
Conception et caractéristiques des
instruments sans contact (capteur
autofocus à point)
Geometrical product specifications (GPS) — Surface
texture: Areal —
Part 605: Design and characteristics of non-contact (point
autofocus probe) instruments
Numéro de référence
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Tous droits réservés. Sauf prescription différente ou nécessité dans le contexte de sa mise en œuvre, 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, ou la diffusion sur l’internet ou sur un intranet, sans autorisation écrite préalable. Une autorisation peut
être demandée à l’ISO à l’adresse ci-après ou au comité membre de l’ISO dans le pays du demandeur.
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CH-1214 Vernier, Genève
Tél.: +41 22 749 01 11
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Web: www.iso.org
Publié en Suisse
ii
Sommaire Page
Avant-propos .iv
Introduction .vi
1 Domaine d'application . 1
2 Références normatives . 1
3 Termes et définitions . 1
4 Exigences d'instrument .3
5 Caractéristiques métrologiques . .4
6 Éléments de conception .4
7 Informations générales.4
Annexe A (informative) Principes des instruments PAP pour le mesurage par topographie de
surface surfacique . 5
Annexe B (informative) Sources d'erreur de mesure pour les instruments PAP .9
Annexe C (informative) Relation avec le modèle de matrice GPS .16
Bibliographie . 17
iii
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’ISO attire l’attention sur le fait que la mise en application du présent document peut entraîner l’utilisation
d’un ou de plusieurs brevets. L’ISO ne prend pas position quant à la preuve, à la validité et à l’applicabilité de
tout droit de propriété revendiqué à cet égard. À la date de publication du présent document, l’ISO n'avait pas
reçu notification qu’un ou plusieurs brevets pouvaient être nécessaires à sa mise en application. Toutefois,
il y a lieu d’avertir les responsables de la mise en application du présent document que des informations
plus récentes sont susceptibles de figurer dans la base de données de brevets, disponible à l'adresse
www.iso.org/brevets. L’ISO ne saurait être tenue pour responsable de ne pas avoir identifié tout ou partie de
tels droits de propriété.
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 nature volontaire des normes, 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’Organisation mondiale du commerce (OMC) concernant les obstacles techniques au
commerce (OTC), voir www.iso.org/avant-propos.
Le présent document a été élaboré par le comité technique ISO/TC 213, Spécifications et vérification
dimensionnelles et géométriques des produits, en collaboration avec le comité technique CEN/TC 290,
Spécification dimensionnelle et géométrique des produits, et vérification correspondante, du Comité européen
de normalisation (CEN) conformément à l’Accord de coopération technique entre l’ISO et le CEN (Accord de
Vienne).
Cette deuxième édition annule et remplace la première édition (ISO 25178-605:2014), qui a fait l'objet d'une
révision technique.
Les principales modifications sont les suivantes:
— retrait des termes et définitions maintenant spécifiés dans l'ISO 25178-600;
— révision de tous les termes et définitions pour la clarté et la cohérence avec les autres documents
normatifs ISO;
— ajout de l’Article 4 pour les exigences de l'instrument, qui résume les éléments et caractéristiques
normatifs;
— ajout de l’Article 5 sur les caractéristiques métrologiques;
— ajout de l’Article 6 sur les éléments de conception, qui clarifie les types d'instruments applicables au
présent document;
— ajout d’un diagramme conceptuel de flux d'information à l'Article 4;
— révision de l'Annexe A qui décrit les principes des instruments couverts par le présent document;
iv
— ajout de l’Annexe B sur les caractéristiques métrologiques et sur les grandeurs d'influence, remplacement
du tableau normatif des grandeurs d'influence avec une description informative des sources d'erreur
communes et comment elles sont liées aux caractéristiques métrologiques dans l'ISO 25178-600.
Une liste de toutes les parties de la série ISO 25178 se trouve sur le site web de l'ISO.
Il convient que l’utilisateur adresse tout retour d’information ou toute question concernant le présent
document à l’organisme national de normalisation de son pays. Une liste exhaustive desdits organismes se
trouve à l’adresse www.iso.org/fr/members.html.
v
Introduction
Le présent document est une norme de spécification géométrique des produits (GPS) et doit être considérée
comme une norme GPS générale (voir l'ISO 14638). Elle influence le maillon F de la chaîne de normes
concernant l'état de surface du profil et l'état de surface surfacique.
Le modèle de matrice ISO GPS de l'ISO 14638 donne une vue d'ensemble du système ISO GPS, dont le présent
document fait partie. Les principes fondamentaux du système ISO GPS donnés dans l'ISO 8015 s'appliquent
au présent document et les règles de décision par défaut données dans l'ISO 14253-1 s'appliquent aux
spécifications faites conformément au présent document, sauf indication contraire.
Pour de plus amples informations sur la relation du présent document avec les autres normes et le modèle
de matrice GPS, voir l'Annexe C.
Le présent document inclut des termes et définitions pertinents pour les instruments à capteur autofocus
à point (PAP) pour le mesurage de topographie de surface surfacique. L'Annexe A résume brièvement les
instruments PAP et des méthodes permettant de clarifier les définitions et de fournir une base pour l'Annexe B
qui décrit les sources courantes d'incertitude et leur relation avec les caractéristiques métrologiques de PAP.
NOTE Certaines parties du présent document, en particulier les parties informatives, décrivent des systèmes
et méthodes brevetés. Cette information est donnée uniquement pour aider les utilisateurs à mieux comprendre les
principes de fonctionnement des instruments PAP. Le présent document n'est ni destiné à privilégier un quelconque
droit de propriété intellectuelle, ni ne concède de licence d'utilisation de techniques brevetées décrites ici.
vi
Norme internationale ISO 25178-605:2025(fr)
Spécification géométrique des produits (GPS) — État de
surface: Surfacique —
Partie 605:
Conception et caractéristiques des instruments sans contact
(capteur autofocus à point)
1 Domaine d'application
Le présent document spécifie la conception et les caractéristiques des instruments à capteur autofocus à
point (PAP) pour le mesurage surfacique de la topographie de surface. Comme les profils de surface peuvent
être extraits des données de topographie de surface surfacique, les méthodes spécifiées dans le présent
document s'appliquent également aux mesurages de profil.
2 Références normatives
Les documents suivants sont cités dans le texte de sorte qu'ils constituent, pour tout ou partie de leur
contenu, des exigences 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 25178-600:2019, Spécification géométrique des produits (GPS) — État de surface: Surfacique — Partie 600:
Caractéristiques métrologiques pour les méthodes de mesure par topographie surfacique
3 Termes et définitions
Pour les besoins du présent document, les termes et les définitions de l'ISO 25178-600, ainsi que les suivants
s'appliquent.
L'ISO et l'IEC tiennent à jour des bases de données terminologiques destinées à être utilisées en normalisation,
consultables aux adresses suivantes:
— ISO Online browsing platform: disponible à l'adresse https:// www .iso .org/ obp
— IEC Electropedia: disponible à l'adresse https:// www .electropedia .org/
3.1
système de palpage
composant de l'instrument comportant un système optique autofocus, un
mécanisme autofocus (3.6) et un dispositif de commande électronique
3.2
capteur autofocus à point
PAP
dispositif convertissant la hauteur d'un point sur une surface en un signal pendant le mesurage à l'aide de la
fonction autofocus
3.3
profilométrie par autofocus à point
méthode de mesure de la topographie de surfaces par laquelle la hauteur de la surface locale est mesurée en
centrant automatiquement le faisceau de lumière réfléchi par l’échantillon sur un détecteur de position, en
fonction de la hauteur de la surface
[SOURCE: ISO 25178-6:2010, 3.3.11]
3.4
objectif
lentille qui focalise l'image de la source lumineuse sur la surface de la pièce
3.5
capteur autofocus
capteur optique qui détecte une position focale à l'aide de la lumière réfléchie à partir de la surface de la pièce
3.6
mécanisme autofocus
mécanisme d'entraînement autofocus qui positionne les éléments optiques ou le système optique complet
3.7
capteur de position z
capteur qui mesure la position verticale du point mesuré
3.8
distance de travail
distance suivant l'axe optique, entre l'élément le plus proche de la surface et le
point de focalisation sur la surface
Note 1 à l'article: La hauteur de marche mesurable maximale est liée à la distance de travail.
3.9
taille de spot
W
SPOT
taille de l'image de la source lumineuse focalisée sur la surface de la pièce
Note 1 à l'article: Voir l’Article B.2.
3.10
étendue de focalisation
étendue de hauteurs z, dans laquelle il est possible d'atteindre une focalisation adéquate
3.11
étendue verticale
R
VERT
étendue de mesure du capteur autofocus dans les hauteurs z, dans laquelle il est
possible de produire des données fiables
3.12
rapport de réflexion minimal mesurable
M
REF
rapport minimal entre l'intensité de la lumière réfléchie et l'intensité de la lumière incidente pour une
surface de pièce mesurable
3.13
répétabilité autofocus
R
AF
répétabilité de mesure de la fonction autofocus, excluant l'effet du bruit ambiant
3.14
bruit de speckle
N
SPC
bruit dû à une intensité non uniforme de la lumière réfléchie, généré par une géométrie de microéchelle
irrégulière de la su
...
Questions, Comments and Discussion
Ask us and Technical Secretary will try to provide an answer. You can facilitate discussion about the standard in here.