中华人民共和国国家标准
GB/T41869.1-2022
光学和光子学 微透镜阵列
第1部分：术语
Optics and photonics--Microlens array-Part 1: Vocabulary
(ISO 14880-1:2019,MOD)
2022-10-12实施
2022-10-12发布 目 次
前言引言
ⅢI
范围 2规范性引用文件 3术语和定义 3.1 微透镜和微透镜阵列基本定义 3.2 通用特性 3.3 微透镜阵列特性相关术语 3.4 坐标系附录A（资料性） 单个透镜的特征附录B（资料性） 微透镜阵列应用 通信附录C（资料性） 微透镜阵列应用 图像传感器阵列附录D（资料性） 微透镜阵列应用 液晶投影显示面板附录E（资料性） 微透镜阵列应用 波前传感器附录F（资料性） 微透镜阵列应用 3D显示器附录G（资料性） 微透镜阵列应用 三维成像和光场相机索引
1
12
13 14 17 18 20 前言
本文件按照GB/T1.1一2020《标准化工作导则第1部分：标准化文件的结构和起草规则》的规定起草。
本文件是GB/T41869《光学和光子学微透镜阵列》的第1部分。GB/T41869已经发布了以下部分：
第1部分：术语；一第2部分：波前像差的测试方法。
本文件修改采用ISO14880-1：2019《光学和光子学微透镜阵列第1部分：术语》。本文件与 ISO14880-1:2019相比做了下述结构调整：
-3.1.1~3.1.2对应ISO14880-1.2019中3.2.1~3.2.2; 3.2对应ISO14880-1：2019中的3.3
3.2.53.2.6对应ISO14880-1.2019中3.3.5.1~3.3.5.2 -3.2.73.2.12对应ISO14880-1:2019中3.3.6.1~3.3.6.6
-3.2.9的图1对应ISO14880-1:2019中图2； -3.2.13~3.2.20对应ISO14880-1:2019中3.3.7~3.3.14； -3.3对应ISO14880-1:2019中3.4；
3.3.1对应ISO14880-1:2019中3.4.1 -3.3.1.1~3.3.1.11对应ISO14880-1:2019中3.4.1.1~3.4.1.11;
-3.3.1.1的图2和图3对应ISO14880-1:2019中图3、图4； -3.3.2对应ISO14880-1:2019中3.4.2 -3.3.2.1~3.3.2.6对应ISO14880-1：2019中3.4.2.1~3.4.2.6; -3.4.1对应ISO14880-1:2019中图1 附录B～附录G对应ISO14880-1:2019中附录A～附录F。
本文件与ISO14480-1:2019的技术差异及其原因如下：
删除了表1及表1中的m（z3z）m0（见ISO14880-1：2019的表1），因在国标正文中未提及以上术语及符号；删除了有效后焦距的注2（见ISO14880-1：2019的3.3.2注2），为明确区别有效前焦距和有效后焦距的描述内容，将原文中注2的解释内容融人到该条术语的表述之中；删除了色差的注（见ISO14880-1：2019的3.3.5.1注1和注2），按照GB/T1.1一2020的要求，公式应在术语条目中表述，因此将有效阿贝数算法放在术语的释义当中；删除了成像质量的引用文件（见ISO14880-1：2019的3.3.8，），由于MTF作为专业术语，在国内教科书和现有国标中定义均为光学传递函数的模数，无需特别标注说明；更改了间距”的定义后半部分（3.3.1.5，见ISO14880-1：2019的3.4.1.5），由于相邻微透镜之间的距离已经明确了间距概念，横向变化，方向不同是自然属性，增加反而引起歧义；增加了术语“微透镜阵列笛卡尔坐标系”（见3.4.1)，为便于读者理解微透镜阵列与笛卡尔坐标系的对照关系：删除了ISO14880-12019中第4章，将该章节内容分别放人3.4和3.3.1.1中，以适应国内读 语解释，因此作为资料性附录。 本文件做了下列编辑性改动：
删除了微柱面镜阵列的注（见ISO14880-1：2019的3.3.10》 增加了索引；删除了参考文献。
-
请注意本文件的某些内容可能涉及专利。本文件的发布机构不承担识别专利的责任本文件由中国机械工业联合会提出。 本文件由全国光学和光子学标准化技术委员会（SAC/TC103》归口。 本文件起草单位：中国兵器工业标准化研究所、西南技术物理研究所、中国科学院重庆绿色智能技
术研究院、珠海迈时光电科技有限公司、北京万集科技股份有限公司、电子科技大学、南京迈得特光学有限公司、中国科学院大连化学物理研究所无锡奥普顿光电子有限公司。
本文件主要起草人：孟凡萍杜梦影、叶大华、张为国、王乡、胡攀攀、李斌成、姜绪木、王锋、刘劲松。 引言
微透镜阵列是阵列光学器件中一类重要的光学元件，以单个透镜，两个或多个透镜阵列的形式，广泛应用于三维显示、与阵列光辐射源和光探测器相关的耦合光学、增强液晶显示和光并行处理器元件。 随着科技不断进步，有必要制定一套技术内容与国际接轨的国家标准，这样既有利于推动我国微透镜阵列行业规范有序发展，又能更好地促进相关领域的贸易、交流和技术合作。GB/T41869《光学和光子学微透镜阵列》就是在此背景下起草制定的，微透镜阵列标准拟由以下几个部分组成：
第1部分：术语。目的在于通过定义微透镜及其阵列的基本术语，促进微透镜阵列产品的应用，有助于科研工作和行业从业者在共同理解的基础上交流概念。 第2部分：波前像差的测试方法。目的在于通过规范波前像差的测试方法，明确微透镜的基本性能特征。 第3部分：光学特性测试方法。目的在于通过确定光学特性重要指标的测试方法，为供货方产品交付提供依据。 第4部分：几何特性测试方法。目的在于通过确定几何特性重要指标的测试方法，为供货方产品交付提供依据。 光学和光子学 微透镜阵列
第1部分：术语
1范围
本文件界定了微透镜阵列的术语和定义本文件适用于在同一基片的内部或表面上的微透镜阵列及其系统。
规范性引用文件
7
本文件没有规范性引用文件。
3 术语和定义
下列术语和定义适用于本文件。 ISO和IEC通过以下地址维护标准化的术语数据库： ISO在线浏览平台：https：//www.iso.org/obp IEC在线浏览平台：https：//www.electropedia.org/
3.1 微透镜和微透镜阵列基本定义 3.1.1
微透镜 microlens 通过表面折射、基片主体折射、衍射或通过这些综合效应形成的孔径小于毫米量级的透镜。 注1：微透镜的孔径可以具有多种形状，例如圆形、六边形或矩形。微透镜的表面可以为平面、凹面、凸面或自由
曲面。 注2：单个透镜的特征见附录A。
3.1.2
微透镜阵列microlensarray 同一基片内部或表面上规则分布的微透镜集合。 注1：不规则或结构化的阵列有时可被用于光束整形、扩散和匀化。 注2：微透镜阵列的应用见附录B一附录G。
3.2 2通用特性 3.2.1
有效前焦距 effective front focal length fE.f 平行光从基片背面人射时，微透镜顶点到焦点（光功率密度最大的位置）的距离。 3.2.2
有效后焦距effectiveback focal length fE.b 平行光从基片正面（透镜面）人射时，后表面到焦点（光功率密度最大的位置）的距离：或在后表面也
存在透镜时，透镜顶点到焦点的距离。
注：在透镜有像差的情况下，有效后焦距可以不同于近轴后焦距。
3.2.3
曲率半径 radius of curvature Re 从微透镜顶点到微透镜表面曲率中心的距离。 注：曲率半径单位为毫米（mm）。
3.2.4
波前像差均方根值 Iroot-mean-square wavefront aberration $ rms 波前与理想球面波前或其他波前偏差的均方根值。 注：波前像差用波长来度量。
3.2.5
色差chromatic aberration 焦距随波长的变化量。用式（1）所示的有效阿贝数表示。
1
1 f(ar)f(as)
·(1)
Veff
1 f(a2)
式中： Veff f(a) 在可见光波段F线（486.1nm）处的焦距，单位为米（m） f(az) -在可见光波段，D线（587.56nm）处的焦距，单位为米（m）； f(a3) 在可见光波段，C线（656.3nm）处的焦距，单位为米（m）。 其中，可以使用其他波长，如红外波段，但要求入1 有效阿数；
3.2.6
消色差微透镜阵列 achromatic microlens array 用于减小色差影响的微透镜阵列。 注：消色差微透镜阵列通常用于将不同波长的人射光聚焦到同一平面上，例如，红光和蓝光，或适当的红外波段。
3.2.7
孔径形状 apertureshape 微透镜在基片上投影形成的正方形、圆形、六边形、扇形或其他几何形状。 注：当孔径形状不规则时，微透镜孔径形状项点坐标定义为（工i，i），其中是微透镜单元的编号，民是孔径形状
顶点的编号（如图1所示）。
3.2.8
几何孔径 geometric aperture Ag