GBT 41869.1-2022 光学和光子学 微透镜阵列 第1部分：术语

光学和光子学微透镜阵列第1部分：术语Opticsandphotonic国家市场监督管理总局国家标准化管理委员会I Ⅲ V 12规范性引用文件 1 13.1微透镜和微透镜阵列基本定义 1 1 4 7附录A(资料性)单个透镜的特征 9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 20Ⅲ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——3.2.9的图1对应ISO14880-1:2019中图2; 的图2和图3对应ISO14880-1:2019中图3、图4: V1光学和光子学微透镜阵列3术语和定义fe,2GB/T41869.1—2022有效后焦距effectivebackfocallengthfe,b曲率半径radiusofcurvR。从微透镜顶点到微透镜表面曲率中心的距离。波前像差均方根值root-mean-squ焦距随波长的变化量。用式(1)所示的有效阿贝数表示。消色差微透镜阵列achromaticmicrolensarray孔径形状apertureshape几何孔径geometricaperture3透镜宽度lenswidth由几何孔径确定的微透镜在基片上的宽度。图1微透镜阵列排列衍射极限光学孔径diffraction-limitedopticalaperture波前像差峰谷值小于测试光波长四分之一的区域。几何数值孔径geometricalnumericalapertureNAg透镜几何孔径相对焦点位置张角的半角正弦值。衍射极限数值孔径diffraction-limitednumericalapertureNAa衍射极限光学孔径相对焦点位置张角的半角正弦值。4由调制传递函数(MTF)或斯特列比确定的微透镜质量。当均匀平面波照射微透镜时，焦平面上照度衰减到中心值1/e²的区域在x方向和y方向上所对应微柱面镜阵列lenticularmicrolensarray用于入射光强度分布整形的单个或多个微透镜阵列。为实现在相对短工作距离时较大视场而设计的柱面或球面微透镜双阵列。5图2微透镜阵列基本结构图3双面微透镜阵列6GB/T41869.1—2022透镜孔径中心位置lensaperturecenterposition阵列中微透镜中心位置对应的坐标。焦点位置focalspotposition焦点几何位置对应的坐标。焦点位置偏移量focalspotpositionshift透镜孔径中心位置(x,y,z)到焦点位置(S,,S,,S₂)的偏移距离。P,,P,相邻透镜中心之间的距离。微透镜密度lensdensityD。单位面积上的微透镜数量。填充因子fillfactor所有微透镜几何孔径占据的面积与阵列总面积之比。表面浮雕深度surfacemodulationdepthh微透镜阵列表面高度峰谷值的差。微透镜阵列厚度physicalthickness透镜阵列的最大局部厚度。7偏心度decentration效率efficiency衍射极限效率diffractionlimitedefficiency平面波入射光在理论衍射图案第一衍射环内的光能量与入射到阵列上的总光能量的比值。杂散辐射strayradiation透过透镜阵列但不在有用图像区域内的光能量与入射到阵列上的总光能量的比值。光谱透射比spectraltransmi微透镜阵列的笛卡尔坐标系microlensarraywithCart8图4微透镜阵列的笛卡尔坐标系9(资料性)单个透镜的特征微透镜通常是厚透镜，因为材料的厚度通常占焦距的绝大部分。在某些情况下，术语(用于厚透镜)需要扩展以考虑微透镜的专有特征。图A.1展示了五种常见类型微透镜。图A.1五种常见类型的微透镜(资料性)微光学在当今光通信光学系统中起着重要作用。微透镜广泛用于光纤到光纤的光束耦合，以及半导体激光器到单模/多模光纤的光束耦合。具有非球面或不规则表面的梯度折射率微透镜和表面浮雕微透镜都被应用于通信领域。使用渐变率(GRIN)微透镜和表面轮廓微透镜，通常具有非球面或变形如图B.1所示，入射光从一个光纤阵列通过微透镜阵列耦合到另一个光纤阵列的过程中实现了通道图B.1入射光从一个光纤阵列通过微透镜阵列耦合到另一个光纤阵列(资料性)微透镜可以提升传感器阵列的光能利用率。典型的应用是提高数码相机中传感器阵列的填充因子。图C.1显示了微透镜阵列将光耦合到传感器阵列，如电荷耦合元件(CCD)或互补金属氧化物半导体(CMOS)阵列的有效区域。如果没有微透镜阵列，部分光会在传感器阵列的非像敏区域损失。微透(资料性)便携型电子投影设备采用有源矩阵技术，其中的像元由液晶单元确定。矩阵结构意味着导体和晶体管阵列可以阻挡很大一部分入射光的强度。微透图D.1液晶投影面板的横截面(资料性)透镜阵列产生的聚焦光斑位置，计算入射波阵面的形状。夏克-哈特曼波前传感器可以有很高的灵敏探测器阵列上形成一系列聚焦光斑。如果平面参考波前垂直入射，则各个聚焦光光斑横向偏移距离与微透镜孔径内的局部波前斜率有关，通过斜率数据14微透镜阵列也用于另一种类型的波前传感系统。这里，通过测量在微透镜阵列的焦平面上的光斑的轴向强度变化来计算入射波前的形状。聚焦光斑的相对强度与可变形薄膜镜同步监控，可变形图E.3为波前曲率传感器的原理图。入射波前由透镜聚焦到在凹面和凸面之间振荡的微透镜阵列将入射波前分成多个小区域，每个小区域聚焦到一个点。每点中的光用一光纤阵列器图E.3波前测量原理图微透镜阵列应用——3D显示器柱面微透镜阵列或球面微透镜阵列可用于3D电视显示器和3D数字相机。从电子记录或者摄像胶片记录的信息可以产生3D图像。一种显示立体图像的方法就是叠加和交错扫描同一场景的两个或多个图像，每个图像都是从不同4图F.1使用微柱透镜阵列观看3D显示器(资料性)一个微透镜阵列将一个大型三维物体形成一系列小的图像并记录在感光材料中。为了重建图像，如集成摄影技术扩展使用电子传感器阵列和大量数据处理来生产电子照相机，记录和重建物体的波前，如图G.2所示。这就产生了光曝光后要计算的光场和要确定的3D图像的焦平面。这种类型的相图G.2光场相机的原理图GB/T41869.1—2022BCSTGJ微柱面镜阵列……………3.2.16JXY焦点位置偏移量…………压缩透镜阵列……………3.2.19间距………衍射极限光学孔径………3KKP偏心度……1杂散辐射…………………Q英文对应词索引Aachromaticmicrolensarray………………apertureshape………………3.2.7Bbeamhomogenizer…………Cchromaticaberration…………………………3.2.5commonfocalplane……………condenserarray……………DdiffractionlimitedefficiencyEeffectivebackfocallength…………………effectivefrontfocallength…………Ffocalratio……………………3focalspotposition…………Ggeometricalnumericalaperture………ILlensdensity…………………lenswidth…………………Mmicrolensarray………………3.1.2PPitch…………physicalthickness……