光学和光子学 微透镜阵列 第4部分：几何特性测试方法.pdfVIP

光学和光子学微透镜阵列

第4部分：几何特性的测试方法

1范围

本文件规定了微透镜阵列中微透镜几何特性的测试项目、测试装置及设备、测试准备、

测试原理及测试程序等内容。

本文件适用于表面浮雕结构微透镜阵列和梯度折射率微透镜阵列。

2规范性引用文件

下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中，注日期

的引用文件，仅本文引用版本适用；未注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的补充文

件）适用。

GB/T41869.1光学和光子学微透镜阵列第1部分：术语

3术语和定义

GB/T41869.1界定的，以及下列术语和定义适用于本文件。

注1：从GB/T41869部分采用的符号针对微透镜阵列几何特性描述，但有些符号可能不通用于表面形

貌测量。

注2：GB/T41869使用P，P和h来描述表面纹理测量几何参数。P，P是间距参数，为包含轮廓顶点

xyxy

和相邻谷底的截面线性长度的平均值。幅值参数h为镜头轮廓顶点和轮缘之间的平均差值。微透镜阵列的

几何特性见图1。

标引序号说明：

1——基板；

T——物理厚度；

c

R——曲率的半径；

c

Px，Py——间距；

h——表面调制深度（镜头下垂）。

图1微透镜阵列的几何参数

1

3.1

间距pitch

P，P

xy

相邻镜头中心之间的距离，可能因方向而异，如图1。

注1：间距单位为毫米。

[来源：GB/T41869.1-2022，术语3.3.1.5]

注2：对于接触式轮廓仪，这通常等同于根据粗糙度轮廓RSm计算的轮廓元素的平均宽度RSm（参见

ISO4287：1997中的3.2.2和4.3.1）。

3.2

表面浮雕深度surfacemodulationdepth

h

微透镜阵列表面高度峰谷值的差，如图1。

注1：对于纯折射微透镜即为镜头矢高。

注2：表面调制深度单位为毫米。

[来源：GB/T41869.1-2022，3.3.1.8]

注3：接触式轮廓仪，通常等同于Rz（参见ISO4287：1997中的4.1.3）。

3.3

微透镜阵列厚度physicalthickness

Tc

透镜阵列的最大局部厚度。

注:微透镜阵列厚度单位为毫米。

[来源：GB/T41869.1-2022，3.3.1.9]

3.4

曲率半径radiusofcurvature

Rc

从微透镜顶点到微透镜表面曲率中心的距离。

注1：曲率半径单位为毫米。

注2：适用于旋转不变性微透镜或圆柱形微透镜。

3.5

填充因子fillfactor

FF

微透镜单元覆盖的全部区域与整个为透镜阵列面积的比值。

2

4测试项目

测试项目包括：

a)间距和表面浮雕深度（矢高）；

b)物理厚度；

c)曲率半径；

d)面形精度；

e)表面粗糙度；

f)填充因子。

5间距和表面浮雕深度的测量

5.1使用接触式轮廓仪测量

5.1.1测量概述

基本原理是使用接触式轮廓仪获取微透镜阵列表面的轮廓。应确保轮廓通过每个透镜的

中心，探针在整个测量过程中与表面保持接触。间距和曲面浮雕深度确定测量量程的设置。

5.1.2测量准备

微透镜阵列的几何特性的测量原则上与使用接触式轮廓仪测量其他任意表面相似。典型

的接触式轮廓仪包括一个探针（用于物理接触表面）和一个传感器（把垂直运动转化为电信

号）。其他部件见图3，包括：电机和变速箱驱动的拾取组件，以恒定的速度将探针在表面上

绘制；电子放大器，将探针传感器的信号提升到有用的水平；用于记录放大信号的设备或自

动收集数据的计算机。

与微透镜阵列表面