光学和光子学 微透镜阵列 第4部分：几何特性测试方法-编制说明

光学和光子学微透镜阵列第4部分：几何特性测试方法

编制说明

1工作概况

1.1任务来源

根据国标委《国家标准委关于下达2022年第三批国家标准制修订计划的通知》（国标委

[2022]39号），由中国兵器工业标准化研究所、xxxx及相关单位完成《光学和光子学微透

镜阵列第4部分：几何特性测试方法》的编制工作，制定计划号为20220921-T-604。

1.2编制单位

本标准编制单位为中国兵器工业标准化研究所XXXX、XXXXX、XXXX、XXXXX。

本部分起草单位及承担工作见表1。

表1编制单位及承担工作

编制单位承担任务

XXXX组织协调标准编制工作；主要起草，承担标准主要起草任务

XXXX主要起草，从技术角度对标准草案进行校核补充

XXXX主要起草，对标准中的术语适用性进行校核补充

XXXX主要起草，从标准化角度对标准草案进行校核、完善

XXXX主要起草，从技术角度对标准草案进行校核补充

1.3主要工作过程

2022年12月，由中国兵器工业标准化研究所组织、中国科学院重庆绿色智能技术研究

院、XXXX等单位牵头，成立了《光学和光子学微透镜阵列第4部分：几何特性测试方

法》编制组，开展了如下工作：

1）2022年12月～2023年2月，成立编制组

2022年12月13日，国标委下达了《国家标准化管理委员会关于下达2022年第三批推

荐性国家标准计划及相关标准外文版计划的通知》（国标委发【2022】39号），中国兵器工

业标准化研究所组织、中国科学院重庆绿色智能技术研究院牵头，XXX等单位成立了《光学

和光子学微透镜阵列第4部分：几何特性测试方法》编制组。

2）2023年3月～5月，编制标准草案及编制说明（草案）

编制组根据ISO14880-4的英文版进行了翻译，并对翻译稿进行了校对。按照GB/T

1.1-2020将翻译稿形成了标准草案，并编制了编制说明（草案）。

3）2023年5月18日～19日，召开征求意见稿讨论会，形成标准征求意见稿及编制说

明

2

组织编制组成员邀请相关专家召开标准讨论会，对标准草案稿逐条逐句进行了研讨，经

过讨论形成修改意见，根据讨论意见补充完善草案。由兵器标准化研究所组织，联合中国科

学院重庆绿色智能技术研究院及其他参编单位对本部分编写的规范性、词语翻译的准确性进

行了充分探讨，形成了征求意见稿。

4）2023年6月初，向标技委委员及社会公开征求意见。共发送征求意见单位30家，

回函X家，回函且有意见x家，未回函X家，形成《标准意见汇总处理表》（征求意见稿），

编制组对收集到的意见进行汇总整理，形成标准送审稿。。

2.编制原则和主要内容

2.1编制依据

本标准以ISO14880-4:2019（E）为基础，与其一致性程度为“修改采用”；采用国际标

准按GB/T20000.2－2009《标准化工作指南第2部分：采用国际标准》的规定；编写规

则按GB/T1.1－2020《标准化工作导则第1部分：标准的结构和编写》的规定。

2.2编制原则

统一性——标准各部分的文体和术语应保持一致，相同条款使用相同措辞表述。

协调性——标准各部分的内容相辅相成，自成体系。

适用性——标准的内容便于实施，具有可操作性。

一致性——本标准为国际标准的转换，起草时尽可能与国际标准保持一致。

规范性——本标准的编写规则遵循GB/T1.1－2020和GB/T20000.2－2009的规定。

2.3主要技术内容

2.3.1概述

ISO14880系列标准规定的微透镜阵列产品，指的是由在公共基片的一个或多个表面内

或表面上形成的非常小的透镜阵列，其主要应用于三维显示器、阵列光辐射源和光电探测器

相关联的耦合光学器件、用于液晶显示器的增强型光学器件及光学并行处理元器件。ISO

14880-1这一部分标准的编制目的是在第一批微透镜产品进入市场之际，明确微透镜阵列这

一相对较新领域的术语。其他三个部分为：第2部分：波前像差测试方法；第3部分：除波

前像差外的光学特性测试方法和第4部分几何特性测试方法。本部分的规定的微透镜阵列的

几何特性测试方法。微透镜阵列市场迫切需要就微透镜阵列本身的几何特性测试方法达成一

致。几何特性的测试方法统一，既有利于促进微透镜阵列产品的制造验收，还有助于微透镜

产品的研发制造。

目前，国内在微透镜阵列方面无国家标准。

2.3.2与ISO14880-4：2006（E）的对比情况

本标准是根据国际标准ISO14880-4:2006《光学和光子学微透镜阵列第4部分：几何

特性测试方法》而制定的，在技术内容上与国际标准ISO14880-4：2006（E）有技术性差异，

所以在申报项目时一致性程度为“修改采用（MOD）”。

3

本标准的结构与ISO14880-4：2006（E）相比改动如下：

a)编辑性修改；

1）中英文表达方式有很大不同。如果完全等同翻译，会影响读者对标准的阅读理

解，不利于标准的推广应用。编制组在不改变ISO标准原文技术内容的前提下，

按照中文表达习惯进行了修改；

2）中英文标准的编制规则不同，编制组在不改变ISO标准原文技术内容的前提下，

按GB/T1.1-2020的相关规定对本部分的格式进行了编辑性修改；

b)结构性修改：

结构性调整见下表。

表结构性调整内容

ISO14880-4:2006GB/T41869.4—XXXX原因

5测量方法-该段落无实质内容

5.1测量间距与表面浮5间距与表面浮雕深度测各几何测试指标均有完整的测量方法

雕深度测量量介绍，因此作为独立章节

5.1．1使用接触式轮廓5.1使用接触式轮廓仪测联动修改

仪测量量

5.1.2使用共焦显微镜

5.2使用共焦显微镜测量

测量

参考国际标准，物理厚度指标的测量有

6.2物理厚度测量6物理厚度测量

完整程序介绍，因此作为独立章节

参考国际标准，物理厚度指标的测量有

6.3曲率半径测量7曲率半径测量

完整程序介绍，因此作为独立章节

7结果与不确定度12结果与不确定度增加了第8章面型精度测量，第9章表面

粗糙度测量，第10章填充因子测量，第

8测试报告13测试报告11章微透镜测量准备等内容，后续章节

联动修改

c)技术性修改；

技术性修改内容见下表。

表技术性修改内容

ISO

GB/T41869.4—XXXX原因

14880-4:2006

4坐标系删除该图在第1部分已有解释

增加测试项目的描述，根据国标1.1-2020测

无增加4

试方法的编制要求，明确测试的项目。

4

增加面形精度的测量，因为面型精度是表示

微透镜三维几何轮廓实际加工值与设计值

无增加8之间的偏离情况，决定微透镜产品对光场聚

焦、成像、准直等性能，是需要控制得重要

技术指标之一

增加表面粗糙度的测量，因为表面粗糙度表

示微透镜表面轮廓光滑程度，影响微透镜对

增加9

光的散射作用，也是需要控制的重要技术指

标之一

增加填充因子的测量，因为填充因子是表示

微透镜的有效区域所占比例，直接影响光耦

无增加10

合效率及杂散光像差等性能，是需要控制的

重要指标

微透镜的质量直接影响测量结果，因此微透

增加11

镜阵列测量前的准备工作需专门说明。

2.3.3本标准的结构

本标准中的微透镜阵列指的是在同一基片的内部或表面微透镜阵列系统。

第1-2章分别规定了本标准的范围、规范性引用文件；

第3章术语中，规定了微透镜及微透镜阵列的术语。将所有术语分为通用术语，包括：

间距、表面浮雕深度、微透镜阵列厚度、曲率半径、填充因子。

第4章测试项目，规定了几何特性的测试项目包括以下几项：间距和表面浮雕深度（矢

高）、物理厚度、曲率半径、面形精度、表面粗糙度和填充因子。

第5章间距和表面和调制深度的测试，包括探针法、共焦显微镜测量法，测量设备、测

量程序等内容。

第6章物理厚度的测试，包括测试概述、测试设备及测试程序；

第7章曲率半径的测试，包括测试概述、测试设备及测试程序；

第8章面形精度的测试，包括测试概述、测试设备及测试程序；

第9章表面粗糙度的测试，包括测试概述、测试设备及测试程序

第10章填充因子的测试，包括测试概述、测试设备及测试程序；

第11章用于测量的微透镜阵列的表面制备，

第12章结果和不确定性，

第13章，测试报告。

附录A表述了使用斐索干涉仪系统的测量，包括测试设备、测试过程及曲率半径的测

量。

附录B表述了微透镜阵列间距的一致性，包括原理、阵列几何参数的一致性、测试设

备和步骤。

3主要试验（或验证）情况分析

针对微透镜阵列的周期、矢高、曲率半径等指标，编制组按标准中的方法开展了实际测

5

量实验，验证该标准的可操作性。采用台阶仪为主要设备的接触式轮廓仪测量微透镜的口径、

周期及矢高，具有较强可行性，该类方法更适用于微透镜二维表面轮廓曲线的测量，测量去

想额外注意需要通过微透镜的顶点。利用激光共聚焦显微镜测量微透镜阵列，得出微透镜的

口径、周期、矢高和曲率半径值，可以获得较大数值孔径微透镜的3D形貌数据，利用白光

干涉仪测量微透镜的矢高、周期、口径、表面粗糙度、面形精度，可以获得纳米级3D形貌

几何参数测量精度。经过实验，验证该标准可以用于微透镜阵列几何特性测量。

4与国外同类标准水平的对比情况

本标准修改采用国际标准ISO14880-4：2006（E）《光学和光子学微透镜阵列第4部

分：几何特性测试方法》（英文版）。与《光学和光子学微透镜阵列第4部分：几何特性测

试方法》》的最新国际标准处于一致水平。ISO14880是2006年出版实施的微透镜阵列关于

几何特性测试方法的国际标准，适用于由在公共基片的一个或多个表面内或表面上形成的非

常小的透镜阵列组成的微透镜阵列。

5与有关的现行法律、法规和强制性国家标准的关系

本部分的编写符合GB/T1.1－2020和GB/T20000.2－2009的编写规定和国内相关标准

的规定。作为国家标准，在与现行法规、国际、国内相关标准中内容协调一致的基础上，充

分体现了技术上的先进性。

本标准为推荐性标准，与强制性国家标准无冲突。

6重大分歧意见和处理经过和依据

无。

7标准性质的建议

本标准中不涉及安全、环保等，建议作为推荐性国家标准进行出版发行。

8贯彻国家标准的要求和措施建议

建议尽快将本标准批准、颁布实施，在国内微透镜阵列领域推广应用。

9废止现行有关标准的建议

无。

10其他应予说明的事项

无。

11参考资料清单

GB/T1.1－2020标准化工作导则第1部分：标准的结构和编写规则

6

光学和光子学微透镜阵列第4部分：几何特性测试方法

编制说明

（征求意见稿）

《光学和光子学微透镜阵列第4部分：几何特性测试方法》编

写组

2023年5月

光学和光子学微透镜阵列第4部分：几何特性测试方法

编制说明

1工作概况

1.1任务来源

根据国标委《国家标准委关于下达2022年第三批国家标准制修订计划的通知》（国标委

[2022]39号），由中国兵器工业标准化研究所、xxxx及相关单位完成《光学和光子学微透

镜阵列第4部分：几何特性测试方法》的编制工作，制定计划号为20220921-T-604。

1.2编制单位

本标准编制单位为中国兵器工业标准化研究所XXXX、XXXXX、XXXX、XXXXX。

本部分起草单位及承担工作见表1。

表1编制单位及承担工作

编制单位承担任务

XXXX组织协调标准编制工作；主要起草，承担标准主要起草任务

XXXX主要起草，从技术角度对标准草案进行校核补充

XXXX主要起草，对标准中的术语适用性进行校核补充

XXXX主要起草，从标准化角度对标准草案进行校核、完善

XXXX主要起草，从技术角度对标准草案进行校核补充

1.3主要工作过程

2022年12月，由中国兵器工业标准化研究所组织、中国科学院重庆绿色智能技术研究

院、XXXX等单位牵头，成立了《光学和光子学微透镜阵列第4部分：几何特性测试方

法》编制组，开展了如下工作：

1）2022年12月～2023年2月，成立编制组

2022年12月13日，国标委下达了《国家标准化管理委员会关于下达2022年第三批推

荐性国家标准计划及相关标准外文版计划的通知》（国标委发【2022】39号），中国兵器工

业标准化研究所组织、中国科学院重庆绿色智能技术研究院牵头，XXX等单位成立了《光学

和光子学微透镜阵列第4部分：几何特性测试方法》编制组。

2）2023年3月～5月，编制标准草案及编制说明（草案）

编制组根据ISO14880-4的英文版进行了翻译，并对翻译稿进行了校对。按照GB/T

1.1-2020将翻译稿形成了标准草案，并编制了编制说明（草案）。

3）2023年5月18日～19日，召开征求意见稿讨论会，形成标准征求意见稿及编制说

明

2

组织编制组成员邀请相关专家召开标准讨论会，对标准草案稿逐条逐句进行了研讨，经

过讨论形成修改意见，根据讨论意见补充完善草案。由兵器标准化研究所组织，联合中国科

学院重庆绿色智能技术研究院及其他参编单位对本部分编写的规范性、词语翻译的准确性进

行了充分探讨，形成了征求意见稿。

4）2023年6月初，向标技委委员及社会公开征求意见。共发送征求意见单位30家，

回函X家，回函且有意见x家，未回函X家，形成《标准意见汇总处理表》（征求意见稿），

编制组对收集到的意见进行汇总整理，形成标准送审稿。。

2.编制原则和主要内容

2.1编制依据

本标准以ISO14880-4:2019（E）为基础，与其一致性程度为“修改采用”；采用国际标

准按GB/T20000.2－2009《标准化工作指南第2部分：采用国际标准》的规定；编写规

则按GB/T1.1－2020《标准化工作导则第1部分：标准的结构和编写》的规定。

2.2编制原则

统一性——标准各部分的文体和术语应保持一致，相同条款使用相同措辞表述。

协调性——标准各部分的内容相辅相成，自成体系。

适用性——标准的内容便于实施，具有可操作性。

一致性——本标准为国际标准的转换，起草时尽可能与国际标准保持一致。

规范性——本标准的编写规则遵循GB/T1.1－2020和GB/T20000.2－2009的规定。

2.3主要技术内容

2.3.1概述

ISO14880系列标准规定的微透镜阵列产品，指的是由在公共基片的一个或多个表面内

或表面上形成的非常小的透镜阵列，其主要应用于三维显示器、阵列光辐射源和光电探测器

相关联的耦合光学器件、用于液晶显示器的增强型光学器件及光学并行处理元器件。ISO

14880-1这一部分标准的编制目的是在第一批微透镜产品进入市场之际，明确微透镜阵列这

一相对较新领域的术语。其他三个部分为：第2部分：波前像差测试方法；第3部分：除波

前像差外的光学特性测试方法和第4部分几何特性测试方法。本部分的规定的微透镜阵列的

几何特性测试方法。微透镜阵列市场迫切需要就微透镜阵列本身的几何特性测试方法达成一

致。几何特性的测试方法统一，既有利于促进微透镜阵列产品的制造验收，还有助于微透镜

产品的研发制造。

目前，国内在微透镜阵列方面无国家标准。

2.3.2与ISO14880-4：2006（E）的对比情况

本标准是根据国际标准ISO14880-4:2006《光学和光子学微透镜阵列第4部分：几何

特性测试方法》而制定的，在技术内容上与国际标准ISO14880-4：2006（E）有技术性差异，

所以在申报项目时一致性程度为“修改采用（MOD）”。

3

本标准的结构与ISO14880-4：2006（E）相比改动如下：

a)编辑性修改；

1）中英文表达方式有很大不同。如果完全等同翻译，会影响读者对标准的阅读理

解，不利于标准的推广应用。编制组在不改变ISO标准原文技术内容的前提下，

按照中文表达习惯进行了修改；

2）中英文标准的编制规则不同，编制组在不改变ISO标准原文技术内容的前提下，

按GB/T1.1-2020的相关规定对本部分的格式进行了编辑性修改；

b)结构性修改：

结构性调整见下表。

表结构性调整内容

ISO14880-4:2006GB/T41869.4—XXXX原因

5测量方法