ISO 14880-3:2006
(Main)Optics and photonics — Microlens arrays — Part 3: Test methods for optical properties other than wavefront aberrations
Optics and photonics — Microlens arrays — Part 3: Test methods for optical properties other than wavefront aberrations
ISO 14880-3:2006 specifies methods for testing optical properties, other than wavefront aberrations, of microlenses in microlens arrays. It is applicable to microlens arrays with very small lenses formed on one or more surfaces of a common substrate and to graded index microlenses.
Optique et photonique — Réseaux de microlentilles — Partie 3: Méthodes d'essai pour les propriétés optiques autres que les aberrations du front d'onde
L'ISO 14880-3:2006 spécifie les méthodes d'essai des propriétés optiques, autres que les aberrations du front d'onde, des microlentilles dans les réseaux de microlentilles. Elle s'applique aux réseaux de microlentilles avec de très petites lentilles qui composent une ou plusieurs surfaces d'un substrat commun et aux microlentilles à gradient d'indice.
General Information
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INTERNATIONAL ISO
STANDARD 14880-3
First edition
2006-06-01
Optics and photonics — Microlens
arrays —
Part 3:
Test methods for optical properties other
than wavefront aberrations
Optique et photonique — Réseaux de microlentilles —
Partie 3: Méthode d'essai pour les propriétés optiques autres que les
aberrations du front d'onde
Reference number
ISO 14880-3:2006(E)
©
ISO 2006
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ISO 14880-3:2006(E)
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ISO 14880-3:2006(E)
Contents Page
Foreword. iv
Introduction . v
1 Scope . 1
2 Normative references . 1
3 Terms and definitions. 1
4 Substrate test . 1
5 Microscope test method . 1
5.1 Principle. 1
5.2 Measurement arrangement and test equipment. 2
5.3 Preparation . 4
6 Procedure . 4
6.1 General. 4
6.2 Measurement of effective back or front focal length . 4
6.3 Measurement of chromatic aberration . 4
6.4 Measurement of the uniformity of the focal spot positions . 5
7 Results and uncertainties . 5
8 Coupling efficiency, imaging quality . 6
9 Test report . 6
Annex A (informative) Measurements with wavefront measuring systems. 8
Annex B (normative) Confocal measurement of effective back or front focal length of lens array. 10
Annex C (informative) Coupling efficiency, imaging quality . 12
Annex D (normative) Measurement of the uniformity of the focal spot positions of a microlens
array . 13
Bibliography . 14
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ISO 14880-3:2006(E)
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.
International Standards are drafted in accordance with the rules given in the ISO/IEC Directives, Part 2.
The main task of technical committees is to prepare International Standards. Draft International Standards
adopted by the technical committees are circulated to the member bodies for voting. Publication as an
International Standard requires approval by at least 75 % of the member bodies casting a vote.
Attention is drawn to the possibility that some of the elements of this document may be the subject of patent
rights. ISO shall not be held responsible for identifying any or all such patent rights.
ISO 14880-3 was prepared by Technical Committee ISO/TC 172, Optics and photonics, Subcommittee SC 9,
Electro-optical systems.
ISO 14880 consists of the following parts, under the general title Optics and photonics — Microlens arrays:
⎯ Part 1: Vocabulary
⎯ Part 2: Test methods for wavefront aberrations
⎯ Part 3: Test methods for optical properties other than wavefront aberrations
⎯ Part 4: Test methods for geometrical properties
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ISO 14880-3:2006(E)
Introduction
This part of 14880 specifies methods of testing optical properties, other than wavefront aberrations, of
microlens arrays. Examples of applications for microlens arrays include three-dimensional displays, coupling
optics associated with arrayed light sources and photo-detectors, enhanced optics for liquid crystal displays,
and optical parallel processor elements.
The testing of microlenses is in principle similar to testing any other lens. The same parameters need to be
measured and the same techniques used. However, in many cases the measurement of very small lenses
presents practical problems which make it difficult to use the standard equipment that is available for testing
normal size lenses.
The market in microlens arrays has generated a need for agreement on basic terminology and test methods.
Standard terminology and clear definitions are needed not only to promote applications but also to encourage
scientists and engineers to exchange ideas and new concepts based on common understanding.
This part of 14880 contributes to the purpose of the series of ISO 14880 standards which is to improve the
compatibility and interchangeability of lens arrays from different suppliers and to enhance development of the
technology using microlens arrays.
The measurement of focal length is described in the body of this part of ISO 14880 and the use of an
alternative technique, interferometry, is described in Annex A.
Measurement of the focal length of an array of microlenses, using a confocal technique, is described in
Annex B.
Coupling efficiency and imaging quality are discussed in Annex C.
Measurement of the focal spot positions of an array of microlenses in parallel, using the Shack-Hartmann
technique, is described in Annex D.
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INTERNATIONAL STANDARD ISO 14880-3:2006(E)
Optics and photonics — Microlens arrays —
Part 3:
Test methods for optical properties other than wavefront
aberrations
1 Scope
This part of ISO 14880 specifies methods for testing optical properties, other than wavefront aberrations, of
microlenses in microlens arrays. It is applicable to microlens arrays with very small lenses formed on one or
more surfaces of a common substrate and to graded index microlenses.
2 Normative references
The following referenced documents are indispensable for the application 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 14880-1, Optics and photonics — Microlens arrays — Part 1: Vocabulary
ISO 10110-5, Optics and optical instruments — Preparation of drawings for optical elements and systems —
Part 5: Surface form tolerances
3 Terms and definitions
For the purposes of this document, the terms and definitions given in ISO 14880-1 apply.
4 Substrate test
The optical quality of the substrate contributes to the quality of the focal positions defined by the microlenses
and shall be quantified in accordance with ISO 10110-5.
5 Microscope test method
5.1 Principle
The basic principle is to locate, by optical means, the surface of the microlens under test. The effective back
(front) focal length is determined by measuring the axial displacement necessary to locate the focal position.
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ISO 14880-3:2006(E)
5.2 Measurement arrangement and test equipment
5.2.1 General
The testing of microlenses is similar in principle to testing larger lenses. In many cases however, the
measurement of very small lenses presents practical problems which make it difficult to use standard
equipment. In general, two optical techniques can be used. One is based on microscopy, the other is based
on interferometry.
The first technique uses a microscope to locate, by focusing, the vertex of the microlens. The effective back
(front) focal length is deduced from a measurement of the displacement necessary to refocus the microscope
on the image of a distant source as shown in Figure 1.
A focusing aid in the microscope such as a split-field focusing graticule enables the featureless vertex of a
microlens to be more readily located when viewing with reflected light. For focal length measurements the
distant point source may be the emitting tip of an optical fibre or an illuminated test graticule. Tests may be
performed with white light or monochromatic illumination.
The second technique uses wavefront sensing to locate the test surface or the centre of curvature. The
location test may be carried out with the help of one of the following devices:
⎯ Fizeau interferometer,
⎯ Twyman-Green interferometer,
⎯ lateral shearing interferometer, or
⎯ Shack-Hartmann device.
These are more fully described in ISO 14880-2 and ISO/TR 14999-1. One advantage of interferometry is that
for strongly aberrated lenses, the variation in focal length with aperture radius can be readily deduced from the
interference patterns. A disadvantage is that tests are restricted to the wavelength of the interferometer light
source.
Key
1 distant point source
2 substrate and microlens producing focussed spot
3 microscope objective
4 axial adjustment of microscope to locate lens surface and focus
5 beamsplitter
6 source for focus location on lens surface
7 charge-coupled device (CCD) camera
Figure 1 — A collimated source and microscope used to measure the effective back
or front focal length of a microlens
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ISO 14880-3:2006(E)
Clauses 5 to 9 concentrate on the microscope technique while an interferometric technique is described in
Annex A and a Shack-Hartmann technique in Annex D.
The confocal measurement of the effective focal lengths of lens arrays is described in Annex B.
5.2.2 Test system
5.2.2.1 General
The test system consists of a microscope fitted with displacement transducers, suitable light source, test
object, microscope video camera, monitor and image analyser (line intensity scan).
5.2.2.2 Microscope
A microscope fitted with a focusing aid such as a split-image rangefinder is required to enable focus settings
to be made on a featureless surface such as the vertex of the microlens surface. The mechanical design shall
allow the distant point source or test graticule to be placed below the stage carrying the test lens. Ideally, the
test lens should be supported with no additional optical component such as a glass plate between it and the
distant point source or test graticule. The displacement of the test surface relative to the microscope objective
is measured with a calibrated displacement transducer.
The numerical aperture (NA) of the microscope objective shall be larger than the numerical aperture of the
test lens at the focal point.
5.2.2.3 Light source
A light source emitting radiation in the band of wavelengths or at a specific wavelength required for the test
shall be used. The properties of the light source shall be described in the experimental results report.
White light can be provided by a quartz-halogen lamp in combination with a suitable aperture stop. Narrow
band filters can be used where a restricted range of wavelengths is required. A laser can be used for
monochromatic illumination and higher intensities.
5.2.2.4 Test objects
The distant point source can be approximated using the emitting tip of an optical fibre. The distant point
source shall be placed on axis with the lens and at an effectively large distance to enable the focal length to
be determined.
Alternatively, the object may be a graticule. This enables the optical properties at particular spatial frequencies
and field angles to be studied.
The detection of the focus spot may be susceptible to undersampling by the detector array.
The distant point source or test graticule used shall be described in the documentation of the test report.
5.2.2.5 Image display
If the image generated by the microscope is relayed by a video camera to a video display, an electronic
intensity display can be used to assist in locating the position of best focus. The intensity of the image at the
detector shall be adjusted to maintain a linear response from the detector system.
5.2.2.6 Standard surfaces
A microlens of known focal length at a defined wavelength shall be used as a calibration artefact to verify the
performance of the measurement system.
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ISO 14880-3:2006(E)
A step height artefact, for example two thin glass plates held together in optical contact to provide a step of
known height, shall be used to verify the performance of the displacement measurement system.
5.3 Preparation
For consistent results the test equipment shall be maintained in a temperature-controlled environment,
preferably at 20°C and not exposed to vibration.
The optical surfaces to be tested shall be clean. Uncoated glass surfaces may be safely cleaned with alcohol
and cotton wool. The cotton wool should be soaked in a very small amount of solvent before touching the
surface and wiped only once across the optical surface before being discarded. This minimizes the chances of
scratching the surface. Dust may be removed using a clean camel-hair brush or filtered compressed air.
Coated optical surfaces such as antireflection surfaces should be treated with great care and not cleaned
unless absolutely necessary. They may be dusted using filtered compressed air.
Guidance should be sought on the correct use of solvents and cleaning materials.
6 Procedure
6.1 General
Clean the surface of the lens and substrate to be tested.
6.2 Measurement of effective back or front focal length
Standard instrument calibration procedures should be carried out periodically and the calibration uncertainty
[4]
estimated .
Verify the performance of the test system by measuring, as described below, the effective back (front) focal
length of the standard spherical surface and comparing the result with the known value.
The microscope is focused on the surface of the microlens and then displaced to focus on the image of a
graticule or a point source placed at infinity. The best focus position for this image may be located using a
camera, and vidicon display with line scan to determine the displacement position at which the peak intensity
in the image is greatest. The spatial resolution of the camera system shall be sufficient to resolve the image.
The axial displacement is measured using the displacement transducer.
6.3 Measurement of chromatic aberration
In general, microlenses are relatively simple and are not corrected for chromatic aberration. The focal length
will vary with wavelength of illumination.
With conventional lenses, a ray is deviated by refraction at the interface between two optical media with
distinctly different refractive indices. The magnitude of the paraxi
...
NORME ISO
INTERNATIONALE 14880-3
Première édition
2006-06-01
Optique et photonique — Réseaux
de microlentilles —
Partie 3:
Méthodes d'essai pour les propriétés
optiques autres que les aberrations
du front d'onde
Optics and photonics — Microlens arrays —
Part 3: Test methods for optical properties other than wavefront
aberrations
Numéro de référence
ISO 14880-3:2006(F)
©
ISO 2006
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ISO 14880-3:2006(F)
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Publié en Suisse
ii © ISO 2006 – Tous droits réservés
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ISO 14880-3:2006(F)
Sommaire Page
Avant-propos. iv
Introduction . v
1 Domaine d'application. 1
2 Références normatives . 1
3 Termes et définitions. 1
4 Essai du substrat. 1
5 Méthode d'essai au microscope. 1
5.1 Principe. 1
5.2 Disposition pour le mesurage et matériel d'essai. 2
5.3 Préparation . 4
6 Mode opératoire . 4
6.1 Généralités . 4
6.2 Mesurage de la longueur focale arrière ou frontale effective . 4
6.3 Mesurage de l'aberration chromatique. 5
6.4 Mesurage de l'uniformité des positions du foyer. 6
7 Résultats et incertitudes . 6
8 Rendement de couplage, qualité d'imagerie. 6
9 Rapport d'essai . 7
Annexe A (informative) Mesurages avec des systèmes de mesure du front d'onde. 8
Annexe B (normative) Mesurage confocal de la longueur focale arrière ou frontale effective d'un
réseau de lentilles. 10
Annexe C (informative) Rendement de couplage, qualité d'imagerie. 12
Annexe D (normative) Mesurage de l'uniformité des positions de foyer d'un réseau de
microlentilles. 13
Bibliographie . 14
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ISO 14880-3:2006(F)
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 (CEI) en ce qui concerne la normalisation électrotechnique.
Les Normes internationales sont rédigées conformément aux règles données dans les Directives ISO/CEI,
Partie 2.
La tâche principale des comités techniques est d'élaborer les Normes internationales. Les projets de Normes
internationales adoptés par les comités techniques sont soumis aux comités membres pour vote. Leur
publication comme Normes internationales requiert l'approbation de 75 % au moins des comités membres
votants.
L'attention est appelée sur le fait que certains des éléments du présent document peuvent faire l'objet de
droits de propriété intellectuelle ou de droits analogues. L'ISO ne saurait être tenue pour responsable de ne
pas avoir identifié de tels droits de propriété et averti de leur existence.
L'ISO 14880-3 a été élaborée par le comité technique ISO/TC 172, Optique et photonique, sous-comité SC 9,
Systèmes électro-optiques.
L'ISO 14880 comprend les parties suivantes, présentées sous le titre général Optique et photonique —
Réseaux de microlentilles:
⎯ Partie 1: Vocabulaire
⎯ Partie 2: Méthodes d'essai pour les aberrations du front d'onde
⎯ Partie 3: Méthodes d'essai pour les propriétés optiques autres que les aberrations du front d'onde
⎯ Partie 4: Méthodes d'essai pour les propriétés géométriques
iv © ISO 2006 – Tous droits réservés
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ISO 14880-3:2006(F)
Introduction
La présente partie de l'ISO 14880 spécifie, pour des réseaux de microlentilles, les méthodes d'essai des
propriétés optiques autres que les aberrations du front d'onde. Parmi les exemples d'applications pour les
réseaux de microlentilles figurent les affichages tridimensionnels, l'optique de couplage associée aux sources
lumineuses en réseau et aux photodétecteurs, l'optique améliorée pour les affichages à cristaux liquides, et
les éléments optiques des processeurs parallèles.
Les essais sur les microlentilles sont en principe identiques aux essais sur toute autre lentille. Les paramètres
à mesurer et les techniques utilisées sont les mêmes. Dans de nombreux cas cependant, le mesurage de très
petites lentilles pose des problèmes pratiques rendant difficile l'utilisation du matériel standard prévu pour
réaliser des essais sur des lentilles de taille normale.
L'émergence du marché des réseaux de microlentilles a entraîné la nécessité de convenir d'une terminologie
de base et de méthodes d'essai. La détermination d'une terminologie standard et de définitions claires est
nécessaire non seulement pour promouvoir les applications mais également pour encourager les scientifiques
et ingénieurs à échanger des idées et de nouveaux concepts basés sur une compréhension commune.
La présente partie de l'ISO 14880 contribue à l'objectif de la série de normes de l'ISO 14880 qui est
d'améliorer la compatibilité et l'interchangeabilité des réseaux de lentilles provenant de différents fournisseurs
et d'accroître le développement de la technologie utilisant des réseaux de microlentilles.
Le mesurage de la longueur focale est décrit dans le corps du texte et l'utilisation d'une autre technique,
l'interférométrie, est décrite dans l'Annexe A.
Le mesurage de la longueur focale d'un réseau de microlentilles, à l'aide d'une technique confocale, est décrit
dans l'Annexe B.
Le rendement de couplage et la qualité d'imagerie sont traités dans l'Annexe C.
Le mesurage des positions du foyer des réseaux de microlentilles en parallèle, utilisant la technique Shack-
Hartmann, est décrit dans l'Annexe D.
© ISO 2006 – Tous droits réservés v
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NORME INTERNATIONALE ISO 14880-3:2006(F)
Optique et photonique — Réseaux de microlentilles —
Partie 3:
Méthodes d'essai pour les propriétés optiques autres
que les aberrations du front d'onde
1 Domaine d'application
La présente partie de l'ISO 14880 spécifie les méthodes d'essai des propriétés optiques, autres que les
aberrations du front d'onde, des microlentilles dans les réseaux de microlentilles. Elle s'applique aux réseaux
de microlentilles avec de très petites lentilles qui composent une ou plusieurs surfaces d'un substrat commun
et aux microlentilles à gradient d'indice.
2 Références normatives
Les documents de référence suivants sont indispensables pour l'application 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 14880-1, Optique et photonique — Réseaux de microlentilles — Partie 1: Vocabulaire
ISO 10110-5, Optique et instruments d'optique — Indications sur les dessins pour éléments et systèmes
optiques — Partie 5: Tolérances de forme de surface
3 Termes et définitions
Pour les besoins du présent document, les termes et définitions donnés dans l'ISO 14880-1 s'appliquent.
4 Essai du substrat
La qualité optique du substrat contribue à la qualité des positions focales définies par les microlentilles et doit
être quantifiée conformément à l'ISO 10110-5.
5 Méthode d'essai au microscope
5.1 Principe
Le principe de base consiste à localiser, par des moyens optiques, la surface de la microlentille soumise à
essai. La longueur focale arrière (frontale) effective est déterminée en mesurant le déplacement axial
nécessaire pour localiser la position focale.
© ISO 2006 – Tous droits réservés 1
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ISO 14880-3:2006(F)
5.2 Disposition pour le mesurage et matériel d'essai
5.2.1 Généralités
Les essais sur les microlentilles sont en principe identiques aux essais sur des lentilles plus grandes. Dans de
nombreux cas cependant, le mesurage de très petites lentilles pose des problèmes pratiques rendant difficile
l'utilisation du matériel standard. En général, deux techniques optiques peuvent être utilisées. L'une repose
sur la microscopie, l'autre sur l'interférométrie.
La première technique a recours à un microscope pour localiser, par focalisation, le vertex de la microlentille.
La longueur focale arrière (frontale) effective est déduite en mesurant le déplacement nécessaire pour régler
de nouveau le microscope sur l'image d'une source éloignée, comme illustré à la Figure 1.
Un dispositif de focalisation situé dans le microscope, tel qu'un réticule de focalisation à diviseur de champ,
permet de localiser plus aisément le vertex sans marques caractéristiques d'une microlentille lorsqu'elle est
observée avec une lumière réfléchie. Pour le mesurage de la longueur focale, la source ponctuelle éloignée
peut être l'extrémité émettrice d'une fibre optique ou un réticule d'essai lumineux. Les essais peuvent être
réalisés avec de la lumière blanche ou un éclairement monochromatique.
La deuxième technique a recours à l'interférométrie pour générer des motifs indiquant l'emplacement de la
surface d'essai ou le centre de la courbure. L'essai de localisation peut être réalisé au moyen de l'un des
dispositifs suivants:
⎯ interféromètre de Fizeau,
⎯ interféromètre de Twyman-Green,
⎯ interféromètre à décalage latéral, ou
⎯ dispositif de Shack-Hartmann.
Une description plus complète de ces dispositifs est disponible dans l'ISO 14880-2 et dans l'ISO/TR 14999-1.
L'interférométrie présente l'avantage, pour les lentilles présentant une aberration importante, de pouvoir
déduire aisément la variation de la longueur focale avec le rayon d'ouverture à partir des motifs d'interférence.
En revanche, les essais de ce type sont limités à la longueur d'onde de la source lumineuse de
l'interféromètre.
La technique du microscope est présentée de l'Article 5 à l'Article 9, tandis que la technique de
l'interférométrie est décrite dans l'Annexe A et celle de Shack-Hartmann dans l'Annexe D.
Le mesurage confocal de la longueur focale arrière ou frontale effective d'un réseau de lentilles est décrit
dans l'Annexe B.
2 © ISO 2006 – Tous droits réservés
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ISO 14880-3:2006(F)
Légende
1 source ponctuelle éloignée
2 substrat et microlentilles produisant le point focalisé
3 objectif du microscope
4 réglage axial du microscope pour localiser la surface de la lentille et le foyer
5 séparateur de faisceau
6 source pour localisation du foyer sur la surface de la lentille
7 caméra CCD
Figure 1 — Source collimatée et microscope utilisés pour mesurer la longueur focale arrière
ou frontale effective d'une microlentille
5.2.2 Système d'essai
5.2.2.1 Généralités
Le système d'essai est constitué d'un microscope équipé de capteurs de déplacement, d'une source
lumineuse appropriée, d'un objet d'essai, d'une caméra vidéo pour microscope, d'un moniteur et d'un
analyseur d'image (balayage d'intensité de ligne).
5.2.2.2 Microscope
Un microscope équipé d'un dispositif de focalisation, tel qu'un télémètre à champ coupé, est requis afin de
pouvoir régler le foyer sur une surface sans caractéristiques marquées, telle que le vertex de la surface d'une
microlentille. La conception mécanique doit permettre de positionner le point éloigné de la source ou le
réticule d'essai en dessous de la platine portant la lentille soumise à essai. Dans l'idéal, il convient que la
lentille d'essai ne soit soutenue par aucun composant optique supplémentaire tel qu'une plaque en verre
placée entre la lentille et la source ponctuelle éloignée ou le réticule d'essai. Le déplacement de la surface
d'essai par rapport à l'objectif du microscope est mesuré au moyen d'un capteur de déplacement étalonné.
L'ouverture numérique (NA) de l'objectif du microscope doit être supérieure à l'ouverture numérique de la
lentille d'essai au niveau du point focal.
5.2.2.3 Source lumineuse
Une source lumineuse émettant des rayonnements dans la bande des longueurs d'onde ou à une longueur
d'onde spécifique requise pour l'essai doit être utilisée. Les propriétés de la source lumineuse doivent être
décrites dans le rapport des résultats d'essai.
La lumière blanche peut provenir d'une lampe quartz-halogène associée à un diaphragme approprié. Il est
possible d'utiliser un filtrage à bande étroite lorsque la gamme de longueurs d'onde requise est limitée. Un
laser peut être utilisé pour générer un éclairement monochromatique et des intensités supérieures.
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ISO 14880-3:2006(F)
5.2.2.4 Objets d'essai
La source ponctuelle éloignée peut être approchée en utilisant l'extrémité émettrice d'une fibre optique. La
source ponctuelle éloignée doit être placée sur le même axe que la lentille et à une distance suffisamment
grande pour pouvoir déterminer la longueur focale.
L'objet d'essai peut également être un graticule. Cette variante permet d'étudier les propriétés optiques à des
fréquences spatiales et des angles de champ spécifiques.
La détection du point focal peut être sensible au sous-échantillonnage par le réseau de détecteurs.
La source ponctuelle éloignée ou le graticule d'essai utilisé doit être décrit dans la documentation du rapport
d'essai.
5.2.2.5 Affichage de l'image
Si l'image générée par le microscope est retransmise par une caméra sur un écran vidéo, il est possible
d'utiliser un affichage d'intensité électronique pour localiser plus aisément la meilleure position de foyer.
L'intensité de l'image au niveau du détecteur doit être réglée pour que la réponse provenant du système de
détection reste linéaire.
5.2.2.6 Surfaces étalons
Une microlentille présentant une longueur focale connue à une longueur d'onde définie doit être utilisée
comme artefact d'étalonnage pour vérifier les performances du système de mesure.
Un artefact étagé, par exemple deux fines plaques de verre collées ensemble pour fournir un palier de
hauteur connue, doit être utilisé pour vérifier les performances du système de mesure du déplacement.
5.3 Préparation
Pour obtenir des résultats cohérents, le matériel d'essai doit être maintenu dans un environnement à
température contrôlée, de préférence à 20 °C et ne pas être exposé aux vibrations.
Les surfaces optiques soumises à essai doivent être propres. Les côtés opposés à la couche peuvent être
nettoyés en toute sécurité avec de l'alcool et de la ouate. Il convient de tremper la ouate dans une très petite
quantité de solvant puis de la mettre en contact avec la surface et d'essuyer une seule fois la surface optique.
La ouate est ensuite mise au rebut. Les risques de rayer la surface sont ainsi minimisés. La poussière peut
être enlevée à l'aide d'une brosse en poils de chameau ou d'air comprimé filtré.
Il convient de traiter les surfaces optiques revêtues, telles que les surfaces antiréfléchissantes avec beaucoup
de soin et de ne pas les nettoyer, sauf en cas de nécessité absolue. La poussière peut être enlevée au moyen
d'air comprimé filtré.
Il convient de se renseigner sur l'utilisation adéquate des solvants et des produits de nettoyage.
6 Mode opératoire
6.1 Généralités
Nettoyer la surface de la lentille et le substrat soumis à essai.
6.2 Mesurage de la longueur focale arrière ou frontale effective
Il convient d'exécuter les modes opératoires d'étalonnage des instruments étalons régulièrement et d'estimer
[4]
l'incertitude d'étalonnage .
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ISO 14880-3:2006(F)
Vérifier la performance de l'installation d'essai en mesurant, comme décrit ci-après, la longueur focale arrière
(frontale) effective de la surface sphérique étalon et en comparant le résultat obtenu avec la valeur connue.
Le microscope est focalisé sur la surface de la microlentille puis déplacé pour converger sur l'image d'un
réticule ou d'une source ponctuelle placée à l'infini. La meilleure position du foyer pour cette image peut être
localisée au moyen d'une caméra et d'un vidicon avec balayage horizontal pour déterminer la position de
déplacement à laquelle l'intensité de crête dans l'image est la plus grande. La résolution spatiale du système
de caméra doit être suffisante pour analyser l'image. Le capteur de déplacement mesure le déplacement axial.
6.3 Mesurage de l'aberration chromatique
En général, les microlentilles sont relativement simples et ne sont pas corrigées pour l'aberration chromatique.
La longueur focale variera en fonction de la longueur d'onde de l'éclairement.
Avec des lentilles classiques, un rayon est dévié par réfraction au niveau de l'interface entre deux milieux
optiques présentant des indices de réfraction co
...
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