※一部、英文及び仏文を自動翻訳した日本語訳を使用しています。
序文
ISO (国際標準化機構) は、各国の標準化団体 (ISO メンバー団体) の世界的な連合です。国際規格の作成作業は、通常、ISO 技術委員会を通じて行われます。技術委員会が設立された主題に関心のある各会員団体は、その委員会に代表される権利を有します。 ISOと連携して、政府および非政府の国際機関もこの作業に参加しています。 ISO は、電気技術の標準化に関するすべての問題について、国際電気標準会議 (IEC) と緊密に協力しています。
国際規格は、ISO/IEC 指令で指定された規則に従って起草されます。 2.
技術委員会の主な任務は、国際規格を準備することです。技術委員会によって採択されたドラフト国際規格は、投票のためにメンバー団体に配布されます。国際規格として発行するには、投票するメンバー団体の少なくとも 75% による承認が必要です。
このドキュメントの要素の一部が特許権の対象となる可能性があることに注意してください。 ISO は、そのような特許権の一部または全部を特定する責任を負わないものとします。
ISO 9039 は、技術委員会 ISO/TC 172, 光学およびフォトニクス、小委員会 SC 1, 基本規格によって作成されました。
この第 2 版は、技術的に改訂された第 1 版 (ISO 9039:1994) を取り消して置き換えるものです。
序章
一般に、回転対称光学系の機能は、対象物に幾何学的に類似した像を形成することです。ただし、魚眼レンズや接眼レンズなど、この条件が意図的に維持されていない特定のシステムを除きます。理想的には、この機能は透視投影のジオメトリに従って実行されます。理想的な画像ジオメトリからの逸脱は、歪みと呼ばれます。歪みは位置に依存する量であり、一般にベクトル特性を持っています。与えられたイメージ プレーン (無限遠にある場合もあります) では、理論上のイメージ位置と実際のイメージ位置の差を表すこのベクトルは、半径成分と接線成分を持ちます。光学系では、接線成分は基本的に不完全な回転対称性によって調整されます。現在の技術水準に従って製造されたシステムは、ごくわずかな接線方向の歪みを有する。しかしながら、電磁的に集束された電気光学システムの場合、歪みの接線成分が一次収差として現れる。この国際規格は、半径方向の歪みのみを扱います。特定の電気光学システムなどの特殊なシステムでは、ベクトル表現を含めるために拡張が必要になる場合があります。
1 スコープ
この国際規格は、品質評価の目的で光学システムの歪みを決定する方法を指定します。これは、100 nm から 15 000 nm の光学スペクトル範囲の光学イメージング システムに適用され、その設計により、回転対称の画像ジオメトリを目指しています。画像の適切な回転対称性が保証されている場合、電気光学画像システムに適用できます。したがって、アナモルフィックおよび光ファイバー システムには適用されません。
2 用語と定義
このドキュメントでは、次の用語と定義が適用されます。
2.1
ねじれ
システムの基準面に平行な所定の平面における理想像点からの軸外像点の偏差の尺度。
注記1：像面が無限遠にある場合、像の位置は画角のタンジェントで与えられる。
2.2
基準面
位置合わせに使用される被試験デバイスの物理的特徴に対応する平面。たとえば、取り付けフランジや、その目的のために特別に取り付けられた固定具など。
2.3
絶対歪み
Va
観察された画像点と理想的な画像点の間の半径方向の距離で、ミリメートルまたはマイクロメートルで表されます
2.4
相対歪み
Vr
観測像点と理想像点との間の半径方向の距離で、理想像高hのパーセンテージで表される
注記 1:画像が無限遠にある場合、相対歪みは、観察された視野角と理想的な視野角の正接間の差であり、理想的な視野角の正接のパーセンテージω ' 0として表されます。
2.5
物体の高さ
h
物点と試験片の回転対称軸との間の距離で、ミリメートルで表されます。
2.6
画像の高さ
h '
画像点と試験片の回転対称軸との間の距離で、ミリメートルで表されます。
2.7
瞳孔対物画角
ωp_p
回転対称軸と物体から試験片の入射瞳への放射の進行方向との間の角度の絶対値。ラジアンまたは度で表される。
2.8
像瞳画角
ω'pp
回転対称軸と試験片の射出瞳から像への放射の進行方向との間の角度の絶対値。ラジアンまたは度で表される。
2.9
物体距離
a
オブジェクト平面と最初の主点の間の距離 (ミリメートル単位)
2.10
像距離
a
像面と第 2 主点の間の距離 (ミリメートル単位)
2.11
物体面
物点を含む基準平面に平行な平面
2.12
イメージ プレーン
像点を含む基準平面に平行な平面
2.13
理想的な像の高さ
h ' 0
透視投影のジオメトリによって与えられる歪みのない像の高さで、ミリメートルで表されます
2.14
理想的な画角
ω'0_
ラジアンまたは度で表される、透視投影の幾何学によって与えられる歪みのない画角
2.15
角度倍率
Γ
2.16
横倍率
m
参考文献
| [1] | ISO 9334:2007, 光学およびフォトニクス - 光伝達関数 - 定義と数学的関係 |
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, 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 9039 was prepared by Technical Committee ISO/TC 172, Optics and photonics, Subcommittee SC 1, Fundamental standards.
This second edition cancels and replaces the first edition (ISO 9039:1994) which has been technically revised.
Introduction
Generally, the function of rotationally symmetric optical systems is to form an image that is geometrically similar to the object, except for some particular systems, such as fish-eye lenses and eyepieces, where this condition is deliberately not maintained. Ideally, this function is accomplished according to the geometry of perspective projection. Departures from the ideal image geometry are called distortion. The distortion is a position-dependent quantity which generally has a vectorial character. In a given image plane (which may also lie at infinity), this vector, representing the difference between theoretical and real image position, has a radial and a tangential component. In optical systems, the tangential component is basically conditioned by imperfect rotational symmetry. The systems manufactured in accordance with the present state of the art have a negligible tangential distortion. A tangential component of the distortion appears, however, as primary aberration in the case of electromagnetically focused electro-optical systems. This International Standard deals only with the radial distortion. For special systems, e.g. certain electro-optical systems, an expansion may become necessary to include vectorial representation.
1 Scope
This International Standard specifies methods of determining distortion in optical systems for the purposes of quality evaluation. It applies to optical imaging systems in the optical spectral range from 100 nm to 15 000 nm which, by their design, aim at a rotationally symmetric image geometry. It is applicable to electro-optical imaging systems provided that adequate rotational symmetry of the image is guaranteed. It does not, therefore, apply to anamorphic and fibre optic systems.
2 Terms and definitions
For the purposes of this document, the following terms and definitions apply.
2.1
distortion
measure of the deviation of the extra-axial image points from the ideal image points in a given plane lying parallel to the reference plane of the system
Note 1 to entry: If the image plane is at infinity, the image positions are given in terms of tangents of field angles.
2.2
reference plane
plane corresponding to a physical feature of the device under test which is used for alignment, e.g. a mounting flange or a fixture specially mounted for that purpose
2.3
absolute distortion
Va
distance in the radial direction between the observed image point and the ideal image point, expressed in millimetres or micrometres
2.4
relative distortion
Vr
distance in the radial direction between the observed image point and the ideal image point, expressed as a percentage of the ideal image height h ′0
Note 1 to entry: With the image at infinity, relative distortion is the difference between the tangents of the observed field angle and the ideal field angle, expressed as a percentage of the tangent of the ideal field angle ω′0.
2.5
object height
h
distance between an object point and the axis of rotational symmetry of the test specimen, expressed in millimetres
2.6
image height
h ′
distance between an image point and the axis of rotational symmetry of the test specimen, expressed in millimetres
2.7
object pupil field angle
ωp
absolute value of the angle, expressed in radians or degrees, between the axis of rotational symmetry and the direction of travel of radiation from the object to the entrance pupil of the test specimen
2.8
image pupil field angle
ω′p
absolute value of the angle, expressed in radians or degrees, between the axis of rotational symmetry and the direction of travel of radiation from the exit pupil of the test specimen to the image
2.9
object distance
a
distance between the object plane and the first principal point, expressed in millimetres
2.10
image distance
a ′
distance between the image plane and the second principal point, expressed in millimetres
2.11
object plane
plane parallel to the reference plane containing an object point
2.12
image plane
plane parallel to the reference plane containing an image point
2.13
ideal image height
h ′0
image height without distortion, given by the geometry of perspective projection, expressed in millimetres
2.14
ideal image field angle
ω′0
image field angle without distortion, given by the geometry of perspective projection, expressed in radians or degrees
2.15
angular magnification
Γ
2.16
lateral magnification
m
Bibliography
| [1] | ISO 9334:2007, Optics and photonics — Optical transfer function — Definitions and mathematical relationships |