本系列主要是涉及镜片冷加工方面的内容，从镜片的参数入手，学习认识光学冷加工，内容来自于网络和相关文献，自行汇总整理，若有不对的地方，欢迎指正交流。

　　焦距是光学系统中衡量光的聚集或发散的度量方式，指平行光入射时从透镜光心到光聚集之焦点的距离，短焦距比长焦距有更佳的聚光能力。简单来说，焦距就是焦点到透镜中心点之间的距离。如图3所示，O为透镜的中心点，F为焦点，f为焦距。

　　通光孔径指光学元件的直径或必须满足各种规格的光学元件的尺寸。受生产的限制，实际上不可能生产出完全等同于光学产品的直径或长*宽的通光孔径。

　　透镜的中心也称为向心性或离心性，是根据光束偏差δ（方程式1）而指定的。一旦给定了光束偏差，则可以通过一种简单的关系来计算楔角W（方程式 2）。透镜的离心量是机械轴与光学轴物理偏离的距离。透镜的机械轴仅为透镜的几何轴，是由其外部的柱面来定义的。透镜的光学轴是由光学表面来定义的，它是连接各表面曲率中心的线。要进行向心性测试，请将透镜置于茶杯中，对其施压。对透镜施加的压力会自动聚集在茶杯中心第一个表面的曲率中心，并且该中心还会与旋转轴对齐（图3）。沿着此旋转轴射入的平行光将会穿过透镜，到达后焦平面的焦点处。当透镜随着茶杯的旋转而旋转时，透镜中的任何离心性都会使聚焦光束分散，并在后焦平面形成一个半径为 Δ 的圆轨迹（图4）。

　　透镜中心偏差是指透镜外圈的几何与光轴在曲率中心处的偏离量，通常用C表示。中心偏差会使轴上像点产生慧差、像散等像差。为了保证光学系统的成像质量，对各种零件必须规定允许的中心偏差。常见的透镜零件的标准为以下几种：

　　①显微物镜、广角物镜、照相机物镜、和望远镜的第一组镜片的表面，其中心偏差应为0.005-0.010mm；

　　直径公差主要针对圆形的光学镜片，提供了一个可接受的直径值范围。参数的具体规格因加工厂家的技术水平和能力差异而有所不同，直径公差对镜片本身的光学性能不会产生任何影响，但镜片要安装在任意固定器上使用时，它就是一个非常重要的机械公差。如果镜片的实际值与其标称值存在偏差，则可能导致整个组件的机械轴偏离光学轴，进而导致光的偏心（如图4）。

　　光学元件（最典型的是透镜）的中心厚度，测量的是光学元件中心部分的材料厚度。中心厚度是通过透镜的机械轴来测量的，该机械轴是作为透镜外部边缘之间的轴来定义的。透镜中心厚度的变化会影响光学性能，这是因为中心厚度及其曲率半径会决定光线穿过透镜的光学路径长度。

　　在棱镜和分光镜等元件中，各表面之间所产生的角度对光学产品的性能具有重要的影响。角度公差通常使用准直望远镜组件进行测量，其光源系统会发射平行光。准直望远镜将围绕光学产品的表面进行旋转，直至所产生的菲尼尔反射回到该表面，在检测的表面顶部产生一个光点。这就验证了平行光束正好垂直入射到该表面。然后，整个准直望远镜

　　组件会绕着光学产品旋转至下一个光学表面，并且会重复此过程。图4显示了用于测量角度公差的通用准直望远镜设置。可以使用两个测量位置之间的角度差来计算两个光学表面的公差。 角度公差的范围可以从几弧分降至几弧秒。

　　光学元件的曲率半径，是光学设计与制造的一个重要参数，指光学元件的顶点与曲率中心之间的距离。通俗地讲，就是球面透镜表面是弯曲形状的，其表面就相当于一个球面的一部分，这个球面就有一个半径，这个半径就是透镜的曲率半径，通常分为前后表面各自的曲率半径。该半径可以为正值，、零或负值，具体还要取决于其表面是凸面、平面还是凹面。知道曲率半径的值，就可以确定光线穿过透镜或反射镜的光学路径长度，同时还对表面功率起着重要的决定作用。曲率半径的生产容差通常为±0.5，实际应用中也可以低至±0.1%，极高的质量要求为±0.01%。

　　保护性倒角是为了防止零件在装配式，尖锐的边缘被碰破，也避免划破搬运人员的手。透镜在磨边后边缘总是有些微笑的崩边，倒角可以同时起到外形整齐美观的作用。倒角最常见的切割角度是45°，其表面宽度是由光学产品的直径据决定的。直径小于3.00mm的光学产品（如微透镜或微棱镜）通常不需要切成倒角，避免在切削的过程中产生边缘缺口。此外，对于很小的曲率半径，如，透镜的直径≥0.85x曲率半径时，无需切成倒角，这是因为透镜表面和边缘之间会形成很大的角度。

　　表6列出了零件直径与保护性倒角宽度b的关系，其中胶合面的倒角应小些。这是因为装配时，容易碰破的是透镜外表面，而且胶合面的倒角太大，对胶合面不利。直径120mm以上的透镜一般不胶合，故表中规定到120mm。

　　二面角：倒角面垂直于二面角的二等分面。 三面角：倒角面垂直于三面角中每个二面角的二等分面之交线

　　平行度描述的是两个平行表面之间的相互关系。它在指定窗口片和偏振片等元件时很有用，其中平行表面是提高系统性能的理想平面，这是因为它们可以最大限度地减少畸变，否则该畸变会降低图像或光的质量。通常该容差范围从5弧分直至几弧秒。