光学镜头的结构分析

  对于高档镜头来说，光学设计固然很重要，但是如何把一个好的光学设计转化为产品，才是最关键的。然而镜头(尤其是高档镜头)是如何制造，装配和检测的?本文结合实际工作经验，以一个中倍显微物镜为例，简单地谈一下镜片的光学冷加工，结构设计，装配工艺。

　　光学冷加工： 很多没进过光学冷加工车间的朋友对光学透镜的加工技术很好奇，其实光学冷加工就是把像石头一样形状的光学玻璃原料，进行切割，粗磨，精磨，抛光，磨边，镀膜，胶合等一整套工艺，最终得到图纸要求精度的光学透镜。

　　具体的光学冷加工工艺在这里就不详细说了，此处重点说一下目前国内光学透镜的一般加工精度：

　　1.外径公差-0.02~0左右;

　　2.中心厚度公差：±0.02左右;

　　3.偏心：2′左右;

　　4.光圈：3左右;

　　5.局部光圈：0.3左右;

　　6.镀增透膜后的反射率：小于0.5%左右。

　　注：光学透镜的标注是需要进行严格的公差分析的，此处给出的是一般的加工精度，只作为参考。另外，需要注意的是，公差标注的越紧，加工难度就越大，车间的报废率就会越高，对于需要考虑成本的镜头来说，这个是需要结合公差分析的结果，仔细权衡的。

　　结构设计

　　1.参照该装配图，改镜头主要分为前组，中一组，前压帽，中二组，后组，隔圈，镜体，物镜壳，压圈，弹簧，后光栏等几个零件。

　　2.本设计共有5片透镜，第一片透镜固定在前组里，第二片和第三片透镜胶合在一起，固定在中一组里，第四片透镜固定在中二组里，第五片透镜固定在后组里。

　　3.前组，中一组，中二组，后组，隔圈是放在镜体里面的，然后用压圈压住，而镜体的外面旋有物镜壳和前压帽。镜体和物镜壳之间装有弹簧(保护样品)，后光栏旋在物镜壳内。

　　4. 肯定有人要问：为什么要把镜片固定在前组，中一组，中二组和后组里，而不是直接放在镜体里?那是因为，采用前者的方式，可以得到更高的同轴精度，它是采用光学中心仪，先确定前组机械轴(对前组的机械加工要求很高，需要“一刀切”)，然后移动透镜，使得透镜的光轴与前组机械轴共轴，再点胶，曝光，固定。

　　5.前组，中一组，后组和镜体的配合间隙越小越好，前组，中一组，后组外径公差和镜体内径公差可以标注在5um左右。

　　6.中二组和镜体的间隙大概有0.1到0.2左右，目的是留有调节彗差的余量。

　　7.前组，中一组，中二组，后组，隔圈内部车有螺纹(遮光丝)，目的是减少杂散光。