光学镜片表面瑕疵数字表示方法解析
在光学镜片加工厂商的技术文档中,常见如10/5、20/10、40/20、60/40、80/50等数字组合,其用于表征镜片表面加工质量,数值越小则代表加工精度越高。本文将系统阐释此类数字所对应的光学镜片表面质量标准内涵。
上述数字组合源于美军标MILPRF13830B中对表面缺陷的规范表述。以40/20为例,前项数字40用于限定划痕尺寸,后项数字20用于限定麻点尺寸。具体而言,划痕指长宽比大于4:1的缺陷,麻点则指长宽比小于4:1的点状缺陷。
关于划痕级别,美军标通过标准样板划分为10、20、40、60、80五个等级。需特别说明的是,划痕号数并非直接对应具体物理尺寸(如宽度或深度),无绝对尺寸定义,其判定需以美军标样板在标准条件下进行比对——背景为黑色挡板,光源采用40W日光灯。
对于麻点级别,其级数直接对应允许存在的缺陷实际直径,计量单位为1/100毫米。例如,40麻点即表示直径为0.4mm的麻点。
在缺陷判定过程中,镜片元件通常按区域(如中心通光区与边缘区)分别评估,不同区域的质量要求存在差异。该标准在国产镜片中应用较为广泛,且常以“表面光洁度”作为表述形式。相关参数示例如下:
直径(mm) | 12.7、25.4、38.1、50.8 | 粗糙度(nm) | 0.1-0.2 |
---|---|---|---|
面形 | 入 / 20 | 光洁度 | 20-10 |
平行度 | 1' | 有效孔径 | 90% |
国外镜片则多采用ISO10110标准表征表面质量。以某镜片为例,其光学特性参数包括:有效焦距EFL为4.00mm(@587.6nm),后焦距BFL为1.45mm,焦距容差为±5%;表面质量方面,模压面为5/3×0.4、E0.2,抛光面为5/3×0.25、E0.2;曲率半径R2为∞,共轭距离为无穷远。
不同等级的表面质量对应不同应用场景,具体如下表所示:
标注格式 | 划痕号数(前数字) | 麻点号数(后数字) | 典型应用场景 |
---|---|---|---|
10/5 | ≤10# | ≤5#(直径≤0.05 mm) | 高精度光学系统(如激光元件、像平面附近镜片) |
20/10 | ≤20# | ≤10#(直径≤0.10 mm) | 精密成像镜头、显微镜物镜 |
40/20 | ≤40# | ≤20#(直径≤0.20 mm) | 常规相机镜头、望远镜目镜 |
60/40 | ≤60# | ≤40#(直径≤0.40 mm) | 普通光学仪器(如低端望远镜) |
80/50 | ≤80# | ≤50#(直径≤0.50 mm) | 非关键光学部件(如照明透镜、保护窗口) |
缺陷判定的限制条件如下:
划痕附加限制:若存在最大划痕(如60/40中的60),所有最大划痕长度之和不得超过元件直径的1/4;对于20/10及以上等级,任意直径6.35mm区域内,≥10的划痕数量不得超过4条。
麻点附加限制:每20mm直径范围内,最多允许存在1个最大麻点;所有麻点直径总和不得超过最大麻点直径的2倍;若麻点要求为≤10,则任意两麻点间距需大于1mm。
忽略情形:直径小于0.0025mm(2.5μm)的麻点可不予计入。
不合格情形示例:60/40镜片出现>60的划痕;40/20镜片在直径20mm区域内存在2个20麻点(超出数量限制);20/10镜片两麻点间距为0.8mm(小于1mm)。
不同厂商基于自身技术经验与质量控制能力,对划痕和麻点的限制方式存在差异。因此,在镜片加工前,需与供应商明确相关细节,以避免因理解偏差导致质量争议。美军标MILPRF13830B原文件可参考留言区第一条获取。
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